Качество на контроле Обзор решений для инспекции от Daheng Imavision

Идею установки в типографии какого-то уникального оборудования с целью получения конкурентного преимущества сложно назвать новой. В свое время для этих целей покупали цифровые машины, топовые версии наиболее производительных офсетных и флексомашин с максимумом наворотов и автоматизацией и т.п., но во всех случаях ранее законодателями мод были европейские, японские и американские компании, являющиеся лидерами в своих рыночных сегментах. Однако, после вынужденного разворота на Восток выяснилось, что и китайский рынок может стать источником интересных решений.

“В качестве примера можно привести автоматические машины для разделения заготовок и удаления облоя после высечки. В Китае их начали ставить в районе 2008–2009 годов, но в Россию они пришли относительно недавно. Типографии их “распробовали” и выяснилось, что любому более-менее серьезному производителю картонной упаковки такая машина просто необходима, так как она намного эффективнее “ручной” альтернативы, — говорит генеральный директор компании OST Group Иван Вдовин. — Аналогичная ситуация и с решениями для инспекции. Долгое время большинству руководителей они казались ненужными, но в последние полтора-два года мы установили столько же машин, сколько за предыдущие 6 лет, и по нашим прогнозам динамика инсталляций в обозримом будущем будет только расти”.

Причина в том, что подобное оборудование позволяет типографии получить конкурентное преимущество, которое заключается в минимизации брака на разных этапах технологического процесса. Отсюда — меньше испорченного материала, не тратится время на переделку и, что более важно, сохраняются хорошие отношения с клиентами. О том, насколько важно не пропускать брак клиенту PrintDaily.ru недавно рассказывал генеральный директор типографии Дельта Принт Т Максим Евлампиев: “...Заказчики присылают рекламации и ждут от нас отчета, в котором будет подробно описано что именно мы сделали, чтобы исключить возникновение этой проблемы в будущем. Если этого не сделать, велик риск переместиться из пула “зеленых” поставщиков в “желтые”, а потом и вовсе вылететь из числа подрядчиков. Причем договориться здесь не получится. У крупных игроков все “зашито” во внутреннюю систему предприятия, и даже если директор нас поймет и простит, система все равно нас не пропустит и придется все начинать заново. “Дельта Принт Т” работает с относительно небольшими компаниями, которые заказывают малые тиражи, но при этом предъявляют к нам очень высокие требования. Мы дорожим каждым клиентом, поэтому всегда стараемся найти способ предотвращения возникающих проблем, чтобы наше сотрудничество не прерывалось”.

Комментарий Максима Евлампиева взят из недавнего материала, посвященного установке в “Дельта Принт Т” системы контроля пересортицы, но инспекционные решения для контроля качества печати и отделки на предприятии тоже есть. Более того, “Дельта Принт Т” стала первым и пока является единственным клиентом OST Group, который приобрел и активно использует инспекционные решения двух типов: встроенное — для контроля качества печати непосредственно на листовой офсетной машине, а также отдельную машину для контроля качества печати и отделки уже на развертках.

Разработчиком обеих систем является Daheng Imavision (входит в Daheng Group) — она называет себя первой компанией в Китае, которая в 1991 году начала специализироваться на разработке систем машинного зрения. Сегодня — это один из наиболее известных китайских разработчиков и производителей систем машинного зрения для самых разных отраслей. В том числе, для рынка производства картонной и гибкой упаковки, а также этикетки.

В R&D отделе Daheng Imavision работает более 200 человек, из которых 40% имеют ученые степени. По данным компании за более чем 30 лет было поставлено более 4000 систем машинного зрения по всему миру.

Решения для инспекции картонной упаковки (листовая печать)

Для проверки качества печати и отделки картонной упаковки Daheng Imavision предлагает следующие типы решений:

• машины для инспекции разверток;
• решения, встраиваемые в печатные машины для контроля качества непосредственно в процессе печати;
• машины для инспекции предварительно запечатанных листов;
• отдельный стол для выборочного контроля качества печати и отделки отдельных листов;
• решения, устанавливаемые на фальцевально-склеивающие линии.

Отдельно упомянем, что Daheng Imavision выпускает специализированные решения для инспекции сигаретных пачек и другой подобной упаковки маленького размера, но в данном материале мы на них подробно останавливаться не будем.

