Mesin Pemeriksaan Label PET

I. Asas Reka Bentuk Projek

1. Gambaran Keseluruhan Projek

1.1 Nama Projek

Sistem Pemeriksaan Dalam Talian Label Botol PET

1.2 Skop Projek

Sistem yang dicadangkan menggunakan teknologi penglihatan mesin termaju untuk menjalankan pemeriksaan dalam talian tanpa sentuhan sepenuhnya secara automatik bagi label botol PET. Fungsi pemeriksaan termasuk pengesanan kehadiran label dan pengesahan ketinggian label untuk memastikan label memenuhi keperluan pengeluaran yang ditetapkan.

1.3 Kapasiti Pengeluaran yang Direka

60,000 botol sejam

1.4 Bekas yang Sesuai

Botol PET

2. Keperluan Persekitaran

2.1 Ketinggian Pemasangan

Peralatan direka untuk beroperasi pada ketinggian antara 5 hingga 3,000 meter dari aras laut.

2.2 Suhu Operasi yang Disyorkan

5°C hingga 40°C

2.3 Kelembapan Relatif yang Disyorkan

50% hingga 65% RH

2.4 Keperluan Tapak Kilang

Kawasan pemasangan hendaklah mematuhi piawaian dan peraturan kebangsaan yang berkenaan mengenai kerataan lantai, kapasiti galas struktur, dan keadaan tapak lain yang berkaitan, dengan itu memastikan pemasangan, operasi, dan penyelenggaraan peralatan yang stabil.

2.5 Keperluan Penyimpanan Peralatan

Selepas penghantaran ke kilang, semua peralatan, komponen, dan alat ganti hendaklah disimpan di kemudahan yang sesuai yang mematuhi piawaian kebangsaan dan keperluan penyimpanan yang berkenaan.

Nota: Pelinciran berkala dan penyelenggaraan pencegahan hendaklah dijalankan mengikut keperluan. Penyelenggaraan yang betul adalah penting untuk mengelakkan kerosakan permukaan komponen, kakisan, ubah bentuk, atau kemerosotan lain yang mungkin menjejaskan pemasangan peralatan, ujian larian, dan prestasi operasi jangka panjang.

3. Keadaan Operasi Peralatan

3.1 Tahap Kebisingan

≤85 dB

Tahap bunyi sebenar mungkin berbeza bergantung kepada faktor seperti jenis dan ciri-ciri bekas atau pembungkusan yang diproses, kuasa operasi peralatan, dan keadaan akustik bangunan pemasangan.

3.2 Bekalan Kuasa

220 VAC, 50 Hz, fasa tunggal

Sebarang keperluan bekalan kuasa yang tidak standard atau khas hendaklah dimaklumkan dan disahkan terlebih dahulu.

3.3 Penggunaan Kuasa

• Jumlah kuasa terpasang: lebih kurang 1.0 kW

• Voltan kawalan: 24 VDC

3.4 Udara Mampat

• Tekanan operasi: 0.5 MPa

• Anggaran penggunaan udara setiap kitaran penolakan: 0.01 L

II. Pengenalan Peralatan

1. Kedudukan Pemasangan

Sistem pemeriksaan direka untuk dipasang pada bahagian penghantar lurus satu lorong di hilir mesin pelabelan. Susunan ini membolehkan sistem memeriksa botol PET yang telah dilabel secara berterusan semasa ia melalui stesen pemeriksaan.

2. Proses Operasi Sistem

Selepas pelabelan, botol PET dihantar secara berterusan ke stesen pemeriksaan dalam talian. Sistem penglihatan mesin secara automatik menangkap dan menganalisis imej setiap botol untuk menentukan sama ada label hadir dan sama ada ketinggiannya berada dalam julat toleransi yang ditetapkan.

Botol yang dikenal pasti sebagai produk mematuhi terus bergerak di sepanjang barisan pengeluaran, manakala botol dengan label hilang atau sisihan ketinggian label dikenal pasti dan ditolak secara automatik oleh sistem.

Proses pemeriksaan lengkap dijalankan secara automatik, berterusan, dan tanpa sentuhan fizikal dengan botol, membolehkan kawalan kualiti dalam talian yang boleh dipercayai pada kelajuan pengeluaran yang direka sebanyak 60,000 botol sejam.

