Pemeriksaan Visual Pengekodan Tetra Pak: Teknologi Utama untuk Menjaga Keselamatan Makanan

Pada barisan pengeluaran susu berkelajuan tinggi, karton Tetra Pak mengalir pada kadar lebih sepuluh sesaat. Sistem pemeriksaan visual untuk pengekodan melengkapkan pemeriksaan dan penentuan tarikh pengeluaran setiap produk dalam masa 0.2 saat—sistem halimunan ini merupakan penghalang teknologi kritikal kepada keselamatan pengguna.

Keselamatan makanan adalah perkara yang sangat penting untuk kehidupan orang ramai, dan industri tenusu ialah "industri yang sangat diperlukan untuk China yang sihat dan negara yang kuat."

Apabila kita membeli susu, kita sentiasa memberi perhatian kepada tarikh pengeluaran dan tarikh luput, kerana "apabila tarikh luput, keselamatan susu tidak lagi terjamin."

Tarikh pengeluaran ini bukan sahaja dicetak pada pembungkusan luar, tetapi juga terus di bahagian atas Tetra Pak.

Bagaimanakah kita memastikan kod ini jelas dan boleh dibaca dengan tepat? Teknologi pemeriksaan visual untuk pengekodan Tetra Pak telah menjadi "penjaga kualiti" pada barisan pengeluaran.

1. Kepentingan dan Cabaran Pemeriksaan Pengekodan Tetra Pak

Sebagai format pembungkusan arus perdana untuk makanan cecair, maklumat pengekodan Tetra Pak adalah kunci kepada kebolehkesanan produk dan pengurusan tarikh luput. Maklumat cetakan yang hilang, kabur atau tidak betul seperti tarikh pengeluaran, tarikh tamat tempoh dan nombor kelompok bukan sahaja menghalang pengguna daripada mengenal pasti status produk tetapi juga menimbulkan risiko keselamatan makanan.

Pemeriksaan kod Tetra Pak menghadapi pelbagai cabaran: barisan pengeluaran beroperasi pada kelajuan yang sangat tinggi, memproses ratusan pakej seminit; peletakan kod boleh terkeluar sedikit; permukaan pembungkusan boleh memantulkan cahaya; dan kod itu sendiri boleh menjadi kabur, tidak lengkap atau tidak jelas. Pemeriksaan manual tradisional bergelut untuk menghadapi cabaran ini, mendorong kemunculan sistem pemeriksaan visual automatik.

 2. Komposisi dan Prinsip Teknikal Sistem Pemeriksaan Visual

Sistem penglihatan mesin biasa terdiri daripada lima modul utama: pencahayaan, kanta, kamera, pemerolehan imej dan pemproses penglihatan.

Setiap modul memainkan peranan penting dalam sistem.

Sistem pencahayaan ialah faktor penting yang mempengaruhi kualiti input, menyerlahkan ciri objek yang sedang diperiksa dan mengurangkan gangguan latar belakang.

Berdasarkan kaedah pencahayaan, ia boleh dikategorikan sebagai lampu latar, lampu hadapan, cahaya berstruktur, dan lampu stroboskopik.

Untuk pemeriksaan kod Tetra Pak, lampu hadapan biasanya digunakan, kerana ia mudah dipasang dan memberikan pencahayaan seragam.

Kamera ialah "mata" sistem dan boleh dikategorikan mengikut pelbagai kriteria, seperti kamera CCD, kamera CMOS, kamera imbasan garisan, kamera imbasan kawasan, dan kamera monokrom, serta kamera berwarna.

Pemeriksaan Tetra Pak selalunya menggunakan kamera imbasan kawasan industri monokrom kerana pemeriksaan kod inkjet biasanya tidak memerlukan maklumat warna dan kamera monokrom menawarkan resolusi dan kontras yang lebih tinggi.

Kanta menayangkan imej kod inkjet ke sensor kamera. Apabila memilih kanta, faktor seperti panjang fokus, ketinggian sasaran, ketinggian imej dan pembesaran harus dipertimbangkan.

