Công nghệ kiểm tra chai PET rỗng: Một mắt xích quan trọng trong việc bảo vệ chất lượng bao bì.

Những gì tưởng chừng như một chai nhựa đơn giản lại được hỗ trợ bởi một hệ thống kiểm tra tinh vi.

Chai PET rỗng, là dạng bao bì chính cho ngành thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm, có chất lượng ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn và thời hạn sử dụng của sản phẩm bên trong. Trong quá trình sản xuất, chai PET rỗng chắc chắn sẽ phát sinh các khuyết tật như cổ chai bị hỏng, nứt vỡ và đáy bị biến dạng. Những khuyết tật này có thể dẫn đến rò rỉ, nhiễm bẩn hoặc hư hỏng sản phẩm. Thiết bị kiểm tra chai PET rỗng, thông qua công nghệ kiểm tra tự động, có thể xác định và loại bỏ các chai bị lỗi một cách hiệu quả, giảm thiểu lãng phí nguyên liệu và giảm chi phí sản xuất.

1. Tầm quan trọng của việc kiểm tra chai PET rỗng

Trong quá trình sản xuất, chai PET rỗng có thể phát sinh nhiều lỗi khác nhau, từ giai đoạn thổi khuôn đến giai đoạn đóng chai. Cổ chai bị hư hỏng hoặc nứt có thể dẫn đến việc niêm phong kém, gây rò rỉ hoặc hư hỏng đồ uống; đáy chai bị biến dạng ảnh hưởng đến độ ổn định của chai và có thể dẫn đến chai bị vỡ trong quá trình vận chuyển và xếp chồng.

Những khiếm khuyết này không chỉ ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài của sản phẩm mà còn có thể gây ra các vấn đề về an toàn thực phẩm, dẫn đến tổn thất cả về kinh tế và danh tiếng cho công ty.

Thiết bị kiểm tra trực tuyến có thể nhanh chóng loại bỏ các chai rỗng bị lỗi trước khi chiết rót, ngăn chặn các sản phẩm kém chất lượng xâm nhập vào các quy trình tiếp theo. Điều này không chỉ giúp giảm lãng phí nguyên liệu thô mà còn tránh thất thoát sản xuất do vấn đề đóng gói, đáp ứng yêu cầu kép về kiểm soát chất lượng và quản lý chi phí trong sản xuất hiện đại.

2. Các chỉ số kỹ thuật chính của quá trình kiểm tra

Kiểm tra chai PET rỗng bao gồm nhiều chỉ tiêu kỹ thuật, chủ yếu được chia thành ba loại: phát hiện lỗi ngoại quan, phát hiện hiệu suất niêm phong và phát hiện độ chính xác kích thước. Phát hiện lỗi bằng mắt thường

• Kiểm tra độ nguyên vẹn miệng chai: Phát hiện xem miệng chai có bị hư hỏng, nứt hoặc biến dạng hay không.

• Các khuyết tật ở đáy chai: Xác định xem đáy chai có bị biến dạng hoặc có các khuyết tật khác hay không.

• Ngoại hình thân chai: Kiểm tra thân chai xem có vết bẩn, bọt khí hoặc vết xước hay không.

Kiểm tra hiệu suất niêm phong

• Tính chất chắn khí: Đo lường khả năng chắn khí của chai PET đối với các loại khí như oxy và carbon dioxide.

• Tốc độ truyền hơi nước: Phát hiện lượng hơi nước truyền qua để đánh giá khả năng chống ẩm.

• Độ tin cậy của việc niêm phong: Kiểm tra hiệu suất niêm phong của chai bằng phương pháp suy giảm chân không hoặc chênh lệch áp suất.

Kiểm tra độ chính xác kích thước

• Độ lệch trục dọc: Đo độ lệch theo chiều dọc giữa tâm miệng chai và tâm đáy chai.

• Kích thước miệng chai: Đo chính xác các kích thước quan trọng như đường kính miệng chai và thông số ren.

• Kích thước đường viền ngoài: Kiểm tra xem đường viền tổng thể của thân chai có đáp ứng các thông số kỹ thuật hay không.

