一张印刷品经过高速生产线,上面的微小瑕疵还没来得及被肉眼捕捉,就已经被工业相机的“眼睛”锁定并剔除——这不再是未来场景,而是当下中国印刷车间里每天都在发生的真实画面。
工业相机的镜头下,检测精度可以达到令人惊叹的±0.02毫米-5。在第十一届北京国际印刷技术展览会上,一款搭载了8K工业相机的检测系统,能够以每秒13.3米的速度运行的生产线上识别包装瑕疵,比对计算发现瑕疵仅需8毫秒-2。

我国印刷行业正经历着一场从“人工挑错”到“AI秒杀”的深刻变革-2。

在工业相机普及之前,印刷品质量检测依赖人工完成。人工检测面临着一个几乎无解的矛盾——效率与精度的失衡。
随着生产速度的提升,人工检测难以跟上生产线的节奏。当生产线以每小时数千张的速度运行时,质检工人需要在极短时间内完成观察、判断和分拣。
长时间工作后,人眼疲劳会导致漏检率显著上升-5。印刷品上的细微缺陷,如颜色偏差、微小污点或字符缺失,很容易被忽略。
更关键的是,人工检测缺乏客观统一的标准。不同质检员对“合格”与“不合格”的判断可能存在差异,甚至同一质检员在不同时段的判断标准也会波动。
当传统印刷质检陷入困境时,工业相机的出现提供了一种全新的解决方案。工业相机是专门为工业应用设计的图像采集设备,具有高稳定性、高精度、高可靠性和环境适应性等特点-4。
在高速运转的印刷生产线上,工业相机能实现非接触式检测,不会对观测与被观测者产生任何损伤-5。
现代工业相机已经发展出多种类型,其中CMOS线扫描相机在印刷行业中表现突出。与面阵相机不同,线扫描相机利用传感器芯片仅由单行感光的CMOS像素构成-3。
它通过物体或相机自身的连续移动,顺序地采集一维图像数据,随后由主机软件计算重建成完整的二维图像-3。这种技术特别适用于连续、高吞吐量的检测任务。
印刷中工业相机的精准度令人惊叹。一套典型的视觉检测系统通常包括自适应可调节光源和高清高速工业相机-5。
系统工作时,产品在传输中自动进行多次抓拍检测,检测精度可达到±0.02毫米-5。当检测到不合格产品时,传送带上会自动开启不良品通道,将次品传送至专门区域,同时保存不合格产品图片存档-5。
在实际应用中,这种精度意味着可以检测到人眼难以察觉的缺陷。例如,在控制面板丝印过程中,机器视觉系统能够识别字符的多印、少印、断线、粗细不均等缺陷,检测精度同样可达0.02毫米,误判率控制在0.5%以内-9。
对于印刷品质量控制来说,这种精确度是革命性的突破。它可以检测到最微小的颜色偏差、套印不准、墨点或污渍,确保每一张印刷品都符合严格的质量标准。
从技术角度来看,工业相机在印刷领域的应用正经历着快速演进。早期的工业相机主要用于简单的存在性检测或尺寸测量,而现代工业相机已经能够执行复杂的字符识别和缺陷分析。
高分辨率成为工业相机的重要发展趋势。传感器现在普遍提供每行8K、16K甚至32K像素,这使得像CoaXPress这样的高速数据接口成为处理巨大数据吞吐量的必要条件-3。
这种高分辨率能够在不牺牲检测细节的情况下实现更宽的视野,从而优化系统成本。彩色线扫描解决方案的增长显著,它们通常采用三线性或四线性CMOS传感器,能够同时捕获RGB和近红外通道信息-3。
例如,维视智造推出的IDread系列读码/字符检测视觉系统产品配置了500万高分辨率工业相机,最小系统分辨率可达0.011毫米/像素,达到了半导体封装检测精度等级-1。
印刷中工业相机的真正革命性进步来自于与人工智能技术的深度融合。现代视觉系统不再仅仅是“看到”缺陷,而是能够“理解”缺陷的类型和严重程度。
AI技术使工业相机具备了学习和适应能力。通过深度学习算法,系统可以从大量样本中学习正常产品和缺陷产品的特征,不断提高检测的准确性和效率。
IDread系列产品就高度融合了AI+2D视觉技术,可以同步完成读码与字符识别-1。针对普通印刷、激光打印等不同印制方式的条码和字符,以及部分有褶皱、断裂、遮挡、反光的“问题条码”,复杂的读码与识别场景同样表现优异-1。
更重要的是,这类系统无需人工标记训练,无需复杂参数设置,简单拖拽操作即可直接识别简体中文、繁体中文、英文、日语等多语言字符,识别率接近100%-1。
工业相机在印刷行业的应用带来了显著的质量提升和成本优化。根据实际案例,机器视觉检测系统能够将检测精度提升400%,检测速度同样也能提升到300%-400%-2。
这不仅意味着更高质量的产品,还意味着更少的材料浪费和更高的工作效率。在一条实际生产线中,配置了工业相机检测系统的印刷企业实现了高质量的良品输出-5。
整个方案依托于工控机实现了软件的稳定运行、外部设备集中连接统一管理。在不破坏和大改原有生产线的情况下,依托专业的团队和设备以及整合能力实现了低成本高质量的质量回报-5。
从经济角度来看,虽然机器视觉系统的初期投资可能较高,但从长远来看,其能够显著降低人力成本和时间成本-5。
机器视觉系统可以24小时不间断地工作,无需休息和额外的人力投入,同时由于检测效率高、准确率高,可以减少因误检或漏检造成的资源浪费和损失-5。
随着生产线的速度越来越快,一台搭载了8K工业相机的检测系统正在以每秒13.3米的速度运行,它的“AI大脑”只需要8毫秒就能完成一次瑕疵比对-2。
中国印刷产业三大类商品——印刷品、印刷装备、印刷器材的进出口总值已增长至248.09亿美元-2。印刷行业正从传统制造向智能制造转型,而这双“火眼金睛”无疑是这场变革中最锐利的目光。