Современные технологии в полиграфии

    В новых разработках на основе сенсоров были достигнуты скорости, которых  пока не обеспечивают быстроработающие системы, базирующиеся на ПЭВМ, так  как в этих сенсорах была применена  инновационная концепция обработки  сигналов. Тем самым были открыты  возможности их использования в  промышленной среде.

    Рис. 3. Общий вид современной подборочной  машины Kolbus ZU 840

    Раньше  во многих случаях комплексные задачи можно было решать только при помощи наблюдательных специальных систем, установка, ввод в эксплуатацию и  использование которых требует  некоторых знаний в области оптики и большого опыта работ с системами обработки информации. Интегрировать эти системы в производственные процессы не очень просто, поэтому использование их весьма дорого. Применение же простых и недорогих оптических сенсоров часто выполняет задачу недостаточно или же не выполняет совсем. Решить ее позволяет вновь разработанный так называемый изобразительный сенсор. Он производительнее, чем поддерживаемое ПЭВМ камерное решение, и использовать его так же просто, как и оптический сенсор.

    Задача  этого нового сенсора состоит  в том, чтобы надежно распознавать однажды запомненные объекты, как, например, отпечатанные сфальцованные  листы в подборочной машине, этикетки, запечатанные или с фактурой ткани, упаковки с печатной информацией.

    Если  рассматриваемые сенсором объекты  отличаются от оригиналов, то сенсор должен распознать это отличие и передать информацию посредством цифрового  входа в систему управления машиной. Изобразительный сенсор содержит в  одном корпусе все необходимые  компоненты: оптику, камеру, систему  освещения, блок обработки, индикацию  и элементы управления. Сенсорная  оптика представляет высококачественную систему обработки изображений  и требует соответственно и высококачественной оптики, принимающей изображение. Высокоточное оптическое устройство воспроизводит  резкое изображение объекта вплоть до внешней краевой зоны. Объект сканируется построчно воспроизводящей  изображение матрицей на ПЗС с  разрешением 200 dpi.

    Интегрированное освещение объекта необходимо для  получения изображений требуемого качества. Опыт применения имеющихся  на рынке систем распознавания неверных листов показывает, что освещение  объектов светодиодами вследствие почти  монохроматического спектра их излучения  при соответствующих печатных красках  или цветах объекта обеспечивает получение монохроматического изображения. Непосредственно же интегрированное в сенсор освещение белым светом обеспечивает возможность получения контрастных изображений независимо от цвета оригинала. При этом освещение примерно соответствует свету, исходящему из полупроводниковых лазерных излучателей.

    Что касается электрических параметров системы, то осуществление подачи энергии  дает возможность применения сенсора  в интервале напряжения питания от 18 до 30В постоянного тока, но нормальное промышленное напряжение 24В обеспечивает достаточный резерв питания.

    Обслуживание  и элементы отображения находятся  прямо в сенсоре. Чтобы сенсор был соединен с текущим процессом, необходимо только нажать на клавишу  ВКЛ./ВЫКЛ. (ON/OFF). Вторая клавиша дает пользователю возможность индивидуального  изучения сфальцованного листа или  других объектов. Интегрированный семисегментный указатель информирует о текущем  режиме работы и состоянии устройства. Схема описанного выше сенсора показана на рис. 5.

    Рис. 4. Изобразительный сенсор фирм Kolbus и Baumer electric в разрезе

    Как уже отмечалось, считывание изображения  выполняется через ряд ПЗС. Построчное и синхронизированное с движением  листа сканирование гарантируется  соединением с датчиком угловых  перемещений. Благодаря этому изменения  скорости разделения и вывода не оказывают  никакого влияния на выполнение проверочного задания. В отличие от сбора информации плоским ПЗС, в данном случае могут  быть записаны и обработаны более  длинные объекты. Например, с помощью  описанного сенсора могут сканироваться листы или объекты длиной до 500 мм. Количество собранных данных об изображении, прием которых при максимальной скорости информационного потока может составлять несколько мегабайт в секунду, в устройстве для выделения признаков так называемом экстракторе признаков может быть сокращено.

    Точно так же сенсор устанавливается в  случаях иллюстрационных или  смешанных оригиналов (текст и  иллюстрации на одной и той  же странице) путем процесса обучения на наилучший режим работы. Применение специального, уже упоминавшегося выше способа преобразования изображения  дает также возможность надежного  анализа просвечивающих бумаг.

    Путем оптимального размещения освещения  и камеры внутри корпуса сенсора  глянцевые и сильно отражающие свет бумаги не оказывают никакого отрицательного влияния на результаты контроля и  измерений. Перемещенные в сторону, скрученные и волнистые страницы надежно распознаются сенсором в  относительно большом диапазоне  допусков.

6.Оптические системы контроля фирмы OPTIGRAF

    На  специалистов-полиграфистов произвело  большое впечатление создание и  выпуск на рынок фирмой OPTIGRAF AG в 90-е  гг. новой оптической системы контроля печатных изображений для подборочных  машин. Благодаря этой системе, получившей название OPTICONTROL, появилась возможность  своевременно распознавать и устранять  ошибки наклада при комплектовке и подборке тетрадей. Но то, что было революционным в то время, сейчас является стандартом. В последующем  оказалось, что переплетчики хотят  применять подобный контроль также  для сложных текстовых листов, но наталкиваются при этом на границы  применения имеющейся системы.

