CN109940984A - 一种印刷机产品质量ccd检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种印刷机产品质量CCD检测方法及装置，其中，一种印刷机产品质量CCD检测方法，该方法通过检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量。本发明还提供了一种印刷机产品质量CCD检测装置，在印刷机烘干侧和收卷侧处设置的支架，在支架上设置有沿烘干侧与收卷侧横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，CCD相机组件一和CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机和第二CCD相机，第一CCD相机和第二CCD相机与控制计算机连接，控制计算机与显示器以及上位机连接，所述上位机与报警器、X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构。
Description
技术领域
本发明属于一种印刷机印刷品质量检测技术，尤其涉及一种印刷机产品质量 CCD检测方法及装置。
背景技术
生产电阻电容产品的印刷机每一次印刷既要保证本次单张印刷的效果，而且要使连续生产的各张产品位置，胀缩量等控制在一定范围内，否则印刷产品到达下一道叠层工序时，会因数少数几张异常品而导致整个一叠产品报废。
目前单张及连续多张的印刷效果是由人工做首张取样到二次元上检测，检测项目有：圆形及菱形MARK是否有凹凸，前后两张产品的对位线的错位量是否在公差范围内等。正常开机后每十分钟作一次目视检测。
这种正常开机后每十分钟作一次目视检测方式，往往很难发现少量几张异常产品。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种印刷机产品质量CCD检测方法及装置。
本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种印刷机产品质量CCD检测方法，该方法通过检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量。通过设置在印刷机烘干侧和收卷侧之间的CCD检测机构检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量，在检测之前，先在印刷机烘干侧和收卷侧处设置有支架，在支架上设置有沿烘干侧与收卷侧横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，CCD相机组件一和CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机和第二CCD相机，所述第一CCD 相机和第二CCD相机与控制计算机连接，所述X轴移动机构和Y轴移动机构处分别对应设置有X轴移动驱动机构和Y轴移动驱动机构，控制计算机与显示器以及上位机连接，所述上位机与报警器、X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构。
进一步地，所述检测对位线的错位量的方法包括：通过上位机驱动X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构，使得第一CCD相机和第二CCD相机移动至连续二张印刷品前后两侧的二条标志线的正上端，当前端印刷头在印刷时，由印刷机向控制计算机发送获取CCD图像的命令，控制计算机控制第一CCD相机和第二 CCD相机动作进行取像，并将取像数据实时上传至控制计算机，控制计算机采用多点直线拟合法对对位线图像中的合格点进行直线拟合，对二条对位线拟合成直线并得到直线方程，根据数学公式即可推算出二条对位线的平均距离，依据二条对位线的平均距离与控制计算机内设定的标准值范围进行比对，将比对的结果输出至上位机，既当直线拟合距离在标准值范围内时则控制计算机向显示器输出显示正常的命令；否则控制计算机向显示器输出异常命令，由上位机作声光报警或停机控制。
进一步地，所述检测印刷品上设置的圆形及菱形MARK是否有凹凸的方法如下：通过上位机驱动X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构，使得第一CCD相机和第二CCD相机移动至单张印刷品中心两端的4个MARK的正上端，当前端印刷头在印刷时，由印刷机向控制计算机发送获取CCD图像的命令，控制计算机控制第一CCD相机和第二CCD相机动作进行取像，获取4个MARK及其重心坐标的图像数据，并将4个MARK及其重心坐标的图像数据上传至控制计算机，控制计算机通过Moments函数对圆形MARK及菱形MARK依据圆形MARK及菱形MARK 重心坐标做图像矩运算，并使用图像矩数据算出图形的面积及真空度检测结果数据，并将结果输出至上位机，当该4个MARK面积值在标准值范围内且4个MARK 的重心坐标在标准范围时，则控制计算机向显示器输出显示正常的命令；否则控制计算机向显示器输出异常命令，由上位机作声光报警或停机控制。
