Система машинного зрения для проверки бутылочных крышек на конвейере

99
views

Данная система создана для контроля герметизации продукции с помощью инспекции крышек с использованием компьютерного зрения.

Компьютерное зрение широко используется для  автоматизированной высокоскоростной проверки крышек и колпачков  в производстве с целью обеспечения качества и безопасности продукции.

Система использует видео-камеры и искусственный интеллект для более точного и стабильного обнаружения дефектов, чем при ручной проверке, даже при скорости производства более 1000 деталей в минуту.

Как работает система

Типичная система контроля герметичности крышек включает в себя несколько компонентов, работающих согласованно:
  • Конвейерная система: Бутылки с крышками перемещаются по производственной линии в неизменном положении.
  • Камеры и освещение: Промышленные видео-камеры в конфигурации 360 градусов позволяют получать изображения высокого разрешения области крышки и затвора с разных ракурсов. Специальное освещение обеспечивает четкое изображение независимо от цвета или материала крышки.
  • Блок обработки изображений и программное обеспечение: Захваченные изображения обрабатываются в режиме реального времени специализированным программным обеспечением, часто с использованием алгоритмов искусственного интеллекта и машинного зрения.
  • Механизм отбраковки:  При обнаружении дефекта система автоматически запускает механизм для удаления бракованной продукции с конвейера. 

Автоматизация проверки крышек позволяет значительно увеличить скорость производства, снизить трудозатраты и свести к минимуму риск человеческих ошибок.

Преодоление трудностей, связанных с проверкой герметичности крышек для обеспечения безопасности продукции.

Ручная проверка может привести к тому, что дефекты будут пропущены, а результаты проверок окажутся ложными из-за человеческой ошибки.

  • Разновидности крышек:  Крышки бывают разных размеров, форм и цветов, что может затруднить их точную проверку.
  • Безопасность и качество продукции: предотвращение загрязнения и обеспечение эффективности продукции.
  • Выявление дефектов:  Производственные дефекты, такие как трещины, сколы и смещения, могут возникать, что затрудняет их постоянное обнаружение.
  • Скорость производственной линии:  Высокоскоростные производственные линии могут затруднять точную и быструю проверку крышек, что приводит к ошибкам и дефектам продукции.

Обеспечение целостности продукции с помощью автоматической проверки крышек бутылок

Алгоритм глубокого обучения для проверки крышек бутылок и выявляет распространенные дефекты, такие как загрязнение, блики, неполное заполнение и проблемы с защитной лентой от вскрытия.

  • Подача бутылок с крышками:  Бутылки подаются в систему контроля качества.
  • Ориентация бутылок:  Бутылки располагаются для осмотра и выравниваются относительно оборудования.
  • Обработка изображений:  Изображения крышек бутылок анализируются на наличие дефектов с использованием алгоритмов глубокого обучения.
  • Отбраковка бракованных бутылок:  Бракованные бутылки удаляются с производственной линии.

Визуальный контроль качества укупорочных материалов, таких как крышки для бутылок, представляет собой ряд существенных трудностей. К ним относятся их сложная форма, непрерывное вращение в процессе производства и высокая скорость работы, обычно превышающая 1000 деталей в минуту (ppm). Эти факторы затрудняют выявление дефектов с помощью традиционных методов контроля, что может привести к проблемам с контролем качества и увеличению отходов.

Оптимальное размещение систем контроля замыкания

Для обеспечения высочайшего качества укупорочных средств крайне важно правильно размещать системы контроля качества в производственном процессе. Существует два ключевых места для оптимального размещения:

  • На этапе производства :

Внедрение систем контроля качества на этапе производства гарантирует отсутствие дефектов в крышках до того, как они покинут производственную линию. Такой упреждающий подход предотвращает попадание дефектных крышек в разливочные машины и сокращает потери. Выявляя дефекты на ранней стадии, производители могут избежать дорогостоящих последствий, связанных с некачественными крышками на последующих этапах производства и упаковки.

  • После заправки :

Системы контроля на этапе после розлива отслеживают автоматизированные или ручные операции укупорки. Любые неполадки в укупорочных машинах могут привести к повреждению крышек, неправильной герметизации, проливанию и возврату продукции. Проверяя крышки после их установки на бутылки, производители могут гарантировать, что любые дефекты, возникшие в процессе укупорки, будут обнаружены и устранены до того, как продукция попадет к потребителям.

Инструменты машинного зрения для контроля поверхности, работающие на основе искусственного интеллекта, обеспечивают полное покрытие дефектов с высокой скоростью, точностью и минимальным количеством ложных срабатываний (потерь).

Что можно сделать с помощью системы машинного зрения?

  • Обучение по артикулам: Система позволяет быстро обучать новые товарные позиции (SKU) с помощью менее чем 200 изображений, что упрощает адаптацию к различным конструкциям крышек. Эта возможность особенно ценна, поскольку устраняет необходимость в обширных наборах данных, охватывающих все возможные варианты дефектов, что оптимизирует процесс контроля качества.
  • Комплексное покрытие: Используя до трех камер в одной системе, система обеспечивает полное покрытие затворов с разных ракурсов. Такой подход с использованием нескольких камер повышает эффективность обнаружения дефектов, которые могут быть пропущены при использовании одного ракурса.
  • Выявление различных проблем: Система способна выявлять широкий спектр дефектов, включая неправильно установленные застежки, неверные логотипы, отсутствующие коды даты, проблемы с макетами, дефекты печати, недостатки внешнего вида и царапины как на пластиковых, так и на металлических застежках. Такая универсальность гарантирует обнаружение и устранение всех потенциальных проблем с качеством.
  • Анализ дефектов и выявление первопричин брака: Анализ всех проверенных изделий для обеспечения непрерывного совершенствования. Предоставляет практические рекомендации по выявлению закономерностей дефектов и их первопричин, позволяя командам повышать качество и предотвращать повторение проблем.

