Penyelidikan mengenai pengesanan dalam talian bagi botol bir yang rosak

1. Situasi Asas Pengesanan Dalam Talian

Pada masa ini, syarikat pengeluaran bir semakin menekankan kualiti produk, dan lebih banyak syarikat menggunakan pelbagai peralatan pengesanan automatik untuk mengisi saluran pengeluaran untuk meningkatkan kebolehpercayaan pemeriksaan. Kaedah tradisional memeriksa botol kosong pada garisan pengisian adalah pemeriksaan cahaya manual. Walau bagaimanapun, pada talian pengisian berkelajuan tinggi moden, disebabkan oleh keletihan visual dan sebab-sebab lain, bergantung semata-mata pada pengesanan cahaya manual tradisional tidak dapat menjamin kebolehpercayaan. Selain itu, dua bahagian penting botol bir—leher botol dan bahagian bawah botol—tidak boleh diperiksa, yang membawa kepada botol yang rosak (mis., botol dengan kebocoran atau bahan cemar di bahagian bawah) memasuki pasaran, yang merosakkan imej syarikat.

2. Keperluan Asas Pengesanan Dalam Talian

Pada masa ini, negara asing mempunyai sistem pengesanan dalam talian yang agak matang berdasarkan teknologi pemprosesan imej, dengan banyak produk telah pun berada di pasaran, seperti sistem MIHO Jerman, sistem HEUFT dan sistem OMNIVISIONI daripada SYARIKAT INDUSTRIAL DYNAMICS, LTD yang berpangkalan di AS.

Pada masa ini, kebanyakan pengeluar bir di China sedang membangunkan barisan pengeluaran yang melebihi 40,000 botol sejam. Pada kelajuan sedemikian, bergantung pada pemeriksaan manual menjadi sangat sukar, mewujudkan keperluan mendesak untuk peralatan pengesanan dalam talian untuk botol kosong. Walau bagaimanapun, produk asing adalah mahal dan sukar untuk diselenggara, menjadikannya sangat mahal untuk kebanyakan kilang bir bersaiz kecil dan sederhana.

3. Objektif Pengesanan Dalam Talian

Berdasarkan analisis model mesin asing dan keperluan serta keupayaan teknologi perusahaan kecil dan sederhana di China, objektif berikut untuk pengesanan dalam talian telah ditentukan:

3.1 Modul Pengesanan Dalam Talian:

Modul asas termasuk leher botol dan pengesanan bawah. Modul tambahan, seperti pengesanan dinding dalam dan luar, boleh ditempah untuk kegunaan masa hadapan.

3.2 Kelajuan Pengesanan Dalam Talian:

Untuk botol dengan diameter leher 64mm, keperluan kelajuan ialah 42,000 botol sejam.

3.3 Resolusi Pengesanan Bawah Botol dan Kadar Penolakan:

Untuk botol tidak bertanda dan tidak usang:

Apabila saiz kecacatan ialah 2.5mm × 2.5mm, kadar penolakan ialah 98%.

Apabila saiz kecacatan ialah 3.0mm × 3.0mm, kadar penolakan ialah 99%.

Untuk botol bertanda, usang, berwarna gelap atau dibezakan warna:

Apabila saiz kecacatan ialah 3.5mm × 3.5mm, kadar penolakan ialah 98%.

Apabila saiz kecacatan ialah 4.0mm × 4.0mm, kadar penolakan ialah 99%.

Sistem ini boleh memproses botol warna campuran atau gelap.

4. Penyelesaian Pengesanan Dalam Talian

4.1 Cadangan Penyelesaian:

Penyelesaian 1: Beli terus sistem penglihatan mesin asing dan bangunkan perisian tersuai di atasnya. Penyelesaian ini mempunyai kelajuan pembangunan yang pantas, tetapi sistem penglihatan mesin adalah mahal, dan yuran pendaftaran perisian mesti dibayar untuk setiap sistem yang dihasilkan. Selain itu, beberapa sistem sedia ada boleh memenuhi keperluan kelajuan, menjadikan penyelesaian ini tidak praktikal.

