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75秒赛车

时间:2018-10-19 09:47:52来源:科印网作者:杜万全

  视觉检测技术综合了机械、电子、光学、计算机等方面的技术,涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、机电一体化等多个领域。视觉检测系统一般由光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元(或图像采集卡)、图像处理软件、监视器、通讯、输入输出单元和计算机系统组成,通过照相机将被摄取目标转换成图像信号,中央处理单元分析像素分布点、亮度、颜色、距离等信息,转变成数字化信号;图像系统再对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征,根据预设的容许度和其他条件输出结果,指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。视觉检测系统的特点是自动化、客观性、非接触、高精度和可靠性,广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域,提高生产的柔性和自动化程度。专家预测,未来90%的检测任务都是由视觉检测技术来完成。

  在印刷包装领域,视觉检测技术特别适用于大批量生产过程中的质量检查,用于检测缺陷和防止缺陷产品。安徽新华印刷股份有限公司一直高度关注“视觉检测技术”在生产过程和质量检测方面的应用,并开始在图书生产质量控制方面进行探索应用。

  1.视觉检测技术在配页机错帖控制方面的应用探索

  在书刊装订过程中,配页(俗称“排书”)是一道极为重要的工序。然而,因为配页工序操作简单,又常常被列入简单工序,未引起高度重视。在机器配页生产过程中,为了保证每一个不同的书帖按正确的顺序排列组合成一本书,不至于造成“错帖”而酿成严重的质量事故,装订车间一般都在每一个书帖的工作位置上,醒目悬挂正确的书帖样张,还用特殊记号笔进行标注,提醒“架书工”不要架错书帖。同时,在半成品、成品工序阶段,还安排专门人员进行“错贴”检查。尽管费了九牛二虎之力,但是还是有“错贴”的书流出生产线,弄得领导狼狈不堪,员工叫苦不迭。究其原因,主要还是“人为”的不可控因素。一般印刷企业装订员工工作时间长,虽注意力高度集中,但毕竟有疲惫的时候,稍不留神,可能就会拿错书帖架错位置,造成错帖,特别是在夜班和长期连续不间断生产时期;其次,印刷企业在生产忙季,可能都会招聘一些临时性季节性用工,或者科室干部下生产线“架书帖”“码书页”,更容易造成“错贴”;再次,因生产流程管控和质量管控存在瑕疵,书帖在转序和暂存过程中,码在上方的书帖不严实,存在被风吹散后捡回放错、被人随意拿看后放错等等现象,从而造成排书“错贴”;再者,尽管后道还有对半成品、成品书的检查,但无法做到逐本检查,人工的“海量”检查也有眼睛疲劳的时候,前道工序出现的错贴,靠最后几个人抽查,是无法全部检查出来的。当然,管控错贴,各家都有自己的高招。

  为了避免“错帖”,我们选择了“技防+人防”的措施。技防就是运用视觉检测技术,在排书机的每一个工作站(当然,可根据情况选择部分工作站)加装照相机、传感器、PLC排废系统,进行布线,四组(或六组配页工位)共用一台操作显示器,连接至电脑,并与排书机控制系统连接,形成“错帖视觉检测系统”,对错帖进行自动检测、排废。

  其工作原理是:当某一本书需要配页时,在机器配页站上对相应的书帖选一块区域进行取像,电脑系统进行记忆。当正常工作时,书帖下落触发传感器,照相机进行拍照,并与系统的取像进行对比,判断书帖的正确性。当为正确书帖时,系统不采取任何动作。如果判断为错误书帖,立即输出信号给排书机,排书机在排废出口自动排出的带有错误书帖的整本书帖。同时,系统给出错误显示和警报提示。智能错帖检测系统有五种检测模式,图片、文字、字母、数字都能检测,也可以通过检查白页、黑页、条形码和二维码模式来达到无混料错帖的效果。

  为了谨慎起见,避免出现其他意想不到的问题,安徽新华先在一台胶订线的排书机上进行加装,通过长时间高强度生产试验,并与日常管理进行对接,确认达到预想效果后,再对全公司5条胶订线、骑订线的排书进行逐次加装改造,基本全面实现配页错贴自动检测,在正确操作情况下,保证了配页“不错帖”。

  2.视觉检测技术在折页机错页控制方面的应用探索

  单张纸印刷后的印品,可能存在错页、白页,或单面漏。乇鹗锹┯∫趁嬲贸,折页机时难以发现,从而埋下质量隐患。视觉检测系统在配页机上应用取得的效果,使我们对该技术应用更加感兴趣,公司又开始对折页机加装视觉检测系统。不同的是,我们在折页机的上下两面都加装了照相机,正反两面全部进行视觉检测。当纸张从飞达进入折页机还没有开始折页之前,正反两面都进行视觉检测,一旦检测结果与取像结果不符,折页机立即停机,员工拿出坏片即可。

  折页机错页视觉检测系统不仅解决了错页、白页、漏印、过版纸等质量问题,解放了折页过程中需要始终查看印品的工作时间,还大大提高了折页效率。同样,我们在一台折页机试验得到满意成果后,再逐次推广到所有折页机,彻底解放了折页工的“眼睛”。

