Der digitale Dekordruck ist seit einigen Jahren ein heißes Thema bei Fachkonferenzen, welche sich mit den Druck- und Beschichtungstechnologien für die Fußboden- und Möbelindustrie beschäftigen. Wir sind uns sicher, dass der digitale Dekordruck in den kommenden Jahren einen Teil des klassischen Tiefdrucks substituieren wird, vor allem auch unter dem Aspekt, dass die Volumen einzelner Druckaufträge kontinuierlich kleiner werden.
Wir sind uns auch sicher, dass die extrem hohe Düsenanzahl im Single Pass Druck mit hoher statistischer Wahrscheinlichkeit immer wieder zum Ausfall von Düsen führt. Die zusätzlichen, außerordentlich hohen Anforderungen an Substratqualität, an die mechanische Exaktheit und eine Vielzahl von Umwelt-Einflussgrößen, machen nach unserer Überzeugung eine permanente automatische optische Prozessüberwachung unabdingbar für einen stabilen Digitaldruckprozess.
ColourBrain®: Das Inspektionssystem zur Prozessüberwachung im digitalen Dekordruck
Deswegen beschäftigt sich Baumer Inspection seit mehr als zwei Jahren mit der Entwicklung eines Scanner Systems für die Prozessüberwachung im digitalen Dekordruck. Zwischenzeitlich haben wir erste Testmodule der Inspektionsanlage für digitalen Single Pass Dekordruck fertiggestellt und in Testinstallationen geprüft.
Baumer Inspection setzt dabei selbst entwickelte Kamerasysteme ein, welche innerhalb der Baumer Gruppe produziert werden. Die Entscheidung für diese Entwicklung wurde getroffen, da früh erkannt wurde, dass die Einschränkungen marktüblicher Kamerasysteme die Erkennbarkeit wichtiger Fehler im digitalen Dekordruck stark einschränken.
Diese neuartigen Kamerasysteme sind sehr viel sensitiver und darüber hinaus sehr viel schneller als die bis dahin eingesetzten. Durch schnelle on-board Auswertung mit speziellen FPGA Bausteinen, können auch bei hohen Auflösungen und hohen Produktionsgeschwindigkeiten komplexe Auswertealgorithmen verarbeitet werden. Dadurch ist es möglich ein modulares Inspektionssystem mit einer Auflösung von < 30µm zu realisieren, welches Düsenausfälle oder Synchronisierungsfehler sicher detektiert.
Die einzelnen Inspektionsmodule sind auf einem optischen Trägersystem aneinander gereiht, so dass für jede beliebige Druckbreite ein optimales System zur Verfügung steht. Die Scanbreite des Gesamtsystems ergibt sich aus der Anzahl der einzelnen Module, welche aneinander gereiht werden, wobei jedes Modul eine Kontrollbreite von ca. 175mm erfasst. In jedem dieser Module sind spektral selektierte, hochpräzise LED-Zeilenbeleuchtungen integriert, zusätzlich neu entwickelte optische Komponenten für die Abbildung und Beleuchtung.
Das ColourBrain® Inspektionssystem erkennt ohne Kenntnis des Druckbildes mit höchster Auflösung sicher jeden Fehler. Durch die lückenlose Überwachung des bedruckten Substrats mit Hilfe dieser hochauflösenden und selbst-kalibrierenden Kamerasysteme wird fortlaufend ein Protokoll der produzierten ästhetischen Qualität des Digitaldrucks sowie der Stabilität des Tintenstrahldruck-Prozesses erstellt.
Erkannte Druckfehler werden detektiert und auf ihre Sichtbarkeit für das menschliche Auge be-wertet. Die permanente Verfügbarkeit und Analyse dieser Prozessdaten in der Baumer Datenbank Q-live sind die Basis für eine laufende Verbesserung des Digitaldruckprozesses und für eine Dokumentation der Qualität jedes bedruckten Produktes.
Unsere Analyse einer Vielzahl von Düsenausfällen zeigt außerdem, dass viele dieser Ausfälle einzelner Düsen einer einzelnen Farbe mit dem Auge nicht zu erkennen sind, abhängig davon bei
welchem Dekor und in welcher Position diese auftreten. In unserem automatischen optischen
Inspektionssystem sehen wir deswegen eine neuartige, in unseren Augen unausweichliche Inspektionstechnologie vor: die lückenlose automatische visuelle Bewertung des digital gedruckten Dekorbildes auf die Sichtbarkeit auftretender Druckfehler. Nur solche Fehler, welche im Rahmen der für das jeweilige Dekor geltenden Qualitätsvorschriften eine vorgegebene Sichtbarkeits-Schwelle überschreiten, dürfen zu einem Produktionsstopp führen.
Auf der Basis der bisherigen Testergebnisse und der Ergebnisse weiterer Testinstallationen wird Baumer das System bis Ende 2015 optimieren und im Kalenderjahr 2016 ein ColourBrain® Inspektionssystem bei voller Produktionsbreite und Produktionsgeschwindigkeit in einer Produktionslinie integrieren.
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