过程质量控制和机器视觉系统的组成与应用趋势

一、过程质量控制

烟包印刷全流程解决方案，主体分为单张烟包交付方式和卷盘烟包交付方式，不仅包括单张烫印、单张网印、单张模切、卷对卷烫印、卷对卷模切等工艺，还包括部分C平方工艺，视觉品检机在这些工艺中会产生大量废品，如烫印废品、上光废品、模切废品等，因此，烟包印刷过程同样需要进行自动化品质控制。过程质量缺陷视觉检测系统主要分为以下3类。

1.烫印质量缺陷在线检测系统

无论是圆压圆烫金机还是平压平烫金机，烫金版的压力、温度以及电化铝的质量都会造成烫印图案转移不良或缺失等质量瑕疵，且电化铝本身成本较高，因此在烫金机上进行在线质量缺陷检测，可以程度地提高成品率、降低成本。

目前，由于国产平压平烫金机链道空间狭窄，尚无法安装全幅面检测系统，而卷筒纸烫金机上存在较多的安装空间，可以实施在线检测系统的改造。

2.模切压凸质量缺陷在线检测系统

在模切机上加装质量缺陷检测系统(如果压凸和烫印利用同一道工序完成，可在烫金机上实现压凸在线检测)，可以实现压痕、压凸以及模切等质量缺陷的在线检测。通常情况下，压凸质量较难控制，因此是过程质量检测。

3.大单张离线质量检测系统

为了缩短整体工艺链条，目前很多企业都是采用的大单张离线质量检测系统对未模切的大单张样品进行质量检测。通过检测的，经过模切后可直接出厂，无需再进行出厂终检；而未通过检测的废品，可经过后一道小张检品机检测或人工检测后再出厂。

对于这种过程质量控制方式，如果大单张废品率高于20%或大单张的拼版联数较少，整体生产效率就会较低。此外，为了率，对幅面为1020mm大单张检测所用的图像系统的精度配置要求较高，一次性成本投入较高。

二、机器视觉系统的组成与应用趋势

(1)机器视觉系统

机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给的图像处理系统，印刷品品检机根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，终用于实际检测、测量和控制的自动化信息系统。

机器视觉系统主要由三部分组成：图像采集、图像处理与分析、判决与控制。

一个典型的工业机器视觉应用系统包括光源、光学系统、图像捕捉系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械执行模块。先用相机获得被测目标的图像信号，然后通过A/D转换变成数字信号传送给图像处理系统，根据像素分布、亮度和颜色等信息，通过运算来抽取目标的特征，根据预设的判别准则输出判断结果，去控制驱动执行机构进行相应处理。

(2)机器视觉系统的分类

从组成结构来分类，典型的机器视觉系统可分为两大类：PC式或板卡式机器视觉系统(PC-BasedVisionSys七em)，以及嵌入式机器视觉系统，亦称“智能相机”(SmdialCamera)或“视觉传感器”(VisionSensor)。PC式视觉系统是一种基于个人计算机(PC)的视觉系统，一般由光源、光学镜头、CCD或CMOS相机、图像采集卡、图像处理软件以及一台PC机构成。基于PC的机器视觉应用系统尺寸较大、结构复杂，周期较长，但可达到理想的精度及速度，能实现较为复杂的系统功能。另一类是嵌入式视觉系统，嵌入式视觉系统具有易学、易用、易维护、易安装等特点，可在短期内构建起而的机器视觉系统，从而的提高了应用系统的速度。两类视觉系统在检测速度、测量精度等指标上有着明显的优劣对比。

(3)应用趋势

将近80%的工业机器视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集中于检测功能中。视觉系统检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、相机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和警报装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则警报器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。