農(nóng)優(yōu)土特產(chǎn)禮品包裝盒印刷質(zhì)量檢測系統(tǒng)工藝研究

龔立朋 聶文豪 陳其梅 鐘 平

（貴州西牛王印務(wù)有限公司，貴州 貴陽 550007）

0 引言

現(xiàn)在的印刷企業(yè)所采用的印刷設(shè)備、工藝和承印的材料均是印刷行業(yè)中最先進的，也引進了先進的質(zhì)量管理體系，但是質(zhì)量管理的方法仍然落后[1]。現(xiàn)階段幾乎所有印刷企業(yè)都采用人工視覺全檢加抽檢的方式，質(zhì)檢方法落后，導(dǎo)致用工成本偏高、管理難度增加、出貨質(zhì)量不穩(wěn)定。一方面由于每個質(zhì)檢員對質(zhì)量標準的理解不一致、質(zhì)檢員心里和情緒的不穩(wěn)定性均會導(dǎo)致質(zhì)檢質(zhì)量的不穩(wěn)定，并且大部分煙標印刷企業(yè)采用計件工資的模式，造成部分質(zhì)檢員在利益的驅(qū)動下片面追求產(chǎn)量而忽視質(zhì)量；以上種種因素疊加在一起使全檢的效果大打折扣，而由于抽檢的數(shù)量畢竟有限，也無法達到滿意的效果；客戶投訴大廢品和批量性的質(zhì)量問題時有出現(xiàn)，給企業(yè)正常開展業(yè)務(wù)活動和生產(chǎn)經(jīng)營帶來了極為不利的負面影響；另一方面，煙包印刷企業(yè)的人工成本最高的部門就是成品質(zhì)檢工序，按平均工資水平計算，一個年產(chǎn)值超過5 億元的企業(yè)，成品質(zhì)檢工序的人工成本將達到400 萬元左右，明顯偏高[2]。這些還不包括因質(zhì)檢員的漏檢而流失的大量可特殊接受的次品；據(jù)測算，一個年產(chǎn)值超過5 億元的企業(yè)每年因此項的損失可達50 萬元左右。而隨著員工工資水平和福利待遇的不斷提高，企業(yè)的用工成本還將不斷增加[3]。

1 印刷品自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)設(shè)備工藝研究

研究質(zhì)量檢測系統(tǒng)的成像方式、信息采集模式、視覺原理以及檢測區(qū)域。圖像處理硬件采集并處理后將印刷品圖像的電信號傳輸?shù)接嬎銠C的內(nèi)存，通過圖像處理軟件進行處理，再與無缺陷的標準印刷品樣本進行匹配和比對，得出分析和判斷，如果發(fā)現(xiàn)不一致的區(qū)域并且超過設(shè)定的公差范圍，則輸出廢品報警信息及剔廢控制信號[4]。其中，光源和成像系統(tǒng)是影響圖像質(zhì)量的重要因素，它決定了圖像是否清晰、有無畸變，光源和成像系統(tǒng)的選擇包括光源的功率、形狀、位置、照明方式、光學(xué)系統(tǒng)的視場、光圈和F數(shù)等，照明、成像系統(tǒng)的設(shè)計是機器視覺檢測系統(tǒng)重要組成部分。再依靠圖像處理軟件進行特征提取、數(shù)據(jù)編碼、圖像分割等圖像處理運算，來對圖像中的缺陷進行檢測。

2 影響自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)檢測精度的工藝技術(shù)研究

研究質(zhì)量檢測系統(tǒng)在檢測漏印、缺版、飛墨、糊版、蹭臟、污點、飛蟲、墨色過淺、墨色過濃、字符局部或全部漏印、套印不準、起皺折、機械損壞、刀絲和條紋等常見印刷缺陷時的檢測精準度問題；對于彩色印刷檢測系統(tǒng)，需研究檢測顏色偏差密度值和LAB 值失真（色差）、顏色不均勻等，在鏡頭范圍內(nèi)的中間部分，影像非常清晰，但邊緣部分的影像會產(chǎn)生虛影，而虛影部分的檢測結(jié)果會直接影響到整個檢測的準確性[5]。

3 影響反光材料（金、銀、鐳射、光棒卡紙）自動質(zhì)量檢測的工藝技術(shù)研究

部分印刷為追求金屬質(zhì)感或者絢麗繽紛的效果，生產(chǎn)過程中大量采用金、銀、鐳射卡紙、光棒卡紙，紙張表面帶有太多的反射閃光元素，嚴重干擾了在線檢測系統(tǒng)的圖像采集過程，導(dǎo)致被檢測目標及背景不穩(wěn)定[6]。其表層工藝中，有燙金、壓凸、壓紋、絲印和模切等眾多的工藝融合在一起，對質(zhì)量控制手段更高，通過質(zhì)量檢測系統(tǒng)工藝研究和反復(fù)參數(shù)調(diào)整試驗，使其缺陷能充分識別并剔除。

