从缺陷检测到质量控制

王岩松

药包和彩盒印刷方式都是以胶印为主，工艺一致性很高。但近年来，药包受国家政策的影响，要求必须印刷信息可变的电子监管码，由此引入了部分新工艺。同时，日化、电子等终端客户也对包装彩盒的印刷品质提出了越来越高的要求，如要求彩盒印刷表面不能有划伤、划痕等缺陷，此外，彩盒盒型种类也变得愈发丰富、多样。这些细分差异使得药包和彩盒在印刷质量缺陷视觉检测方面有所区别。典型的药包/彩盒印刷全流程质量解决方案如图1所示。

印前质量控制

药包和彩盒企业的产品种类都非常多，特别是彩盒企业，每天需要更换数十种产品，因此，PDF文件制作、拼版、CTP/RIP处理等印前环节的文件校对工作也相对繁杂，还有部分彩盒企业率先引入了CIP3/CIP4工艺流程，采用“油墨预置”等新技术来缩短产品更换或换版周期，以及节约过版纸。目前，越来越多的彩盒企业把印前环节的质量控制作为了企业发展的核心竞争力。然而，受制于投资规模和企业管理能力，采用最新CIP3/CIP4工艺流程的药包企业还非常少，因此对于印前电子文件的校对需求也较少。

随着印前工艺变得越来越重要，药包/彩盒企业（以彩盒企业为主）可以配合以下2种印刷质量缺陷视觉检测系统来实现印前环节的质量控制。

1.电子文稿对版系统

电子文稿对版系统主要用于客户电子稿、内部电子稿、CTP/RIP处理前后电子稿、实物初稿的信息校对，保证在大批量印刷之前，所有的电子文件转化环节、电子文件到印版、印版到首样稿件之间的一致性，特别适用于一些特殊外文字符的印刷要求。图2为电子文稿对版系统在印前环节中的应用方式。

2.离线对稿及墨色闭环反馈系统

离线对稿及墨色闭环反馈系统主要用于胶印机印刷过程中，类似胶印离线系统，需要人工将抽样产品放置在平台上，并驱动CCD成像系统进行扫描。该系统的输入文件为PS、PDF、JDF格式，系统可自动解析电子文件格式，包括分色印版、墨键位置、油墨预置信息等，CCD成像系统经过校准后，采用高光谱扫描方式获取产品的完整图像。该系统的主要功能如下：

（1）离线对稿功能

通过扫描实物样张，与输入的PDF或JDF文件内容进行校对，确保印刷产品与电子文件一致。

（2）墨色闭环反馈功能

通过扫描全幅面实物样张，并分析样张中墨键区域印刷图文的颜色变化，通过光谱反射来估算印刷密度，综合分析胶印机印刷墨色的变化趋势，并发送控制命令，由胶印机CPC墨键驱动系统进行微调，实现墨色的闭环反馈功能。

即使用户采用了CIP3/CIP4工艺流程，在目前的印刷工艺下，最多也只能实现“油墨预置”功能，以此减少换版前的工作量；而离线对稿及墨色闭环反馈系统关注更多的是印刷稿件和电子文件的一致性，通过及时发现印刷过程中的墨色偏差，实施闭环调整。

印刷质量缺陷在线检测

药包/彩盒印刷质量缺陷在线检测过程与烟包印刷质量缺陷在线检测过程基本相同，在此不再赘述。

过程质量控制

药包/彩盒的烫金、压凸、压痕、模切等工序的质量控制要求与烟包大体相同。主要差异在于，在药包生产工序中，普遍增加了药品电子监管码的喷印要求，每一张小张产品上都必须喷印唯一的一维可变条形码，这种条形码的喷印质量只有通过自动化手段才能确认和控制，目前已经由最早的激光条形码阅读器过渡到基于线扫描CCD系统的视觉图像条形码检测系统，其不仅可以对条形码进行识读，还可以检测条形码的偏位、品相、等级等。此外，在水性喷码和UV喷码两种形式的基础上，又衍生出了“先印刷后喷码”以及“先喷码后印刷”两种形式，其分别对应的是“电子监管码在线检测系统”以及“电子监管码及大张印刷质量检测系统”。

出厂终检

药包/彩盒的出厂终检与烟包相同，也是采用单张检品机对出厂产品进行100%质量检测，在具体功能上有以下几点主要差异：

（1）由于产品幅面及尺寸有所变化、表面光油/覆膜易刮伤，因此要求单张检品机可灵活调节，飞达及传输系统对产品表面无刮伤。

（2）基于电子监管码的检测特性，要求单张检品机检测到“读码/重码”问题后，采用不同的声光报警策略，及时提示用户。

（3）彩盒（特别是化妆品彩盒）习惯采用多种材质的纸张，以及复杂的表面整饰工艺，因此需要图像检测系统有对应的光学成像解决方案。

药包/彩盒交付给客户的最终产品一般为糊制成品，因此单张检品机还不属于最后一道工艺环节，糊盒机才是药盒/彩盒的最后一道工艺环节，但糊制成品已经涂胶和折叠，无法再进行视觉检测。尽管部分客户希望在糊盒机上安装图像检测系统，以节约一套传输平台的投资，但单张检品机由于具有独立性、灵活性、高速、正面检测等优点，依然是当仁不让的主流检测系统。

前景展望

从2009年开始，图像视觉检测系统就已经开始加速进入印刷各工序中，代替人工进行质量检测和控制，以此提高检测精度和检测效率，这在“用工荒”的背景下具有极其长远的战略发展意义。但是，全流程的印刷质量检测方案并不是每个印刷工序质量检测的简单堆砌和组合，而需要不断地深度融合，并持续发展。未来，包装印刷质量缺陷视觉检测系统将具有以下几个发展趋势。

（1）光学成像系统及图像处理软件更加贴近印刷工艺的实质，最终比拼的不是CCD相机数量多少，而是光学成像系统对于印刷工艺中各种缺陷的表现能力。

（2）出厂终检环节的自动检品机现阶段主要比拼速度，后期将逐渐进入良性竞争，在漏检率、误检率、易用性方面的潜力将得到深度挖掘。

（3）印刷质量的控制环节逐渐前移，印前工序、印刷工序、印后工序的印刷质量缺陷检测系统将得到更广泛的应用，特别是高光谱颜色测量技术、印前电子文稿对版技术、墨色闭环反馈控制技术的综合应用将成为主流。

（4）采用全流程印刷质量缺陷检测系统的数据综合分析软件，实现检测系统软件和客户ERP系统的无缝衔接，全工序检测系统将向企业决策者提供更加系统、完善的质量分析报告、质量决策建议，最终将视觉检测系统融入到工厂品质体系中。

（5）工业领域中，视觉检测系统将逐渐实现傻瓜化、IT化、智能化。检测系统融合最新科技，如多点触控技术、云计算和云存储技术、人工智能技术等，让工业领域的视觉检测系统表现得更科技、更现代、更人性化。