Технология контроля качества пустых ПЭТ-бутылок: важнейшее звено в обеспечении качества упаковки.

На первый взгляд обычная пластиковая бутылка скрывает за собой сложную систему контроля качества.

Пустые ПЭТ-бутылки, являющиеся основной формой упаковки для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности, обладают качеством, напрямую влияющим на безопасность и срок годности их содержимого. В процессе производства в пустых ПЭТ-бутылках неизбежно появляются дефекты, такие как поврежденные горлышки, трещины и деформированные донышки. Эти дефекты могут привести к протечкам, загрязнению или порче продукта. Оборудование для контроля качества пустых ПЭТ-бутылок, благодаря автоматизированным технологиям, позволяет эффективно выявлять и удалять дефектные бутылки, сокращая потери сырья и снижая производственные затраты.

1. Важность проверки пустых ПЭТ-бутылок

В процессе производства пустых ПЭТ-бутылок, начиная с этапа выдувного формования и заканчивая этапом розлива, могут возникать различные дефекты. Поврежденные или треснувшие горлышки бутылок могут привести к плохому герметичному закрытию, протечкам или порче содержимого; деформированные донышки влияют на устойчивость бутылки и могут привести к ее разрушению во время транспортировки и штабелирования.

Эти дефекты не только влияют на внешний вид продукции, но и могут вызывать проблемы с безопасностью пищевых продуктов, что приводит к экономическим и репутационным потерям для компании.

Оборудование для онлайн-контроля позволяет оперативно удалять бракованные пустые бутылки перед розливом, предотвращая попадание некачественной продукции в последующие процессы. Это не только сокращает потери сырья, но и позволяет избежать производственных потерь, вызванных проблемами с упаковкой, удовлетворяя двойные требования контроля качества и управления затратами в современном производстве.

2. Основные технические показатели контроля

Контроль качества пустых ПЭТ-бутылок охватывает множество технических показателей, которые в основном делятся на три категории: обнаружение дефектов внешнего вида, проверка герметичности и проверка точности размеров. Визуальное обнаружение дефектов

• Целостность горлышка бутылки: определяет, повреждено ли, треснуло или деформировано горлышко бутылки.

• Дефекты дна бутылки: позволяет определить, деформировано ли дно бутылки или имеет другие дефекты.

• Внешний вид корпуса бутылки: проверяется наличие пятен, пузырьков или царапин на корпусе бутылки.

Испытания герметичности

• Газобарьерные свойства: Измеряет барьерные свойства ПЭТ-бутылок по отношению к таким газам, как кислород и углекислый газ.

• Коэффициент паропроницаемости: Определяет количество пропускаемого водяного пара для оценки влагостойкости.

• Надежность герметизации: Проверяет герметичность бутылки с помощью методов снижения вакуума или разницы давлений.

Проверка точности размеров

• Отклонение по вертикальной оси: Измеряет вертикальное отклонение между центром горлышка бутылки и центром дна бутылки.

• Размеры горлышка бутылки: Точно измеряет ключевые параметры, такие как диаметр горлышка бутылки и характеристики резьбы.

• Внешние контурные размеры: Проверяет, соответствует ли общий контур корпуса бутылки техническим характеристикам.

3. Основные технологии и оборудование для обнаружения

В области проверки пустых бутылок из ПЭТ появились три основных метода обнаружения: ручной контроль, сенсорный контроль и компьютерный контроль. Ручной контроль — это традиционный метод промышленного контроля, в котором инспекторы в основном осматривают каждую ПЭТ-бутылку на наличие дефектов. Однако он страдает от низкой скорости обнаружения, низкой скорости, трудностей со сбором и анализом данных и высокой стоимости.

В современных автоматизированных системах контроля в основном используются следующие технологии:

Система машинного зрения для контроля качества

Системы машинного зрения используют камеры высокого разрешения и специализированные источники света для комплексного фотографирования горлышка, корпуса и дна бутылки, а также для анализа дефектов с помощью алгоритмов обработки изображений.

Компонент для контроля горлышка бутылки обычно включает в себя источник света высокой яркости, полуотражающую стеклянную пластину и камеру для контроля горлышка бутылки, способную точно выявлять дефекты горлышка. Компонент для контроля дна бутылки использует подсветку и камеру для контроля дна бутылки для контроля пропускания света, эффективно выявляя такие дефекты, как деформации или трещины.

