煙包卷對卷燙印在線品檢技術初探

鄭曉波

當前，卷對卷生產憑借節能降耗和降低成本的優勢，在包裝印刷行業日趨受到重視。為適應這種生產方式，卷對卷燙印在線品檢技術也在最近幾年得到了全面的推廣應用，特別是在單品批量較大的煙包印刷領域更是如此。

然而，單張燙印可以在生產過程中隨時抽樣檢查，卷對卷燙印卻無法做到，只能在燙印過程中實時監控燙印質量，通過及時發現問題和解決問題來控制產品質量。以往，對于卷對卷燙印質量的實時監控，一般通過借助頻閃儀作為輔助工具進行人眼觀察，但這種方式往往顧此失彼，且長時間的人眼觀察也容易使操作人員產生視覺疲勞，從而導致一些燙印質量問題無法被發現。更重要的是，人眼觀察不能及時記錄產生質量問題的準確位置，從而影響后工序的生產效率。為此，智能視覺品檢系統應運而生。借助智能視覺品檢系統的電子眼監測不但能避免上述問題，還能實現整個生產流程上下游工序質量信息化的傳遞和管理。因此，卷對卷燙金機一定要配置高效率的智能視覺品檢系統。

然而，目前基于智能視覺品檢系統的卷對卷燙印在線品檢技術還不太成熟，各煙包印刷企業大都是在生產實踐中總結經驗，形成自己的一套解決方案。下面，筆者就我公司在卷對卷燙印在線品檢過程中所遇到的問題及解決方案進行分析，希望對同行有所幫助和啟發。

采用雙系統多工位相機

色墨印刷的彩色圖像和電化鋁燙印箔燙印（普通燙和全息燙）的圖像是屬于兩種不同特性的光學圖案，單系統單相機的方式無法兼顧兩者的成像要求。如圖1所示，在單系統單相機智能視覺品檢系統下，拍攝好能比較的印刷圖案后，全息燙印圖案就無法進行對比識別（如圖1a）；同樣，拍攝好能比較的全息燙印圖案后，印刷圖像就無法進行對比識別（如圖1b）。因此，需要借助分布檢測的方式，采用兩組系統四個相機，每組系統應用不同拍攝角度的方式，同時借助圖像處理軟件將兩組系統的拍攝圖像聯合在一起進行對比檢測，這樣才能在燙印過程中準確地在線識別出燙印圖案的瑕疵。

兩組系統在卷對卷燙金機上的安裝角度應相差30°左右，可以利用燙金機上導紙輥的圓弧來確定相機的安裝角度，如圖2所示。

燙印壓力過大的檢測方法

目前的智能視覺品檢系統只能對印刷圖案的瑕疵、燙印圖案的殘缺和全息圖案位置的偏移進行檢測，而對于燙印壓力過大的隱性問題則無法檢測。這主要是因為當燙印壓力過大時，紙張纖維會發生斷裂，而這種斷裂現象從紙張表面無法觀察到，需從背面打光才能看到，所以從紙張表面拍照的智能視覺品檢系統不能發現這種燙印質量問題。此時，就需要借助一些常規的檢測手段來完成，針對平壓平式卷對卷燙金機，采用LED光源背面打光的方式來對燙印壓力過大問題進行在線檢測；針對圓壓圓式卷對卷燙金機，則采用頻閃光源背面打光的方式來對燙印壓力過大問題進行在線檢測。背打光源安裝位置如圖3所示。

燙印質量缺陷的標識管理

對于卷對卷燙印生產方式，當智能視覺品檢系統發現燙印過程中出現質量缺陷時會自動報警，此時必須停機對質量缺陷進行人工處理，處理完畢后有質量缺陷的印品是不能被剔除的，而是繼續卷入紙卷。那么，此時就需要對質量缺陷的位置進行標識管理。筆者從生產實踐中得出的管理經驗是，采用智能結合人工的方式比較有效，即在處理質量缺陷的同時對其位置進行標識（如圖4所示），這種標識方法既簡單，又能提醒下工序進行區別處理，以達到提高生產效率的目的。同時，智能視覺品檢系統需具備發現質量缺陷且自動記錄質量缺陷位置的能力，并生成質量缺陷報表傳遞到下工序的系統中，以方便剔除和隔離（燙印質量缺陷位置信息傳遞流程如圖5所示）。

紙卷拼接對位標識

在卷對卷燙印生產方式中，當單卷紙運行至尾端需對紙卷進行拼接時，雖然卷對卷燙金機都配置有自動套準系統，但該系統跟蹤印刷標識的工作是邊跟蹤邊調整的過程，而這個過程是在生產運行中完成的，所以紙卷拼接如不遵循一定規律，勢必會造成紙張的浪費和廢品的增加。因此，正確的做法應是在印刷拼版外的紙邊上，每排印刷單元對稱印刷上拼接線，這樣在對位拼接時，沿燙印卷和待燙印卷上相同單元處的拼接線劃斷，燙印卷的拼接線作為終止線，待燙印卷的拼接線作為起始線，再將兩卷終止線和起始線拼接在一起，這樣就能基本保證拼接之后新燙印卷的快速過渡，從而最大限度地降低拼接廢品。

另外，如果拼接接頭存在于紙卷之中，有必要在紙卷上對其位置進行標識（如圖6所示），這樣可以提醒分條、模切、裁切、讀數等后工序操作人員注意。這些看似較小的問題如不加以防范和注意，勢必會對下工序造成停機等增加廢品率和降低生產效率的質量事故。

在線品檢系統的缺陷

卷對卷燙印在線品檢系統作為卷對卷生產方式最重要的品檢手段，雖發揮了控制產品質量的主要作用，但其也存在一定缺陷，主要體現在以下兩個方面。

一方面，目前國內外的在線品檢系統都無法對凹凸燙印工藝中凹凸高度的一致性進行有效檢測。在凹凸燙印生產過程中，因燙金版或燙金底模長時間磨損會導致燙印凹凸高度逐漸降低，直至接近平燙效果，但由于目前的智能視覺品檢系統均不具備3D掃描的功能，因此無法對這種變化進行檢測，只能依靠眼觀手摸的傳統手段結合生產中總結的相關經驗來實現質量控制。

另一方面，普通全息燙（非定位全息燙）工藝中，電化鋁燙印箔彩虹反光點的變化也會給智能視覺品檢系統造成質量缺陷的錯誤判斷，致使錯誤報警，此時就要求操作人員認真查看報警圖像，在辨明是非缺陷報警后，重置缺陷報警范圍。

卷對卷燙印在線品檢技術勢必將朝著更加智能化、信息化的方向發展，作為技術的使用方，印刷企業應注重在生產實踐中發現問題，并積極地向技術開發方反饋問題，以共同促進這項技術向著使用方便、操作簡單、準確可靠的方向發展，從而更加符合節能降耗的社會需要。endprint