Журналы, книги или брошюры имеют удобный формат, но обычно печатаются на больших листах, примерно формата А0. Эти листы сгибаются, разрезаются и сшиваются в фальцевальных машинах. В этом отчете мы рассмотрим небольшую, но очень важную деталь работы этих машин, где решение для машинного зрения от нашей компании помогает избежать ошибок и брака.
Фальцевальные машины создают свою продукцию автономно, а физически трудоемкая укладка сложенных листов осуществляется роботом. Но до сих пор для полностью автоматизированного процесса отделки отсутствовал автономный контроль качества фальцовки, поскольку бумага сложна в обращении, и даже самая лучшая фальцевальная машина не может предотвратить неточную фальцовку отдельных листов. Однако неточно сложенный лист приводит к тому, что отдельные страницы обрезаются под углом, что неприемлемо для заказчика.
Как автоматизировать эти процессы в будущем и как разгрузить сотрудников — такой вопрос стоял перед компанией MBO Postpress Solutions GmbH, ведущим производителем фальцевальных машин. Поскольку у компании не было опыта работы с системами машинного зрения, к решению задачи была привлечена компания phil-vision GmbH, опытный системный интегратор. После первоначального обсуждения задачи началась интенсивная фаза планирования, и в тесном сотрудничестве MBO Postpress Solutions GmbH и наша компания разработали систему оптического контроля качества фальцовки VT50, уникальную на рынке.
Изображение всей системы: VT50 — важный компонент автономного производства печатной продукции.
Большие листы бумаги обрабатываются фальцевальной машиной и складываются таким образом, чтобы страницы запланированного продукта точно совпадали друг с другом и располагались в правильном порядке. Система обеспечивает точное складывание многослойных листов бумаги, производимых фальцевальной машиной. Это достигается путем измерения расстояний между метками резки и задним и боковым краями с обеих сторон сложенных листов. Даже один неисправный сгиб листа влияет на измеренные расстояния и обнаруживается.
Если лист не соответствует заданному допуску, он отбраковывается в процессе производства . Допустимые допуски можно установить на 5 различных регулируемых уровнях качества. Если несколько листов подряд не соответствуют требованиям, производственная линия отключается, и оператор берет управление на себя и соответствующим образом настраивает фальцевальную машину. Однако ему нужно следить за фальцевальной машиной только в том случае, если система VT50 обнаружит устойчивую проблему с качеством фальцовки, таким образом, у оператора остается больше времени для других задач.
В условиях контролируемого освещения две высокочувствительные камеры проверяют качество сложенных листов.
Камеры измеряют положение меток резки относительно внешнего края бумаги.
До того, как система заработала удовлетворительно, прошёл довольно долгий путь, потребовавший множества изменений и корректировок. Поскольку в компании MBO не было специалиста по машинному зрению, phil-vision взяла на себя полное планирование проекта. Начиная с технико-экономических обоснований, выбора компонентов, поддержки в программировании и заканчивая помощью в интеграции с ПЛК.
Одной из главных задач для системы машинного зрения была высокая скорость проведения измерений. Листы бумаги движутся со скоростью до 180 м/мин и не могут быть остановлены для измерения. Кроме того, время цикла составляет всего около 0,1 секунды. При этом необходимо было сохранить экономическую эффективность. В итоге система основана на двух высокочувствительных цветных камерах, которые проверяют качество готовых сложенных листов в контролируемых условиях освещения со специально подобранной фронтальной и тыльной подсветкой.
Система была впервые представлена на тематических днях “Резка и фальцовка” организации Postpress Alliance и с тех пор доказала свою эффективность на практике.
В ходе проекта мы внесли множество изменений, таких как различные формы и расположение меток, необходимость увеличения поля зрения или наличие мешающих элементов на изображении. Первоначальное планирование проекта не учитывало метки контроля цвета по краям, размытые метки обрезки и частично видимое содержимое страницы, но в итоге эти изменения не должны были повлиять на результат. Тесное и целенаправленное сотрудничество между командой наших разработчиков и MBO стало ключом к оптимальному решению. С самого начала мы очень открыто общались друг с другом. Поэтому программное обеспечение было спланировано таким образом, чтобы стратегия оценки могла быстро и без особых усилий адаптироваться. Благодаря высокой частоте циклов системы общее время обработки одного листа ограничено 40 мс. Благодаря выбору очень простых, но высокопроизводительных инструментов обработки изображений это требование было легко выполнено.