本发明还提供了一种印刷机产品质量CCD检测装置，包括在印刷机烘干侧和收卷侧之间设置CCD检测机构，通过CCD检测机构检测印刷品上设置的圆形MARK 及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量，所述CCD检测机构包括在印刷机烘干侧和收卷侧处设置的支架，在支架上设置有沿烘干侧与收卷侧横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y 轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，所述CCD相机组件一和 CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机和第二CCD相机，所述第一CCD相机和第二CCD相机与控制计算机连接，所述X轴移动机构和Y轴移动机构处分别对应设置有X轴移动驱动机构和Y轴移动驱动机构，控制计算机与显示器以及上位机连接，所述上位机与报警器、X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构。
进一步地，所述X轴移动机构包括两个平行设置的X轴横梁，设置在X轴横梁上的X轴滑槽，设置在X轴滑槽上端的X轴滑板，设置在X轴滑板上的固定板，设置在固定板上的Y轴移动机构；所述X轴移动驱动机构包括在两个平行设置的 X轴横梁之间设置有驱动轴，该驱动轴的一端设置有X轴驱动电机，在X轴驱动电机一侧的X轴横梁处设置有X轴拖链组件，所述X轴拖链组件分别与X轴滑板以及与X轴驱动电机的电机轴连接，所述X轴拖链组件设置有X轴拖链板。
进一步地，所述Y轴移动机构包括设置在固定板上的Y轴横梁，设置在Y轴横梁上的Y轴拖链机构，所述Y轴拖链机构连接设置在Y轴导轨上的Y轴滑块， Y轴滑块与CCD相机组件二固定，所述CCD相机组件一固定在Y轴导轨一端，所述Y轴移动机构为Y轴移动电机。
进一步地，所述CCD相机组件一和CCD相机组件二的结构相同，均包括相机固定板，相机固定板的一侧固定在相机导轨或者相机滑块上，另一端设置有相机滑轨，相机滑轨上设置有相机滑块，相机滑块上设置有相机固定座，第一CCD相机或第二CCD相机固定在相机固定座内，在相机固定板的底部设置与第一CCD相机或第二CCD相机对应的聚焦孔，在相机导轨的上端设置有相机驱动电机，所述相机驱动电机与相机滑块连接。
进一步地，所述第一CCD相机或第二CCD相机的外侧设置有罩体。
本发明中当薄带发生偏移时，CCD相机可自动随薄带边部移动而移动，不需人员手动去处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1、图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明中CCD检测机构的结构示意图；
图4、图5为本发明中CCD相机组件一或CCD相机组件二的结构示意图；
图6为本发明中计算原理示意图。
具体实施例
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参照图1至图6，本发明提供了一种印刷机产品质量CCD检测方法，该方法通过检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量。通过设置在印刷机烘干侧1和收卷侧2之间的CCD检测机构检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量，在检测之前，先在印刷机烘干侧1和收卷侧2处设置有支架，在支架上设置有沿烘干侧与收卷侧横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，CCD相机组件一和CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机16和第二CCD相机17，所述第一CCD相机16和第二CCD相机17与控制计算机101连接，所述X轴移动机构和Y轴移动机构处分别对应设置有X轴移动驱动机构和Y轴移动驱动机构，控制计算机101与显示器100以及上位机102连接，所述上位机102 与报警器103、X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构。
所述检测对位线的错位量的方法包括：通过上位机驱动X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构，使得第一CCD相机16和第二CCD相机17移动至连续二张印刷品前后两侧的二条标志线的正上端，当前端印刷头在印刷时，由印刷机向控制计算机101发送获取CCD图像的命令，控制计算机101控制第一CCD相机16 和第二CCD相机17动作进行取像，并将取像数据实时上传至控制计算机101，控制计算机101采用多点直线拟合法对对位线图像中的合格点进行直线拟合，对二条对位线拟合成直线并得到直线方程，根据数学公式即可推算出二条对位线的平均距离，依据二条对位线的平均距离与控制计算机101内设定的标准值范围进行比对，将比对的结果输出至上位机102，既当直线拟合距离在标准值范围内时则控制计算机101向显示器100输出显示正常的命令；否则控制计算机101向显示器102输出异常命令，由上位机101作声光报警或停机控制。
所述检测印刷品上设置的圆形及菱形MARK是否有凹凸的方法如下：通过上位机驱动X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构，使得第一CCD相机和第二CCD 相机移动至单张印刷品中心两端的4个MARK的正上端，当前端印刷头在印刷时，由印刷机向控制计算机101发送获取CCD图像的命令，控制计算机控制101第一 CCD相机16和第二CCD相机17动作进行取像，获取4个MARK及其重心坐标的图像数据，并将4个MARK及其重心坐标的图像数据上传至控制计算机101，控制计算机101通过Moments函数对圆形MARK及菱形MARK依据圆形MARK及菱形MARK重心坐标做图像矩运算，并使用图像矩数据算出图形的面积及真空度检测结果数据，并将结果输出至上位机102，当该4个MARK面积值在标准值范围内且4个MARK的重心坐标在标准范围时，则控制计算机向显示器输出显示正常的命令；否则控制计算机向显示器输出异常命令，由上位机作声光报警或停机控制。