Dalam aplikasi praktikal, "memilih kanta yang sepadan dengan medan pandangan" dan "memfokuskan imej dengan medan kedalaman yang besar" adalah pertimbangan penting.

Pengambil bingkai bertanggungjawab untuk menukar isyarat video kepada imej digital, manakala pemproses penglihatan menganalisis dan memproses imej digital. Sistem moden sering mengintegrasikan kad tangkapan dan pemproses untuk meningkatkan kecekapan pemprosesan.

3. Aliran Kerja Pemeriksaan Kod Tetra Pak

Aliran kerja sistem pemeriksaan kod Tetra Pak boleh dibahagikan kepada tiga peringkat utama.

Pertama, sistem pengesanan aksara OCR dipasang pada barisan pengeluaran susu Tetra Pak untuk memastikan sistem dapat menampung setiap pakej yang melaluinya.

Seterusnya, apabila Tetra Pak berkod memasuki stesen pemeriksaan visual, penderia penglihatan mesin dicetuskan untuk menangkap imej bagi tiga kod yang dicetak pada bahagian atas Tetra Pak (tarikh pengeluaran, tarikh luput dan nombor kelompok) dan menghantarnya ke sistem untuk analisis.

Sistem mengekstrak dan menganalisis imej dan membandingkannya dengan ciri imej watak yang ditentukan untuk produk yang layak. Jika kegagalan kod dikesan, sistem menghantar isyarat kepada peranti penolakan untuk penolakan dan penggera.

Keseluruhan proses selesai dalam milisaat, memastikan tiada kesan ke atas kecekapan barisan pengeluaran.

4 . Kaedah Pemeriksaan Termaju dan Inovasi Teknologi

Dengan kemajuan teknologi, kaedah pemeriksaan kod Tetra Pak juga sentiasa berinovasi. Kaedah pemeriksaan penglihatan mesin berasaskan dot matriks untuk kejelasan kod mencapai pertimbangan yang tepat melalui langkah berikut:

Sistem mula-mula menetapkan dan melaraskan kawasan pengukuran imej rentetan aksara melalui antara muka mesin manusia dan menghantar tetapan ke kamera pintar.

Selepas menangkap imej rentetan aksara produk yang dibungkus, kamera pintar mengekstrak nilai skala kelabu bagi warna yang ditetapkan untuk setiap piksel dalam matriks titik semua aksara dalam kawasan ukuran.

Sistem membuat pertimbangan berdasarkan nilai skala kelabu: jika nilai skala kelabu piksel kurang daripada ambang putih skala kelabu warna (biasanya ditetapkan kepada 25), ia dilabelkan putih; jika ia lebih besar daripada ambang hitam skala kelabu warna (biasanya ditetapkan kepada 230), ia dilabelkan hitam; dan jika ia berada di antara dua ambang, ia dilabelkan kabur.

Kemudian kawasan warna matriks titik dikira. Jika jumlah kawasan piksel hitam dan kawasan piksel kabur adalah kurang daripada ambang kosong kawasan warna (10%), titik itu dilabelkan 0; jika kawasan piksel hitam lebih besar daripada kawasan warna ambang hitam pepejal (90%), ia dilabelkan 1; jika tidak, ia dilabelkan kabur.

Akhir sekali, kamera pintar menentukan kejelasan: jika mana-mana titik dalam matriks titik dilabelkan kabur, watak itu dianggap tidak jelas. Jika tiada titik kabur, titik berlabel 0 dan 1 dibandingkan dengan titik matriks fon standard. Watak yang tidak sepadan dengan tepat juga dianggap tidak jelas.

Aplikasi teknologi pembelajaran mendalam meningkatkan lagi ketepatan pengesanan. Sistem pemeriksaan pencetak inkjet pembungkusan berasaskan pembelajaran mendalam menggunakan rangkaian saraf konvolusi untuk mengelaskan aksara dalam imej.

Sistem ini menggunakan berbilang imej cetakan inkjet yang layak sebagai sampel latihan untuk melatih rangkaian saraf konvolusi dan mengoptimumkan modul pemprosesan.

