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        機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)在印后裝訂質(zhì)量控制中的應(yīng)用

        2020-05-18 02:46:13李汝星
        今日印刷 2020年5期
        關(guān)鍵詞:印刷機(jī)器教材

        李汝星

        記得前些年,每季中小學(xué)教材印制結(jié)束后,只要學(xué)生們一開學(xué),出版社總會接到很多老師家長關(guān)于教材印制質(zhì)量的投訴,主要集中在缺頁、倒頁、白頁等問題上,處理起來不勝其煩。因工作緣故,近兩年作者有幸走訪了國內(nèi)幾家大型的書刊印刷企業(yè)。在和對方溝通中小學(xué)教材印裝質(zhì)量控制的問題時,大家不約而同提到了機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)。近幾年,這類問題大幅減少。在出版社加大質(zhì)量管控力度的同時,不得不說機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)(也稱圖文在線檢測系統(tǒng))的應(yīng)用在教材印裝質(zhì)量方面的發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

        機(jī)器視覺技術(shù)(Machine Vision Technology)是人工智能的一個重要分支。簡言之,就是利用工業(yè)相機(jī)代替人眼來識別和測量。隨著“工業(yè)4.0”“中國制造2025”等概念的推動,我國機(jī)器視覺產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期,該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天、軍事、交通、安全、科研等各個領(lǐng)域。在印刷行業(yè)應(yīng)用雖然相對滯后,但近些年也有逐漸普及的 ? ?趨勢。

        傳統(tǒng)的印刷品質(zhì)量檢測方式主要是通過人工完成,由人工識別不合格半成品和成品,與合格品分別碼放。人工質(zhì)檢存在的問題是勞動強(qiáng)度大、人工成本高、檢測效率低,并且很難做到百分之百檢測,準(zhǔn)確率不能保證。而機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)完美地解決了上述問題,從而大大提升了印裝質(zhì)量。

        機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)一般包括:光源、鏡頭、工業(yè)相機(jī)(包括CCD相機(jī)和COMS相機(jī))、圖像處理單元(或圖像捕獲卡)、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通訊/輸入輸出單元等。該系統(tǒng)在印后產(chǎn)品質(zhì)量檢測中的工作原理(見圖1)并不復(fù)雜。在照明光源下,通過工業(yè)相機(jī)采集合格產(chǎn)品的圖像,進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)圖像。在生產(chǎn)工位裝置攝像頭,采集流水線上的產(chǎn)品圖像,與標(biāo)準(zhǔn)圖像進(jìn)行配準(zhǔn),圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算分析,如果存在的差異超出了允差范圍,即判定為不合格產(chǎn)品,然后觸發(fā)不合格產(chǎn)品剔除裝置。

        目前在印后裝訂工藝領(lǐng)域,機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)主要應(yīng)用于配頁、折頁、模切、裝訂等環(huán)節(jié)。例如,在配頁機(jī)每個工位下紙位置安裝攝像頭,對每個書帖進(jìn)行拍照,通過檢測系統(tǒng)分析判斷是否發(fā)生錯帖、漏帖、白頁等異常情況。當(dāng)發(fā)生異常情況時,及時發(fā)出聲光報(bào)警信號,提示操作人員剔除錯誤帖(目前主流機(jī)型已經(jīng)安裝自動排廢設(shè)備)。折頁機(jī)的檢測攝像頭一般安裝于折頁機(jī)正上方的作業(yè)面,可及時發(fā)現(xiàn)白頁,圖文錯誤等問題。還可用于檢測漏印、漏燙金、混料等多種印后問題。機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的應(yīng)用基本上杜絕了缺陷產(chǎn)品的 ?流出。

        在印品的印裝質(zhì)量控制中,視覺檢測系統(tǒng)發(fā)揮的作用日益顯著。某大型民營書刊印刷企業(yè),主要經(jīng)營中小學(xué)教材、教輔印裝業(yè)務(wù),曾因新招聘的員工操作經(jīng)驗(yàn)不足,管理缺失,造成大量教材印裝錯誤,導(dǎo)致出現(xiàn)重大經(jīng)濟(jì)損失,業(yè)務(wù)訂單也大量流失。企業(yè)的管理者痛定思痛,深感單靠人工在產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控中的不確定性,積極探索,從源頭解決問題,投入幾十萬元購置了全套的機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)、在線產(chǎn)品稱重系統(tǒng),利用技術(shù)手段把印裝質(zhì)量問題發(fā)生的概率降到最低,取得了立竿見影的效果。

        目前,我國生產(chǎn)機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的廠家多集中在北上廣深等一線城市,品牌種類較多。很多大型的印后裝訂設(shè)備制造商通過技術(shù)合作或企業(yè)并購,主流的機(jī)型都可選配機(jī)器視覺檢測系統(tǒng),設(shè)備造價也呈逐年下降趨勢。由于行業(yè)并未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備的軟硬件質(zhì)量良莠不齊,印企采購時應(yīng)多方問詢、實(shí)地考察,多借鑒一些成功案例,避免蒙受損失。

        2019年,在中國印刷業(yè)創(chuàng)新大會上,由中國印刷科學(xué)技術(shù)研究院牽頭建設(shè)的“一本圖書印刷智能制造測試線”正式啟動。該測試線為行業(yè)打造了一個智能工廠的參考模型。因其具有印刷首檢和色差監(jiān)控的印刷缺陷在線檢測系統(tǒng)、AGV智能搬運(yùn)、全程檢測,成為大會亮點(diǎn)。由此可見,自動化、智能化是當(dāng)今印企發(fā)展的重要方向。

        近些年,在傳統(tǒng)出版與新興出版發(fā)展日益融合的大背景下,知識產(chǎn)品傳播方式產(chǎn)生巨大變革,出版業(yè)傳統(tǒng)的紙介質(zhì)產(chǎn)品需求量很難再有跨越式增長,甚至還會出現(xiàn)一定的下降。報(bào)刊雜志類產(chǎn)品已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)和移動客戶端普及的沖擊下,發(fā)行量發(fā)生了嚴(yán)重萎縮。據(jù)中國報(bào)業(yè)協(xié)會印刷工作委員會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,我國報(bào)紙的印刷量已經(jīng)連續(xù)5年發(fā)生下降,很多大型報(bào)刊印刷企業(yè),因?yàn)楫a(chǎn)能過剩,只能向書刊印刷轉(zhuǎn)型,進(jìn)而使得傳統(tǒng)的出版物印刷業(yè)市場競爭更趨激烈。在上游產(chǎn)業(yè)面臨巨大變革的背景下,作為產(chǎn)業(yè)鏈的下游,印企更應(yīng)認(rèn)識到印刷業(yè)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化是大勢所趨,堅(jiān)持不斷創(chuàng)新,提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低運(yùn)行成本,獲取持續(xù)生存和發(fā)展的空間。

        作者單位:北京師范大學(xué)出版社(集團(tuán))有限公司

        責(zé)任編輯:李倩 liqian@cprint.cn

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