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本文作者:郭海全作者單位:河南中煙有限責(zé)任公司許昌卷煙廠
水松紙,英文名Tippingpaper,是卷煙行業(yè)特種工業(yè)用紙,主要用于過(guò)濾嘴的外包裝。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),卷煙機(jī)的鋼印印刷工藝逐漸淘汰,代之以水松紙印刷,這就要求水松紙從單一的包裝性向裝飾性和印刷美觀性轉(zhuǎn)變,另外人們?yōu)榱私到梗殖霈F(xiàn)了打孔型的高透水松紙,這給加工水松紙的廠家提出了更高的要求,促使廠家不斷改進(jìn)生產(chǎn)加工工藝,提高水松紙的性能指標(biāo)。但是這樣給卷煙廠家也帶了不小的壓力,水松紙的質(zhì)量往往出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀況,原先靠人工抽檢控制水松紙的質(zhì)量的情況變得復(fù)雜起來(lái)。
水松紙?jiān)跓煵菪袠I(yè)又叫接裝紙,是通過(guò)對(duì)水松原紙進(jìn)行涂布印刷及其他加工工藝而得到的一種裝潢紙,具有改善煙支外觀的作用,常見(jiàn)的有黃橘色、白色,紅色、藍(lán)色等,另外有些高檔煙還加入燙金工藝。
水松紙的生產(chǎn)主要是先使用色漿涂料對(duì)水松原紙進(jìn)行涂抹,而后進(jìn)行凹版印刷,使水松紙色澤古舊、有粉質(zhì)感。通過(guò)對(duì)水松紙進(jìn)行再印刷加工和分切復(fù)卷,使之在外觀和內(nèi)在質(zhì)量等方面均能夠適應(yīng)高速接裝機(jī)的工作要求。水松紙的性能指標(biāo)包括:均整性、施膠度、縱向抗張強(qiáng)度和表面強(qiáng)度、孔眼、褶子和蕩邊等,這些性能指標(biāo)在原先主要通過(guò)人工抽檢來(lái)完成,隨著煙草廠家對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,制造水松紙廠家產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,使這種人工抽檢的工作量劇增,利用好的檢測(cè)手段成為必然選擇。
視覺(jué)傳感器是最近幾年才推出的一種新型傳感器,因其精確性、易用性、豐富功能及合理成本而成為制造商在質(zhì)量控制方面的最佳選擇。視覺(jué)傳感器與普通光電傳感器相比,視覺(jué)傳感器可以在機(jī)器高速運(yùn)轉(zhuǎn)下同時(shí)檢測(cè)出目標(biāo)物的多項(xiàng)物理特性,這給設(shè)計(jì)者更大的自由度。以往需要多個(gè)光電傳感器的應(yīng)用,現(xiàn)在可以用一個(gè)視覺(jué)傳感器來(lái)代替。視覺(jué)傳感器可以快速、準(zhǔn)確完成工件測(cè)量和檢查工作,幫助制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
視覺(jué)傳感器是一款一體化工業(yè)傳感器,內(nèi)置攝像頭、處理器、照明、光纖和I/O,所有這些元件都集成于一個(gè)體積小巧、可適應(yīng)狹窄空間的工業(yè)IP67外殼中。光照度、檢測(cè)速度、分辨率是視覺(jué)傳感器基本特征。光照度是視覺(jué)應(yīng)用中最基本要素,它決定了目標(biāo)物和背景之間的對(duì)比度。在實(shí)際應(yīng)用中決定了檢測(cè)目標(biāo)物的清晰度,是視覺(jué)傳感器撲捉圖像的基礎(chǔ)。檢測(cè)速度是檢測(cè)高速移動(dòng)物體的關(guān)鍵參數(shù)?,F(xiàn)在的視覺(jué)傳感器每分鐘能夠檢測(cè)和檢查3600個(gè)工件,基本能滿足現(xiàn)在高速生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)需求。