Система машинного зрения для выявления дефектов герметизации консервных банок и упаковки

74
views

Герметизация играет важную роль в сохранении свежести продукта, предотвращении загрязнения и поддержании качества упакованных товаров. Алгоритм контроля термосварки с машинным зрением позволяет легко обнаруживать и анализировать дефекты с непревзойденной точностью. Повысьте уровень контроля качества упаковки, чтобы защитить свою продукцию и превзойти ожидания клиентов.

Тепловизионная съемка обеспечивает тестирование 100% продукции на линии в режиме реального времени, мониторинг процесса в режиме реального времени, полную документацию (включая фотографии) по каждому продукту и очень высокую производительность без замедления производства. До недавнего времени высокочувствительная тепловизионная съемка использовалась преимущественно в оборонной и аэрокосмической промышленности. Появление нового поколения более дешевых и менее чувствительных неохлаждаемых детекторов привело к более широкому применению тепловизионной съемки в таких областях, как безопасность, промышленный мониторинг, автомобилестроение, коммерческая авиация и спорт.

Тепловизионная съемка способна внести «изменение парадигмы» в поточный контроль качества, заменив спорадическую, разрушающую выборку упаковок непрерывной, неинвазивной проверкой процесса.

Решение задач инспекции термосварки для повышения уровня безопасности продукции

При человеческом осмотре трудно исключить дефекты, которые не видны.

  • Загрязнение: Образование загрязнений и инородных тел из-за плохой герметизации.
  • Остановки производства: Остановки производства из-за контроля качества, сбоя системы и проблем с брендом.
  • Безопасность продуктов: Загрязнение портит свежесть и безопасность продуктов.

Автоматизируйте контроль качества с помощью инспекции термосварки

Тепловизионная система обнаруживает тепловые пятна вдоль линий сварки и анализирует их для выявления несоответствий или дефектов в процессе сварки.

  • Анализ изображений нагретой области позволяет определить изменения температуры, которые могут указывать на потенциальные дефекты или неровности уплотнения. 
  • Тщательное (полное) изучение этих изображений с целью выявления аномалий, включая неполную герметизацию, протечки или области с ненадлежащим соединением. 
  • Используя информацию, полученную в результате анализа и интерпретации, принимается решение об отклонении, которое служит записью процесса проверки и ее результатов. 

Повышение надежности упаковки с помощью контроля термосварки с использованием компьютерного зрения

Благодаря нашей автоматизированной системе инспекции термосварки вы сможете оптимизировать контроль качества и гарантировать, что каждый запечатанный продукт соответствует самым высоким стандартам. Упростите контроль качества, сократите трудозатраты, оптимизируйте распределение ресурсов для всех производителей и поставляйте своим клиентам высококачественную продукцию.

Обнаружения дефектов на основе тепловидения при запечатывании упаковки алюминиевой фольгой

Одной из первых систем, использующих тепловизионную технологию, является система, которая позволяет в режиме реального времени проверять целостность алюминиевой фольги на бутылках, запаянных методом индукционной герметизации.

Система способна контролировать 100% бутылок, проходящих индукционную герметизацию, без замедления производства и обеспечивая непрерывный контроль процесса.

Герметизация алюминиевой фольгой широко применяется в промышленной упаковке, и качество герметизации играет решающую роль в обеспечении целостности и безопасности продукции. На тепловых инфракрасных изображениях часто наблюдается неравномерное распределение тепла и нечёткие границы в области герметизации.

Кроме того, для различных типов дефектов наблюдаются различия в тепловом отклике и локальных структурных характеристиках. Таким образом, традиционные методы обнаружения имеют ограничения в отношении стабильности и адаптивности.

Нами разработан алгоритм распознавания тепловых изображений для классификации и обнаружения дефектов герметизации на тепловых инфракрасных изображениях. В предлагаемом методе используется в качестве базовой сети для повышения его адаптивности к промышленному применению. Кроме того, для улучшения многомасштабного восприятия дефектных областей используется модуль  для усиления фокусировки на критических тепловых характеристиках.

Экспериментально подтверждено значительное повышение эффективности распознавания с точностью 99,06% и достоверностью 99,07%, что свидетельствует о его высокой надежности и потенциале применения.

Видимые и инфракрасные тепловые изображения для восьми состояний герметизации упаковки алюминиевой фольгой: ( a ) дефект алюминиевой фольги — локальные холодные пятна; ( b ) двухслойная алюминиевая фольга — увеличенный холодный центр; ( c ) неплотно прилегающая крышка — сниженная тепловая симметрия; ( d ) низкая температура — тусклое изображение со слабым кольцом; ( e ) отсутствие алюминиевой фольги — отсутствие теплового рисунка; ( f ) перегрев — высокоинтенсивный отклик; ( g ) перевернутая алюминиевая фольга — более холодный центр с более сильным тепловым откликом во внешнем кольце; ( h ) правильная герметизация — однородное и четко обозначенное тепловое кольцо. Распределение цвета указывает на изменение температуры, где более темные цвета соответствуют относительно более низким температурам, а более яркие цвета — относительно более высоким температурам.

Категория неплотно прилегающей крышки, хотя и не является дефектом самого материала алюминиевой фольги, была включена в набор данных из-за ее практической значимости в операциях герметизации и ее прямого влияния на надежность упаковки.

Недостаточно плотно прилегающая крышка снижает прилагаемое давление герметизации во время процесса индукционной герметизации, тем самым ограничивая эффективный контакт между нагретой алюминиевой фольгой и ободом контейнера. Это недостаточное давление препятствует полному расплавлению и склеиванию полимерного слоя, что может привести к слабой адгезии или неполной герметизации, часто называемой в промышленной практике ложной герметизацией.

Контейнеры с неплотно прилегающими крышками склонны к протечкам при транспортировке и хранении. Более того, уменьшенная площадь контакта изменяет локальную теплопередачу, создавая характерные аномалии в картине распределения тепла, которые можно эффективно зафиксировать с помощью инфракрасной термографии. Таким образом, включение этого класса согласуется с целью нашего исследования — оценить качество герметизации в реальных условиях эксплуатации.