Teknologi Pemeriksaan Visual untuk Pengekodan Bawah Can: Mencapai Kecacatan Sifar pada Talian Pengeluaran Berkelajuan Tinggi

Memeriksa 72,000 tin sejam dengan kadar ketepatan sehingga 99.99%—Bagaimana Teknologi Penglihatan Mesin Merevolusikan Kawalan Kualiti dalam Industri Makanan dan Minuman

Dalam industri makanan dan minuman yang berkembang pesat hari ini, barisan pengeluaran tin telah mencapai kelajuan 72,000 tin sejam, bersamaan dengan 20 tin sesaat yang menakjubkan. Dalam persekitaran pengeluaran berkelajuan tinggi ini, pemeriksaan kualiti pengekodan bawah tin telah menjadi langkah kritikal dalam memastikan kualiti produk. Sebagai pembawa maklumat produk, pengekodan berkaitan secara langsung dengan kebolehkesanan produk dan kawalan kualiti.

Pemeriksaan visual tradisional tidak lagi dapat memenuhi permintaan pengeluaran berkelajuan tinggi. Pengenalan teknologi penglihatan mesin telah merevolusikan keadaan ini, membolehkan pemeriksaan automatik yang cekap dan tepat.

1. Punca dan Cabaran Kecacatan Kualiti Pengekodan Tin

Dalam proses pengeluaran minuman tin, pelbagai faktor boleh menyebabkan kecacatan kualiti pengekodan. Peniup air biasanya dipasang sebelum pencetak inkjet untuk mengeluarkan titisan air dari kawasan pengekodan bawah tin. Pelarasan atau anjakan yang tidak betul bagi peranti ini boleh mengakibatkan penyingkiran titisan air yang tidak lengkap dari bahagian bawah tin, mengakibatkan kod kabur atau hilang. Pencetak itu sendiri mungkin juga tidak berfungsi. Muncung dakwat tersumbat adalah masalah biasa, selalunya disebabkan oleh penggunaan berpanjangan atau pembersihan yang diabaikan. Jika tidak dikesan dengan segera, ini boleh menyebabkan kemalangan pengeluaran seperti kod terlepas atau hilang. Tambahan pula, anjakan penderia pencetus atau kepala cetak pencetak boleh menyebabkan masalah seperti aksara hilang, kod hilang, kod hilang atau kod yang diletakkan dengan tidak betul.

Bahagian bawah tin logam yang cekung memberikan cabaran tambahan untuk pemeriksaan visual. Berbanding dengan bahan lutsinar konvensional, sifat reflektif permukaan logam menjadikan pengimejan lebih sukar, memerlukan penyelesaian pencahayaan khusus untuk mencapai imej yang stabil dan jelas.

2. Matlamat Reka Bentuk dan Parameter Teknikal Utama Sistem Pemeriksaan

Untuk memenuhi permintaan barisan pengeluaran berkelajuan tinggi, sistem pemeriksaan kod bawah tin mesti memenuhi beberapa siri spesifikasi teknikal yang ketat.

Prestasi masa nyata berkelajuan tinggi adalah keperluan paling asas. Sistem mesti melengkapkan pemerolehan imej, analisis dan pertimbangan serta-merta kerana tin melalui kawasan pemeriksaan pada kelajuan tinggi, memerlukan kelajuan pemprosesan dalam julat milisaat.

Sama kritikal ialah ketepatan penolakan. Sistem mesti membezakan dengan tepat antara produk yang layak dan tidak layak, menolak hanya produk yang rosak untuk mengelakkan kerugian yang disebabkan oleh penolakan palsu. Skala sistem juga penting. Antara muka I/O yang fleksibel memudahkan penyepaduan dengan pelbagai penderia atau penggerak untuk memenuhi pelbagai keperluan pengukuran dan kawalan di tapak.

