一種印刷品質量檢測裝置及檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種印刷品質量檢測裝置及檢測方法，設置于待測設備的機柜上，裝置包括編碼器、控制單元及圖像采集單元，編碼器的輸出端與控制單元的輸入端相連，控制單元的輸出端連接圖像采集單元，圖像采集單元的輸出端連接控制單元的輸入端，編碼器用于對待測設備的主動輪的轉速進行檢測，并將檢測結果發送至控制單元，控制單元用于對待測設備的主動輪的轉速進行判斷，并控制圖像采集單元工作，圖像采集單元用于對印刷品上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元，控制單元還用于對圖像采集單元采集到的圖像進行處理，判斷所檢測的印刷品是否有缺陷。本發明能夠自動對印刷品的缺陷進行檢測，極大地提升印刷行業的質檢效率和良品率。
【專利說明】
一種印刷品質量檢測裝置及檢測方法
技術領域
[0001]本方法屬于機器視覺檢測領域，特別是涉及一種印刷品質量檢測裝置及檢測方法。
【背景技術】
[0002]由于市場需求旺盛，各種先進的印刷品(包括水松紙、報紙等)質量控制系統與方法一直備受印刷、煙草、包裝等行業重視。但是，由于印刷技術的不完善，在印刷過程中常會出現色差、漏印及套印不準確等問題，有時還會出現缺色或有污點等情況，這就造成印刷品的質量下降。
[0003]目前，各類印刷品缺陷的檢測方法主要依賴于頻閃儀或光電傳感器，頻閃儀檢測需要人實時借助頻閃儀進行觀察，但是在高速復卷、分切的場合，人眼根本無法長時間觀測，且不同操作工復卷質檢過的水松紙質量也參差不齊，沒有統一的質量標準。基于光電傳感器的印刷品缺陷檢測主要是針對印刷品斷裂及跑偏的情形，不能連續檢測印刷品的各種表面缺陷，如燙金漏印、燙金不實、切偏、套印不準、字跡模糊等。
[0004]專利號為2013206381667的中國專利公開了一種高精度的視覺檢測系統，包括機架、傳送帶及設置在機架上，沿傳送帶的傳送方向上依次設置的給紙單元、檢測單元、剔廢單元、成品收集單元，還包括連接于監測單元的視覺檢測計算機系統以及連接于剔廢單元的廢品收集單元，視覺檢測計算機系統發出控制信號控制剔廢單元動作。該專利工作時，針對同一印刷品表面具有不同反光率的不同材質的特點，根據不同部位的反光率來判斷印刷品是否存在缺陷，但是不同顏色的部位在不同光線強度的環境中差異較大，導致該方法的準確率下降。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種印刷品質量檢測裝置及檢測方法，能夠自動對印刷品的缺陷進行檢測，極大地提升印刷行業的質檢效率和良品率。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種印刷品質量檢測裝置，設置于待測設備的機柜上，包括編碼器、控制單元及圖像采集單元，所述編碼器設置于待測設備的主動輪上，編碼器的輸出端與控制單元的輸入端相連，控制單元的輸出端連接圖像采集單元，所述圖像采集單元設置于待測的印刷品的上方，圖像采集單元的輸出端連接控制單元的輸入端，所述控制單元包括計數器及處理器，計數器的輸入端與編碼器的輸出端相連，計數器的輸出端與處理器的輸入端相連，處理器還與圖像采集單元相連;所述編碼器用于對待測設備的主動輪的轉速進行檢測，并將檢測結果發送至控制單元，所述控制單元用于對待測設備的主動輪的轉速進行判斷，待待測設備的主動輪的轉速達到設定值后，控制圖像采集單元開始工作，圖像采集單元用于對印刷品上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元，控制單元還用于對圖像采集單元采集到的圖像進行處理，判斷所檢測的印刷品是否有缺陷。
[0007]優選地，還包括濾波器，濾波器的輸入端與編碼器的輸出端相連，濾波器的輸出端與計數器的輸入端相連。
[0008]優選地，所述控制單元還包括I/O控制卡，I/O控制卡的輸入端與處理器的輸出端相連，I/o控制卡的輸出端通過繼電器與待測設備的控制器相連。
[0009 ]優選地，所述圖像采集單元采用圖像傳感器。
[0010]優選地，所述圖像采集單元的下方還設置有光源，光源設置于待測的印刷品的下方，且光源的方向與待測的印刷品的運動方向垂直。
[0011]優選地，還包括報警裝置，報警裝置經I/O控制卡與處理器的輸出端相連。
[0012]優選地，還包括遠程終端，遠程終端通過通信設備與控制單元的輸出端相連。
