图书生产缺陷控制居然因为它 得到了有效控制！

视觉检测技术综合了机械、电子、光学、计算机等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、机电一体化等多个领域。

视觉检测系统一般由光源、镜头、CCD照相机、图像处理单元（或图像采集卡）、图像处理软件、监视器、通讯、输入输出单元和计算机系统组成，通过照相机将被摄取目标转换成图像信号，中央处理单元分析像素分布点、亮度、颜色、距离等信息，转变成数字化信号；图像系统再对数字信号进行各种运算来抽取目标的特征，根据预设的容许度和其他条件输出结果，指挥运动系统或I/O系统执行相应的控制动作。

视觉检测系统的特点是自动化、客观性、非接触、高精度和可靠性，广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域，提高生产的柔性和自动化程度。

专家预测，未来90%的检测任务都是由视觉检测技术来完成。

在印刷包装领域，视觉检测技术特别适用于大批量生产过程中的质量检查，用于检测缺陷和防止缺陷产品，今天跟大家分享图书生产质量控制方面进行探索应用。

1视觉检测技术

在配页机错帖控制方面的应用探索

在书刊装订过程中，配页（俗称“排书”）是一道极为重要的工序。然而，因为配页工序操作简单，又常常被列入简单工序，未引起高度重视。

在机器配页生产过程中，为了保证每一个不同的书帖按正确的顺序排列组合成一本书，不至于造成“错帖”而酿成严重的质量事故，装订车间一般都在每一个书帖的工作位置上，醒目悬挂正确的书帖样张，还用特殊记号笔进行标注，提醒“架书工”不要架错书帖。

同时，在半成品、成品工序阶段，还安排专门人员进行“错贴”检查。尽管费了九牛二虎之力，但是还是有“错贴”的书流出生产线，弄得领导狼狈不堪，员工叫苦不迭。

究其原因，主要还是“人为”的不可控因素。

一般印刷企业装订员工工作时间长，虽注意力高度集中，但毕竟有疲惫的时候，稍不留神，可能就会拿错书帖架错位置，造成错帖，特别是在夜班和长期连续不间断生产时期；

其次，印刷企业在生产忙季，可能都会招聘一些临时性季节性用工，或者科室干部下生产线“架书帖”“码书页”，更容易造成“错贴”；

再次，因生产流程管控和质量管控存在瑕疵，书帖在转序和暂存过程中，码在上方的书帖不严实，存在被风吹散后捡回放错、被人随意拿看后放错等等现象，从而造成排书“错贴”；

再者，尽管后道还有对半成品、成品书的检查，但无法做到逐本检查，人工的“海量”检查也有眼睛疲劳的时候，前道工序出现的错贴，靠最后几个人抽查，是无法全部检查出来的。当然，管控错贴，各家都有自己的高招。

为了避免“错帖”，我们选择了“技防+人防”的措施。技防就是运用视觉检测技术，在排书机的每一个工作站（当然，可根据情况选择部分工作站）加装照相机、传感器、PLC排废系统，进行布线，四组（或六组配页工位）共用一台操作显示器，连接至电脑，并与排书机控制系统连接，形成“错帖视觉检测系统”，对错帖进行自动检测、排废。

智能错帖检测系统

其工作原理是：当某一本书需要配页时，在机器配页站上对相应的书帖选一块区域进行取像，电脑系统进行记忆。当正常工作时，书帖下落触发传感器，照相机进行拍照，并与系统的取像进行对比，判断书帖的正确性。

当为正确书帖时，系统不采取任何动作。如果判断为错误书帖，立即输出信号给排书机，排书机在排废出口自动排出的带有错误书帖的整本书帖。同时，系统给出错误显示和警报提示。智能错帖检测系统有五种检测模式，图片、文字、字母、数字都能检测，也可以通过检查白页、黑页、条形码和二维码模式来达到无混料错帖的效果。

为了谨慎起见，避免出现其他意想不到的问题，安徽新华先在一台胶订线的排书机上进行加装，通过长时间高强度生产试验，并与日常管理进行对接，确认达到预想效果后，再对全公司5条胶订线、骑订线的排书进行逐次加装改造，基本全面实现配页错贴自动检测，在正确操作情况下，保证了配页“不错帖”。

2视觉检测技术

在折页机错页控制方面的应用探索

单张纸印刷后的印品，可能存在错页、白页，或单面漏印，特别是漏印页面正好朝下，折页机时难以发现，从而埋下质量隐患。

视觉检测系统在配页机上应用取得的效果，使我们对该技术应用更加感兴趣，公司又开始对折页机加装视觉检测系统。不同的是，我们在折页机的上下两面都加装了照相机，正反两面全部进行视觉检测。

当纸张从飞达进入折页机还没有开始折页之前，正反两面都进行视觉检测，一旦检测结果与取像结果不符，折页机立即停机，员工拿出坏片即可。

折页机

折页机错页视觉检测系统不仅解决了错页、白页、漏印、过版纸等质量问题，解放了折页过程中需要始终查看印品的工作时间，还大大提高了折页效率。同样，我们在一台折页机试验得到满意成果后，再逐次推广到所有折页机，彻底解放了折页工的“眼睛”。