與傳統(tǒng)采用接觸式測(cè)量相比,消除了物理接觸,避免了工件表面擦傷。對(duì)于精密器件的加工有無(wú)可比擬的作用。分辨率是視覺(jué)傳感器的主要特征之一,它決定傳感器處理圖像的細(xì)膩程度,也就是所拍圖像實(shí)際的物理點(diǎn)數(shù),現(xiàn)在的視覺(jué)傳感器分辨率達(dá)到640X480,一幅檢測(cè)圖像可以用三十多萬(wàn)個(gè)像素來(lái)表示,這就說(shuō)明了視覺(jué)傳感器為什么可以同時(shí)檢測(cè)工件的多個(gè)特性的原因,當(dāng)然不是分辨率越高越好,在能滿足實(shí)際應(yīng)用的前提下,分辨率也不宜過(guò)高,它會(huì)與工件檢測(cè)速度有直接的關(guān)系,分辨率高,需要處理的時(shí)間就長(zhǎng),就會(huì)損傷檢測(cè)速度。
我們?cè)趯?shí)際中應(yīng)用美國(guó)康耐視的5400C,其特征如下:1)每秒可以處理60幀圖像;2)彩色攝象鏡頭,可處理彩色圖像;3)分辨率640X480;4)包括可處理斑點(diǎn)、邊緣、直線、曲線、直方、幾何、圖像過(guò)濾、圖像識(shí)別、標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)等的精品工具;5)包括非線性校準(zhǔn)和卡尺工具;6)一維和二維條碼的讀取和驗(yàn)證,文字讀取和驗(yàn)證工具;7)包括色彩工具:MatchColor、ExtractColor;8)包括康奈視專利幾何圖案匹配技術(shù)PatMax。
水松紙的性能指標(biāo)包括:均整性、施膠度、縱向抗張強(qiáng)度和表面強(qiáng)度、孔眼、褶子和蕩邊等,通過(guò)利用美國(guó)康耐視的5400C,利用MatchColor工具來(lái)檢測(cè)水松紙的均整性,利用ExtractColor工具來(lái)檢測(cè)水松紙的施膠度,縱向抗張強(qiáng)度和表面強(qiáng)度利用色彩直方、彩色到灰階過(guò)濾器和彩色到灰階距離過(guò)濾器來(lái)檢測(cè),褶子利用圖像識(shí)別來(lái)解決,孔眼和蕩邊利用斑點(diǎn)和邊緣檢測(cè)技術(shù)可方便解決。
通過(guò)在煙廠接裝機(jī)水松紙供給裝置上的實(shí)驗(yàn)證明,視覺(jué)傳感器完全可以代替人工抽檢來(lái)完成水松紙的質(zhì)量檢測(cè),它不但提高了工作效率,而且提高了產(chǎn)品質(zhì)量水平,完成了其他傳感器無(wú)法完成的功能檢測(cè),另外在裝置上我們加入了剔除裝置,一但發(fā)現(xiàn)水松紙有質(zhì)量缺陷,在生產(chǎn)過(guò)程中,利用接裝機(jī)的原有剔除機(jī)構(gòu)完成水松紙的剔除,杜絕不合格的產(chǎn)品流入市場(chǎng)。
機(jī)器視覺(jué)是傳感器領(lǐng)域的新生力量,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,必將成為工業(yè)應(yīng)用的典范,其前途不可限量。相信隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高,人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升,制造業(yè)對(duì)生產(chǎn)效率的渴望,機(jī)器視覺(jué)這個(gè)新產(chǎn)品必將被工程技術(shù)人員認(rèn)識(shí)和了解,成為他們工業(yè)控制解決方案的利器。視覺(jué)傳感器因其精確性、易用性、豐富功能及合理成本成為最佳選擇方案,其未來(lái)發(fā)展空間巨大,市場(chǎng)前景良好。