[0013]—種印刷品質量檢測方法，依次包括以下步驟:
(1)將編碼器及計數器清零，回到初始狀態；
(2)打開待測設備的電源，待測設備的主動輪轉動，從而帶動中間傳動輪和從動輪開始工作；
(3)編碼器采集主動輪的動作，并產生脈沖信號發送至控制單元；
(4)控制單元中的濾波器將編碼器輸出的脈沖信號中的噪聲濾除掉，計數器對過濾之后的脈沖信號進行計數，并將計數結果發送至處理器；
(5)處理器根據計數器的輸出結果判斷主動輪的轉速，當主動輪的轉速達到設定值時，圖像傳感器開始對印刷品上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元；
(6)控制單元對圖像傳感器采集到的圖像進行處理，并判斷圖像中的印刷品是否存在質量缺陷；
(7)若印刷品出現質量缺陷，則控制單元控制報警裝置動作，提醒工作人員對待測設備進行檢修，同時控制單元經I/O控制卡控制待測設備在缺陷位置自動停下，供工作人員進行缺陷處理。
[0014]還包括步驟(8)，具體為:
(8)控制單元經通信設備將缺陷發生的位置及缺陷屬性發送至遠程終端，遠程終端記錄下缺陷發生的位置及屬性。
[0015]本發明具有以下有益效果:
(I)本發明依附于現有的印刷、分切及復卷等印刷設備，利用機器視覺技術，在不影響現有印刷設備正常作業的前提下，利用圖像傳感器對待測設備的印刷品進行在線檢測，以機器視覺代替人類視覺，更加清晰、準確、實時地對水松紙等印刷品質量進行控制，提高水松紙質檢的效率和良品率，極大地提升印刷彳丁業的質檢效率和良品率。
[0016](2)本發明利用編碼器來對主動輪的轉速進行檢測，待主動輪的轉速達到設定值，印刷品的張力穩定之后，圖像傳感器才開始工作，保證了檢測結果的準確性。
[0017](3)控制單元的輸出端經I/O控制卡和繼電器與待測設備的控制器相連，當圖像傳感器檢測到印刷品有質量缺陷時，控制單元經I/o控制卡控制待測設備在缺陷位置自動停下，供工作人員進行缺陷處理，實現印刷品的自動在線監測和報警;缺陷處理完畢后，不必重新啟動本發明的裝置，實現24小時不間斷地自動檢測與實時缺陷控制，可自動實現對印刷設備的簡單缺陷控制(如停機等)，控制操作簡單，適合于高速印刷、分切、復卷過程中的在線缺陷檢測、自動報警與統計分析。
[0018](4)若印刷品出現質量缺陷，控制單元經通信設備將缺陷發生的位置及缺陷屬性發送至遠程終端，遠程終端記錄下缺陷發生的位置、屬性及發生缺陷時待測設備轉過的米數和時間，供后續統計查詢分析用，為待測設備的定期巡檢提供依據。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明的技術方案進行清楚完整的描述。在具體實施時，可根據具體情況，將本發明安裝在印刷機、分切機及復卷機等設備上，有針對性地進行不同設備選型，實現各種印刷品的在線檢測與控制。應當指出的是，在本發明的描述中，術語“上”、“下”、“垂直”等指示的方位或位置關系均為基于附圖所示的方位或位置關系，僅僅是為了便于描述本發明的內容，而不是指示裝置必須按照特定的方位進行設置，因此不能理解為對本發明的限制。
[0021 ]此外，在本發明中，除非有明確的規定，術語“相連”及“連接”應做廣義理解，例如，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，也可以是各個元器件內部的連通，對于本領域的技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0022]如圖1所示，本發明所述的一種印刷品質量檢測裝置，設置于待測設備的機柜I上，包括編碼器7、控制單元5及圖像采集單元6，編碼器7的輸出端與控制單元5的輸入端相連，控制單元5與圖像采集單元6相連;所述編碼器7用于對待測設備的主動輪9的轉速進行檢測，并將檢測結果發送至控制單元5，控制單元5用于對待測設備的主動輪9的轉速進行判斷，待待測設備的主動輪9的轉速達到設定值后，控制圖像采集單元6開始工作，控制單元5還用于對圖像采集單元6采集到的圖像進行處理，判斷所檢測的印刷品10是否有缺陷，圖像采集單6元用于對所檢測的印刷品10上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元5。