Penyelesaian 2: Gunakan sistem kawalan hierarki, dengan komputer kawalan industri untuk kawalan dan pengurusan peringkat atasan, dan sistem berasaskan cip DSP untuk pemerolehan dan pemprosesan imej. Walaupun kitaran pembangunan adalah panjang, dan penyelesaian ini berdasarkan algoritma matang sepenuhnya, ia lebih sesuai sebagai hala tuju masa depan, tetapi ditangguhkan buat masa ini.

Penyelesaian 3: Gunakan kad pemerolehan imej dan komputer kawalan industri dengan perisian kawalan yang dibangunkan sendiri. Pelbagai sistem digunakan untuk memenuhi keperluan kelajuan pemprosesan. Penyelesaian ini lebih sesuai dari segi ekonomi, teknikal dan praktikal untuk perusahaan kecil dan sederhana. Beberapa kilang bir telah berjaya melaksanakan pendekatan ini, menjadikannya penyelesaian yang dipilih.

4.2 Aliran Kerja Pengesanan Dalam Talian:

Botol kosong yang akan diuji dihantar melalui tali pinggang penghantar. Apabila mereka mencapai botol campuran dan sumber cahaya pampasan perbezaan warna, cahaya berkelip, dan botol campuran dan sensor perbezaan warna mengesan cahaya yang dihantar. Hasilnya dihantar ke litar pampasan perbezaan warna, yang melaraskan kecerahan sumber cahaya untuk pengesanan bawah. Apabila botol kosong mencapai kedudukan pengesanan bawah, lampu berkelip, dan pengatup terbuka. Sistem pengimejan menangkap imej, yang dihantar melalui kad pemerolehan imej ke komputer bawah untuk diproses. Jika kecacatan dikesan, isyarat penolakan dihantar melalui kad I/O 32 saluran. Isyarat ini dikuatkan dan digunakan untuk mengawal mekanisme penolakan, menolak botol yang rosak dari penghantar. Proses yang sama digunakan untuk pengesanan leher botol.

Komputer kawalan utama untuk pengesanan bawah dan leher berkomunikasi melalui port bersiri untuk memastikan penyelarasan sistem. Kedua-dua sistem menggunakan skrin sentuh yang sama untuk paparan dan operasi, dan litar pensuisan melengkapkan pensuisan antara kedua-dua sistem.

4.3 Prinsip Kerja Modul Pemprosesan Leher Botol dan Bawah:

4.3.1 Pengesanan Leher Botol:

Peranti pengimejan khas digunakan untuk menerangi permukaan pengedap leher botol dengan denyar. Leher botol yang sempurna dan tidak rosak akan memantulkan cahaya sebagai cincin yang licin dan lengkap. Jika cincin pecah (melalui retak), atau pinggir dalam cekung (kerosakan pada pinggir dalam), atau pinggir luar cembung (kerosakan pada pinggir luar), ia akan dikesan. Pengguna boleh menentukan tiga nilai ambang untuk keterukan ubah bentuk pecah, cekung atau cembung. Sistem membandingkan saiz kecacatan sebenar dengan ambang pratetap untuk memutuskan sama ada untuk menolak botol. Untuk mengelakkan salah penilaian yang disebabkan oleh kecondongan botol, modul ini juga menyertakan fungsi penjejakan automatik untuk kedudukan leher botol.

4.3.2 Pengesanan Bawah Botol:

Pertama, imej skala kelabu yang diperoleh oleh kad tangkapan imej diduakan. Kaedah statistik kemudian digunakan untuk mengira saiz bahan cemar bebas. Saiz ini dibandingkan dengan saiz yang boleh diterima yang ditentukan pengguna untuk memutuskan sama ada untuk menolak botol.

5. Kesimpulan

Dengan menggunakan kad pemerolehan imej dan komputer kawalan industri berbilang sistem, isu pengesanan botol bir yang rosak pada barisan pengeluaran telah diselesaikan dengan berkesan pada kos yang agak rendah, menjadikannya sesuai untuk kebanyakan kilang bir bersaiz kecil dan sederhana. Penyelesaian ini juga menawarkan faedah ekonomi yang baik.