Ứng dụng công nghệ kiểm tra thị giác máy trong ngành công nghiệp chiết rót đồ uống
Các dây chuyền sản xuất đồ uống đang ngày càng chuyển sang quy trình tự động hóa hoàn toàn và tốc độ cao.Hiện nay, một dây chuyền chiết rót đồ uống PET thông thường bao gồm một loạt các thiết bị sản xuất và các quy trình tương ứng, bao gồm máy thổi khuôn, máy chiết rót, máy mã hóa, máy dán nhãn, máy đóng hộp và máy xếp pallet.Để duy trì hiệu quả sản xuất tổng thể và kiểm soát chất lượng thành phẩm, cần có công nghệ thị giác máy tiên tiến để tự động xác định lỗi trong các sản phẩm đóng gói và kiểm soát cơ chế loại bỏ tương ứng để tự động loại bỏ các sản phẩm bị hư hỏng và không đạt tiêu chuẩn khỏi dây chuyền sản xuất.Như thể hiện trong hình sau: thiết bị kiểm tra phôi được đặt trước máy thổi khuôn để kiểm tra các phôi xem có khuyết tật khác nhau không.Thiết bị kiểm tra toàn bộ chai được đặt sau máy chiết để kiểm tra các lỗi trong quá trình đóng nắp và mã hóa.Thiết bị kiểm tra nhãn được đặt sau ống đựng/máy dán nhãn để thực hiện kiểm tra toàn diện nhãn.Thiết bị kiểm tra thùng được đặt sau khi đóng thùng và trước khi xếp lên pallet để kiểm tra tính toàn vẹn của thùng.
Sơ đồ các thành phần của dây chuyền chiết rót và phân bổ các trạm kiểm tra trực quan
I. Kiểm tra phôi
Các khuyết tật phôi thường gặp nhất ở miệng, vai và đáy phôi. Kiểm tra phôi sử dụng sáu camera CCD độ phân giải cao để kiểm tra toàn diện miệng, vai và đáy phôi để tìm các khuyết tật khác nhau. Một camera đặt phía trên miệng chụp ảnh bề mặt miệng để phát hiện các khuyết tật như gờ, vết khía và đốm đen trên bề mặt miệng. Một camera khác đặt phía trên miệng chụp ảnh thành trong để phát hiện các khuyết tật như đốm đen và bụi bẩn. Ba camera được đặt cách nhau 120 độ ở hai bên miệng ren cung cấp khả năng kiểm tra 360 độ, không che chắn các sợi ren và vùng vai để tìm các kích thước khác nhau, đốm đen, đường nối dày, gờ và các bậc. Một camera đặt phía trên miệng chụp ảnh đáy phôi để phát hiện các khuyết tật như đốm đen và phun kém.
Sơ đồ kiểm tra phôi
II. Kiểm tra toàn bộ chai
Kiểm tra toàn bộ chai có thể phát hiện các khuyết tật như độ lệch mực chất lỏng, vòng an toàn bị hỏng, vòng PET bị thiếu, cầu nối bị hỏng, nắp cao, nắp cong, nắp hỗn hợp, mã bị thiếu, mã bị méo và mã bị thiếu một phần. Bốn bộ camera quét vùng CCD độ phân giải cao được triển khai. Trạm kiểm tra mức nắp bao gồm ba camera quét vùng CCD độ phân giải cao, sáu nguồn sáng LED, một hệ thống xử lý hình ảnh, một hệ thống điều khiển tín hiệu và một hệ thống loại bỏ. Ba camera quét vùng được đặt cách nhau 120 độ, cho phép kiểm tra 360 độ nắp mà không có điểm mù. Mỗi camera được trang bị hai nguồn sáng LED, chiếu sáng nắp từ phía trước và phía sau. Đèn chiếu phía trước chủ yếu phát hiện các khuyết tật như vòng an toàn bị hỏng, vòng PET bị thiếu, nắp không khớp và nắp hỗn hợp, trong khi đèn chiếu phía sau tập trung vào các khuyết tật như nắp cao, nắp bị lệch và cầu nối bị hỏng. Một camera được đặt vuông góc với băng chuyền đồng thời thực hiện kiểm tra mức chất lỏng. Sự kết hợp của đèn chiếu phía trước và phía sau giúp bù bọt hiệu quả, cải thiện đáng kể độ chính xác khi kiểm tra mức chất lỏng đối với đồ uống có bọt. Trạm kiểm tra mã hóa sử dụng camera CCD tốc độ cao và nguồn sáng LED để kiểm tra mã hóa. Ngoài việc phát hiện các lỗi mã hóa thông thường, nó còn có thể nhận dạng mã chính xác để tránh in sai.