В целом решения Imavision для листовой печати позволяют определять практически все существующие виды дефектов печати и отделки:

• отсутствие печати,
• разнооттеночность,
• несовмещение,
• марашки,
• царапины на красочном слое,
• грязные пятна, отпечатки пальца,
• полосы краски, чернильные полосы,
• пропуск лака, дефекты лакирования,
• царапины и пузыри воздуха на ламинации,
• отсутствие, смещение тиснения фольгой,
• отсутствие, смещение конгревного тиснения,
• дефект струйной печати,
• складки и пузыри на материале,
• смещение вырубки,
• пропуск, смещение голограммы,
• проверка качества и контроль правильности печати кодовых знаков на предмет обнаружения таких дефектов, как ошибка кода, повторение кода, отсутствие кода и т. д.

Далее мы не будем повторять этот список для каждого типа решений, но очевидно, что системы встраиваемые в печатную машину проверяют дефекты только печати, а автономные машины, работающие с развертками, могут дополнительно проконтролировать качество лакирования и тиснения.

Машины для инспекции разверток картонной упаковки

На решения такого типа приходится львиная доля проектов, реализованных OST Group за все время работы с Daheng Imavision — 8 из 9 реализованных проектов. Первая машина заработала в типографии “Абсолют” (Колпино) в 2018 году. После этого продажи шли относительно неспешно, но с прошлого года поставщик отмечает всплеск интереса к подобному оборудованию, который привел к установке машин у крупных производителей картонной упаковки: “Люксупак” (Тверь), “Альба-Плюс” (Тверь) и “ВМС-Принт” (Подольск, Московская обл.).

Продуктовая линейка машин для инспекции разверток включает около десятка моделей с зоной инспекции от 200х200 до 1100х800 мм. В зависимости от модификации эти машины могут работать как бумагой плотностью от 90 г/м2, так и с картоном плотностью до 500 г/м2, а также гофрокартоном профилей B, E, F и G. Минимальный размер дефекта типа “пятно”, который может зафиксировать система — 0,1, 0,15 или 0,2 мм2; — несовмещение красок — 0,1, 0,15 или 0,2 мм; отклонение по цвету — △E≥3.

В России наиболее популярной машиной является Imavision DH-JP650 Star. Данная модель работает с материалами плотностью от 90 до 500 г/м2. Размер зоны контроля у этой модели варьируется от 100х100 до 650х500 мм. Максимальная скорость подачи разверток — 270 м/мин.

В максимальной конфигурации на DH-JP650 Star можно установить до четырех станций для контроля “лица” и еще одной — для оборота. Они оснащаются цветными камерами 4К и черно-белыми 8К с разрешением соответственно 0,2×0,15 и 0,1х 0,15 мм. Минимальный показатель разнооттеночности — △E≥3. Минимальное отклонение по совмещению — ±0,2 мм

Минимальный размер дефекта “пятно” составляет 0,2 мм при высокой контрастности и 0,4 мм при низкой. Для дефекта “линия” — Ш≧0,2 мм, Д≧5 мм (высокая контрастность) и Ш≧0,4 мм, Д≧5 мм (низкая).

Станции контроля лицевой стороны

• Стандартная рабочая станция 1 (цветная камера со строчной разверткой формата 4К)
  Станция контроля печати и тиснения: пятна, капли, разнооттеночность, полосы краски, отсутствие печати, отсутствие совмещения, царапины, неточность вырубки, неточность или отсутствие тиснения и т. д.
• Стандартная рабочая станция 2 (черно-белая камера со строчной разверткой формата 8К)
  Контрольная станция для проверки конгревного тиснения и лакирования: точность конгревного тиснения, дефект лака, значимые царапины на ламинации, пузыри воздуха на ламинации, складки и пузыри на бумаге и т. д.
• Дополнительная рабочая станция 3 (цветная камера со строчной разверткой формата 4К)
  Станция контроля голографической печати: Дефект голографической печати, смещение голограммы, легкий цветовой дефект с некоторым смещением рельефного тиснения и т. д.
• Дополнительная рабочая станция 4 (одна камера со строчно-кадровой разверткой)
  Станция контроля переменных данных: Проверка качества и контроль правильности печати кодовых знаков на предмет обнаружения таких дефектов, как ошибка кода, повторение кода, отсутствие кода и т. д.

Станция контроля обратной стороны

• Дополнительная рабочая станция 5 (цветная камера со строчной разверткой формата 4К)
  Станция контроля типовой печати: Пятна, полосы краски, разнооттеночность, смещение, насекомые и т. д.