4 解決色差檢測質(zhì)量問題研究

眾所周知，色差是印刷品質(zhì)量控制及檢驗的難點和重點。色差檢測一直是視覺檢測領(lǐng)域的瓶頸之一，有些人眼能看出的顏色偏差用視覺檢測設(shè)備難以檢測，如何有效控制產(chǎn)品色差成為包裝裝潢印刷企業(yè)共同遇到的難題，需要研究機器視覺技術(shù)在線檢測印刷品顏色質(zhì)量的方法，搭建一套印刷品圖像的實時采集系統(tǒng)，進行采集提取圖像的顏色信息，研究顏色的分析的方法，得到印刷品上相應(yīng)各色密度值與實時采集到的圖像的RGB 值之間的關(guān)系[7]。

5 高精度VOC殘留量檢測技術(shù)研究

研究實驗室空氣質(zhì)量對檢測結(jié)果的影響，檢測使用的標準物質(zhì)管理方法。保證檢測設(shè)備有效性的方法，設(shè)備相關(guān)載氣監(jiān)控方法。檢測使用的專用器皿如何清洗干凈，避免因器皿污染導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。研究保證樣品及檢測過程對檢測結(jié)果真實和有效的方法。

6 研究結(jié)論

試驗內(nèi)容主要是針對不同的印刷品特性，分別進行質(zhì)量檢驗試驗，最終使印刷產(chǎn)品符合國家標準要求，增強顧客滿意度，同時提高公司的生產(chǎn)效率。

印刷品自動質(zhì)量檢測試驗過程如下：試驗產(chǎn)品：黃果樹（長征紅星照耀）條、小盒；產(chǎn)品特征：反光材料（鐳射卡紙）；產(chǎn)品尺寸：條盒374.5 mm ×295 mm，小盒245 mm×98 mm；產(chǎn)品克重：230 g/m2產(chǎn)品厚度：0.31 mm；生產(chǎn)工藝：印刷→燙金→鐳射壓印→壓紋→壓凸→模切。

因該產(chǎn)品工藝復(fù)雜，試驗采用一般相機、鐳射相機、凹凸相機相結(jié)合的方法同時檢測鐳射產(chǎn)品。

第一次試驗時，先在自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)上設(shè)置好標準樣張，再進行采集相機和光源的設(shè)定，當設(shè)備機速達78 m/min時，開始計數(shù)進行檢測試驗，待設(shè)定的產(chǎn)品全部檢測完畢，由專業(yè)的質(zhì)檢人員進行翻選，把檢驗合格和不良品分類，驗證設(shè)備檢驗的準確性。經(jīng)分析比對，第一次試驗自己質(zhì)量系統(tǒng)的檢驗準確率為82%，有部分色差和模切偏位沒有被自動質(zhì)量檢測設(shè)備有效識別，無法達到產(chǎn)品出廠檢驗要求，測試結(jié)果見表1。

表1 第一次測試結(jié)果

第二次試驗，試驗發(fā)現(xiàn)鐳射相機（圖1）在不同角度時，消除鐳射效果差異非常大，第一次試驗（圖2）采用16.5°時，檢驗準確率較低，第二次試驗（圖3）調(diào)整相機角度為18°，同時調(diào)整相機像素和光圈刻度。

圖1 鐳射相機

圖2 16.5°試驗

圖3 18°試驗

第二次試驗，特別針對模切偏位問題調(diào)整了檢測方法。印刷品在批量模切時，受紙張變形或前規(guī)、拉規(guī)影響，會產(chǎn)生偏位現(xiàn)象，經(jīng)試驗，采用色彩存在檢測方法最佳。因邊緣黃色可以直接檢測，此時自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)點選到印刷→雙張→新增區(qū)塊→以邊緣要檢測的顏色上畫上區(qū)塊，再右鍵打開選單，選擇色彩存在檢測→進階設(shè)定→在黃色上選取顏色RGB 值，剛開始試驗時，設(shè)置的容許范圍下限320，上限580，不能把超過偏差0.2 mm 的印品完全剔除，經(jīng)過試驗，最終確定下限400，上限550 時，達到自動質(zhì)量檢驗理想狀態(tài)。

因試驗產(chǎn)品在印刷中受設(shè)備、油墨等多方面的影響，底紅色出現(xiàn)明暗對比的色差，在自動質(zhì)量檢測時，通過設(shè)置上下限的方式可以把較嚴重的色差選出，但針對不同產(chǎn)品，客戶的要求不一致，該產(chǎn)品客戶要求色差偏差小，于是項目組進行試驗，首先在質(zhì)量系統(tǒng)里選擇背景色，在工具箱中新增一個區(qū)塊，在會有色差的背景色上畫上5 mm×5 mm 區(qū)塊，第一次試驗調(diào)整色差標準的滑塊至2.8%，檢測的產(chǎn)品通過美國愛色麗色差儀檢測，結(jié)果為ΔE＜4.2，檢測產(chǎn)品仍超過標準要求；第二次試驗調(diào)整為3.5%，ΔE＜3.3；需要第三次試驗，于是把參數(shù)設(shè)置為3.7%，ΔE＜2.9（ΔE 為色差）能夠滿足客戶對色差的要求。此外，通過剔廢面積、容許色彩、排除色彩等參數(shù)調(diào)整試驗，最終確認方案，測試結(jié)果見表2。經(jīng)過上述試驗，鐳射印刷品的檢驗準確率達到95%。

表2 第二次測試結(jié)果