Состав системы

  • Программное обеспечение 
  • Высокоскоростная промышленная камера 
  • Высокоскоростной ПЛК 
  • Контроллер с процессором i5 и видеокартой Nvidia.
  • Высокоскоростная пневматическая система отбраковки со временем отклика 5 мс.

Интеграция с производственными линиями

Система может быть легко интегрирована или модернизирована для интеграции в существующие производственные линии или специализированные машины (СПМ). Процесс интеграции, как правило, неинвазивный и не нарушает производственный процесс. При необходимости системные интеграторы могут также разработать новые СПМ со встроенными функциями контроля, обеспечивая индивидуальное решение для любой производственной конфигурации.

Сведите к минимуму риск брака при закрывании с помощью системы машинного зренияI, предотвратите потери продукции, снизьте вероятность отзыва продукции и защитите имидж своего бренда.

Пример применения

На примере крышек от медицинских флаконов диаметром 9–12 мм наша компания оснастила их высокоточными промышленными камерами для полного обнаружения дефектов на вогнутой поверхности, поверхности с товарным знаком и боковых сторонах крышки. Нормальная скорость обнаружения составляет 1500 штук в минуту; передняя часть инспекционной машины может быть оснащена комплектом сортировочного и конвейерного оборудования для упорядоченной и регулярной подачи крышек в инспекционное оборудование.

Контрольно-измерительное оборудование разделено на три основных модуля системы контроля. Продукт адсорбируется и транспортируется методом вакуумной адсорбции для обнаружения дефектов на поверхности товарного знака, а некачественная продукция автоматически отбраковывается; оборудование может работать круглосуточно (7*24 часа). Программное обеспечение открывает эталон для сравнения образцов, и производственный персонал на площадке заказчика может контролировать точность сравнения и выбирать наиболее подходящий для своих производственных условий эталон точности, тем самым контролируя процент брака.

Стандарты следующие:

Количество камер Область проверки Содержание проверки Точность обнаружения Скорость
4 шт. Внешняя поверхность Черное пятно ≥0,2 мм 99,8% 1000 шт./мин
0,5 мм, неполная инъекция ≤ 1 мм 99%
1 шт. Вогнутая поверхность 0,5 м, неполная инъекция ≤ 1 мм 99,8%
Черное пятно ≥ 0,2 мм 99,8%
2 мм<деформация 99%
1 шт. Поверхность товарного знака Черное пятно ≥0,2 мм 99,8%
Примечание: Система оснащена промышленными камерами с разрешением 2 миллиона пикселей.

 

Функция подсчета может быть реализована после тестирования готового изделия, при этом точность подсчета составляет 100%.

В процессе эксплуатации испытательное оборудование необходимо регулярно обслуживать и чистить (например, чистить конвейерную ленту, камеру и т. д.). Само испытательное оборудование не должно создавать вторичных источников загрязнения (таких как мусор, мелкая пена и т. д.) для тестируемых образцов.

Функции программного обеспечения:

  • Включение и отключение функции обнаружения системы.
  • Корректировка параметров индекса обнаружения и точности.
  • Функция калибровки экрана камеры
  • Система отображения производственной информации в режиме реального времени (процент выхода годной продукции, общий объем производства, скорость и т. д.), просмотр истории производства, функции экспорта и сохранения. Выборка и хранение шаблонов, хранение и вызов информации об обнаружении образцов.
  • Управление правами доступа к учетным записям (например, для обычных пользователей отключены права на настройку параметров).
  • Эксплуатация и регулировка механической части системы. (Например, при открытии передающего устройства регулируется время впрыска воздуха через воздушный клапан и настраивается сигнал тревоги)

Быстрое развитие национального общества предъявляет более высокие требования к качеству фармацевтической продукции, а также к качеству и безопасности фармацевтической продукции на последующих этапах ее производства, что способствует модернизации фармацевтической упаковочной промышленности, повышению уровня качества и безопасности фармацевтической продукции и, следовательно, развитию упорядоченной конкуренции в отрасли фармацевтической упаковки на последующих этапах производства.

Часто задаваемые вопросы:

Какое оборудование необходимо? Предоставляем ли мы оборудование?

Система использует доступное промышленное оборудование, обеспечивающее высокую повторяемость результатов и длительный срок службы. Мы предлагаем базовый комплект для начала работы, включающий контроллер, камеру, осветительные приборы и ПЛК.

Какие скорости поддерживает система?

Система поддерживает скорость контроля до 1000 бутылок в минуту. Конечная скорость зависит от различных факторов, таких как количество камер, освещение и другие условия на производственной линии. Если вам требуется скорость выше 1000 деталей в минуту, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Какие камеры мы поддерживаем?

Мы поддерживаем камеры с зональным сканированием, линейным сканированием и тепловизионные камеры. Наше программное обеспечение совместимо со стандартными отраслевыми производителями, такими как Basler, Baumer, Allied Vision, FLIR и другими.

Какие именно дефекты фиксирует система?

Система успешно работает с более 1000 уникальных товарных позиций в автомобильной, фармацевтической, электронной и FMCG-отраслях.