  3.锁线机错帖视觉检测系统探索改造

  锁线产品一般书帖较多,基本都是精装书,质量要求较高,如果出现错帖,造成的影响和成本浪费都是巨大的。为此,我们又将视线转移到锁线机,开始研究对锁线书帖错贴进行检测。

  与配页机、折页机不同的是,锁线书帖检测在一个循环内,每一个书帖都不一样,每次取像与系统对比都是不一样的。每一个品种的所有书帖,每一个循环周期与另一个循环的书帖检测都是相同的。因此,在程序设计上要进行调整,操作设置时,按锁线书帖的顺序先进性一个循环的整体设置,得到正常生产时每次取像与对应的系统存储值进行对比,系统判断正确或错误。正常生产时,“系统”一旦发现“错误”,将驱动锁线机停机,操作人员对错误的书帖再进行处理。系统加装后,操作人员主要精力就转移到锁线质量提高和效率提高上了,无需在正常生产过程中时刻去关注书帖是否出错,因为视觉系统已解决了这些问题。

  体会与展望

  视觉检测技术的应用确实为解决错帖质量带来了自动化、智能化,减少了检查人员,提升了生产效率。仅是胶订线加装该系统后,一个班一条生产线就减少了两人,人力成本的节约就相当可观。节约下来的人力,正好可以补充到其他工序,同时解决招工难和人力不足问题。

  需要注意的是,智能不等于万能,有了视觉检测系统,不等于就完全进入了保险箱,还需要根据企业具体情况进行有效管理,对系统进行有效维护,要按照规程严格执行。要制订针对性的管理制度,促进员工积极使用,把系统用好,用积极的态度和有效的办法拥抱新技术,而不是舍不得老传统进行抵触。在技术管理和维护保养上,也要进行加强,不能一装了事,一用出事。

  首先,要加强对系统的清洁保养。照相机、传感器都是精密光敏器件,一旦被纸灰等赃物污染,就会丧失灵敏度,因此,要跟随配页机保养时进行清洁擦拭,使其干净整洁;其次,要选择重要特征取像。每次调试取像时,要注意书帖图文区域场景的选择,一定要选择区别于其他书帖特别是临近书帖的重要特征,避免因取像相似而造成无法识别;第三,根据系统自带光源,调整相机与书帖的角度。有效照明会使被测特征对比度最大化,更利于识别检测,据统计,90%视觉检测系统应用的成功案例来自于恰当的照明;第四,人为随机放置错帖检查机器连接是否正常,开机后用错帖对系统进行一次随机测试,养成好习惯,同时也是对系统性能和识别精准度的掌握;第五,要注意检查元件紧固不松动。在实际生产中可能会因为调节机器或塞纸堵车,触碰到加装的元件和线路,造成元件松动、位移,从而影响检测识别;第六,配置的电脑要专用。不要在电脑上安装其他软件,不要随意删除电脑里的程序,不要将电脑直接连接外网,外来U盘不要直接往电脑里插拔;第七,要检查屏幕显示的操作是否正确。生产过程中,要注意检查显示屏幕,特别是当有其他人员靠近屏幕时,不要让人用手触摸屏幕,以免无意的触摸造成对检测模式和精度的修改,造成错误的操作设定。

  随着技术的进步和对智能制造的不断需求,视觉检测技术在印刷品质量控制和细节管理上潜力巨大。在印前环节,可利用视觉定位技术实现印版打孔机高精度定位,打孔准确,保证版材在上胶印机前第一道工序合格;可利用视觉检测技术,对印版进行拍照,与模版文件进行对比,检查印版是否有图片、文字、符号等信息缺失,避免造成质量问题和生产资料的浪费。在印刷环节,可利用在线/离线的视觉系统发现印刷过程中的质量问题,如堆墨、飞墨、缺印/浅印、套印不准、颜色偏差等,同时在线设备可将颜色偏差和墨量多少的检测结果反馈给印刷系统,控制印刷设备的供墨量,对供墨量进行在线调节,提高印刷质量和效率。在印后环节,可利用视觉检测系统自动化的色码扫描技术、数量检测技术、形状识别技术,在线/离线实现对成品图书的储运管理。视觉检测系统还可与MES系统对接,对作业信息进行感知、处理、反。迪肿饕倒芾碇悄芑;通过与印刷设备互联,实现信息互通,与ERP系统对接进行数字交互,为印刷企业信息化管理系统装上“千里眼”。

  解决印刷发展困境,智能化新技术的应用应是首选之策,视觉检测技术应用空间巨大。一方面,降低劳动强度、减少人力成本迫切需要新技术;另外一方面,产品质量要求越来越高、智能制造迫切需要新技术。利用视觉检测技术,对传统印刷设备进行改造,实现数量质量检测、设备数据采集、生产信息管理,不失为智能制造的一剂良方。为此,我公司与惠度智能科技(上海)有限公司合作进行研发,探索智能技术在印刷质量在线检测、错帖混料检测、设备自动化改造、设备数据采集与集成、设备物联通讯等方面的应用,力争在印刷技术创新、管理创新、智慧管理和智能生产上提供新的更好的服务和支持。


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