烟包卷对卷烫印在线品检技术初探

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当前，卷对卷生产凭借节能降耗和降低成本的优势，在包装印刷行业日趋受到重视。为适应这种生产方式，卷对卷烫印在线品检技术也在最近几年得到了全面的推广应用，特别是在单品批量较大的烟包印刷领域更是如此。

然而，单张烫印可以在生产过程中随时抽样检查，卷对卷烫印却无法做到，只能在烫印过程中实时监控烫印质量，通过及时发现问题和解决问题来控制产品质量。以往，对于卷对卷烫印质量的实时监控，一般通过借助频闪仪作为辅助工具进行人眼观察，但这种方式往往顾此失彼，且长时间的人眼观察也容易使操作人员产生视觉疲劳，从而导致一些烫印质量问题无法被发现。更重要的是，人眼观察不能及时记录产生质量问题的准确位置，从而影响后工序的生产效率。为此，智能视觉品检系统应运而生。借助智能视觉品检系统的电子眼监测不但能避免上述问题，还能实现整个生产流程上下游工序质量信息化的传递和管理。因此，卷对卷烫金机一定要配置高效率的智能视觉品检系统。

然而，目前基于智能视觉品检系统的卷对卷烫印在线品检技术还不太成熟，各烟包印刷企业大都是在生产实践中总结经验，形成自己的一套解决方案。下面，笔者就我公司在卷对卷烫印在线品检过程中所遇到的问题及解决方案进行分析，希望对同行有所帮助和启发。

采用双系统多工位相机

色墨印刷的彩色图像和电化铝烫印箔烫印（普通烫和全息烫）的图像是属于两种不同特性的光学图案，单系统单相机的方式无法兼顾两者的成像要求。如图1所示，在单系统单相机智能视觉品检系统下，拍摄好能比较的印刷图案后，全息烫印图案就无法进行对比识别（如图1a）；同样，拍摄好能比较的全息烫印图案后，印刷图像就无法进行对比识别（如图1b）。因此，需要借助分布检测的方式，采用两组系统四个相机，每组系统应用不同拍摄角度的方式，同时借助图像处理软件将两组系统的拍摄图像联合在一起进行对比检测，这样才能在烫印过程中准确地在线识别出烫印图案的瑕疵。

两组系统在卷对卷烫金机上的安装角度应相差30°左右，可以利用烫金机上导纸辊的圆弧来确定相机的安装角度，如图2所示。

烫印压力过大的检测方法

目前的智能视觉品检系统只能对印刷图案的瑕疵、烫印图案的残缺和全息图案位置的偏移进行检测，而对于烫印压力过大的隐性问题则无法检测。这主要是因为当烫印压力过大时，纸张纤维会发生断裂，而这种断裂现象从纸张表面无法观察到，需从背面打光才能看到，所以从纸张表面拍照的智能视觉品检系统不能发现这种烫印质量问题。此时，就需要借助一些常规的检测手段来完成，针对平压平式卷对卷烫金机，采用LED光源背面打光的方式来对烫印压力过大问题进行在线检测；针对圆压圆式卷对卷烫金机，则采用频闪光源背面打光的方式来对烫印压力过大问题进行在线检测。背打光源安装位置如图3所示。

烫印质量缺陷的标识管理

对于卷对卷烫印生产方式，当智能视觉品检系统发现烫印过程中出现质量缺陷时会自动报警，此时必须停机对质量缺陷进行人工处理，处理完毕后有质量缺陷的印品是不能被剔除的，而是继续卷入纸卷。那么，此时就需要对质量缺陷的位置进行标识管理。笔者从生产实践中得出的管理经验是，采用智能结合人工的方式比较有效，即在处理质量缺陷的同时对其位置进行标识（如图4所示），这种标识方法既简单，又能提醒下工序进行区别处理，以达到提高生产效率的目的。同时，智能视觉品检系统需具备发现质量缺陷且自动记录质量缺陷位置的能力，并生成质量缺陷报表传递到下工序的系统中，以方便剔除和隔离（烫印质量缺陷位置信息传递流程如图5所示）。

纸卷拼接对位标识

在卷对卷烫印生产方式中，当单卷纸运行至尾端需对纸卷进行拼接时，虽然卷对卷烫金机都配置有自动套准系统，但该系统跟踪印刷标识的工作是边跟踪边调整的过程，而这个过程是在生产运行中完成的，所以纸卷拼接如不遵循一定规律，势必会造成纸张的浪费和废品的增加。因此，正确的做法应是在印刷拼版外的纸边上，每排印刷单元对称印刷上拼接线，这样在对位拼接时，沿烫印卷和待烫印卷上相同单元处的拼接线划断，烫印卷的拼接线作为终止线，待烫印卷的拼接线作为起始线，再将两卷终止线和起始线拼接在一起，这样就能基本保证拼接之后新烫印卷的快速过渡，从而最大限度地降低拼接废品。

另外，如果拼接接头存在于纸卷之中，有必要在纸卷上对其位置进行标识（如图6所示），这样可以提醒分条、模切、裁切、读数等后工序操作人员注意。这些看似较小的问题如不加以防范和注意，势必会对下工序造成停机等增加废品率和降低生产效率的质量事故。

在线品检系统的缺陷

卷对卷烫印在线品检系统作为卷对卷生产方式最重要的品检手段，虽发挥了控制产品质量的主要作用，但其也存在一定缺陷，主要体现在以下两个方面。

一方面，目前国内外的在线品检系统都无法对凹凸烫印工艺中凹凸高度的一致性进行有效检测。在凹凸烫印生产过程中，因烫金版或烫金底模长时间磨损会导致烫印凹凸高度逐渐降低，直至接烫效果，但由于目前的智能视觉品检系统均不具备3D扫描的功能，因此无法对这种变化进行检测，只能依靠眼观手摸的传统手段结合生产中总结的相关经验来实现质量控制。

另一方面，普通全息烫（非定位全息烫）工艺中，电化铝烫印箔彩虹反光点的变化也会给智能视觉品检系统造成质量缺陷的错误判断，致使错误报警，此时就要求操作人员认真查看报警图像，在辨明是非缺陷报警后，重置缺陷报警范围。

卷对卷烫印在线品检技术势必将朝着更加智能化、信息化的方向发展，作为技术的使用方，印刷企业应注重在生产实践中发现问题，并积极地向技术开发方反馈问题，以共同促进这项技术向着使用方便、操作简单、准确可靠的方向发展，从而更加符合节能降耗的社会需要。