Rajah: Prinsip kerja sistem dan carta aliran

3. Operasi Sistem

3.1 Pengesanan Botol dan Penjejakan Kedudukan

Apabila setiap botol memasuki stesen pemeriksaan dan melalui sensor kedudukan, sensor mengesan kehadiran botol tersebut. Pada masa yang sama, sistem kawalan merekodkan maklumat pengenalan botol yang sepadan dan nilai kedudukan pengekod untuk mewujudkan penjejakan kedudukan yang tepat bagi pemerolehan imej dan penolakan kecacatan yang seterusnya.

3.2 Pemerolehan Imej dan Pemeriksaan

Sebaik sahaja botol mencapai kedudukan pemeriksaan yang telah ditetapkan, sensor kedudukan mencetuskan kamera untuk menangkap imej label botol. Imej yang diperoleh kemudiannya dihantar ke unit pemprosesan penglihatan untuk dianalisis.

Keputusan pemeriksaan dipaparkan pada HMI secara masa nyata. Pada masa yang sama, data pemeriksaan dan maklumat kecacatan dihantar ke sistem kawalan untuk kawalan penolakan dan pengurusan proses yang seterusnya.

3.3 Penolakan Kecacatan

Apabila hasil pemeriksaan menunjukkan bahawa sebotol tidak memenuhi keperluan kualiti yang ditetapkan, sistem kawalan menjana isyarat penolakan dan mengaktifkan mekanisme penolakan yang sepadan.

Botol yang rosak secara automatik dikeluarkan dari barisan pengeluaran, manakala botol yang berkualiti terus melalui proses pengangkutan biasa.

4. Sistem Pemerolehan Imej

4.1 Sistem Pencahayaan

Sistem pemeriksaan menggunakan sumber cahaya kawasan LED berprestasi tinggi dengan jangka hayat sehingga 50,000 jam.

Sumber cahaya menggunakan konfigurasi pencahayaan hadapan untuk memberikan pencahayaan yang stabil dan seragam di kawasan pemeriksaan, dengan itu meningkatkan kontras imej dan kebolehpercayaan pemeriksaan.

Di bawah keadaan pencahayaan yang ditetapkan, bukaan botol muncul dalam imej yang diperoleh sebagai cincin bulat terang yang berterusan, memberikan rujukan visual yang jelas untuk pemprosesan imej dan pengukuran.

Kanta apertur manual fokus tetap digunakan untuk pemerolehan imej. Semasa pentauliahan, cincin fokus dilaraskan untuk mendapatkan ketajaman imej setinggi mungkin pada satah sensor CCD. Apertur kemudian dilaraskan halus untuk mencapai kecerahan dan kontras imej yang sesuai.

4.2 Kamera

Sistem ini dilengkapi dengan kamera analog CCD imbasan kawasan dengan spesifikasi berikut:

• Resolusi: 640 × 480 piksel

• Kadar bingkai maksimum: 60 fps

Kamera menyediakan kelajuan pemerolehan imej dan resolusi yang mencukupi untuk menyokong pemeriksaan dalam talian yang berterusan pada kadar pengeluaran yang ditetapkan.

5. Imej Modul Pemeriksaan Label

Modul pemeriksaan label menangkap dan memproses imej setiap botol semasa ia melalui stesen pemeriksaan. Imej yang diperoleh dianalisis oleh sistem pemprosesan penglihatan untuk menentukan kehadiran label, kedudukan label, dan orientasi label.

Imej modul pemeriksaan akan disediakan secara berasingan.

6. Item Pemeriksaan dan Ketepatan

6.1 Item Pemeriksaan

Sistem ini direka untuk mengenal pasti kecacatan label berikut secara automatik:

1. Label Hilang
   Mengesan botol yang tiada label padanya.

2. Kedudukan Label Terlalu Tinggi
   Mengesan label yang diletakkan melebihi julat ketinggian yang ditetapkan.

3. Kedudukan Label Terlalu Rendah
   Mengesan label yang diletakkan di bawah julat ketinggian yang ditetapkan.

4. Orientasi Label Tidak Betul
   Mengesan label yang dipasang dalam orientasi yang salah, termasuk label yang terbalik atau songsang.

6.2 Ketepatan Pengesanan

7. Struktur Peralatan dan Komponen Utama

7.1 Konfigurasi Sistem

Sistem pemeriksaan terdiri daripada pelbagai modul pemeriksaan penglihatan dan Antara Muka Manusia-Mesin (HMI), menyediakan pemeriksaan label automatik untuk barisan pengeluaran berkelajuan tinggi.