本发明还提供了一种印刷机产品质量CCD检测装置，包括在印刷机烘干侧1 和收卷侧2之间设置CCD检测机构，通过CCD检测机构检测印刷品上设置的圆形 MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量，所述 CCD检测机构包括在印刷机烘干侧1和收卷侧2处设置的支架，在支架上设置有沿烘干侧1与收卷侧2横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，所述CCD 相机组件一和CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机和第二CCD相机，所述第一CCD相机16和第二CCD相机17与控制计算机101连接，所述X轴移动机构和Y轴移动机构处分别对应设置有X轴移动驱动机构和Y轴移动驱动机构，控制计算机101与显示器100以及上位机102连接，所述上位机102与报警器103、X 轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构。
所述X轴移动机构包括两个平行设置的X轴横梁7，设置在X轴横梁7上的 X轴滑槽6，设置在X轴滑槽6上端的X轴滑板8，设置在X轴滑板8上的固定板，设置在固定板上的Y轴移动机构；所述X轴移动驱动机构包括在两个平行设置的X轴横梁7之间设置有驱动轴4，该驱动轴4的一端设置有X轴驱动电机5，在X 轴驱动电机5一侧的X轴横梁处设置有X轴拖链组件15，所述X轴拖链组件15 分别与X轴滑板8以及与X轴驱动电机的电机轴连接，所述X轴拖链组件15设置有X轴拖链板14。
所述Y轴移动机构包括设置在固定板11上的Y轴横梁9，设置在Y轴横梁9 上的Y轴拖链机构10，所述Y轴拖链机构连接设置在Y轴导轨12上的Y轴滑块 13，Y轴滑块13与CCD相机组件二17固定，所述CCD相机组件一16固定在Y 轴导轨一端，所述Y轴移动机构为Y轴移动电机。
所述CCD相机组件一和CCD相机组件二的结构相同，均包括相机固定板22，相机固定板22的一侧固定在相机导轨或者相机滑块上，另一端设置有相机滑轨 21，相机滑轨21上设置有相机滑块27，相机滑块27上设置有相机固定座26，第一CCD相机16或第二CCD相机17固定在相机固定座26内，在相机固定板26 的底部设置与第一CCD相机16或第二CCD相机17对应的聚焦孔25，在相机导轨 21的上端设置有相机驱动电机19，所述相机驱动电机19与相机滑块连接27。
所述第一CCD相机或第二CCD相机的外侧设置有罩体23。
在上述中，采用国际流行的开源EMGUCV视觉开发包作为视觉计算的工具，使用微软公司的VB.NET作为开发平台。使用.NET平台来开发，一方面可快速开发出视觉界面，另一方面EMGUCV在.NET环境中速度并不比在VC环境中慢多少。实际应用中，经过优化后的程序，CPU处理4路CCD图像信号总时间平均约为 50MS,已经完全满足生产需要。
由于CPU需要同时处理四路图像信号，为加快处理速度，程度中使用了4 个线程分别对4路图像信号作处理，同时申明了4个委托作为计算结果数据显示用。具体的处理代码包括：
Private CCD1Thread As Threading.Thread
Private CCD2Thread As Threading.Thread
Private CCD3Thread As Threading.Thread
Private CCD4Thread As Threading.Thread
Private Shared CCD1ThreadEvent As New System.Threading.AutoResetEvent(False)
Private Shared CCD2ThreadEvent As New System.Threading.AutoResetEvent(False)
Private Shared CCD3ThreadEvent As New System.Threading.AutoResetEvent(False)
Private Shared CCD4ThreadEvent As New System.Threading.AutoResetEvent(False)
Private Delegate Sub CCD1Delegate(ByVal srcCCD1Mat As Mat)'委托
Private Delegate Sub CCD2Delegate(ByVal srcCCD2Mat As Mat)
Private Delegate Sub CCD3Delegate(ByVal srcCCD3Mat As Mat)
Private Delegate Sub CCD4Delegate(ByVal srcCCD4Mat As Mat)
Private Delegate Sub CCD1UpdataUIDelegate(ByVal Circle As CircleF,ByVal Rbox As RotatedRect)
Private Delegate Sub CCD2UpdataUIDelegate(ByVal Circle As CircleF,ByVal Rbox As RotatedRect)
Private Delegate Sub CCD3UpdataUIDelegate(ByVal dDist As Double,ByValiVertCentx As Integer,ByVal RectofROI3As Rectangle,ByVal LpointofLinelist AsList(Of PointF),ByVal RpointofLinelist As List(Of PointF))