Unit pengekstrakan menukar imej cetakan inkjet kepada imej binari hitam dan putih dan mengekstrak aksara berdasarkan piksel putih. Unit perbandingan menggunakan rangkaian saraf konvolusi terlatih untuk mengklasifikasikan aksara dan membandingkannya untuk mendapatkan hasil pengesanan.

5. Pelaksanaan Sistem dan Pertimbangan Praktikal

Apabila menggunakan sistem pemeriksaan visual untuk pencetakan inkjet Tetra Pak, pelbagai faktor perlu dipertimbangkan. Peranti pengumpulan maklumat percetakan inkjet barisan pengeluaran Tetra Pak profesional termasuk perumah, suis fotoelektrik, kamera dan sumber cahaya.

Perumahan ini mempunyai pelabuhan pemeriksaan di bahagian bawah yang sepadan dengan bentuk barisan pengeluaran Tetra Pak. Suis fotoelektrik terletak di sisi barisan pengeluaran, manakala kamera dan sumber cahaya terletak di atas barisan pengeluaran.

Suis fotoelektrik mengesan laluan sesuatu bungkusan. Kamera mengambil foto apabila Tetra Pak melintas, dan sumber cahaya memberikan pencahayaan yang mencukupi untuk foto itu.

Untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran pengeluaran yang berbeza, peralatan jenis ini biasanya menampilkan reka bentuk boleh laras ketinggian. Perumahan termasuk rel utama di mana kamera dan sumber cahaya dipasang secara boleh ditanggalkan untuk pelarasan ketinggian. Sumber cahaya biasanya terletak betul-betul di bawah kamera dan di atas barisan pengeluaran Tetra Pak untuk memastikan pencahayaan optimum.

Sistem lanjutan juga menampilkan mekanisme meratakan untuk menangani situasi di mana kotak mungkin condong atau pada ketinggian tidak sekata. Sistem berasaskan pembelajaran mendalam terdiri daripada modul pengangkutan, modul pemerolehan dan modul pemprosesan.

Modul pengangkutan dilengkapi dengan lengan meratakan dan lengan penyumbat. Apabila kotak diangkut di antara dua lengan meratakan, dua silinder pneumatik secara serentak memanjang ke dalam, menyebabkan plat perata pada kedua-dua belah mengepit kotak, memastikan pengekodan berserenjang dengan sudut kamera.

Apabila kotak diangkut berhampiran kamera, lengan penyumbat memintas kotak, mengekalkannya secara relatifnya berbanding kamera untuk menangkap mudah.

6 . Fungsi Perisian dan Analisis Data Sistem Pemeriksaan

Sistem pemeriksaan visual pengekodan inkjet Tetra Pak moden bukan sahaja mempunyai keupayaan pemerolehan perkakasan tetapi juga ciri perisian yang berkuasa. Sistem ini biasanya termasuk keupayaan pemodelan, membenarkan bilangan templat yang tidak terhad disimpan ke komputer dan dipanggil semula untuk pemeriksaan pada bila-bila masa.

Antara muka perisian memaparkan imej kecacatan dan lokasi khusus mereka pada produk dalam masa nyata, menandakannya. Paparan boleh dizum masuk pada bila-bila masa untuk mengenal pasti masalah dengan segera.

Antara muka juga memaparkan kelajuan pemeriksaan semasa, jenis kecacatan, kawasan, masa, keterukan dan lokasi.

Parameter pemeriksaan sistem dibahagikan kepada pelbagai peringkat dan jenis, membolehkan pengguna melaraskan tahap pemeriksaan untuk jenis kecacatan tertentu bagi memastikan produk dengan standard kualiti yang berbeza dihantar.

Sistem ini juga secara automatik mengenal pasti kecacatan berulang dan memaparkannya pada antara muka, mengenal pasti kegagalan berkala dan menggesa pengendali untuk memeriksa peralatan.

