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用数字视频检测“捍卫”丝网印刷质量

时间:2014-04-29 来源:印刷企业家网

摘  要:
数字视频检测系统的应用,有助于提高丝网印刷的产品质量和工作效率,防止严重废品的出现,减少连续性印废,减轻机台人员抽检的强度和密度,减少人为不可控因素。

关键词: 数字视频 丝网印刷 

  数字视频检测系统的应用,有助于提高丝网印刷的产品质量和工作效率,防止严重废品的出现,减少连续性印废,减轻机台人员抽检的强度和密度,减少人为不可控因素。

  随着时代的发展、技术的进步,对于丝网印刷产品的质量控制也不再是生产工序完成后的最后一次质量把关,而应该是一个过程,融于生产之中。当下国外许多印刷企业采用的数字视频检测技术,正是遵循了这样的发展规律,保证了丝网印刷产品的最终质量。

  应用之优势

  数字视频检测技术是一项综合技术,包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、光源照明技术、光学成像技术,以及人机接口技术等。而数字视频检测系统是一个模块化设计,是在印刷过程行中对产品进行100%质量控制的图像信息加工处理系统。在实际操作过程中,完成印刷的产品首先进入数字视频检测系统的展平装置,该装置通过吹风提供均匀正压,使印刷产品的运动轨迹不变;随后,对称线光源将均匀光照射在展平后的产品上,经过高像质镜头在CCD上完成成像过程,高速线阵CCD在一个积分周期内完成对产品的一维成像,并通过纸张的自身运动完成二维成像;成像后的图像信息经过数据采集系统进入计算机,通过与检测程序中的标准图像比较,确定产品上是否有瑕疵;最后,系统统计合格品、废品数量,进行废品位置标识,发出分舱信号、报警信号及停机信号等,特别提及的是,采集到的每一幅图像都会在监视器上实时显示,以便实施人工干预和调整。

  数字视频检测系统的应用,有助于提高丝网印刷的产品质量和工作效率,防止严重废品的出现,减少连续性印废,减轻机台人员抽检的强度和密度,减少人为不可控因素。在操作中可以完成以下任务。①及时发现因油墨、网版、浅花、滋墨、白道、走版、缺印和其他因素造成的印刷瑕疵;②准确记录及显示瑕疵位置;③控制印刷机将合格品、废品分仓放置;④连续出现废品时,令印刷机停机,并提供声光报警, 以便进行人工复查和错误修正。

  应用之关键

  数字视频检测系统可以有效地保证丝网印刷产品的质量。为了达到这一最终目的,关于数字视频检测系统、关于操作过程,还有一些关键点需要操作人员加以了解。

  1.光源。光源直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由光源构成的照明系统按其照射方法可分为背向照明、前向照明、结构光照明和频闪光照明等。其中,结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们产生的畸变解调出被测物的三维信息。针对丝网印刷质量检测的数字视频检测系统一般应用的就是结构光照明,为开口式日光灯。其特点是:①谱段宽,为0.38~0.78μm,针对丝网印刷油墨特性扩展了发光光谱,解决了普通日光灯缺少红色光谱的特点;②采用特制荧光粉,获得了高达1%的光源稳定性;③荧光粉涂层开口30°,提高了亮度,光源均匀性可达5%;④采用特制变频日光灯电源,保证了图像采集质量。

  2.光学系统。对于数字视频检测系统来说,图像是唯一的信息来源,而图像的质量是由光学系统决定的。数字视频检测系统把光学系统和成像电子结合在一起,通过计算机系统分辨、测量、分类和探测产品。通常,由于图像质量差引起的最终误差是不能用软件纠正的。目前,越来越多的制造商需要6-sigma(小于百万分之三的有效单位)的结果,以便能够在质量意识越来越强的市场中更具竞争力,所以光学系统的作用就尤为重要。光学系统的主要参数与图像传感器的光敏面有很大关系。针对丝网印刷质量检测的数字视频检测系统的光路是成像光线的通道,基本上达到了密光、无遮挡要求,并具有防消杂光的功能。此外,为保证像面照度均匀,在照明光路中还增加了照度均匀校正装置。

  3.相机。相机实际上是一个光电转换装置,即将无限稠密的模拟信号通过图像传感器接收到的光学图像,转化为计算机所能处理的离散数字信号。光电转换器件是构成相机的核心器件,目前典型的光电转换器件为真空摄像管、CMOS图像传感器和CCD等。

  针对丝网印刷质量检测的数字视频检测系统采用的就是高速线阵CCD相机。这款相机具有高灵敏度设计,超越了传统的线扫描限制,可满足较为苛刻的应用。其特点是像元尺寸大,可以获得较高的调制传递函数(MTF),保证了系统成像清晰度。另外这款相机的信噪比也较高,可以保证系统的检测精度。

  4.图像的采集及控制单元。

  ①图像的采集和分析。在数字视频检测系统中,相机的主要功能是将光敏元接收到的光信号转换为电压的幅值信号并输出。若要得到计算机处理与识别的数字信号,还需要对视频信息进行量化处理。图像采集卡就是进行视频信息量化处理的重要工具。

  图像采集卡主要完成对模拟视频信号的数字化过程。视频信号首先经低通滤波器滤波,转换为在时间上连续的模拟信号;其次,图像采集卡按照应用系统对图像分辨率的要求,对连续的视频信号在时间上进行间隔采样,把视频信号转换为离散的模拟信号;最后,再由A/D转换器转变为数字信号输出。图像采集卡具有模数转换,以及对视频图像分析、处理的功能,并可对相机进行有效的控制。

  ②控制单元。控制单元采用专用工控机,内部包括CPU和多路带光隔离器的I/O卡等,外部连接CCD相机、PLC(印刷机电气控制信号)、编码器、同步驱动器、打印机和其他辅助设备。CCD相机可协助工控机实现对图像采集的同步控制、曝光控制和图像信号传输;PLC可帮助工控机获取印刷机的状态信息并传递图像质量信息;编码器经同步驱动器向工控机提供检测所需的高稳定的图像帧同步和行同步信号;打印机和其他辅助设备与工控机的连接可实现检测系统的显示和输出功能。

  在对数字视频检测系统有了些许了解后,为了保持稳定的质量检测标准,操作人员还需要做好以下工作。

  1.照明单元工作要有恒定的光强度,因此在正式检测前,光源需预热一段时间(标准为20分钟),预热完成以后方可启动检查,绝对不能人为终止预热程序。

  2.更换新光源以后,需要保证新光源已经持续照明40小时以上,以保证更换后的光源照度基本处于稳定状态。

  3.在采集标准图像数据时,避免将有缺陷的产品输入检测程序。

  4.根据生产情况和工作环境,需要定期对相机和光源进行维护,通常情况下每周清理一次即可,若环境较差则需要每天清理。

  5. 定期检查吹风展平装置,清理吹风口周围的灰尘,保证风压的正常。


关键词:数字视频 丝网印刷 
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