3. Các công nghệ và thiết bị phát hiện chính thống

Trong lĩnh vực kiểm tra chai PET rỗng, có ba phương pháp phát hiện chính: kiểm tra thủ công, kiểm tra bằng cảm biến và kiểm tra bằng thị giác máy tính. Kiểm tra thủ công là phương pháp kiểm tra công nghiệp truyền thống, chủ yếu bao gồm việc các thanh tra viên quan sát trực quan từng chai PET để tìm lỗi. Tuy nhiên, phương pháp này có tỷ lệ phát hiện thấp, tốc độ chậm, khó khăn trong việc thu thập và phân tích dữ liệu, và chi phí cao.

Các hệ thống kiểm tra tự động hiện đại chủ yếu sử dụng các công nghệ sau:

Hệ thống kiểm tra thị giác máy

Hệ thống kiểm tra bằng thị giác máy sử dụng camera độ phân giải cao và nguồn sáng chuyên dụng để chụp ảnh toàn diện miệng chai, thân chai và đáy chai, đồng thời phân tích các khuyết tật bằng thuật toán xử lý hình ảnh.

Bộ phận kiểm tra miệng chai thường bao gồm nguồn sáng cường độ cao, tấm kính bán phản chiếu và camera kiểm tra miệng chai, có khả năng xác định chính xác các khuyết tật ở miệng chai. Bộ phận kiểm tra đáy chai sử dụng đèn nền và camera kiểm tra đáy chai để kiểm tra truyền dẫn, giúp xác định hiệu quả các khuyết tật như biến dạng hoặc nứt vỡ.

Các hệ thống này cung cấp độ chính xác phát hiện cao, với tỷ lệ chính xác trên 99%, và tốc độ phát hiện lên đến 36.000 chai/giờ, phù hợp với các dây chuyền sản xuất tốc độ cao.

Thiết bị kiểm tra hiệu suất niêm phong

Thiết bị kiểm tra hiệu suất niêm phong chủ yếu bao gồm máy kiểm tra tốc độ truyền khí, máy kiểm tra tốc độ truyền hơi nước và máy kiểm tra độ kín. Máy kiểm tra độ thấm khí áp suất chênh lệch có thể kiểm tra tính chất chắn của chai PET đối với các loại khí như oxy và carbon dioxide; máy kiểm tra tốc độ truyền hơi nước được sử dụng đặc biệt để đo tốc độ truyền hơi nước của vật liệu; và máy kiểm tra độ kín sử dụng nguyên lý chân không để phát hiện độ tin cậy của việc niêm phong chai.

Máy kiểm tra rò rỉ chính xác

Máy kiểm tra rò rỉ chính xác sử dụng phương pháp phân tích áp suất chênh lệch để phát hiện rò rỉ. Khi van bơm mở ra để bơm hơi vào chai rỗng, cảm biến sẽ theo dõi sự thay đổi áp suất bên trong chai theo thời gian thực. Khi áp suất tham chiếu lớn hơn áp suất bên trong chai, một áp suất chênh lệch âm (-DP) sẽ được tạo ra. Những chai bị rò rỉ sẽ có giá trị áp suất chênh lệch bất thường, và thiết bị sẽ tự động loại bỏ các sản phẩm bị lỗi dựa trên điều này.

Loại thiết bị này có thể sử dụng hệ thống phát hiện rò rỉ mới của Mỹ, với hai kênh phát hiện rò rỉ độc lập trên mỗi trạm, mang lại độ chính xác và độ tin cậy cao, với độ chính xác lên đến 0,01mm, phù hợp với nhiều loại chai PET có dung tích từ 5ML đến 10L.

4. Quy trình và nguyên tắc phát hiện

Một hệ thống phát hiện chai PET rỗng điển hình bao gồm bộ phận phát hiện lỗi cổ chai, bộ phận phát hiện lỗi đáy chai và bộ phận loại bỏ sản phẩm lỗi. Các bộ phận này hoạt động cùng nhau để thực hiện việc phát hiện toàn diện các chai rỗng.

Quá trình phát hiện bắt đầu bằng việc bộ phận cảm biến xác định vị trí của chai PET rỗng. Khi chai rỗng quay cùng với bánh răng hình sao của dây chuyền sản xuất đến trạm phát hiện, cảm biến hồng ngoại sẽ kích hoạt hệ thống phát hiện bắt đầu hoạt động.

