nyquist systems公司創(chuàng)始人、德國(guó)erhardt & leimer公司印刷檢測(cè)商務(wù)部的負(fù)責(zé)人stephan krebs博士對(duì)目前最先進(jìn)的100％檢測(cè)系統(tǒng)及其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有一套完整的見(jiàn)解。
紙卷觀測(cè)系統(tǒng)幾乎是現(xiàn)今所有印刷機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，在對(duì)圖像的重要部位進(jìn)行非固定的檢查中，這些觀測(cè)系統(tǒng)起著非常重要的作用。由于面陣器件照相機(jī)分辨率的問(wèn)題，顯示出的圖像尺寸相當(dāng)小，但是使用縮放功能，圖像可以被放大。
這種情況持續(xù)了幾年，另一方面，基于線陣器件照相機(jī)的100％印刷品檢測(cè)系統(tǒng)已同時(shí)被廣泛地應(yīng)用于了基于面陣器件照相機(jī)的紙卷觀測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中。在此，我想談?wù)勥@種新的照相機(jī)技術(shù)的應(yīng)用潛力。
100％印刷品檢測(cè)系統(tǒng)意味著什么？
人們經(jīng)常把100％印刷品檢測(cè)認(rèn)為是100％缺陷的檢測(cè)。事實(shí)上，100％印刷品檢測(cè)并不是指作為控制系統(tǒng)，僅僅能檢測(cè)指定面積內(nèi)的缺陷。簡(jiǎn)單地說(shuō)，100％印刷品檢測(cè)是指印刷紙卷被連續(xù)地對(duì)整個(gè)幅寬以特定的靈敏性進(jìn)行檢測(cè)。靈敏性主要取決于照相機(jī)的分辨率。
目前市場(chǎng)上可以買(mǎi)到什么類型的照相機(jī)？
近年來(lái)，照相機(jī)技術(shù)有了飛速的發(fā)展。不久以前，照相機(jī)最高能達(dá)到的分辨率還僅僅是2000像素；而現(xiàn)在，單色線陣器件照相機(jī)的分辨率就能達(dá)到8000像素，彩色線陣器件照相機(jī)也有發(fā)展。盡管實(shí)際上大多數(shù)彩色線陣器件照相機(jī)有2000像素的分辨率，但是3芯片技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了其線掃描頻率和圖像質(zhì)量。此外，目前新穎的界面技術(shù)極大地?cái)U(kuò)展了線陣器件照相機(jī)的工業(yè)適用性。因此，只要使用標(biāo)準(zhǔn)的光纜線就可以解決照相機(jī)與處理器之間高達(dá)10米遠(yuǎn)的距離問(wèn)題。
能夠檢測(cè)的缺陷尺寸
系統(tǒng)所能檢測(cè)到的最小的缺陷尺寸取決于照相機(jī)的分辨率以及紙卷幅面本身。在控制涂層表面的情況下，可以假定紙卷反差是均勻分布的。當(dāng)設(shè)定了上限和下限閥值時(shí)，與這些閥值相差小到１個(gè)像素的偏差都可以檢測(cè)出來(lái)。但是，這種情況在印刷品圖像控制中卻有一些不同。
為了在一篇正文中可靠地檢測(cè)一個(gè)像素為１的缺陷，必須考慮檢測(cè)相臨的像素。實(shí)踐證明能夠檢測(cè)到的最小的缺陷尺寸大約為3×3像素。圖1所示字母分辨率分別為6000像素和2000像素的狀況。如果字母e的水平線下落就變形成像字母c的樣子，此時(shí)，明顯地看出以2000像素操作的控制系統(tǒng)無(wú)法發(fā)現(xiàn)這個(gè)缺陷。
圖1：（左）6000像素字母的放大圖；（右）2000像素字母的放大圖
現(xiàn)代印刷圖像控制系統(tǒng)的操作速度
現(xiàn)代印刷圖像控制系統(tǒng)的能力不僅僅受到給定系統(tǒng)分辨率的影響，還受到在一定紙卷運(yùn)行速度下印刷圖像控制系統(tǒng)能夠檢測(cè)到的指定缺陷尺寸的影響。決定能夠檢測(cè)到的缺陷尺寸的三個(gè)系統(tǒng)尺寸包括：紙卷幅寬、紙卷速度以及要檢測(cè)的最小缺陷尺寸。這三個(gè)因素與照相機(jī)的分辨率和速度綜合起來(lái)，決定了檢測(cè)系統(tǒng)的能力。