Некоторые функциональные особенности инспекционных машин Imavision:

• возможность использования фрикционного или вакуумного самонаклада, благодаря чему на поверхности материала, которую легко повредить, не остается царапин;
• подача нон-стоп;
• для одновременного контроля разных типов материалов одна инспекционная машина может быть оснащена станцией автоматической смены вакуумного и фрикционного самонакладов;
• функция автоматизированного создания шаблона с помощью ПО обеспечивает возможность автоматической подстройки захвата изображения под размер той или иной продукции;
• функция оценки качества изображения напоминает оператору о необходимости своевременной настройки оптики, чтобы исключить некачественное формирование изображения и ухудшение результатов контроля;
• возможность вывода листов с разным видом дефектов — печати, лакирования, тиснения — в разные лотки;
• ПО поддерживает использование промышленных камер формата Max. 4 на одном рабочем компьютере;
• для обеспечения универсальности при проверке печати применяются модульные блочные алгоритмы с мощными функциями контроля;
• в программном обеспечении предусмотрена функция «мульти-шаблон» — она удобна для контроля одних и тех же продуктов с разными изображениями, например, для контроля качества печати предупреждений или изображений на заготовках для сигаретных пачек;
• удобный в использовании мастер настройки возможность формирования отчетов о результатах проверки.

Встраиваемые решения для инспекции листов в процессе печати на офсетной машине

Данное решение называется Sheeton. Оно устанавливается на листовую офсетную машину и позволяет контролировать качество печати каждого листа плотностью от 40 до 400 г/м2 непосредственно в процессе печати. Основными заказчиками такой системы, являются, конечно, производители картонной упаковки, но с технической точки зрения можно проверять и любую другую продукцию, если в этом есть реальная необходимость.

Система распознает дефекты размером от 0,16 мм2 (пятно) или от 0,3х10 мм (линия). Фиксируются отклонения по цвету △E≥3 и несовмещение от ±0,3 мм.

В OST Group отмечают, что решение Sheeton может быть установлено практически на любую офсетную машину — Heidelberg, Koenig & Mauer, Komori и др. Главное, чтобы в ней нашлось место, достаточное для установки камеры.

Максимальная скорость инспекции — 15 тыс. л./ч., что вполне соответствует реальной рабочей скорости машины. При обнаружении брака система выдает световой и звуковой сигнал, а после завершения работы генерирует отчет.

В России у компании OST Group пока есть единственный реализованный проект такого типа — в столичной типографии “Дельта Принт Т”, — но по словам Ивана Вдовина все больше крупных производителей упаковки задумываются о приобретении подобного решения.

“Стол” для инспекции листов, отпечатанных на офсетной машине

Решение называется Sampo DH-CJ1020. Это отдельно стоящий стол с установленной на него системой инспекции, который позволяет сравнить изображение на офсетной печатной форме или отпечатанном листе с исходным PDF-файлом. Данное решение предназначено для проверки первых тиражных листов перед запуском тиража, а также для выборочного контроля в процессе печати.

Максимальный формат проверяемого листа или формы — 1020×720 мм, плотность запечатанного материала — от 40 до 450 г/м2.

Процесс трехэтапный. Сначала сканируется лист, затем загружается шаблон в формате PDF после чего происходит сравнение отсканированного листа с эталоном. ПО умеет распознавать и разделять печатные и непечатные слои в PDF. Отчет генерируется в формате PDF.

Оптическое разрешение — до 0,036 мм/пикс. (708 dpi), точность инспекции — до 0,1×0,1 мм. На сканирование одного полноформатного листа уходит до 90 с.

По словам поставщика установка такой системы имеет смысл, когда в типографии есть 2–3 листовые офсетные печатные машины.

Машины для инспекции запечатанных листов

Позволяют проверять листы форматом В1 после их выхода из печатной машины и перед подачей на вырубку/тиснение. В отличие от стола Sampo представляют собой полноценные машины с самонакладом, которые работают на скорости до 11 тыс. л./ч, хотя производитель указывает, что стабильная работа инспекции гарантируется на скорости 6000–8000 в зависимости от модели. Таким образом, рассматривать покупку такой машины имеет смысл крупным типографиям, печатающим упаковку большими тиражами.

Серия Lope 1020 включает три модели, которые незначительно различаются форматом и диапазоном плотностей запечатанного материала — от 40 до 400 г/м2.

Минимальный размер определяемого дефекта типа “пятно” — 0,1 мм² при контрасте ≥20, типа “линия” — 0,15х5 мм при высоком контрасте.