Tiếp theo, bộ phận phát hiện khuyết tật ở cổ chai bắt đầu hoạt động. Một nguồn sáng cường độ cao chiếu sáng cổ chai thông qua một tấm kính bán phản chiếu. Camera phát hiện cổ chai chụp ảnh cổ chai, và các thuật toán xử lý hình ảnh sẽ phân tích xem có khuyết tật nào như hư hỏng hoặc nứt vỡ hay không.

Trong quy trình phát hiện đáy chai đồng thời, đèn nền chiếu sáng từ phía dưới đáy chai, và camera phát hiện đáy chai sẽ chụp ảnh đáy chai từ phía trên, xác định xem có sự biến dạng hoặc các khuyết tật khác ở đáy chai hay không.

Khi hệ thống phát hiện chai bị lỗi, bộ phận loại bỏ sản phẩm lỗi sẽ bắt đầu hoạt động. Một xi lanh sẽ đẩy tấm loại bỏ, loại bỏ chai bị lỗi khỏi dây chuyền sản xuất, đảm bảo rằng các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn không đi vào quy trình đóng gói.

Đối với các chai PET rỗng cỡ lớn, một giải pháp sáng tạo là sử dụng hệ thống gương để rút ngắn khoảng cách phát hiện. Giải pháp này sử dụng hai lần phản xạ từ gương dưới và gương trên, cho phép camera CCD thu được hình ảnh hoàn chỉnh của toàn bộ chai cỡ lớn ở khoảng cách tương đối ngắn, giúp tiết kiệm đáng kể không gian thiết bị. 05 Xu hướng phát triển và đổi mới trong ngành

Công nghệ kiểm tra chai PET rỗng đang phát triển theo hướng hiệu quả, độ chính xác và tính thông minh cao hơn. Với những tiến bộ trong công nghệ thị giác máy tính và thuật toán trí tuệ nhân tạo, các hệ thống kiểm tra hiện đại có thể thực hiện các chức năng nhận dạng và phân loại khuyết tật phức tạp hơn.

Một cải tiến quan trọng là việc ứng dụng hệ thống kiểm tra xoay động. Hệ thống này sử dụng một bộ phận dẫn động bằng thanh quay để xoay chai rỗng, và một camera CCD, kết hợp với hệ thống gương, thu thập hình ảnh của chai từ nhiều góc độ, cho phép đo chính xác đường viền ngoài và kích thước cổ chai.

Các thuật toán kiểm tra cũng liên tục được tối ưu hóa, bao gồm các thao tác như giãn nở giá trị tối đa và ăn mòn giá trị tối thiểu trên ảnh, tiếp theo là tạo ảnh gradient và trích xuất ranh giới đường viền, giúp cải thiện đáng kể độ chính xác và độ tin cậy của việc phát hiện.

Với sự phát triển sâu rộng của khái niệm Công nghiệp 4.0, thiết bị kiểm tra chai PET rỗng đang được tích hợp mạnh mẽ với các hệ thống khác trên dây chuyền sản xuất, cho phép chia sẻ dữ liệu và điều khiển thông minh. Các hệ thống kiểm tra hiện đại có thể ghi lại tổng số chai đã kiểm tra và số lượng chai bị lỗi, cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Công nghệ kiểm tra chai PET rỗng trong tương lai sẽ tập trung nhiều hơn vào tích hợp đa chức năng. Một thiết bị duy nhất có thể đồng thời thực hiện nhiều nhiệm vụ như kiểm tra hình thức, đo kích thước và kiểm tra rò rỉ, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả kiểm tra và tiết kiệm chi phí.

Những tiến bộ trong công nghệ kiểm tra có liên quan trực tiếp đến chất lượng và an toàn sản phẩm. Với sự phát triển không ngừng của thị giác máy tính, trí tuệ nhân tạo và các công nghệ khác, việc kiểm tra chai PET rỗng sẽ phát triển theo hướng thông minh và hiệu quả hơn, mang lại sự đảm bảo chất lượng đáng tin cậy hơn cho ngành công nghiệp bao bì.

Trong tương lai, với những cải tiến hơn nữa về độ chính xác phát hiện và những đột phá liên tục về tốc độ phát hiện, công nghệ kiểm tra chai PET rỗng sẽ đóng vai trò quan trọng hơn nữa trong ngành thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm, hỗ trợ mạnh mẽ cho các công ty giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.