Pemeriksaan Visual Penutup Tin: Teknologi Penglihatan Mesin Melindungi Kualiti Pembungkusan

Pada barisan pemasangan, penutup tin terbang dengan kelajuan terlalu laju untuk diikuti oleh mata kasar. Sistem penglihatan yang canggih dengan tepat mengenal pasti kecacatan sehingga ke paras milimeter.

Pada barisan pengeluaran tin moden, lebih 10 tudung menjalani pemeriksaan kualiti setiap saat. Sebarang kecacatan kecil—sama ada calar atau lekuk yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar, atau pengedap yang tidak rata—boleh menyebabkan kerosakan atau kebocoran.

Kaedah pemeriksaan manual tradisional bukan sahaja tidak cekap tetapi juga mempunyai kadar ketepatan hanya lebih kurang 70%. Sistem pemeriksaan automatik berdasarkan penglihatan mesin telah meningkatkan ketepatan ini kepada lebih 98%, merevolusikan kawalan kualiti pembungkusan tin.

1. Kesukaran Teknikal: Pencahayaan, Algoritma dan Cabaran Kecacatan Pelbagai

Pemeriksaan visual penutup tin telah lama dianggap sebagai masalah yang mencabar dalam bidang penglihatan mesin. Bentuk bulat penutup, sifat pemantul logam dan jenis kecacatan yang pelbagai menjadikan kaedah pemeriksaan tradisional mencabar. Kecacatan penutup tin terutamanya dikategorikan kepada beberapa kategori: kecacatan permukaan (titik tekanan, calar, lelasan dan kesan minyak), kecacatan struktur (ubah bentuk, kemek tepi) dan kecacatan fungsi (pengedap tidak sekata, pengedap hilang dan masalah tab tarik). Kecacatan ini berbeza dalam saiz dan orientasi, memerlukan strategi pemeriksaan yang berbeza.

Sifat pemantulan tinggi penutup tin logam memberikan halangan teknikal utama. Apabila cahaya memancar terus pada permukaan logam yang licin, ia dengan mudah menghasilkan pantulan spekular, mengakibatkan kawasan yang terlalu terdedah dan berbayang dalam imej, mengaburkan ciri kecacatan yang diingini.

Pendaftaran imej juga merupakan satu cabaran yang penting. Menggunakan kawasan tepi untuk melakukan carian kawasan kecil menjejaskan ketepatan dan kelajuan penyetempatan wilayah. Menggunakan satu imej untuk pembahagian rantau juga boleh menjejaskan ketepatan, memberi kesan negatif pada pemeriksaan berbilang kawasan seterusnya.

2. Penyelesaian Pencahayaan: Kunci Menangkap Kecacatan

Reka bentuk sistem pencahayaan adalah penting untuk menyelesaikan cabaran pemeriksaan visual penutup tin. Kaedah pencahayaan yang berbeza boleh menyerlahkan pelbagai jenis ciri kecacatan, jadi pemilihan yang teliti diperlukan berdasarkan objektif pemeriksaan. Pencahayaan langsung sesuai untuk memeriksa ciri permukaan tertentu, tetapi ia boleh menghasilkan pantulan kuat pada permukaan logam licin, menyebabkan kecerahan imej tidak sekata dan keberkesanan pemeriksaan terhad.

Pencahayaan kubah, yang memantulkan cahaya secara meresap dari kubah, memberikan pencahayaan yang lebih seragam dan sesuai untuk permukaan licin. Walau bagaimanapun, jenis pencahayaan ini boleh mencipta kawasan gelap di tengah, memberi kesan kepada pemeriksaan keseluruhan.

Gabungan pencahayaan medan terang dan medan gelap kini merupakan salah satu penyelesaian yang paling berkesan. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa cahaya merah sudut tinggi boleh membuat calar dan kotoran kelihatan lebih gelap, manakala cahaya biru sudut rendah menjadikan calar kelihatan lebih cerah. Gabungan ini boleh menyerlahkan kedua-dua kecacatan gelap dan terang pada penutup tin.

Untuk penutup tin dengan struktur bergaris, gabungan pencahayaan kubah merah medan terang dan lampu cincin biru medan gelap boleh digunakan. Untuk tudung asas, pencahayaan resap monokromatik satah boleh digunakan. 3. Seni Bina Sistem: Dari Tangkapan Imej kepada Penolakan Kecacatan

Sistem pemeriksaan visual penutup tin yang lengkap terdiri daripada berbilang komponen yang berfungsi bersama, termasuk peranti pengangkat penutup, penghantar, sumber cahaya, sistem pemerolehan imej, sistem pemprosesan penglihatan dan peranti penolakan yang rosak.

Penutup tin aluminium dimasukkan secara berterusan ke dalam kawasan penghantar melalui peranti pengangkat topi, di mana ia diikat pada tali pinggang penghantar menggunakan sedutan vakum. Apabila penutup melalui kawasan pengimejan, sensor gentian optik mencetuskan kamera industri dan sumber cahaya untuk menangkap imej tudung berkelajuan tinggi dan jelas.