Statistik data dan keupayaan komunikasi adalah ciri utama sistem pemeriksaan moden. Sistem ini harus dapat merekod, menyusun dan memaparkan data pemeriksaan dalam masa nyata, sementara juga membolehkan pertukaran data dan penghantaran jauh melalui Ethernet atau antara muka bersiri.

3. Seni Bina Sistem dan Komponen Perkakasan Teras

Sistem pemeriksaan inkjet bawah tin yang lengkap terdiri daripada tiga komponen utama: sumber cahaya dan sistem pemprosesan penglihatan, kawalan elektrik dan sistem antara muka manusia-mesin, dan peranti penolakan yang rosak.

Konfigurasi Sumber Cahaya

Disebabkan oleh permukaan cekung dan sifat logam reflektif bahagian bawah tin aluminium, sistem biasanya menggunakan sumber cahaya penyepaduan sfera. Sumber cahaya ini menampilkan permukaan dalaman hemisfera yang memantulkan cahaya yang dipancarkan secara sekata dari bahagian bawah 360 darjah, memastikan pencahayaan seragam merentasi keseluruhan kawasan pemerolehan imej dan meningkatkan kualiti dan kestabilan imej dengan ketara.

Pemilihan Kamera Pintar

Kamera pintar adalah teras sistem. Kamera pintar Cognex In-Sight Micro1400, dengan saiz padat (hanya 30mm x 30mm x 60mm) dan fungsi yang berkuasa, amat sesuai untuk aplikasi talian pemasangan berkelajuan tinggi. Dibenamkan dengan algoritma penglihatan mesin yang canggih, ia melaksanakan fungsi seperti pengesanan kehadiran/ketiadaan, pemeriksaan kecacatan permukaan, pengukuran dimensi dan pengecaman OCR. Ini memerlukan pengaturcaraan pengguna yang minimum, mempercepatkan pembangunan sistem dengan ketara.

Konfigurasi Unit Pemprosesan

Sistem biasanya menggunakan gabungan komputer industri dan PLC. Contohnya, komputer industri skrin sentuh Advantech 1261H yang dipasangkan dengan Siemens S7-200 PLC (dengan CPU 224-bit) memastikan kelajuan dan kestabilan sambil mengekalkan keberkesanan kos.

4. Evolusi Algoritma Pemprosesan Imej dan Pengecaman Aksara

Dengan kemajuan teknologi, algoritma pengecaman aksara untuk pencetakan inkjet bawah tin telah mengalami evolusi yang ketara, daripada kaedah tradisional kepada teknik pembelajaran mendalam lanjutan.

Kedudukan Kawasan Watak

Kedudukan kawasan watak ialah langkah pertama dalam proses pengecaman. Pada barisan pengeluaran sebenar, tin terdedah kepada putaran semasa proses pencetakan, menjadikannya mustahil untuk menetapkan ROI tetap. Kaedah MSER (Wilayah Ekstrema Paling Stabil) berkesan mencapai penyetempatan kasar bagi kawasan aksara dengan memperduakan imej dan menggunakan ambang skala kelabu yang berbeza. Kaedah ini, digabungkan dengan kaedah pelebaran morfologi dan kawasan, mencapai penyetempatan yang halus, menggunakan segi empat tepat tertutup minimum untuk menentukan rantau aksara dan orientasi putaran.

Teknologi Segmentasi Watak

Disebabkan oleh ciri-ciri watak inkjet dot-matriks, teknik pembahagian unjuran tradisional sering bergelut untuk membahagikannya dengan tepat. Algoritma pembahagian aksara dot-matriks menggunakan kaedah pelebaran bentuk gelombang, menambah baik apabila pembahagian unjuran. Dengan menetapkan ambang pembahagian dan pengendalian aksara bertindih, ia menangani cabaran pembahagian aksara dot-matriks dengan berkesan.