Private Delegate Sub CCD4UpdataUIDelegate(ByVal dDist As Double,ByValiVertCentx As Integer,ByVal RectofROI4As Rectangle,ByVal LpointofLinelist AsList(Of PointF),ByVal RpointofLinelist As List(Of PointF))
在计算图像中的圆形MARK及菱形MARK的中心程序中，通过使用Moments 函数对圆形MARK及菱形MARK做图像矩运算,并使用图像矩数据算出图形的面积及真空度等检测结果数据。具体的计算代码如下：
在计算图像中的对位线距离程序中，采用多点直线拟合法对对位线图像中的合格点进行直线拟合。下面寻找合格点的程序：
找到合格点后对点拟合成直线，程序如下：
对二条对位线拟合成直线并得到直线方程，根据数学公式即可推算出二条对位线的平均距离。
以上对本发明实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种印刷机产品质量CCD检测方法，其特征在于，该方法通过检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量。
2.根据权利要求1所述的印刷机产品质量CCD检测方法，其特征在于，通过设置在印刷机烘干侧和收卷侧之间的CCD检测机构检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量，在检测之前，先在印刷机烘干侧和收卷侧处设置有支架，在支架上设置有沿烘干侧与收卷侧横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，CCD相机组件一和CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机和第二CCD相机，所述第一CCD相机和第二CCD相机与控制计算机连接。
3.根据权利要求1所述的印刷机产品质量CCD检测方法，其特征在于，所述检测对位线的错位量的方法包括：调节第一CCD相机和第二CCD相机移动至连续二张印刷品前后两侧的二条标志线的正上端，当前端印刷头在印刷时，由印刷机向控制计算机发送获取CCD图像的命令，控制计算机控制第一CCD相机和第二CCD相机动作进行取像，并将取像数据实时上传至控制计算机，控制计算机采用多点直线拟合法对对位线图像中的合格点进行直线拟合，对二条对位线拟合成直线并得到直线方程，根据数学公式即可推算出二条对位线的平均距离，依据二条对位线的平均距离与控制计算机内设定的标准值范围进行比对，将比对的结果输出至上位机，既当直线拟合距离在标准值范围内时则控制计算机向显示器输出显示正常的命令；否则控制计算机向显示器输出异常命令，由上位机作声光报警或停机控制。
4.根据权利要求1所述的印刷机产品质量CCD检测方法，其特征在于，所述检测印刷品上设置的圆形及菱形MARK是否有凹凸的方法如下：调节第一CCD相机和第二CCD相机移动至单张印刷品中心两端的4个MARK的正上端，当前端印刷头在印刷时，由印刷机向控制计算机发送获取CCD图像的命令，控制计算机控制第一CCD相机和第二CCD相机动作进行取像，获取4个MARK及其重心坐标的图像数据，并将4个MARK及其重心坐标的图像数据上传至控制计算机，控制计算机通过Moments函数对圆形MARK及菱形MARK依据圆形MARK及菱形MARK重心坐标做图像矩运算，并使用图像矩数据算出图形的面积及真空度检测结果数据，并将结果输出至上位机，当该4个MARK 面积值在标准值范围内且4 个MARK的重心坐标在标准范围时，则控制计算机向显示器输出显示正常的命令；否则控制计算机向显示器输出异常命令，由上位机作声光报警或停机控制。
5.一种印刷机产品质量CCD检测装置，其特征在于，包括在印刷机烘干侧和收卷侧之间设置CCD检测机构，通过CCD检测机构检测印刷品上设置的圆形MARK及菱形MARK是否有凹凸及检测对位线的错位量来判断印刷品质量，所述CCD检测机构包括在印刷机烘干侧和收卷侧处设置的支架，在支架上设置有沿烘干侧与收卷侧横向移动的X轴移动机构，设置在X轴移动机构上的Y轴移动机构，在Y轴移动机构上设置有CCD相机组件一和CCD相机组件二，所述CCD相机组件一和CCD相机组件二上对应设置有第一CCD相机和第二CCD相机，所述第一CCD相机和第二CCD相机与控制计算机连接，控制计算机与显示器以及上位机连接，所述上位机与报警器、X轴移动驱动机构以及Y轴移动驱动机构。
6.根据权利要求5所述的印刷机产品质量CCD检测装置，其特征在于，所述X轴移动机构包括两个平行设置的X轴横梁，设置在X轴横梁上的X轴滑槽，设置在X轴滑槽上端的X轴滑板，设置在X轴滑板上的固定板，设置在固定板上的Y轴移动机构。
7.根据权利要求5所述的印刷机产品质量CCD检测装置，其特征在于，所述Y轴移动机构包括设置在固定板上的Y轴横梁。
8.根据权利要求5所述的印刷机产品质量CCD检测装置，其特征在于，所述CCD相机组件一和CCD相机组件二的结构相同，均包括相机固定板，相机固定板的一侧固定在相机导轨或者相机滑块上，另一端设置有相机滑轨，相机滑轨上设置有相机滑块，相机滑块上设置有相机固定座，第一CCD相机或第二CCD相机固定在相机固定座内，在相机固定板的底部设置与第一CCD相机或第二CCD相机对应的聚焦孔。
9.根据权利要求8所述的印刷机产品质量CCD检测装置，其特征在于，所述第一CCD相机或第二CCD相机的外侧设置有罩体。
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