《机器视觉实用教程》-第十章 机器视觉案例-10.2 机器视觉在印刷包装行业中的应用
《机器视觉实用教程》-第十章 机器视觉案例-10.2 机器视觉在印刷包装行业中的应用
10.2 机器视觉在印刷包装行业中的应用概述在当今印刷行业，激烈的竞争使得用户对产品质量要求越来越高，产品质量对于印刷企业的生存扮演着至关重要的角色。印刷企业一般都采用工人检测的方法，但是人眼长时间处于紧张状态，容易产生疲劳，产品漏检和废品出厂的现象时有发生，造成了用户对企业投诉率长期居高不下，对企业声誉产生了不良影响；同时还需要大量的人工，这样又增加了企业生产成本，降低了企业竞争力。人工检测存在的问题l易疲劳：检测质量不稳定l主观性强：难以形成一致的检测l易受干扰：易受情绪、印刷品特性（如凹凸、镭射光柱）l成本高：需雇佣大量人工，人力成本不断升值。l速度低印刷包装行业的机器视觉应用现状机器视觉在印刷包装行业中的应用可以在印前、印刷过程中和印后，但目前多数应用集中在印后质量检查。中国有几万家印刷企业，真正使用检测系统的很少，除印钞、票证等特殊行业外，主要是在包装行业。在线检测和离线检测在线检测系统安装在胶印机、凹印机、柔印机、印码机等印刷设备上，实时检测印刷质量。印品可以是单张纸，也可以是卷筒纸。离线检测系统通常装在检品机或复卷机上。进行出厂前检测，检品机通常具有分仓功能，根据检测结果将好、坏品自动分配到不同的仓中。在线检测系统与离线检测系统的视觉检测部分在功能上基本相同，最主要的区别在于缺陷品的处理方法上。离线检测系统：小幅尺寸检查机图6 小幅尺寸检查机
工作原理由送纸飞达、纠偏机构、拍摄平台、废品处理、收纸平台、点数机构组成。印品通过送纸飞达和纠偏机构后，整齐的传送至拍摄平台的输送带上，在传输带上方有一台高速彩色的线阵相机，实时拍摄印品图像，与设定的标准图像进行比较，判断印品是否有缺陷，有缺陷的印品在经过废品处理部分时被剔除到废品箱，合格的印品被按顺序整齐的收到好品箱，达到预先设定好的印品数量时，会自动送出。适用产品模切后的小张产品，如烟包、药包等。图7 适用产品系统特点l全面检测，检测项涵盖所有印刷工艺，检测完毕即可出厂。l高速检测，最高检测速度达4万张/小时，大幅节约人力成本l可控质量标准，可针对不同印刷品、区域设置不同检测精度，灵活控制质量标准。l快捷的数据查询，实时存储检测结果信息，便于统计分类。l实时的缺陷显示，实时显示缺陷区域图像，及时发现连续次品，调整印刷工艺。离线检测系统：大幅尺寸检查机图8 大幅尺寸检查机工作原理由送纸飞达、定位机构、吸风滚筒、检测系统、废品处理、收纸平台、纸张传送机构组成。印品通过送纸飞达并且精确定位后被稳定地传送到吸风辊筒上，检测系统使用高速线阵相机拍摄印品图像，通过视觉算法实时进行处理，与标准检测模板对比后检测出合格品和不合格品，合格品通过收纸排整齐地叠放在收纸台上，不合格品也有序地落放在废品箱内。适用产品模切前的大张产品，如条包等。图9 适用产品系统特点小张检品机的特点大幅面检测，最高检测幅宽高达1020mm，检测效率更高；高速检测，最高检测速度达8000大张/小时，大幅节约人力成本离线检测系统：复卷检查机图10 复卷检查机工作原理由放卷机构、纠偏装置、输料导辊、张力检测、视觉检测、长度检测、收卷机构、操作界面、电气控制等部分组成。其中视觉检测部分是核心，包括彩色线阵摄像机、高精度镜头、LED光源、图像处理单元、PLC信号控制、数据存储及显示等几部分，实时检测机器上卷动的材料，当发现缺陷产品时能够及时停机并显示出缺陷位置和类型，机器会自动将缺陷产品停在操作台上，待操作工人处理后再继续运行。.适用产品各类标签、薄膜、烟包、药包等软包装。图11 适用产品系统特点l高速检测，最高检测速度达200m/min，大幅节约人力成本；l多幅宽选择，检测幅宽有350、650、1050、1250mm可选，更适应客户检测需求。检查机可检测的缺陷所有检品机都可准确的检测出印刷过程中所产生的飞墨、蹭脏、污垢、漏印、套印偏差、色差、刀丝、裁切偏差等常见印刷缺陷。图12 检查机可检测的缺陷图13 检查机可检查的缺陷图14 检查机可检查的缺陷 图15 检测软件界面在线检测系统概述在线印刷质量检测系统可配合卷凹机、胶印机、柔印机、印码机等印刷设备。可实现印刷过程中实时、100%质量检测，发现质量问题时系统可实时报警，帮助操作员及时排除故障，防止连续废品产生，大大降低废品率。该系统包括不变信息（整幅印品表面信息固定）和可变信息（印品表面包含各种号码、英文字符等变化信息）两种系统类型。在线检查系统原理图图16 在线检查系统 图17 在线检查系统原理图适用材料普通白卡纸、银卡纸、金卡纸、素面镭射纸、塑料薄模、透明半透明材料等。可检缺陷色差、墨点、漏印、飞虫、污垢、刀丝、头发丝、拉墨、拉条、套印偏差等常见印刷缺陷。可变信息在线印刷质量检测系统可用于识读设备的制造号、商品的序列号、生产日期、价格等，编码的形式可以是阿拉伯数字、中英文字符、一维条形码、二维条形码等。检测系统可以安装在多种印码机上，也可以安装在其它生产线上。图18 检查系统图19 印刷质量检查产品应用范围
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