Fungsi pengurusan data membolehkan sistem menyimpan hasil kecacatan dalam masa nyata dan menanyakan rekod sejarah.

Sistem ini boleh mengira pengeluaran produk, kadar sekerap, kadar produk yang baik, dan bilangan serta peratusan setiap jenis kecacatan dalam produk yang dibuang.

Data ini boleh dijana ke dalam laporan Excel atau HTML, dengan keupayaan pencetakan tersedia.

Untuk memastikan keselamatan sistem, mekanisme pengurusan kebenaran biasanya dilaksanakan, dengan dua mod pengguna: standard dan lanjutan. Hanya pengguna lanjutan boleh menetapkan parameter pemeriksaan sistem, menghalang salah operasi oleh pengguna biasa.

7 . Faedah Aplikasi dan Tinjauan Masa Depan

Aplikasi sistem pemeriksaan visual kod inkjet Tetra Pak telah membawa faedah yang ketara. Ia bukan sahaja cepat memeriksa kod tarikh pada bungkusan susu Tetra Pak, tetapi juga segera menolak produk dengan kod tarikh yang tidak layak. Ini meningkatkan kecekapan pengeluaran dan ketepatan pemeriksaan sambil mengurangkan kos buruh dengan ketara.

Kaedah tradisional menggunakan penderia kualiti cetakan (PSS) untuk mengumpul dan memeriksa maklumat kod inkjet hanya menangkap isyarat skala kelabu, yang tidak boleh dibaca manusia dan menghalang pekerja daripada memantau pengeluaran dalam masa nyata. Ia juga tidak boleh menghasilkan imej kod, menjadikannya mustahil untuk menyimpan dan menyemaknya.

Sistem pemeriksaan visual moden memberikan maklum balas masa nyata tentang maklumat kod Tetra Pak pada barisan pengeluaran Tetra Pak dalam bentuk foto, memudahkan pemantauan masa nyata pengeluaran.

Maklumat kod Tetra Pak yang ditangkap oleh kamera boleh dihantar dengan cepat ke monitor luaran melalui penghantaran berwayar atau wayarles, menawarkan maklum balas pantas dan imej yang jelas.

Dengan kemajuan Industri 4.0 dan pembuatan pintar, teknologi pemeriksaan visual untuk pemeriksaan kod Tetra Pak berkembang ke arah kecerdasan, penyepaduan dan ketepatan yang lebih besar. Pengenalan algoritma pembelajaran mendalam membolehkan sistem mempelajari fon dan corak pengekodan baharu secara adaptif, terus meningkatkan ketepatan pengecaman.

Aplikasi teknologi IoT membolehkan penyepaduan lancar sistem pemeriksaan dengan peralatan lain pada barisan pengeluaran, membolehkan perkongsian data dan membuat keputusan yang bijak. Pada masa hadapan, kami percaya bahawa teknologi pemeriksaan kod visual Tetra Pak akan memainkan peranan yang lebih penting dalam keselamatan makanan, memberikan pengguna jaminan kualiti yang lebih dipercayai.

Teknologi pemeriksaan kod masa depan Tetra Pak akan menjadi lebih pintar. Penyepaduan algoritma pembelajaran mendalam dan kecerdasan buatan akan membolehkan sistem terus mengoptimumkan dirinya dan menyesuaikan diri dengan teknologi pengekodan baharu dan persekitaran pengeluaran yang lebih kompleks.

Dengan penggunaan meluas teknologi IoT, sistem pemeriksaan visual tidak lagi menjadi unit terpencil, tetapi akan menjadi nod utama dalam keseluruhan rangkaian data kilang pintar, berkongsi data pemeriksaan dan status pengeluaran dalam masa nyata, memberikan sokongan membuat keputusan yang lebih komprehensif untuk kawalan kualiti.

Kemajuan teknologi ini akhirnya akan menumpu ke arah matlamat yang sama: memastikan setiap karton susu dan setiap botol minuman mempunyai label yang jelas dan boleh dikesan, memastikan ketenangan fikiran pengguna apabila minum dan makan.