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廣東東方精工科技股份有限公司旗下的印刷機事業(yè)部,成立于1996年,總部位于廣東省佛山市,占地總面積180畝,是一家集設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)為一體的瓦楞紙箱印刷包裝設(shè)備提供商。

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產(chǎn)品中心

東方精工印刷機成功引進(jìn)行業(yè)前沿的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)理念,以貼近市場需求為研發(fā)方向, 在產(chǎn)品開發(fā)的整個生命周期都以客戶的要求出發(fā)制定有關(guān)計劃,打造基于市場和客戶需求驅(qū)動的智能印刷系統(tǒng)。

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技術(shù)研發(fā)

東方精工印刷機目前有兩大研發(fā)中心,分別位于中國廣東和意大利博洛尼亞。未來,將繼續(xù)保持對研發(fā)的投入與布局,實現(xiàn)全球化創(chuàng)新資源的優(yōu)化配置,為企業(yè)的創(chuàng)新之路打下堅實根基。

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營銷與服務(wù)

東方精工印刷機始終秉承“顧客至上、誠信守約”的營銷理念,在這一營銷理念的指導(dǎo)下制訂了長遠(yuǎn)的企業(yè)目標(biāo)——為顧客創(chuàng)造精品、為社會創(chuàng)造價值、為員工創(chuàng)造事業(yè)、為企業(yè)創(chuàng)造輝煌。

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解決方案

我們依托智能包裝產(chǎn)業(yè)鏈為基礎(chǔ),打造智能物流全產(chǎn)業(yè)鏈,并沿著“中國智能制造”方向,在中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的關(guān)鍵階段,引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型,最終實現(xiàn)“智能包裝”、“智能工廠”、“智能制造”解決方案。

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視覺檢測系統(tǒng)在印刷品質(zhì)量控制中的應(yīng)用

發(fā)布時間:2023-08-18

一、行業(yè)背景

隨著生活水平的提升,人們對印刷品的要求也日漸提高,因此一些包裝印刷企業(yè)對質(zhì)量的要求也緊跟提高,然而在大規(guī)模的產(chǎn)品印制過程中,印刷品表面經(jīng)常會出現(xiàn)二維缺陷,例如臟點、漏印、擦版、白點、脫墨、飛墨、套印不良等,這些缺陷會影響印刷品的美觀和品質(zhì),并影響人們對內(nèi)容的辨識,特別是在醫(yī)藥用的標(biāo)簽或標(biāo)識方面,給人們帶來極大的麻煩,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,就會造成大量退貨。

為了降低風(fēng)險,大多數(shù)印刷廠都采取對印刷品實行人工全檢的方法。如果印刷品質(zhì)量采用人員控制,那么通常情況下,人都會受環(huán)境、心情等主客觀因素影響導(dǎo)致人工檢測標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,因此,人眼是無法連續(xù)、穩(wěn)定地完成這些帶有高度重復(fù)性和智能性的工作,其它物理量傳感器也難有用武之地。

科技的不斷進(jìn)步,在現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)中,越來越多涉及到各式各樣旳檢驗、生產(chǎn)監(jiān)視及圖像識別等多種應(yīng)用領(lǐng)域。由此人們開始考慮利用機器視覺來取代人工視覺,它由光電成像系統(tǒng)采集被控目標(biāo)的圖像,而后經(jīng)由計算機或?qū)S玫膱D像處理模塊進(jìn)行數(shù)字化處理,根據(jù)圖像的像素分布、亮度和顏色等信息,進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等判別。如此一來,就將計算機的快速性、可重復(fù)性,與人眼視覺的高度智能化和抽象能力結(jié)合起來了。

機器視覺是一項綜合技術(shù),其中包括數(shù)字圖像處理技術(shù)、機械工程技術(shù)、控制技術(shù)、光源照明技術(shù)、光學(xué)成像技術(shù)、傳感器技術(shù)、模擬與機器視覺技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)、人機接口技術(shù)等。如表1所示,機器視覺的顯著優(yōu)點主要包括以下幾點:

1 人工檢測與機器視覺檢測對比

1、精度高。作為一個精確測量儀器,設(shè)計優(yōu)秀的視覺系統(tǒng)能夠?qū)σ磺€或更多部件的一個空間進(jìn)行測量,因為此種測量不需要接觸,所以對脆弱部件沒有磨損和危險;

2、連續(xù)性。視覺系統(tǒng)可以使人們免受疲勞之苦。因為沒有人工操作者,也就沒有人為造成的操作變化。多個系統(tǒng)可以設(shè)定單獨運行;

3、成本效率高。隨著計算機處理器價格的急劇下降,機器視覺系統(tǒng)成本效率也變得越來越高。一個價值幾萬元的視覺系統(tǒng)可以輕松取代三個人工檢測者,其操作和維持費用非常低;

4、靈活性。視覺系統(tǒng)能夠進(jìn)行各種不同的測量。當(dāng)應(yīng)用變化后,只需軟件做相應(yīng)更新或者升級以適應(yīng)新的需求即可。