    Рис. 6. Система оптического контроля подборки листов OPTICAMERA фирмы OPTIGRAF AG

    Для этого была разработана технология в области цифровых камер, и в  результате появилась система OPTICAMERA, которая преодолела существовавшие границы допусков, обозначив новую  веху в оптическом обеспечении качества. Эта система поступила в распоряжение полиграфистов после длительного  этапа разработки и апробирования.

    Она очень компактна, имеет идеальные  для производственного использования  размеры (40х50х75 мм) и соответствует  пожеланиям многих пользователей. Воздействие  постороннего освещения не оказывает  никакого влияния на изображение. Во время засветки сенсор цветного изображения  воспроизводит "фотографию" печатного  объекта на дисплее с разрешением 640х480. Объектив захватывает окошко изображения 34х25 мм при расстоянии считывания около 30 см.

    Быстроработающий  микропроцессор с технологией обработки  цифровых сигналов DSP рассчитывает самостоятельно комплексные алгоритмы и обеспечивает скорость работы до 18 тыс. изображений  или листов в час.

    При старте системы считываются одно за другими шесть изображений  с поступающих на самонаклад материалов. Из них процессор DSP выбирает автоматически  самое лучшее изображение, определяет методы анализа (текст или цветное  изображение, план решения задачи) и  записывает данные в память. В процессе производства новые отсканированные изображения сравниваются с заложенными данными.

    По  имеющейся на сегодня информации в области практического тестирования, в одной из типографий Швейцарии  при практическом использовании  системы OPTICAMERA не произошло ни одной  ошибки. В случае необходимости OPTICAMERA останавливает машину. На экране компьютера увеличенным, хорошо читаемым шрифтом  отражается номер станции самонаклада, где произошел сбой. После удаления неверных листов из машины и перезагрузки, которую можно произвести даже дистанционно, производственный процесс продолжается (рис.6).

    OPTICAMERA надежно распознает сплошные  тексты, поэтому она оптимальна  для работы с любой книжной  продукцией. Здесь не требуется  никаких штриховых кодов или  печатных меток.

    Компактное  построение дает возможность простой  установки системы во все имеющиеся  подборочно-швейные, подборочные и  фальцевальные машины.

Контроль  клеевого скрепления

    Дефекты, возникающие при нанесении клея, если они вовремя не обнаружены, ведут к дефектным тиражам. Теперь на рынке имеется система, которая  непрерывно контролирует равномерность  и полноту нанесения клея в машине клеевого скрепления. Это запатентованная система проверки качества RC 305 фирмы DIV Vogl. Она контролирует равномерность нанесения клея, а также определяет участки, на которых клеевой слой пропущен. Так как этих дефектов полностью избежать нельзя, необходимо своевременно их выявлять. RC 305 дает возможность полной проверки гомогенного слоя клея на корешке книги.

    Используемая  здесь приемная техника обеспечивает возможность контроля во время производственного  процесса со скоростями до 21 тыс. циклов/час.

    В RC 305 входит устройство непрерывного автоматического  определения яркости среды, а  также блок обеспечения отфильтровывания лучей. Посредством приема эталонного изображения определяются критерии сравнения.

    Система опознавания RC 305 регистрирует нанесение  клея при помощи оптики. Информация о полученных данных формируется  после сравнения основных колебаний  яркости путем сравнения критериев  измеряемого объекта с эталонным  изображением.

    Определение приемлемого образца посредством  функции "соответствует" выполняется  сопоставлением с эталонным оригиналом. Типы эталонов различаются по величине и свойствам материала. Все данные при этом запоминаются.

    В связи с колебаниями условий  освещения распознавание дефектов может быть осуществлено по критериям  проверки. По ним в соответствии с лежащими вне испытуемого объекта площадями средней яркости, которые освещаются одним и тем же источником света, определяется вновь основная яркость для каждого измерения. С целью классифицирования размеров объекта предусмотрен регулятор для минимальной величины объекта - "размер". Дефектные участки в этом случае оцениваются лишь тогда, когда их величина превышает заданную. При активной классификации объектов регуляторы для дефектных площадей относятся не к абсолютной площади дефекта, а к остающимся обычным отрицательно оцененным общим площадям всех дефектных участков.

    Благодаря возможности индивидуальных установок, можно определять величину отдельных  бракованных участков и общее  количество всех дефектов для каждого продукта. Для более быстрой установки могут быть предварительно определены три различных уровня чувствительности, которые устанавливаются посредством сенсорного экрана.

    Таким образом, контрольно-измерительная  техника, имея уже сегодня большие  успехи, продолжает развиваться, так  как она необходима полиграфическим  предприятиям, ибо никакое технологическое  оборудование не дает стопроцентно высокого качества при полном исключении возможности  появления дефектов.

    Заключение

    Подводя итоги, можно сделать вывод, что  законы рыночной экономики для получения  наименьших издержек и максимальных доходов производства, предполагающего  технологическое взаимодействие (единая система обработки информации), требуют  учитывать взаимосвязь масштабов  производства и частоту собственных  колебаний системы. Чем мощнее производство, чем оно сложнее, такие предприятия  в условиях рынка работают плохо, не успевают адаптироваться к спросу. Компромисс можно найти только эмпирически, создавая гибкие полиграфические производства, оснащенные современной технологией  и техникой, имеющие квалифицированные  кадры. 
 

Литература

1. Германиес Э. «Справочник технолога – полиграфиста. Перевод с немецкого языка. М.:1982,336с.

      2  Воскресенский М.И. «Наборные процессы и переработка текстовой

информации  М.:1989,430с.

3    Журнал «Компьюарт»