CN102621153A

CN102621153A - 基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统及缺陷处理方法

Info

Publication number: CN102621153A
Application number: CN2012101010707A
Authority: CN
Inventors: 陈明; 石磊; 余铭信; 刘卫; 雷刚正; 李朝刚
Original assignee: DONGGUAN ZHIYUAN COLOR PRINTING Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN ZHIYUAN COLOR PRINTING Co Ltd
Priority date: 2012-04-09
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-04-09
Also published as: CN102621153B

Abstract

本发明涉及一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统及缺陷处理方法，生产系统包括卷筒纸烫金机、分切机和卷盘品检机，烫金机上安装有印刷质量在线检测装置，该印刷质量在线检测装置与一服务器连接从而存储检测到的缺陷数据信息，该服务器还与复卷机连接从而根据检测到的缺陷数据信息和人工输入的分切信息给出小卷产品中的具体缺陷位置供品检机定位使用。缺陷处理方法为：烫金并检测、缺陷人工筛选、小卷分切、品检机将缺陷剔除。本发明具有以下优点：1、既节约投资，又能满足三个工序印品质量检测和控制需要；2、可以极大地提高生产效率；3、可直接提高产品的品质，降低损耗，提升企业形象。

Description

基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统及缺陷处理方法

技术领域

本发明涉及一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统及缺陷处理方法。

背景技术

随着现代高速卷烟包装机的发展和升级，铜版纸软包烟标生产从单张平张生产供货向卷盘生产供货转变。一般生产工艺为：卷对卷多色印刷—卷对卷烫金凹凸—卷对盘（多盘）分条—盘对盘缺陷产品剔除—倒卷拼盘—包装出货。

由于是卷（盘）对卷（盘）高速生产，对工序产品质量的监控和废品剔除要求较高，靠传统的频闪灯+人眼检测的方式已不能适应大批量高速生产的要求。为此，应用高速视觉质量在线检测系统进行上述工序质量控制和废品剔除成为必然要求。传统的频闪灯+人眼检测的质量控制方式存在如下缺点：1、生产效率极低，生产机速一般只能达到15-20m/min。2、人眼易疲劳，漏检废品较多，不能达到客户质量要求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，能够满足卷盘烟标生产中烫金凹凸、分条、剔废三个工序在线质量检测控制和高速生产的要求；

本发明的目的之二是提供一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，能够准确定位缺陷信息并且快速找到缺陷通过人工进行处理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，包括卷筒纸烫金机、分切机和卷盘品检机，其特征在于：在所述烫金机上安装有印刷质量在线检测装置，该印刷质量在线检测装置与一服务器连接从而存储检测到的缺陷数据信息，该服务器还与品检机连接从而根据检测到的缺陷数据信息和人工输入的分切信息给出小卷产品中的具体缺陷位置供品检机定位使用。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，其特征在于：其中印刷质量在线检测装置安装在烫金机后端。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，其特征在于：其中服务器为独立安装大容量高速计算机，通过网线与烫金机印刷质量检测系统工控机和品检机工控机连接。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，其特征在于：其中印刷质量在线检测装置中的机器视觉成像单元由分别针对普通印品图案和烫金图案的两套光学成像模块组成。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将大卷待烫金产品放入烫金机中，烫金机开始工作后安装在烫金机上的印刷质量在线检测装置实时对处理后产品的质量进行检测，并且将检测到的缺陷数据信息存入服务器中；

（2）烫金完成后将印品放入分切机中进行分切从而将整张印品分为至少2个小卷，同时将印品的具体分切信息通过人工方式输入服务器中；

（3）服务器根据存储的缺陷数据信息和输入的具体分切信息将无缺陷的小卷定为合格品，而将含有缺陷的小卷定为不合格品；

（4）将不合格品的小卷放入品检机中，品检机从服务器中获取到由缺陷数据信息和具体分切信息生成的小卷中具体缺陷位置，复卷时在相应缺陷位置处自动停机从而通过人工方式对缺陷进行修复或剔除，修复或剔除后的小卷定为合格品。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：步骤（2）中烫金完成后还可在服务器上通过人工方式按照产品质量标准对检测到的缺陷数据信息进行复查筛选从而减少需要在品检机上停机剔废的数量，提高检测的准确度和生产效率。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：步骤（1）中当印刷质量在线检测装置检测到缺陷数据时实时报警但烫金机保持正常工作。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：步骤（1）中烫金机开始工作前，首先在大卷待烫金产品卷料上绘制出起始线，而在烫金机停止后绘制出终止线。