二、機器視覺在印刷包裝行業(yè)的應(yīng)用

機器視覺檢測系統(tǒng)是根據(jù)人們的生產(chǎn)需要及光電、視頻、印刷等技術(shù)發(fā)展到一定水平才誕生的高科技產(chǎn)品。它能直接對印刷品進(jìn)行實時檢測,以最快捷的方式將質(zhì)量缺陷以圖像的形式反饋出來,從而能直觀地指導(dǎo)操作者進(jìn)行調(diào)整。同時它也提高了工藝質(zhì)量和工作效率,減少了人工抽檢產(chǎn)品的強度和密度,減少了人為不可控因素。它的應(yīng)用能極大地提高生產(chǎn)效率,減少印刷材料的浪費,可以說是一種非常有效的成本控制系統(tǒng),深受各個印刷企業(yè)的青睞。該系統(tǒng)具有以下特點:

1)采用高速線陣相機,能夠適應(yīng)不同長度的檢測對象;

2)采用國外先進(jìn)的圖像采集卡和處理平臺;

3)圖像分辨率為0.1X0.1mm2,甚至更精確;

4)扁平式箱體結(jié)構(gòu),占用空間?。?span lang="EN-US">

5)采用高像質(zhì)鏡頭和消雜光光路設(shè)計,從而獲得高清晰度圖像;

在印刷包裝行業(yè)中,光源、相機等設(shè)備安裝于機器壓印輥筒上方,對稱線光源將均勻光照射在產(chǎn)品上,產(chǎn)品表面的圖像信息由成像光路,經(jīng)過高像質(zhì)鏡頭在上完成成像過程。高速線陣在一個積分周期內(nèi)完成對產(chǎn)品的一維成像,并通過紙張的自身運動,完成二維成像。成像后的圖像信息經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)入計算機,如圖1所示,在計算機中,每一幅圖像通過與程序中的圖像比較,確定產(chǎn)品圖案上是否有瑕疵。根據(jù)比較結(jié)果對合格品和廢品進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計、標(biāo)識位置、報警信號、停機信號等。采集到的每一幅圖像都將在顯示器上實時顯示,其中主顯示器還可在檢測的過程中切換到操作界面,以便實施人工干預(yù)和調(diào)整。

1 系統(tǒng)設(shè)計示意圖

系統(tǒng)的檢測過程事實上是一個圖像匹配過程,在系統(tǒng)進(jìn)行正常質(zhì)量控制之前,需要先進(jìn)行模板的建立和調(diào)試,即制定出一個質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),然后將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的每一張產(chǎn)品和標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行對比,依次判定所印產(chǎn)品是否符合質(zhì)量要求,如果出現(xiàn)傾向性質(zhì)量問題立即報警提醒機臺人員處理,如果出現(xiàn)連續(xù)性質(zhì)量問題則由系統(tǒng)控制印刷機停機,等待機臺人員處理完畢后方可開機,其檢測流程如圖2所示。

 

2 檢測系統(tǒng)流程圖

三、機器視覺檢測系統(tǒng)的應(yīng)用前景

對于如何解決印刷品質(zhì)量控制問題,人們曾研發(fā)了不少方法,如測控條、測試版,以及人工抽查、機器掃描等等。雖然這些方法在一定程度上起到了印刷品質(zhì)量控制作用,但是使用效果還是不盡如人意,這在一定程度上是不利于競爭的。因此,印刷企業(yè)渴望得到一種直觀、簡單易行、操作方便的質(zhì)量控制方法。近年來,機器視覺檢測系統(tǒng)就已經(jīng)開始加速進(jìn)入印刷各工序中,代替人工進(jìn)行質(zhì)量檢測和控制,以此提高檢測精度和檢測效率。隨著社會老齡化,這在“用工荒”的背景下具有極其長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略發(fā)展意義。但是,全流程的印刷質(zhì)量檢測方案并不是每個印刷工序質(zhì)量檢測的簡單堆砌和組合,而需要不斷地深度融合,并持續(xù)發(fā)展。為解決客戶的痛點,我司將會在印刷機GTS 924聯(lián)動線上應(yīng)用一套在線視覺質(zhì)量檢測系統(tǒng),它通過在流程早期發(fā)現(xiàn)問題來提供產(chǎn)品質(zhì)量,從而提高生產(chǎn)力,并減少浪費,幫助客戶實現(xiàn)降本增效的目標(biāo)。

此外,包裝印刷質(zhì)量缺陷視覺檢測系統(tǒng)將具有以下幾個發(fā)展趨勢:

1)光學(xué)成像系統(tǒng)及圖像處理軟件更加貼近印刷工藝的實質(zhì),最終比拼的不是CCD相機數(shù)量多少,而是光學(xué)成像系統(tǒng)對于印刷工藝中各種缺陷的表現(xiàn)能力。

2)印刷質(zhì)量的控制環(huán)節(jié)逐漸前移,印前工序、印后工序的印刷質(zhì)量缺陷檢測系統(tǒng)將得到更廣泛的應(yīng)用。

3)采用全流程印刷質(zhì)量缺陷檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)綜合分析軟件,實現(xiàn)檢測系統(tǒng)軟件和客戶ERP系統(tǒng)的無縫銜接,全工序檢測系統(tǒng)將向企業(yè)決策者提供更加系統(tǒng)、完善的質(zhì)量分析報告、質(zhì)量決策建議,最終將視覺檢測系統(tǒng)融入到工廠品質(zhì)體系中。

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