Машины, интегрируемые с фальцевально-склеивающими линиями

Машины Connvision — относительно новая разработка компании Daheng Imavision, предназначенная для установки в линию с фальцевально-склеивающими линиями большинства существующих производителей. Проверка разверток выполняется непосредственно перед фальцовкой и склейкой. Помимо проверки стандартных дефектов печати и отделки машины Connvision умеет проверять и верифицировать переменные данные, а также выполнить инспекцию оборота и шрифта Брайля.

В серию Connvision входит три модели, отличающиеся размером зоны инспекции: 550х400, 650х500 и 800х500 мм. Максимальная плотность картона — 500 г/м2. Скорость работы — до 240–270 м/мин. По параметрам определяемых дефектов это оборудование практически аналогично автономным машинам для инспекции разверток.

Решения для инспекции этикетки (узкий рулон)

Для производителей этикетки и гибкой упаковки Daheng Imavision предлагает встраиваемые и автономные решения. Они могут оснащаться камерами 4К (0,08×0.08 мм) или 8К (0,04×0.04 мм) и определять широкий спектр дефектов, связанных с печатью, отделкой, а также переменными данными.

Распознаваемые дефекты печати и отделки:

• деформация материала,
• грязь, пятна,
• отсутствие печати, ,
• отклонение цвета (△ E ≥ 3),
• нарушение приводки,
• "морщины" на ламинационной пленке,
• неравномерность лакового слоя,
• насекомые, которые могли попасть на материал,
• полосы, царапины
• смещение контура вырубки относительно изображения,
• пузыри воздуха под ламинационной пленкой,
• водяные знаки и др.

Минимальный размер дефекта печати и отделки для “этикеточных” систем зависит от контраста и разрешения выбранной камеры. Например, при использовании камер 8К этот параметр равен 0,01 мм2 при высоком контрасте и 0,05 мм2 — при низком.

Также система может выполнять проверку качества и контроль правильности печати кодовых знаков на предмет обнаружения таких дефектов, как ошибка кода, повторение кода, отсутствие кода и т. д. При использовании камер 8К система может распознавать QR-коды размером от 5×5 (мин. длина стороны отдельного квадратика — 0,15 мм. При проверке штрихкодов допускается ширина линии от 0,15 мм. Если же код представлен буквами и/или цифрами, то их минимальный размер равен 1×0,8 мм.

Встраиваемое решение может устанавливаться называется Webon и может устанавливаться практически на любую узкорулонную машину, работающую с бумагой, пленкой, а также некоторыми другими материалами, в т.ч. полупрозрачными и прозрачными. Это могут быть машины флексографской, офсетной и глубокой печати, бобинорезки, ротационное оборудование для высечки и тиснения фольгой, системы струйной печати, ламинаторы и проч. Максимальная ширина инспекции — 350 мм, скорость — 150/200 м/мин. (камеры 8К/4К).

Инспекция выполняется непосредственно в процессе работы машины, а в случае выявления брака система дает звуковой и световой сигнал (стандартно). 

Помимо встраиваемого решения для контроля этикетки inline, Daheng Imavision предлагает под своим брендом две автономные машины, предназначенные для перемотки и инспекции уже запечатанного рулона. Одна из них работает из рулона в рулон (350 мм, до 200 м/мин.), вторая — из рулона в лист (330 мм, до 300 л./мин).

Перемотчик Imavision с системой инспекции запечатанного материала

Решение для инспекции гибкой упаковки (широкий рулон)

Для широкорулонного оборудования Daheng Imavision предлагает встраиваемую систему Flexible Package Print Quality Inspection System, которая может устанавливаться на машины флексографской и глубокой печати, на которых печатается гибкая упаковка, а также на ламинаторы, бобинорезальное и другое оборудование с шириной рулона от 600 до 1500 мм.

Перечень определяемых дефектов в целом схожий с этикеточными решениями, но их минимальный размер несколько отличается: при высоком контрасте он равен 0,2 мм2, а при низком — 0,4 мм2. Также система может распознавать царапины шириной от 0,1 мм и длиной от 5 мм.

Максимальная скорость работы Imavision Flexible Package Print Quality Inspection System — 400 м/мин.

“Если резюмировать, то у Daheng Imavision есть решения для инспекции продукции практически любого типа: что бы ни выпускала типография, какое бы оборудование она для этого ни использовала — у нашего партнера найдется оптимальное решение для контроля качества печати, отделки, а также кодов, — говорит Иван Вдовин. — Еще недавно это было в диковинку, но в нынешних условиях, когда конкуренция растет, а качество играет все более важную роль, понимание российскими полиграфистами необходимости использования инспекционного оборудования происходит немного быстрее”.