一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：起始线的绘制位置在烫金机的放料端，绘制时对卷料的正面整个幅宽范围相同图案位置绘制起始线，终止线的位置绘制在烫金机的收料端旁并且位于检测点之前，终止线的绘制方式与起始线相同。

本发明系统和方法具有以下优点：1、使用一套检测系统，覆盖烫金、分条、剔废三个工序，实现数据共享，既节约投资，又能满足三个工序印品质量检测和控制需要；2、用印刷质量视觉检测系统代替人工抽检，既可以保证产品质量的一致性，又可以极大地提高生产效率；3、机器视觉进行表面质量检测的最大优点是无接触、高速度、高精度、大信息量，本检测系统可实现对全部产品进行全方位自动质量监控，完全克服了人工目视抽检和静止画面检测方式所带来的不足，可直接提高产品的品质，降低损耗，提升企业形象。

附图说明

附图1为本发明中卷盘烟标生产系统的逻辑原理框图；

附图2为本发明中印刷质量在线检测装置的逻辑原理框图。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明做进一步详细的说明：

如图1所示，整套卷盘烟标生产系统由印刷质量在线检测装置、服务器、烫金机、分切机和品检机五部分构成。印刷质量在线检测装置中的机器视觉检测部分安装在烫金机后端。由于普通印品图案与烫金图案的光学成像特性不同，因此机器视觉成像单元由分别针对普通印品图案和烫金图案设计的两套光学成像模块构成。

其中检测装置采用分布式结构，同时容纳两种检测方式，最终提供给用户一套人机接口；服务器用于存储检测到的缺陷图像及其数据信息，检测装置中的检测软件将缺陷信息上传至服务器，而品检机从服务器下载缺陷信息进行缺陷定位以及相关处理。服务器同时提供人机交互界面，供人工首次筛选缺陷；品检机对分切后有缺陷的小卷产品进行处理，将卷料中的缺陷呈现在品检机的工作台上，由人工再次确认剔除处理。

本发明采用的技术方案主要是：

步骤1：烫金＋检测

印刷质量在线检测装置安装在卷筒纸烫金机上，烫金后立刻在线检测，工人可根据烫金检测报警结果对烫金质量进行监控，此阶段的缺陷检测只报警不停机。一卷产品烫印完毕后必须在卷尾绘制终止线。

步骤2：缺陷筛选

检测完成后，可由人工在服务器上调出缺陷图像及其数据信息对整卷缺陷进行筛选，并输出需要处理的缺陷报表。

步骤3：分切

把完成烫印的大卷产品在分切机上按产品规格分切成对应的小盘产品，之前绘制的终止线作为第1车小卷盘的起始线，分切后的产品可根据筛选数据查看是否有缺陷。其中，无缺陷的小卷产品直接作为合格品出厂，有缺陷的不合格小卷产品进入品检机进行缺陷剔除处理。

步骤4：品检机

有缺陷的不合格小卷产品进入品检机，人工确认缺陷，并剔除、拼接处理后出厂。

如图1所示，从大卷待烫金产品到小卷合格产品出厂的整个检测生产过程要经历烫金机、服务器、分切机以及品检机四个过程的配合操作，图中分别从产品（卷曲烟标产品）流和数据（缺陷数据）流两个维度对整个检测生产过程描述。

对于数据流，在烫金检测阶段获得缺陷信息；在缺陷筛选阶段，通过人工交互方式，对检测结果进行人工干预，以使检测效果（主要是准确度）更好的满足使用要求；分切机阶段需要记录分切计数值，保证分切成小卷后仍能准确定位缺陷信息，同时将分切计数结果录入服务器；在品检机阶段，品检机从服务器下载每个卷盘对应的相关缺陷数据，完成缺陷定位、确认以及剔除操作。可见，数据流贯穿于全部工艺流程，环环相扣、互为依托，保证所有工艺流程中数据信息的及时准确上传、妥善存储以及准确录入、下载是最终准确定位并剔除缺陷的必要条件。

