Как системы контроля качества печати обрабатывают экологически чистые материалы?

Использование экологичных материалов, таких как пленки из PLA или PBAT, а также крафт-бумаги, больше не является чем-то обсуждаемым для упаковочных предприятий. Потребители требуют экологичных материалов, и типографии должны их поставлять.

Однако работа с экологически чистыми материалами, такими как «эко-материалы», в процессе производства — задача далеко не простая. Производители печатной продукции быстро понимают, что такие материалы обрабатывать сложнее, чем обычный полиэтилен и полипропилен. Экологически чистые материалы имеют другую эластичность, требуют других методов печати и приводят к увеличению количества брака в очень короткие сроки. При нынешних ценах на материалы, работа оборудования без надлежащей проверки немедленно приведет к потере прибыли.

Человеческий глаз и простые стробоскопы неэффективны при работе с такими материалами. Автоматизированные решения для контроля качества печати были разработаны именно с учетом этой проблемы.

Почему экологически чистые материалы приводят к большему количеству дефектов печати?

Стабильность обычных пластмасс резко контрастирует со стабильностью экоматериалов, которые непредсказуемы. Эти материалы ведут себя по-разному при воздействии сушильных туннелей или при прохождении через печатные цилиндры.

Биоразлагаемые пленки (PLA, PBAT)

Растяжение под воздействием тепла и натяжения: Экопластики обычно имеют более низкую температуру плавления и высокую эластичность. Они растягиваются под воздействием тепла от туннелей и натяжения полотна. Это движение приводит к проблемам с мгновенной фиксацией.

Сниженный уровень дин: Поверхностные покрытия на биопленках быстро разрушаются. Если уровень дин ниже требуемого для чернил, возникнут такие проблемы, как отслаивание чернил и появление царапин.

Крафт-бумага и переработанные материалы

Различия в впитываемости: Крафт-бумага не имеет покрытия и поэтому довольно пористая. В результате чернила проникают в одни участки, а в других остаются на поверхности, что приводит к отсутствию точек и различиям в цвете.

Накопление бумажной пыли: Переработанный материал постоянно теряет волокна, что приводит к накоплению бумажной пыли на печатных формах или валиках глубокой печати, создавая пятна, разводы и следы чернил на вашем изделии.

Как системы контроля качества печати решают эти «экологические» проблемы?

Чтобы избежать потерь из-за брака при печати, современные решения в области машинного зрения используют определенные аппаратные и программные усовершенствования для обработки вариаций материалов.

100% проверка дефектов печати в режиме реального времени

При скорости печати 300 метров в минуту человеческий контроль не сможет обнаружить повторный дефект печати на прозрачной биопленке после того, как будут потрачены сотни метров ценного материала.

Автоматизированное решение будет основано на высокоскоростных линейных сканирующих камерах, которые будут выполнять 100% контроль в режиме реального времени с использованием двух различных технологий:

• Динамическое согласование допусков: При использовании обычных технологий контроля малейшее отклонение, вызванное растяжением материала, привело бы к ошибке и остановке технологической линии. Новые технологии применяют методы изменения пикселей. Программное обеспечение непрерывно отслеживает небольшое растяжение пленки и адаптирует шаблон «золотого изображения» в соответствии с растяжением пленки. Оно не обнаружит допустимое небольшое растяжение материала, но заметит пятна чернил, обрывы текста и т.д.
• Фильтрация кадров высокого разрешения: Линейные сканирующие камеры работают со скоростью в десятки килогерц. Система способна различать пыль, поднимающуюся с бумаги и исчезающую при следующем сканировании, и дефекты, такие как царапины на печатной форме.

Расширенные возможности управления цветом и адаптации контраста.

Традиционные системы машинного зрения фокусируются на контрастных различиях на однородном фоне, например, на белых или прозрачных поверхностях. Это создает проблемы с крафт-бумагой, поскольку ее темный цвет и неравномерные волокна снижают контраст между печатным материалом и подложкой.

• Многонаправленное зонированное светодиодное освещение: Из-за фактурной структуры крафт-бумаги в качестве источника света используется комбинация коаксиальных и низкоугловых светодиодных лент. Такая комбинация устраняет все микротени, образующиеся из-за неровных волокон бумаги, тем самым оцифровывая их и создавая гладкую подложку, что позволяет камере считывать только слой чернил.
• Расчет цветового расстояния: Вместо того чтобы фокусироваться на определении контраста в оттенках серого, программное обеспечение использует измерение цветового расстояния относительно движущейся опорной точки. Оно постоянно проверяет незапечатанную область крафт-бумаги, чтобы определить цвет вариаций волокон целлюлозы. Как только оно обнаруживает этот цвет, оно может сравнить его с цветом чернил, не принимая различия в цвете целлюлозы за дефекты плотности чернил.

Система веб-навигации: синергия в инспекции

Камера для проверки качества печати может осмотреть только то, что видно четко. Если полотно колеблется, помято или отклоняется из стороны в сторону, камера будет не в фокусе, и любые собранные данные будут просто бесполезными.

Экологически чистые материалы очень подвержены нестабильности во время транспортировки. Гибкие биопленки склонны запутываться при изменении натяжения, а шероховатые края крафт-бумаги часто разматываются не по прямой линии.

Вот как работает система веб-гидов :

• Блокировка фокуса: Когда тонкий слой биопленки соприкасается с валиком, это вызывает изменение зазора между линзой и пленкой, что приводит к размытым изображениям и ошибочному отбраковыванию пленки системой. Направляющая полотна фиксирует материал, прижимая его к холостому валику под постоянным натяжением, обеспечивая полностью стабильное изображение для анализа камерой.
• Исключение боковых движений: Эластичные или неравномерно намотанные экологичные материалы имеют тенденцию отклоняться от заданного пути. Система управления полотном использует ультразвуковые датчики края для обнаружения любых движений и корректировки положения материала до того, как он достигнет зоны контроля, обеспечивая, чтобы отпечаток оставался в пределах заданного окна отслеживания камеры.

Выводы

Устойчивая и эффективная работа сводится к управлению технологическим процессом, а не к замедлению работы оборудования. Биоразлагаемые пленки и переработанная бумага имеют очень большие физические отклонения, которые невозможно компенсировать на экструдере или мельнице.

Установка полностью автоматизированной машины для контроля качества печати в сочетании с эффективной системой направляющих полотна позволяет отделить физические отклонения от проблем печати. ​​Таким образом, вы сводите к минимуму процент брака, предотвращаете ложные срабатывания и обеспечиваете прибыльность производства экологичной упаковки.