7.2 Unit Kawalan Pemeriksaan

Setiap modul pemeriksaan dilengkapi dengan komputer kawalan gred industri yang boleh dipercayai untuk pemprosesan imej, analisis data pemeriksaan, dan komunikasi masa nyata dengan sistem kawalan pusat.

7.3 Sistem Kawalan Elektrik

Sistem kawalan elektrik menggabungkan PLC industri, memori program, penderia fotoelektrik, penderia jarak/induksi, dan komponen kawalan lain. Digabungkan dengan perisian kawalan khusus dan HMI, komponen-komponen ini membentuk platform kawalan bersepadu, sangat automatik, dan pintar.

7.4 Sistem Pengesahan Penolakan

Modul pengesahan penolakan khusus memantau proses penolakan secara berterusan untuk mengesahkan bahawa produk rosak yang dikenal pasti berkesan dikeluarkan daripada barisan pengeluaran, dengan itu menghalang produk rosak daripada diteruskan ke peringkat hiliran.

7.5 Kabinet Kawalan Elektrik

Kabinet pengagihan kuasa dan kawalan dilengkapi dengan unit penyaman udara industri untuk mengekalkan suhu operasi dalaman yang sesuai. Ini membantu melindungi komponen elektrik dan elektronik serta menyumbang kepada kestabilan peralatan dan jangka hayat yang lebih baik.

7.6 Reka Bentuk Peralatan Padat

Kabinet pemeriksaan menggunakan reka bentuk struktur yang padat dan menjimatkan ruang, meminimumkan jejak peralatan sambil memenuhi keperluan pemasangan, operasi, dan penyelenggaraan.

7.7 Pemantauan HMI dan Diagnostik

Status operasi peralatan, keadaan pemeriksaan, maklumat amaran, dan diagnostik kerosakan dipaparkan pada HMI melalui antara muka grafik yang intuitif, membolehkan pengendali memantau prestasi sistem dengan cepat dan mengenal pasti kerosakan yang berpotensi.

8. Kelebihan Sistem

8.1 Pemeriksaan Berkelajuan Tinggi dan Berketepatan Tinggi

Sistem pemerolehan dan pemprosesan imej menggunakan perkakasan gred industri import yang canggih, digabungkan dengan algoritma pemprosesan imej khusus. Konfigurasi ini menyediakan kelajuan pemeriksaan, ketepatan, kestabilan, dan kebolehpercayaan yang tinggi, menjadikan sistem ini sesuai untuk persekitaran pengeluaran berkelajuan tinggi yang berterusan.

8.2 Pengurusan Resipi Pelbagai Produk

Sistem ini menyokong konfigurasi dan penyimpanan parameter pemeriksaan untuk pelbagai jenis botol. Spesifikasi produk boleh ditukar dengan cepat melalui operasi satu sentuhan yang mudah, mengurangkan masa pertukaran dan meningkatkan fleksibiliti pengeluaran.

8.3 Kawalan Penolakan Kecacatan Gelung Tertutup

Modul pengesahan penolakan bersepadu menyediakan pemantauan dalam talian masa nyata bagi proses penolakan. Ia mengesahkan bahawa botol rosak yang dikesan berjaya dikeluarkan, mewujudkan mekanisme pemeriksaan dan penolakan gelung tertutup yang meningkatkan kebolehpercayaan kawalan kualiti keseluruhan.

8.4 Seni Bina Modular dan Boleh Kembang

Sistem ini menggunakan seni bina modular dengan pelbagai antara muka komunikasi dan kawalan, serta ruang pemasangan yang dikhaskan. Reka bentuk ini memberikan fleksibiliti untuk peningkatan fungsi pada masa hadapan, modul pemeriksaan tambahan, dan pengembangan sistem.

8.5 Kebolehpercayaan Tinggi dan Penyelenggaraan Mudah

Peralatan ini direka untuk operasi jangka panjang yang stabil, dengan kadar kegagalan yang rendah dan struktur penyelenggaraan yang mudah. Pemeriksaan rutin, penyelesaian masalah, dan penyelenggaraan boleh dilakukan dengan cekap, membantu mengurangkan masa henti dan kos operasi.