Sơ đồ kiểm tra chai đầy
III. Kiểm tra nhãn
Kiểm tra nhãn có thể phát hiện nhiều lỗi nhãn, bao gồm nhãn bị thiếu, nhãn đặt sai vị trí, nhãn bị đảo ngược, nhãn trống, nhãn cắt không đúng cách, nhãn bị lệch, nhãn bị nghiêng, nhãn in sai, nhãn bị hỏng và nhãn bị cong vênh. Sử dụng giải pháp quang học độc đáo, bốn camera quét vùng CCD độ phân giải cao được đặt cách nhau 90 độ xung quanh sản phẩm, cung cấp khả năng kiểm tra 360 độ mà không có điểm mù. Mỗi camera được trang bị hai nguồn sáng LED, chiếu sáng vùng nhãn từ trên xuống dưới. Sự kết hợp giữa chiếu sáng trên và dưới này đảm bảo độ sáng đồng đều trên toàn bộ vùng nhãn, cải thiện đáng kể độ chính xác của việc phát hiện lỗi in nhãn.
Sơ đồ kiểm tra nhãn
IV. Kiểm tra trường hợp
Kiểm tra toàn bộ thùng hàng là hệ thống cân kiểm tra trọng lượng trực tuyến có thể tích hợp với nhiều dây chuyền sản xuất bao bì và băng tải khác nhau. Cân kiểm tra trọng lượng trực tuyến sẽ đo trọng lượng của sản phẩm trong khi chúng đang được vận chuyển và so sánh trọng lượng đo được với một giá trị cài đặt trước. Bằng cách kiểm tra trọng lượng, hệ thống xác định xem có thành phần hoặc sản phẩm nào bị thiếu trong bao bì hay không. Hệ thống điều khiển sau đó thực hiện các phép tính và đưa ra hướng dẫn để loại bỏ bất kỳ sản phẩm nào không đạt yêu cầu. Máy kiểm tra bao gồm một băng tải linh hoạt khoảng cách đều, một cân kiểm tra trọng lượng, một hệ thống loại bỏ, một hệ thống điều khiển và các băng tải đầu vào và đầu ra. Máy cân thu thập các tín hiệu trọng lượng sản phẩm và truyền chúng đến hệ thống điều khiển để xử lý. Băng tải linh hoạt khoảng cách đều tăng tốc độ vận chuyển để đảm bảo khoảng cách thích hợp giữa các sản phẩm, do đó ngăn ngừa sự can thiệp giữa các đối tượng kiểm tra. Hệ thống loại bỏ, dựa trên hướng dẫn từ cân kiểm tra trọng lượng, sẽ loại bỏ các thùng sản phẩm không đạt yêu cầu đến khu vực lưu trữ tạm thời để xử lý. Băng tải phía sau vận chuyển các sản phẩm đạt yêu cầu sau khi chúng rời khỏi khu vực cân.
Việc áp dụng rộng rãi thiết bị kiểm tra thị giác máy sắp diễn ra và ngành công nghiệp đồ uống của Trung Quốc sẽ được hưởng lợi từ những tiến bộ trong công nghệ thiết bị thông minh để đạt được mục tiêu sản xuất và chế tạo thông minh.