实施例1：

产品在烫金过程中进行在线检测，记录所有缺陷的准确位置，之后在分切机上将整张印品分切成6分条，同时将8000米的大卷逐车分成2000米/卷的小卷（本例1个大卷可分切为4车共24个小卷盘）；服务器软件会通过预设条件自动换算后把烫金机上检测到的产品缺陷自动分配对应到相应的小卷盘上，自动判断哪几个小卷是有缺陷存在的卷（不合格卷）；不合格卷在品检机上复卷处理之后出厂，合格卷可直接出厂。

1、工艺第一步：烫金＋检测

（1）工艺说明

工艺第一步是在双工位平压平卷筒纸烫金机上进行在线检测，将印刷质量在线检测装置加装在平压平烫金印刷的后端（收卷端），当检测到印刷缺陷或者烫金缺陷后系统立刻进行声光报警并滚动显示缺陷图像，但整个过程烫金机一般不停机，除非连续发生质量缺陷。

因为烫金机停机会造成烫金位置的大量废品。以某品牌烟标的烫金印刷为例，包括全息标和文字两部分的烫金过程。一旦停机，两个烫金点均会出现严重烫金缺陷，两个烫金点相距约20m，受制于出厂要求每小卷最多3个接头，因此两个烫金点之间的部分也会被作为废品裁掉。所以正常烫金生产过程中，烫金机一般不停机。

（2）操作步骤

A. 大卷料安装，保证图案方向，确保黑色纠偏线在沿卷料运行方向左侧。

B. 确认烫金正常质量合格后，通过检测系统软件人机界面进行建模操作，并对模板检测精度测试设置进行细致调整后，烫金机停机。

C. 绘制起始线。

关于起始线的绘制位置，应绘制在烫金机的放料端，一般用黑色水笔（或者胶带贴）绘制起始线。对卷料的正面相同位置绘制起始线，起始线应该贯穿于六个小标签，清晰、明显，保证起始线被检测到。为方便分切时观察，应在起始线位置贴上小标。

D. 开启印刷质量在线检测装置在线检测模式。

E. 开启烫金机。正常生产中，烫金机中途一般不能停机。

F. 临近结束时，烫金机停机。

G. 绘制终止线。

关于终止线的位置，应该绘制在靠近烫金机的收料端，且位于检测点之前，终止线的绘制方法同起始线。为方便分切时观察，终止线位置同样要贴小标。

H. 再次开动烫金机，确保检测出终止线。

I. 检测系统停止检测，烫金机继续开一段时间，收集一段余料作为后续分条工艺的引料。

2.工艺第二步：缺陷人工筛选

缺陷人工筛选是在服务器上进行的。操作人员通过人机交互的方式，对检测的输出缺陷图像进行人工浏览，筛选出最终需要处理的缺陷。

3. 工艺第三步：小卷分切

分切工艺处于视觉检测与缺陷剔除的中间环节，且将整张印品分为24卷小卷，是整个视觉检测系统中非常重要的一环。

（1）操作步骤

A. 将完成烫金检测后的卷曲材料装分切机。

B. 确定分切机上的一个固定位置（A）作为分切计数基准位置，起始线、终止线以及切料都以该位置作为基准。

C. 运行分切机，观察卷料侧边的终止线小标，小标临近时，分切机减速，直至终止线运行到基准位置（A）。分切计数器清零。

D. 分切机运行，计数大约2000米左右，分切机停机。记下当前分切机计数值。在基准位置（A）处切料。分切计数保持继续计数状态。第一车完成。小卷标记，第二车与第一车之间不能浪费一张标签，计数器在接第二车料与纸芯时要保持计数状态。

E. 同步骤D，完成第二车切料。小卷标记。

F. 同步骤D，完成第三车切料。小卷标记。

G. 分切机运行，观察卷料侧边起始线小标，小标临近时，分切机减速，直至起始线运行到基准位置（A）。记录分切机计数值。并在每个小卷侧边贴小标（方便复卷时查找起始线）。

H. 分切机运行，收集一段余料，作为后续工艺引料。完成第四车切料。小卷标记。

I. 分切计数值录入服务器。

（2）注意事项及说明

A. 基准位置

烫金检测后，同一卷材料的分切过程中，基准位置是固定的。查找终止线、起始线以及切料都以此为基准，从原理上来说，不同卷材料的基准位置可以选择不同位置，从规范化、标准化生产角度来说，在生产过程中最好约定固定的基准位置。

