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随着客户对印品质量要求的日益严苛,印刷质量在线检测系统开始频繁出现在印刷企业的视野中,为了满足客户不断变化的需求,有些印刷企业已经引进,有些则出于价格和性能方面的顾虑而仍在观望。印刷企业在性能方面的顾虑主要有:系统能否无遗漏地检测出所有质量缺陷;普通操作人员在操作和调整时能否达到最佳检测效果;后期维护与服务是否方便快捷。
为此,浙江双元科技开发有限公司(以下简称“双元科技”)依靠浙江大学的技术实力自主研发出了印刷质量在线检测系统(以下简称“SYPIS系统”),该系统拥有自主知识产权,且性价比较高。下面,笔者将以SYPIS系统为例,为广大印刷企业解答以上种种顾虑。
系统检测能力
SYPIS系统的工作原理是:待制作出标准样图之后,将每个周期的图像与标准样图进行比较,对与标准样图有异的位置进行拍照,然后根据其特点对缺陷进行分类并提示报警。从工作原理上来看,若缺陷图与标准样图之间的差异越多、越复杂,颜色反差越大,系统检测就越容易,如蚊蝇、溅墨、白底黑字的拖墨及较粗的线条等缺陷,SYPIS系统都能非常容易地检测出来。如图1所示为检测出的蚊蝇图像。
对一些肉眼难以分辨的缺陷,SYPIS系统通过改进算法加强了检测能力,且检出率非常高。如图2所示,左图为缺陷图,右图为标准样图,缺陷图中存在极浅的拖墨现象,通过原始比例的图像,我们很难发现图中的这一缺陷,但将缺陷图放大4倍,我们可以隐约看到在中间区域有蓝色的拖墨现象。这种拖墨现象一旦出现就是几百米,因此很难发现,如果人工检查的话,一般需要将几张印品叠起来,在透光处才能发现。此外,还有连续性的飞墨、套印、漏印等缺陷检测,在此不再赘述。
在印刷过程中,对印品质量危害最大的是连续缺陷与周期缺陷,如刮刀上的杂质往往会造成几千米的刀丝或漏印缺陷。SYPIS系统在这方面也充分为客户考虑,在主界面上增加了一个直观的缺陷分布界面(如图3所示),其横坐标表示幅宽,纵坐标表示生产长度,且各种缺陷都用不同的符号表示。如果连续缺陷在同一位置出现,操作人员能非常直观地在分布界面上看到纵向连续缺陷,并提示出大概位置,只要点击缺陷符号,就能看到缺陷图。不仅如此,SYPIS系统还会根据缺陷出现的位置,判断出该缺陷是否为周期缺陷,并计算出周期长度,然后提示是由哪个设备引起的缺陷,一旦判定,系统就会立刻报警,提醒操作人员,这样可以有效杜绝周期缺陷对印品质量的长时间影响。
另一个对印品质量有严重影响的因素就是套印缺陷。一般,印刷机上都有套印监测装置,且配有高频照相系统,用以观察关键部位的套印是否准确。但我们知道,即便是套印监测装置正常运行,也不能确保生产出来的印品没有套印缺陷。例如,对铺展不均的薄膜进行印刷,容易导致一个横幅中存在两个通道,一个套印正常,另一个却出现露白现象,而高频照相系统一般也只能拍到其中一个通道的某个部位。双元科技则利用SYPIS系统照相系统的拍摄特性,同时整合多个局部图像显示画面,从而满足对套印的全面监测。
此外,SYPIS系统的彩色线阵相机有红、绿、蓝三色通道,根据三色值的变化可以反映出整幅图像颜色的变化趋势,根据这一原理,同时加入了色差趋势监测系统,用以观察大致的颜色变化情况。当稀释剂挥发且没有及时补充时,印刷色彩就会有明显变化,这时就需要色差趋势监测系统提示操作人员注意观察颜色变化情况,并做出相应调整。
通过以上几个功能,SYPIS系统不仅可以杜绝大量材料的浪费,保证印品质量,而且省心、省时、省力。此外,通过查看记录数据,还可以实时了解印品的质量情况,为印刷质量管理工作提供理论依据。
系统操作情况
SYPIS系统的工作方式是:上下光源组合照射,亮度非常高,当薄膜从中间穿过时,上面的相机对其进行采集检测。上下光源的组合形式、亮度以及被测物的表面结构(如镀金属、荧光等)都会影响相机对被测物的采集效果,从而影响系统对各种缺陷的检出率,如透明膜上印刷淡黄底色时的漏印现象,必须利用高亮的透射光配合中低亮度的反射光才可检出。SYPIS系统的光源是经过大量实验研究、数据统计,以及多次设计修改后,从众多方案中选出的最佳方案,其对大多数材料都有很高的检出率,且针对特殊材料有特殊的检测方案。同时,系统还提供了一些常见材料的光源组合形式,只需简单切换即可使用。