3锁线机错帖视觉检测系统探索改造

锁线产品一般书帖较多，基本都是精装书，质量要求较高，如果出现错帖，造成的影响和成本浪费都是巨大的。为此，我们又将视线转移到锁线机，开始研究对锁线书帖错贴进行检测。

胶订线

与配页机、折页机不同的是，锁线书帖检测在一个循环内，每一个书帖都不一样，每次取像与系统对比都是不一样的。

每一个品种的所有书帖，每一个循环周期与另一个循环的书帖检测都是相同的。因此，在程序设计上要进行调整，操作设置时，按锁线书帖的顺序先进性一个循环的整体设置，得到正常生产时每次取像与对应的系统存储值进行对比，系统判断正确或错误。

正常生产时，“系统”一旦发现“错误”，将驱动锁线机停机，操作人员对错误的书帖再进行处理。系统加装后，操作人员主要精力就转移到锁线质量提高和效率提高上了，无需在正常生产过程中时刻去关注书帖是否出错，因为视觉系统已解决了这些问题。

视觉检测技术的应用确实为解决错帖质量带来了自动化、智能化，减少了检查人员，提升了生产效率。仅是胶订线加装该系统后，一个班一条生产线就减少了两人，人力成本的节约就相当可观。节约下来的人力，正好可以补充到其他工序，同时解决招工难和人力不足问题。

需要注意的是，智能不等于万能，有了视觉检测系统，不等于就完全进入了保险箱，还需要根据企业具体情况进行有效管理，对系统进行有效维护，要按照规程严格执行。

要制订针对性的管理制度，促进员工积极使用，把系统用好，用积极的态度和有效的办法拥抱新技术，而不是舍不得老传统进行抵触。在技术管理和维护保养上，也要进行加强，不能一装了事，一用出事。

首先，要加强对系统的清洁保养。照相机、传感器都是精密光敏器件，一旦被纸灰等赃物污染，就会丧失灵敏度，因此，要跟随配页机保养时进行清洁擦拭，使其干净整洁；

其次，要选择重要特征取像。每次调试取像时，要注意书帖图文区域场景的选择，一定要选择区别于其他书帖特别是临近书帖的重要特征，避免因取像相似而造成无法识别；

第三，根据系统自带光源，调整相机与书帖的角度。有效照明会使被测特征对比度最大化，更利于识别检测，据统计，90%视觉检测系统应用的成功案例来自于恰当的照明；

第四，人为随机放置错帖检查机器连接是否正常，开机后用错帖对系统进行一次随机测试，养成好习惯，同时也是对系统性能和识别精准度的掌握；

第五，要注意检查元件紧固不松动。在实际生产中可能会因为调节机器或塞纸堵车，触碰到加装的元件和线路，造成元件松动、位移，从而影响检测识别；

第六，配置的电脑要专用。不要在电脑上安装其他软件，不要随意删除电脑里的程序，不要将电脑直接连接外网，外来U盘不要直接往电脑里插拔；

第七，要检查屏幕显示的操作是否正确。生产过程中，要注意检查显示屏幕，特别是当有其他人员靠近屏幕时，不要让人用手触摸屏幕，以免无意的触摸造成对检测模式和精度的修改，造成错误的操作设定。

随着技术的进步和对智能制造的不断需求，视觉检测技术在印刷品质量控制和细节管理上潜力巨大。在印前环节，可利用视觉定位技术实现印版打孔机高精度定位，打孔准确，保证版材在上胶印机前第一道工序合格；可利用视觉检测技术，对印版进行拍照，与模版文件进行对比，检查印版是否有图片、文字、符号等信息缺失，避免造成质量问题和生产资料的浪费。

在印刷环节，可利用在线/离线的视觉系统发现印刷过程中的质量问题，如堆墨、飞墨、缺印/浅印、套印不准、颜色偏差等，同时在线设备可将颜色偏差和墨量多少的检测结果反馈给印刷系统,控制印刷设备的供墨量，对供墨量进行在线调节，提高印刷质量和效率。

在印后环节，可利用视觉检测系统自动化的色码扫描技术、数量检测技术、形状识别技术，在线/离线实现对成品图书的储运管理。视觉检测系统还可与MES系统对接，对作业信息进行感知、处理、反馈，实现作业管理智能化；通过与印刷设备互联，实现信息互通，与ERP系统对接进行数字交互，为印刷企业信息化管理系统装上“千里眼”。

解决印刷发展困境，智能化新技术的应用应是首选之策，视觉检测技术应用空间巨大。一方面，降低劳动强度、减少人力成本迫切需要新技术；另外一方面，产品质量要求越来越高、智能制造迫切需要新技术。利用视觉检测技术，对传统印刷设备进行改造，实现数量质量检测、设备数据采集、生产信息管理，不失为智能制造的一剂良方。