Sistem pemeriksaan lanjutan menggunakan reka bentuk sumber cahaya LED komposit, menyepadukan berbilang sumber cahaya, termasuk cahaya tanpa bayang tiga cincin, cahaya tanpa bayang berbentuk kubah, lampu cincin sudut rendah dan sumber cahaya sepaksi. Kawalan gabungan sumber cahaya komposit ini menghasilkan imej penutup tin dengan garis besar yang tajam dan kontras warna yang terang.

Sistem pemprosesan imej kemudian menganalisis imej untuk mengenal pasti produk yang mempunyai isu seperti penyok tepi, calar permukaan, tab tarik yang cacat, pengedap rosak dan teks bercetak yang tidak jelas, dan segera mengeluarkannya daripada barisan pengeluaran. 4. Pemprosesan Algoritma: Laluan Pintar dari Imej ke Pengesanan

Memperoleh imej berkualiti tinggi hanyalah langkah pertama; algoritma pemprosesan imej yang berkuasa adalah otak sistem pemeriksaan. Algoritma ini perlu dioptimumkan untuk ciri kecacatan yang berbeza.

Proses pemprosesan imej biasanya merangkumi langkah-langkah seperti prapemprosesan imej, peningkatan imej, pembahagian wilayah dan pengekstrakan objek. Pembahagian ambang, penapisan pelicinan dan pengekstrakan tepi adalah algoritma yang biasa digunakan.

Disebabkan oleh perbezaan yang ketara dalam ciri-ciri antara kawasan berbeza permukaan penutup tin, menggunakan algoritma pemprosesan imej tunggal selalunya gagal mencapai hasil yang diinginkan. Gabungan berbilang algoritma pengesanan yang disesuaikan dengan ciri kawasan yang berbeza adalah perlu, sambil turut mempertimbangkan keteguhan algoritma.

Pengecaman sudut ialah komponen penting dalam pengesanan kecacatan, membantu sistem mengenal pasti dan mengesan kecacatan permukaan dengan tepat. Apabila mengesan keretakan, sistem menggunakan sudut untuk menerangkan arah dan bentuk retakan; apabila mengesan bonjolan atau lekukan, sudut membantu menentukan bentuk dan saiz kecacatan.

Sistem moden juga menampilkan keupayaan pembelajaran kendiri, membolehkan mereka mempelajari dan menamakan jenis kecacatan mengikut keperluan dan menetapkan saiz kecacatan secara automatik. Kemudahan operasi ini meningkatkan kebolehsuaian dan kepraktisan sistem dengan ketara. 5. Aplikasi Praktikal: Penjaga Pengeluaran Perindustrian yang Cekap dan Tepat

Dalam persekitaran pengeluaran industri dunia sebenar, sistem pemeriksaan visual untuk penutup tin menunjukkan kelebihan yang ketara. Sebagai contoh, dalam konfigurasi biasa, untuk tudung asas dengan diameter 110mm, kelajuan pemeriksaan boleh mencapai lebih 10 sesaat, dengan resolusi kecacatan produk 0.1mm dan kadar ketepatan melebihi 98%.

Sistem ini boleh mengesan kecacatan kualiti penampilan produk pada kelajuan tinggi tanpa menghentikan barisan pengeluaran, dengan segera mengenal pasti dan menolak produk yang rosak. Mereka juga memaparkan imej pemeriksaan dalam masa nyata, menyimpan imej produk yang rosak secara automatik dan menjana laporan statistik.

Sistem pemeriksaan visual untuk tin kosong telah berjaya digunakan pada saluran pengisian di kilang bir, kilang minuman dan kilang pengetinan, mencapai hasil pemeriksaan yang sangat baik. Bagi pelanggan yang mempunyai keperluan khusus, peralatan boleh disesuaikan untuk memenuhi permintaan persekitaran pengeluaran tertentu.

Berbanding dengan pemeriksaan manual, sistem pemeriksaan visual bukan sahaja meningkatkan kecekapan dan ketepatan pemeriksaan dengan ketara, tetapi juga beroperasi secara berterusan, tanpa keletihan yang menjejaskan pertimbangan, dan mengelakkan masa penyelenggaraan dan kos yang berkaitan dengan haus dan lusuh komponen mekanikal. Pada masa ini, teknologi pemeriksaan penglihatan mesin boleh mengenal pasti kecacatan sekecil 0.1mm, dengan kadar pengesanan melebihi 10 sesaat dan kadar ketepatan melebihi 98%. Apabila teknologi semakin maju, sistem pemeriksaan masa hadapan akan menjadi lebih pintar dan menyesuaikan diri, secara berterusan mempelajari jenis kecacatan baharu untuk meningkatkan keupayaan pengecamannya.

Adalah dijangka bahawa sistem pemeriksaan visual yang mengintegrasikan pembelajaran mendalam dengan teknologi pengimejan ketepatan lebih tinggi akan menjadi sistem jaminan kualiti yang amat diperlukan untuk industri pembungkusan makanan dan minuman.