SYPIS系统在操作方面的优势主要有:①主界面右侧会时刻更新最新的24幅缺陷图;②可提供最近半年内的历史数据表,同时可以查看半年内生产的任意一卷产品的缺陷情况,检测数据将放入以天为单位的文件夹中,以该卷产品开始印刷的时间和卷号命名,以便于查找;③可根据缺陷特征(如面积等)进行自动分类,并以不同的符号在缺陷分布栏中显示,其中对于重要缺陷将持续报警提醒。
此外,双元科技还在开发智能识别系统,以区分刀线和褶皱等形状类似、大小相同的缺陷,其在不久的将来就会正式投入使用。
系统维护
1.硬件维护
SYPIS系统采用固定安装结构,安装位置较高,所以检测环境良好;电气柜密封隔绝,不易进入灰尘;相机与光源也是密封的,平时只需擦拭相机镜头盖表面的光学玻璃即可。
此外,SYPIS系统是通过稳压电源接入电气柜,再经过滤波器为各个模块供电,基本能保证电路电压稳定,且配备的独立接地地桩可专为SYPIS系统导地,从而保证相机的正常工作。这样一来,系统硬件可以连续、长期地稳定运行。
2.软件维护
在软件方面,系统设置了3个级别的使用密码:操作员、管理员、安装维护人员。其中,操作员只能进行简单的开始、结束等操作,不能修改参数、暂停检测以及退出;当需要修改影响性能的参数时,必须由管理员登录才行;安装维护人员即供应商技术人员,其在对现场环境进行了解后,根据客户习惯调整参数,且无需再更改。
3.维修服务
当遇到无法解决的问题时,可及时与供应商联系,由供应商的高级工程师根据反映情况通过电话指导查出问题并解决,工程师无法远程解决的,则可以提供上门维修服务。双元科技在沿海地区多处均设有办事处,可做到快速反应,且工程师人员比较充足,过保维修费用也较低。
SYPIS系统除了能在印刷机上安装之外,也可代替频闪仪,安装在传统的检品机或复卷机上。在印刷机上安装SYPIS系统能第一时间发现产品质量问题,消除质量隐患,但不能对缺陷产品进行剔除,而且如果在多台印刷机上安装,费用较高。而在检品机上安装一套SYPIS系统就可对多台印刷机生产的印品进行复检、剔除,但缺点是印刷缺陷已经事先酿成,会造成一定的经济损失。因此,如何选择还需印刷企业根据实际情况来决定。
为此,浙江双元科技开发有限公司(以下简称“双元科技”)依靠浙江大学的技术实力自主研发出了印刷质量在线检测系统(以下简称“SYPIS系统”),该系统拥有自主知识产权,且性价比较高。下面,笔者将以SYPIS系统为例,为广大印刷企业解答以上种种顾虑。
系统检测能力
SYPIS系统的工作原理是:待制作出标准样图之后,将每个周期的图像与标准样图进行比较,对与标准样图有异的位置进行拍照,然后根据其特点对缺陷进行分类并提示报警。从工作原理上来看,若缺陷图与标准样图之间的差异越多、越复杂,颜色反差越大,系统检测就越容易,如蚊蝇、溅墨、白底黑字的拖墨及较粗的线条等缺陷,SYPIS系统都能非常容易地检测出来。如图1所示为检测出的蚊蝇图像。
对一些肉眼难以分辨的缺陷,SYPIS系统通过改进算法加强了检测能力,且检出率非常高。如图2所示,左图为缺陷图,右图为标准样图,缺陷图中存在极浅的拖墨现象,通过原始比例的图像,我们很难发现图中的这一缺陷,但将缺陷图放大4倍,我们可以隐约看到在中间区域有蓝色的拖墨现象。这种拖墨现象一旦出现就是几百米,因此很难发现,如果人工检查的话,一般需要将几张印品叠起来,在透光处才能发现。此外,还有连续性的飞墨、套印、漏印等缺陷检测,在此不再赘述。
在印刷过程中,对印品质量危害最大的是连续缺陷与周期缺陷,如刮刀上的杂质往往会造成几千米的刀丝或漏印缺陷。SYPIS系统在这方面也充分为客户考虑,在主界面上增加了一个直观的缺陷分布界面(如图3所示),其横坐标表示幅宽,纵坐标表示生产长度,且各种缺陷都用不同的符号表示。如果连续缺陷在同一位置出现,操作人员能非常直观地在分布界面上看到纵向连续缺陷,并提示出大概位置,只要点击缺陷符号,就能看到缺陷图。不仅如此,SYPIS系统还会根据缺陷出现的位置,判断出该缺陷是否为周期缺陷,并计算出周期长度,然后提示是由哪个设备引起的缺陷,一旦判定,系统就会立刻报警,提醒操作人员,这样可以有效杜绝周期缺陷对印品质量的长时间影响。