圖2表示使用分辨率6000像素、線陣掃描頻率為25khz的現(xiàn)代照相機(jī)在不同幅寬紙卷的情況下所能達(dá)到的速度。表中的數(shù)值是假設(shè)在整個(gè)紙卷具有相同的分辨率——寬度和紙卷運(yùn)行方向都具有相同的分辨率的情況下的值。可以通過(guò)增加分辨率來(lái)提高紙卷速度，從而可以提高檢測(cè)到紙卷運(yùn)行方向的檢測(cè)尺寸，因此，像素不再是指“正方形”而是“三角形”的。
在這樣的假設(shè)情況下，圖像處理計(jì)算機(jī)能夠處理大量的數(shù)據(jù)。上述提到的6000像素分辨率的照相機(jī)每秒可以產(chǎn)生高達(dá)160百萬(wàn)像素的分辨率。由于pc器件的動(dòng)態(tài)發(fā)展，在過(guò)去的幾年中，該瓶頸已經(jīng)得到了相當(dāng)大的改進(jìn)。
圖2 假設(shè)像素是“三角形的”的前提下，整個(gè)幅寬上紙卷速度與最小缺陷尺寸
新的工作流程概念
本篇文章中第一部分描述了不同控制系統(tǒng)的能力。第二部分將著重研究100％印刷圖像檢測(cè)控制的應(yīng)用。
理論上來(lái)講，印刷圖像控制可以用于任何印刷機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工作流程中：
△ 印前：在此工序中準(zhǔn)備印刷所要求的原稿。各種不同的打樣系統(tǒng)確保最終的印刷品包含原稿pdf文件中的所有元素。
△ 印刷：在此工序中進(jìn)行紙卷的印刷。100％印刷品檢測(cè)將檢查可能出現(xiàn)的缺陷。該檢測(cè)直接影響產(chǎn)生的廢品數(shù)量。
△ 印后加工：印刷紙卷在此工序中在復(fù)卷機(jī)上進(jìn)行處理。在此步中通常使用100％印刷品檢測(cè)系統(tǒng)以保證只將完好的材料發(fā)送給客戶。
pc器件的存儲(chǔ)能力和處理速度的迅速發(fā)展極大地促進(jìn)了100％印刷品檢測(cè)系統(tǒng)在印刷工作流程中對(duì)所有印刷品的檢測(cè)的適用性。
這是什么意思呢？過(guò)去，有缺陷的圖像僅僅顯示在監(jiān)視器上，而今，可以連續(xù)地提供全部的檢測(cè)過(guò)程文件，同時(shí)，印刷人員在生產(chǎn)過(guò)程中可以得到稱為“運(yùn)行圖”的檢測(cè)報(bào)告。這樣，操作者就可以對(duì)某一位置上相同的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)的檢查，做出是否停機(jī)的正確決定。
圖3表示了一種“運(yùn)行圖”情況。在整個(gè)紙卷面積上進(jìn)行檢測(cè)，缺陷以三角形符號(hào)標(biāo)記。點(diǎn)擊三角形，則其所表示的缺陷圖像就顯示在右側(cè)以備進(jìn)一步分析使用。
對(duì)于那些在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)被檢測(cè)出來(lái)、但還沒(méi)有得到處理的缺陷怎么辦呢？由于所有的缺陷都已經(jīng)存儲(chǔ)在“運(yùn)行圖”記憶中，如果需要在接下來(lái)的復(fù)卷步驟中進(jìn)行處理的話，這些數(shù)據(jù)則可以馬上調(diào)用。這正是該檢測(cè)系統(tǒng)的有效性的最有意義之處。缺陷可以首先在“運(yùn)行圖”上得到分析，在開(kāi)始做印后加工之前確定所檢測(cè)出的缺陷是否有關(guān)。因此可以編輯“運(yùn)行圖”，對(duì)復(fù)卷裝置編程，只在有關(guān)位置停機(jī)。
圖3 運(yùn)行圖的部分，右邊顯示所選取的缺陷圖像。