B. 分切机计数值

分切机计数值用于表征小卷处于大卷中的相对位置，以便对应缺陷列表。分切机计数值是一组累计的计数值，以小张为单位。

C. 分切工序中的起始线、终止线

烫金检测后，卷曲材料安装至分切机，终止线位于起始线的前端，因此，分切过程中，先查找终止线，后查找起始线。

D. 关于车次

分切过程中，沿卷曲材料运动方向分切为四段，按照分切顺序分别称为第一车、第二车、第三车、第四车。

E. 小卷命名

分切过程中，大卷材料纵向分为6条，称为“盘”。小卷标记时，结合分切车次，命名规则为：N车―M盘。从大卷印品上的黑色纠偏线开始，依次命名为1/2/3/4/5/6盘。

F. 工艺顺序

“工艺第二步缺陷人工筛选”和“工艺第三步分切”都处在烫金检测之后，品检复卷之前，两者的工作相互独立，没有严格意义上的先后之分。

4、工艺第四步：品检机＋缺陷剔除

（1）工艺说明

整套缺陷浏览方案，其核心在于产品经过检测装置后，无需直接进行缺陷处理，而是将缺陷检测结果通过数据库的方式在服务器上存储。检测后的产品在满足一定的约束下可经过若干的工艺环节传递，最后在缺陷浏览台上下载缺陷数据，经过筛选后，在品检机上依次停机进行缺陷处理。

进入缺陷浏览工序的产品，都是根据人工筛选标识出的包含缺陷的不合格小卷产品。缺陷浏览台是由品检机＋客户端联合组成，也可直接使用带有客户端的品检机。客户端计算机接受用户产品编号的输入，并可通过服务器查询和下载对应的缺陷信息；产品按照规定要求上料到品检机，并进行位置清零。工人在客户端上对缺陷信息进行再次筛选后，开始缺陷寻找过程。品检机根据客户的要求依次在缺陷位置准确停机，方便工人进行处理。

Claims

1.一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，包括卷筒纸烫金机、分切机和卷盘品检机，其特征在于：在所述烫金机上安装有印刷质量在线检测装置，该印刷质量在线检测装置与一服务器连接从而存储检测到的缺陷数据信息，该服务器还与品检机连接从而根据检测到的缺陷数据信息和人工输入的分切信息给出小卷产品中的具体缺陷位置供品检机定位使用。

2.如权利要求1所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，其特征在于：其中印刷质量在线检测装置安装在烫金机后端。

3.如权利要求1所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，其特征在于：其中服务器为独立安装大容量高速计算机，通过网线与烫金机印刷质量检测系统工控机和品检机工控机连接。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产系统，其特征在于：其中印刷质量在线检测装置中的机器视觉成像单元由分别针对普通印品图案和烫金图案的两套光学成像模块组成。

5.一种基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：步骤（2）中烫金完成后还可在服务器上通过人工方式按照产品质量标准对检测到的缺陷数据信息进行复查筛选从而减少需要在品检机上停机剔废的数量，提高检测的准确度和生产效率。

7.如权利要求5所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：步骤（1）中当印刷质量在线检测装置检测到缺陷数据时实时报警但烫金机保持正常工作。

8.如权利要求5所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：步骤（1）中烫金机开始工作前，首先在大卷待烫金产品卷料上绘制出起始线，而在烫金机停止后绘制出终止线。

9.如权利要求8所述的基于印刷质量在线检测的卷盘烟标生产缺陷处理方法，其特征在于：起始线的绘制位置在烫金机的放料端，绘制时对卷料的正面整个幅宽范围相同图案位置绘制起始线，终止线的位置绘制在烫金机的收料端旁并且位于检测点之前，终止线的绘制方式与起始线相同。