另一个对印品质量有严重影响的因素就是套印缺陷。一般,印刷机上都有套印监测装置,且配有高频照相系统,用以观察关键部位的套印是否准确。但我们知道,即便是套印监测装置正常运行,也不能确保生产出来的印品没有套印缺陷。例如,对铺展不均的薄膜进行印刷,容易导致一个横幅中存在两个通道,一个套印正常,另一个却出现露白现象,而高频照相系统一般也只能拍到其中一个通道的某个部位。双元科技则利用SYPIS系统照相系统的拍摄特性,同时整合多个局部图像显示画面,从而满足对套印的全面监测。
此外,SYPIS系统的彩色线阵相机有红、绿、蓝三色通道,根据三色值的变化可以反映出整幅图像颜色的变化趋势,根据这一原理,同时加入了色差趋势监测系统,用以观察大致的颜色变化情况。当稀释剂挥发且没有及时补充时,印刷色彩就会有明显变化,这时就需要色差趋势监测系统提示操作人员注意观察颜色变化情况,并做出相应调整。
通过以上几个功能,SYPIS系统不仅可以杜绝大量材料的浪费,保证印品质量,而且省心、省时、省力。此外,通过查看记录数据,还可以实时了解印品的质量情况,为印刷质量管理工作提供理论依据。
系统操作情况
SYPIS系统的工作方式是:上下光源组合照射,亮度非常高,当薄膜从中间穿过时,上面的相机对其进行采集检测。上下光源的组合形式、亮度以及被测物的表面结构(如镀金属、荧光等)都会影响相机对被测物的采集效果,从而影响系统对各种缺陷的检出率,如透明膜上印刷淡黄底色时的漏印现象,必须利用高亮的透射光配合中低亮度的反射光才可检出。SYPIS系统的光源是经过大量实验研究、数据统计,以及多次设计修改后,从众多方案中选出的最佳方案,其对大多数材料都有很高的检出率,且针对特殊材料有特殊的检测方案。同时,系统还提供了一些常见材料的光源组合形式,只需简单切换即可使用。
SYPIS系统在操作方面的优势主要有:①主界面右侧会时刻更新最新的24幅缺陷图;②可提供最近半年内的历史数据表,同时可以查看半年内生产的任意一卷产品的缺陷情况,检测数据将放入以天为单位的文件夹中,以该卷产品开始印刷的时间和卷号命名,以便于查找;③可根据缺陷特征(如面积等)进行自动分类,并以不同的符号在缺陷分布栏中显示,其中对于重要缺陷将持续报警提醒。
此外,双元科技还在开发智能识别系统,以区分刀线和褶皱等形状类似、大小相同的缺陷,其在不久的将来就会正式投入使用。
系统维护
1.硬件维护
SYPIS系统采用固定安装结构,安装位置较高,所以检测环境良好;电气柜密封隔绝,不易进入灰尘;相机与光源也是密封的,平时只需擦拭相机镜头盖表面的光学玻璃即可。
此外,SYPIS系统是通过稳压电源接入电气柜,再经过滤波器为各个模块供电,基本能保证电路电压稳定,且配备的独立接地地桩可专为SYPIS系统导地,从而保证相机的正常工作。这样一来,系统硬件可以连续、长期地稳定运行。
2.软件维护
在软件方面,系统设置了3个级别的使用密码:操作员、管理员、安装维护人员。其中,操作员只能进行简单的开始、结束等操作,不能修改参数、暂停检测以及退出;当需要修改影响性能的参数时,必须由管理员登录才行;安装维护人员即供应商技术人员,其在对现场环境进行了解后,根据客户习惯调整参数,且无需再更改。
3.维修服务
当遇到无法解决的问题时,可及时与供应商联系,由供应商的高级工程师根据反映情况通过电话指导查出问题并解决,工程师无法远程解决的,则可以提供上门维修服务。双元科技在沿海地区多处均设有办事处,可做到快速反应,且工程师人员比较充足,过保维修费用也较低。
SYPIS系统除了能在印刷机上安装之外,也可代替频闪仪,安装在传统的检品机或复卷机上。在印刷机上安装SYPIS系统能第一时间发现产品质量问题,消除质量隐患,但不能对缺陷产品进行剔除,而且如果在多台印刷机上安装,费用较高。而在检品机上安装一套SYPIS系统就可对多台印刷机生产的印品进行复检、剔除,但缺点是印刷缺陷已经事先酿成,会造成一定的经济损失。因此,如何选择还需印刷企业根据实际情况来决定。