相對(duì)于在復(fù)卷機(jī)上使用印刷圖像控制系統(tǒng)的印后加工過(guò)程，這個(gè)所謂的“行程安排”的使用大大地提高了生產(chǎn)效率。前者的情況，在每個(gè)檢測(cè)出缺陷之處復(fù)卷機(jī)都會(huì)停機(jī)，要求操作人員在印后加工繼續(xù)之前負(fù)責(zé)做出判定。如果被檢測(cè)出的缺陷是無(wú)關(guān)的，則操作人員浪費(fèi)了30秒的時(shí)間；如果無(wú)關(guān)的缺陷時(shí)不時(shí)地出現(xiàn)，則造成的這些停機(jī)既會(huì)降低生產(chǎn)效率，還使得操作人員不得不降低印刷圖像控制系統(tǒng)的靈敏度。這樣的話，會(huì)明顯影響控制過(guò)程的質(zhì)量。
如果使用“運(yùn)行安排”，必須明確紙卷的絕對(duì)位置，以便在“運(yùn)行圖”記憶中列出的缺陷清楚明了。為此，通常在紙卷尾部使用印刷標(biāo)記標(biāo)出位置代碼。為了確保最好地使用復(fù)卷機(jī)，必須小心注意：保證即使在復(fù)卷機(jī)最高速度運(yùn)行下也可以檢測(cè)到位置代碼。
下表概括總結(jié)了復(fù)卷機(jī)和印刷機(jī)上的圖像控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)：
復(fù)卷機(jī)：
+ 發(fā)出卷料的最終檢查。
+ 通常對(duì)于幾臺(tái)印刷機(jī)只有一臺(tái)復(fù)卷機(jī)。
- 長(zhǎng)久的“停-開(kāi)”導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)偽缺陷判斷，因此，需要經(jīng)常降低印刷圖像控制系統(tǒng)的靈敏度。
- 一般情況下，員工不很熟悉pc機(jī)操作。
- 印刷圖像控制系統(tǒng)通常比復(fù)卷機(jī)的最大速度慢。
- 由于印刷加工已經(jīng)完成，因此只是減少了質(zhì)量費(fèi)用的浪費(fèi)。
印刷機(jī)：
+ 連續(xù)的紙卷運(yùn)動(dòng)降低偽缺陷的出現(xiàn)，因此印刷圖像控制系統(tǒng)可以設(shè)置在高的靈敏度下操作。
+ 人員已經(jīng)熟悉了pc操作控制。
+ 印刷圖像控制系統(tǒng)的速度與印刷機(jī)的速度大致相同。
+ 使用“運(yùn)行安排”優(yōu)化了復(fù)卷機(jī)的效率。
+ 由于在復(fù)卷之前就對(duì)檢測(cè)出的缺陷進(jìn)行處理，因此極大地降低了浪費(fèi)。
+ 最高的生產(chǎn)效率。
- 每臺(tái)印刷機(jī)都分別要求使用各自獨(dú)立的印刷圖像控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)本身的費(fèi)用與降低下來(lái)的浪費(fèi)的費(fèi)用差不多。
- 使用“運(yùn)行安排”要求標(biāo)記代碼。
- 由于在復(fù)卷中沒(méi)有最終控制，因此要求過(guò)程控制一定非常嚴(yán)格。
總結(jié)
100%印刷圖像控制是一種相對(duì)來(lái)講還不是很成熟的技術(shù)，期望照相機(jī)以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展可以帶動(dòng)標(biāo)簽的質(zhì)量管理與印刷的新的發(fā)展。
今天，靜態(tài)的方法仍舊是最先進(jìn)的，還必須在計(jì)算機(jī)有限的能力下處理大量的像素。將來(lái)，我們將增加使用“合適的”方法。工作流程中的網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)管理功能的集成化也必將在未來(lái)的100%印刷圖像控制中加以考慮。


印刷速度決定印品干燥
商品的防偽標(biāo)簽是怎么印刷出來(lái)的？
吉林省成功利用3d打印技術(shù)完成人工關(guān)節(jié)置換
解析不干膠印刷的原理和過(guò)程
印刷價(jià)格戰(zhàn)如火如荼 考驗(yàn)企業(yè)智慧時(shí)代到來(lái)
絲網(wǎng)印刷中靜電的避免及消除方法
印刷包裝行業(yè)未來(lái)技術(shù)及新趨勢(shì)分析
管理走向精細(xì)化 哪8種角色必須扮演好？