Máy kiểm tra nắp và mức chất lỏng

I. Tổng quan thiết bị dự án

Tên dự án: Hệ thống kiểm tra chai PET cho nắp, vòng chống giả mạo, mức chất lỏng và chất lượng mã phun

Mô tả Dự án:
Hệ thống được thiết kế để thực hiện kiểm tra tự động các chai PET, bao gồm tình trạng nắp, tính nguyên vẹn của vòng chống giả mạo, mức chất lỏng và chất lượng mã phun. Các chai không đáp ứng yêu cầu chất lượng cụ thể sẽ được tự động xác định và loại bỏ khỏi dây chuyền sản xuất.

Công suất sản xuất tối đa:Lên đến 60.000 chai mỗi giờ.

Loại chai áp dụng:Chai PET.

Thể tích chiết rót áp dụng:200 mL đến 2 L.

Đúng vậy.

II. Yêu cầu về môi trường

Độ cao hoạt động:
Thiết bị được thiết kế để hoạt động ổn định ở độ cao từ 5 đến 3.000 mét so với mực nước biển.

Nhiệt độ môi trường hoạt động:5°C đến 40°C.

Độ ẩm tương đối:50% đến 65% RH.

Yêu cầu về địa điểm nhà máy:
Địa điểm lắp đặt phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành về độ phẳng của sàn, khả năng chịu tải kết cấu và các điều kiện cơ sở vật chất liên quan khác. Địa điểm phải cung cấp môi trường phù hợp để thiết bị vận hành an toàn và đáng tin cậy.

Yêu cầu về lưu kho và bảo quản:
Sau khi giao hàng, toàn bộ thiết bị và linh kiện phải được lưu kho trong điều kiện môi trường tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia hiện hành. Phải thực hiện bôi trơn, bảo vệ và bảo dưỡng định kỳ thích hợp trong thời gian lưu kho để ngăn ngừa ăn mòn, hư hỏng bề mặt, biến dạng hoặc các tình trạng khác có thể ảnh hưởng xấu đến việc lắp đặt, vận hành thử hoặc vận hành sau này.

III. Thông số vận hành của thiết bị

Nguồn điện:
220 VAC, 50 Hz, một pha, do khách hàng cung cấp. Mọi yêu cầu đặc biệt về nguồn điện phải được xác nhận trước khi thiết kế và sản xuất thiết bị, vì sai lệch so với nguồn điện tiêu chuẩn có thể ảnh hưởng đến cấu hình thiết bị, thời gian giao hàng và tổng chi phí.

Công suất tiêu thụ định mức:Khoảng 2,4 kW.

Điện áp điều khiển:24 VDC.

Nguồn cung cấp khí nén:
Áp suất khí nén yêu cầu: 4–12 Pa. Khách hàng có trách nhiệm cung cấp và kết nối đường cấp khí nén đến thiết bị chính.

IV. Tổng quan thiết bị

Vị trí lắp đặt:
Vị trí lắp đặt cuối cùng sẽ được xác định dựa trên bố trí dây chuyền sản xuất hiện có và điều kiện mặt bằng của khách hàng.

Chức năng kiểm tra:
Hệ thống kiểm tra có khả năng phát hiện các khuyết tật và tình trạng chất lượng sau:

• Thiếu nắp

• Nắp được đặt quá cao

• Nắp bị lệch hoặc căn chỉnh không đúng cách

• Vòng chống giả bị hư hỏng hoặc gãy

• Mức chất lỏng không đủ

• Thiếu mã in phun

• In phun mực quá mức, không hoàn chỉnh hoặc bất thường

Nguyên lý kiểm tra và phát hiện:
Khi mỗi chai PET đi qua cảm biến định vị, hệ thống điều khiển gán và ghi lại mã định danh chai tương ứng cùng với vị trí encoder hiện tại.

Cảm biến định vị sau đó kích hoạt camera kiểm tra để chụp ảnh nắp chai, mực chất lỏng và khu vực in phun. Hệ thống xử lý hình ảnh phân tích các hình ảnh thu được và xác định xem chai có đạt tiêu chuẩn chất lượng định trước hay không.

Kết quả kiểm tra được truyền đồng thời đến HMI để giám sát thời gian thực và đến hệ thống điều khiển PLC. Dựa trên kết quả kiểm tra và vị trí encoder tương ứng, PLC kích hoạt cơ chế loại bỏ tại vị trí thích hợp để tự động loại bỏ các chai lỗi khỏi dây chuyền sản xuất.

Khi bộ điều khiển nhận được tín hiệu loại bỏ, nó chỉ thị thiết bị loại bỏ loại chai tương ứng với mã định danh đã ghi lại.

4. Các bộ phận cơ khí của thiết bị

5. Cấu tạo điện của thiết bị

6. Sơ đồ cấu trúc tủ thử nghiệm

Phát hiện mức chất lỏng giới hạn

Kiểm tra in phun

7. Kiểm tra nắp

Mô-đun này sử dụng ba camera CCD để chụp ảnh chai từ nhiều góc độ khác nhau, giảm điểm mù. Thấu kính quang học đặc biệt lọc ánh sáng từ mọi hướng để đảm bảo thu nhận hình ảnh hiệu quả. Chức năng chính của nó là phát hiện các chai lỗi như thiếu nắp, nắp nhô ra, nắp lệch và nắp vỡ.

                                              Hình ảnh đóng nắp chai PET được chụp bởi camera CCD

8. Kiểm tra mực chất lỏng

Mô-đun kiểm tra mực chất lỏng sử dụng camera CCD để thu nhận hình ảnh mặt trước của từng chai. Khi chai được định vị đúng và đứng yên, bề mặt chất lỏng được kỳ vọng duy trì hướng gần như nằm ngang.

Các hình ảnh được chụp được xử lý bằng các thuật toán xử lý hình ảnh chuyên dụng. Trong hình ảnh đã xử lý, vùng chứa chất lỏng được biểu diễn bằng màu đen, trong khi vùng không được lấp đầy phía trên bề mặt chất lỏng được biểu diễn bằng màu trắng. Hệ thống phân tích vị trí ranh giới giữa chất lỏng và không khí và xác định xem mức chất lỏng thực tế có đáp ứng tiêu chuẩn kiểm tra định trước hay không.

9. Kiểm tra in phun mực

Mô-đun kiểm tra in phun sử dụng camera CCD để chụp ảnh trực diện của các mã in trên cả chai và nắp. Các hình ảnh được chụp được phân tích bằng các thuật toán xử lý hình ảnh kỹ thuật số để tự động xác minh sự hiện diện và chất lượng của bản in phun.

Hệ thống có thể phát hiện chính xác các bản in bị thiếu, không hoàn chỉnh hoặc bất thường và tự động xác định các chai lỗi để loại bỏ sau đó. Hệ thống kiểm tra hỗ trợ nhiều tổ hợp màu mực và nền khác nhau, bao gồm mực đen in trên nắp màu vàng và mực trắng in trên nắp màu đen.

Hiệu ứng xử lý nhận dạng hình ảnh mẫu

10. Độ chính xác phát hiện