Pengecaman Watak

Algoritma pengecaman aksara telah berkembang daripada pengekstrakan ciri tradisional kepada pembelajaran mendalam. Rangkaian saraf konvolusional (CNN) mengekstrak ciri jet dakwat berkualiti tinggi secara autonomi melalui pembelajaran mesin, mengelakkan proses pengekstrakan ciri manual yang kompleks. Mereka menawarkan toleransi kesalahan yang sangat baik dan keupayaan pemprosesan selari, meningkatkan ketepatan pengecaman dengan ketara.

5. Aliran Kerja Sistem dan Kawalan Kualiti

Aliran kerja sistem pemeriksaan inkjet bawah tin adalah proses yang sangat kolaboratif.

Apabila tin melalui sistem pengimejan, suis kedekatan logam mencetuskan sumber cahaya strob dan kamera pintar industri untuk menangkap imej bahagian bawah tin dalam gerakan berkelajuan tinggi. Kamera pintar kemudian menganalisis dan memproses imej, menentukan sama ada kualiti pencetakan inkjet memenuhi piawaian dan menghantar hasilnya kepada sistem kawalan elektrik.

Untuk sebarang produk rosak yang dikesan, sistem mengaktifkan mekanisme penolakan untuk mengeluarkannya secara automatik daripada barisan pengeluaran. Proses automatik sepenuhnya ini tidak memerlukan campur tangan manusia, memastikan operasi barisan pengeluaran yang berterusan dan cekap.

Sistem ini juga merekod dan menyusun pelbagai data pemeriksaan dalam masa nyata, menyediakan sokongan data untuk pengurusan kualiti pengeluaran. Operator boleh memantau status pengendalian sistem melalui antara muka mesin manusia dan melaraskan parameter dengan segera untuk memastikan kecekapan peralatan yang optimum.

6. Keputusan Permohonan dan Tinjauan Masa Depan

Aplikasi praktikal telah menunjukkan bahawa sistem pemeriksaan cetakan inkjet bawah tin berasaskan penglihatan mesin mempunyai kelebihan yang ketara.

Berbanding dengan pemeriksaan manual, sistem penglihatan mesin bukan sahaja lebih pantas tetapi juga jauh lebih tepat, mencapai 99.99% ketepatan pengecaman. Kaedah pemeriksaan tanpa sentuhan mengelakkan pencemaran semasa proses pemeriksaan dan mengurangkan kos buruh.

Dengan peningkatan berterusan automasi dalam industri makanan dan minuman dan peningkatan berterusan dalam kos buruh, nilai mempromosikan dan menggunakan sistem pemeriksaan penglihatan mesin menjadi semakin menonjol. Teknologi ini juga mempunyai implikasi positif untuk memecahkan monopoli peralatan asing. Pada masa hadapan, dengan pembangunan lanjut algoritma pembelajaran mendalam dan penambahbaikan dalam keupayaan pemprosesan perkakasan, bolehkah sistem pemeriksaan pengekodan bawah akan berkembang ke arah kelajuan yang lebih tinggi, ketepatan yang lebih tinggi dan kebolehsuaian yang lebih tinggi, memberikan sokongan teknikal yang lebih berkuasa untuk kawalan kualiti dalam industri makanan dan minuman.

Pada masa hadapan, dengan kemajuan berterusan teknologi kecerdasan buatan, sistem pemeriksaan pengekodan bawah boleh menjadi lebih pintar dan menyesuaikan diri. Pengenalan algoritma pembelajaran mendalam akan membolehkan sistem mengendalikan jenis kecacatan pengekodan yang lebih kompleks, manakala aplikasi teknologi 5G akan membolehkan pemantauan dan penyelenggaraan jauh, seterusnya mengurangkan kos operasi.

Bagi pengeluar makanan dan minuman, melabur dalam sistem pemeriksaan visual termaju bukan sahaja cara kawalan kualiti yang diperlukan tetapi juga pilihan strategik untuk meningkatkan nilai jenama dan daya saing pasaran. Dalam mengejar kecacatan sifar, teknologi penglihatan mesin menjadi alat yang sangat diperlukan.