[0023]編碼器7設置于待測設備的主動輪9上，在本實施例中，編碼器7設置在輔助靠輪8上，輔助靠輪8與待測設備的主動輪9相切，待測設備的主動輪9轉動時，主動輪9的轉動經輔助靠輪8傳動到編碼器7上，編碼器7對主動輪9的轉動進行編碼，產生脈沖信號。編碼器7的編碼精度根據編碼器7每轉所能產生的脈沖數及輔助靠輪8的大小設定，在本實施例中，編碼器7的精度為0.1_，即所檢測的印刷品10每前進0.1mm就會產生一個脈沖信號。
[0024]控制單元5包括濾波器、計數器、處理器及I/O控制卡，濾波器的輸入端與編碼器的輸出端相連，濾波器的輸出端與計數器的輸入端相連，計數器的輸出端與處理器的輸入端相連，處理器的輸出端與I/O控制卡相連，I/O控制卡通過繼電器與待測設備的控制器4相連，處理器還與圖像采集單元6相連。濾波器用于對編碼器產生的脈沖信號進行過濾，在本實施例中，濾波器采用ns級濾波器，能夠過濾掉所有脈沖持續時間小于4ms的噪聲脈沖，保證檢測結果的準確性;計數器用于對過濾之后的脈沖信號進行計數，并將計數結果發送至處理器，控制器用于根據計數器的輸出結果判斷主動輪的轉速，當主動輪的轉速達到設定值時，控制圖像采集單元5開始對所檢測的印刷品10上的圖像進行采集，控制器還用于根據圖像采集單元5采集到的圖像，判斷當前印刷品是否有缺陷。
[0025]圖像采集單元6采用圖像傳感器，圖像傳感器設置于待測設備的兩個中間傳動輪2的上方，且圖像傳感器的拍攝面與所檢測的印刷品10的運動方向垂直，圖像采集單元6的下方還設置有光源11，光源11設置于待測設備的兩個中間傳動輪2的下方，且光源11的方向與所檢測的印刷品10的運動方向垂直。圖像采集單元6及光源11的安裝位置根據所檢測的印刷品10的表面材質和紋理進行設定，使得拍攝的圖像曝光量適中，印刷字跡清晰。
[0026]控制單元5的輸出還連接有報警裝置及遠程終端，報警裝置與I/O控制卡相連，若所檢測的印刷品10出現質量缺陷，則控制單元5經I/O控制卡控制報警裝置動作，提醒工作人員對待測設備進行檢修;遠程終端通過通信設備與控制單元5的輸出端相連，若所檢測的印刷品10出現質量缺陷，控制單元5經通信設備將缺陷發生的位置及缺陷屬性發送至遠程終端，遠程終端記錄下缺陷發生的位置、屬性及發生缺陷時待測設備轉過的米數和時間，供后續統計查詢分析用，為待測設備的定期巡檢提供依據。
[0027]如圖2所示，本發明所述的一種印刷品質量檢測方法，依次包括以下步驟:
(1)將編碼器7及計數器清零，回到初始狀態；
(2)打開待測設備的電源，待測設備的主動輪9轉動，從而帶動中間傳動輪3和從動輪3開始工作；
(3)編碼器7采集主動輪9的動作，并產生脈沖信號發送至控制單元5;
待測設備的主動輪9轉動時，主動輪9的轉動傳動到編碼器7上，編碼器7對主動輪9的轉動進行編碼，產生脈沖信號。在本實施例中，編碼器7設置在輔助靠輪8上，輔助靠輪8與待測設備的主動輪9相切，待測設備的主動輪9轉動時，主動輪9的轉動經輔助靠輪8傳動到編碼器7上，編碼器7對主動輪9的轉動進行編碼，產生脈沖信號。
[0028](4)控制單元5中的濾波器將編碼器7輸出的脈沖信號中的噪聲濾除掉，計數器對過濾之后的脈沖信號進行計數，并將計數結果發送至處理器；
(5)處理器根據計數器的輸出結果判斷主動輪9的轉速，當主動輪9的轉速達到設定值時，圖像傳感器開始對所檢測的印刷品10上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元5;
在本實施例中，當處理器判斷主動輪9的轉速達到50米/分時，處理器控制光源11打開；當處理器判斷主動輪9的轉速達到200米/分時，系統的速度和張力達到穩定，處理器控制圖像傳感器開始工作，保證了檢測結果的準確性。
[0029](6)控制單元5對圖像傳感器采集到的圖像進行處理，并判斷圖像中的印刷品是否存在質量缺陷；
控制單元5根據所采集到的圖像數據，利用影像分析技術，實時快速分析出圖像中的印刷品是否存在質量缺陷，及缺陷的類型、缺陷的位置及長寬等。其中影像分析技術要求耗時不高于圖像采樣間隔，如對于400米/分的復卷速度而言，算法最多允許耗時不能超過14ms。影像分析技術為現有的圖像處理算法，不再贅述。
[0030](7)若所檢測的印刷品10出現質量缺陷，則控制單元5控制報警裝置動作，提醒工作人員對待測設備進行檢修，同時控制單元5經I/O控制卡控制待測設備在缺陷位置自動停下，供工作人員進行缺陷處理。
[0031]—旦控制單元發現某張圖像數據有缺陷存在，控制單元5自動通過I/O控制卡給報警裝置及待測設備的控制器4發送缺陷發生信號，使待測設備在缺陷位置附近自動停下，供人工進行缺陷處理。
[0032](9)控制單元5經通信設備將缺陷發生的位置、缺陷屬性及發生缺陷時待測設備轉過的米數和時間發送至遠程終端，遠程終端對缺陷發生的位置及缺陷屬性及發生缺陷時待測設備轉過的米數和時間進行記錄。
[0033]最后，應說明的是，以上實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的具體實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得出的所有其他實施例，均屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種印刷品質量檢測裝置，設置于待測設備的機柜上，其特征在于:包括編碼器、控制單元及圖像采集單元，所述編碼器設置于待測設備的主動輪上，編碼器的輸出端與控制單元的輸入端相連，控制單元的輸出端連接圖像采集單元，所述圖像采集單元設置于待測的印刷品的上方，圖像采集單元的輸出端連接控制單元的輸入端，所述控制單元包括計數器及處理器，計數器的輸入端與編碼器的輸出端相連，計數器的輸出端與處理器的輸入端相連，處理器還與圖像采集單元相連;所述編碼器用于對待測設備的主動輪的轉速進行檢測，并將檢測結果發送至控制單元，所述控制單元用于對待測設備的主動輪的轉速進行判斷，待待測設備的主動輪的轉速達到設定值后，控制圖像采集單元開始工作，圖像采集單元用于對印刷品上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元，控制單元還用于對圖像采集單元采集到的圖像進行處理，判斷所檢測的印刷品是否有缺陷。2.如權利要求1所述的一種印刷品質量檢測裝置，其特征在于:還包括濾波器，濾波器的輸入端與編碼器的輸出端相連，濾波器的輸出端與計數器的輸入端相連。3.如權利要求2所述的一種印刷品質量檢測裝置，其特征在于:所述控制單元還包括I/O控制卡，I/O控制卡的輸入端與處理器的輸出端相連，I/O控制卡的輸出端通過繼電器與待測設備的控制器相連。4.如權利要求1所述的一種印刷品質量檢測裝置，其特征在于:所述圖像采集單元采用圖像傳感器。5.如權利要求1所述的一種印刷品質量檢測裝置，其特征在于:所述圖像采集單元的下方還設置有光源，光源設置于待測的印刷品的下方，且光源的方向與待測的印刷品的運動方向垂直。6.如權利要求5所述的一種印刷品質量檢測裝置，其特征在于:還包括報警裝置，報警裝置經I/O控制卡與處理器的輸出端相連。7.如權利要求6所述的一種印刷品質量檢測裝置，其特征在于:還包括遠程終端，遠程終端通過通信設備與控制單元的輸出端相連。8.利用權利要求7所述的一種印刷品質量檢測裝置進行印刷品質量檢測的方法，其特征在于，依次包括以下步驟: (1)將編碼器及計數器清零，回到初始狀態； (2)打開待測設備的電源，待測設備的主動輪轉動，從而帶動中間傳動輪和從動輪開始工作； (3)編碼器采集主動輪的動作，并產生脈沖信號發送至控制單元； (4)控制單元中的濾波器將編碼器輸出的脈沖信號中的噪聲濾除掉，計數器對過濾之后的脈沖信號進行計數，并將計數結果發送至處理器； (5)處理器根據計數器的輸出結果判斷主動輪的轉速，當主動輪的轉速達到設定值時，圖像傳感器開始對印刷品上的圖像進行采集，并將采集結果發送至控制單元； (6)控制單元對圖像傳感器采集到的圖像進行處理，并判斷圖像中的印刷品是否存在質量缺陷； (7)若印刷品出現質量缺陷，則控制單元控制報警裝置動作，提醒工作人員對待測設備進行檢修，同時控制單元經I/O控制卡控制待測設備在缺陷位置自動停下，供工作人員進行缺陷處理。9.如權利要求8所述的一種印刷品質量檢測方法，其特征在于:還包括步驟(8)，具體為: (8)控制單元經通信設備將缺陷發生的位置及缺陷屬性發送至遠程終端，遠程終端記錄下缺陷發生的位置及屬性。
【文檔編號】G01N21/89GK106093058SQ201610630750
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月4日 公開號201610630750.6, CN 106093058 A, CN 106093058A, CN 201610630750, CN-A-106093058, CN106093058 A, CN106093058A, CN201610630750, CN201610630750.6
【發明人】敬永安, 賀健, 黃玉春, 高文軍, 劉瑞強, 丁寶峰
【申請人】河南省新鄭金芒果實業總公司