Эти системы обеспечивают высокую точность обнаружения, превышающую 99%, и скорость обнаружения до 36 000 бутылок в час, что подходит для высокоскоростных производственных линий.

Оборудование для испытания герметичности

Оборудование для проверки герметичности в основном включает в себя тестеры скорости газопроницаемости, тестеры скорости паропроницаемости и тестеры герметичности. Тестеры газопроницаемости с дифференциальным давлением позволяют проверять барьерные свойства ПЭТ-бутылок по отношению к таким газам, как кислород и углекислый газ; тестеры скорости паропроницаемости специально используются для измерения скорости паропроницаемости материалов; а тестеры герметичности используют вакуумный принцип для определения надежности герметизации бутылок.

Прецизионный тестер утечек

Высокоточный тестер герметичности использует анализ перепада давления для обнаружения утечек. Когда клапан накачивания открывается для надувания пустой бутылки, датчик в режиме реального времени отслеживает изменение давления внутри бутылки. Когда эталонное давление превышает давление внутри бутылки, генерируется отрицательный перепад давления (-DP). Бутылки с утечками будут иметь аномальные значения перепада давления, и оборудование автоматически отбракует дефектную продукцию на основании этого.

В этом типе оборудования может использоваться новая американская система обнаружения утечек с двумя независимыми каналами обнаружения на каждой станции, обеспечивающая высокую точность и надежность, с погрешностью до 0,01 мм, что подходит для ПЭТ-бутылок различных размеров от 5 мл до 10 л.

4. Схема и принципы обнаружения

Типичная система обнаружения пустых ПЭТ-бутылок включает в себя компонент обнаружения дефектов горлышка бутылки, компонент обнаружения дефектов дна бутылки и компонент отбраковки бракованной продукции. Эти компоненты работают вместе для обеспечения комплексного обнаружения пустых бутылок.

Процесс обнаружения начинается с того, что сенсорный компонент определяет положение пустой ПЭТ-бутылки. Когда пустая бутылка вращается вместе со звездообразным колесом производственной линии к станции обнаружения, инфракрасный датчик запускает работу системы обнаружения.

Далее начинает работу компонент обнаружения дефектов горлышка бутылки. Источник света высокой яркости освещает горлышко бутылки через полуотражающую стеклянную пластину. Камера обнаружения горлышка бутылки захватывает изображение горлышка, а алгоритмы обработки изображений анализируют наличие дефектов, таких как повреждения или трещины.

При одновременном обнаружении дна бутылки подсветка освещает дно снизу, а камера для обнаружения дна бутылки захватывает изображение дна сверху, определяя наличие деформаций или других дефектов.

Когда система обнаруживает дефектную бутылку, запускается компонент отбраковки бракованной продукции. Цилиндр толкает отбраковочную пластину, удаляя дефектную бутылку с производственной линии и гарантируя, что некачественная продукция не попадет в процесс розлива.

Для более крупных пустых бутылок из ПЭТ инновационным решением является использование системы зеркал, позволяющей сократить расстояние обнаружения. В этом решении используются два отражения от нижнего и верхнего зеркал, что позволяет ПЗС-камере захватывать полное изображение всей бутылки большого размера на относительно небольшом расстоянии, что существенно экономит место для оборудования. 05 Тенденции развития отрасли и инновации

Технология контроля качества пустых ПЭТ-бутылок развивается в направлении повышения эффективности, точности и интеллектуальности. Благодаря достижениям в области компьютерного зрения и алгоритмов искусственного интеллекта, современные системы контроля могут выполнять более сложные функции идентификации и классификации дефектов.

Одним из важных нововведений является применение динамических вращающихся систем контроля. Эта система использует вращающийся стержневой элемент для вращения пустой бутылки, а ПЗС-камера в сочетании с зеркальной системой захватывает изображения бутылки с разных ракурсов, что позволяет точно измерять внешний контур бутылки и размеры горлышка.

Алгоритмы проверки также постоянно оптимизируются, включая такие операции, как расширение с максимальным значением и эрозия с минимальным значением на изображениях, за которыми следует генерация градиентного изображения и извлечение контурных границ, что значительно повышает точность и надежность обнаружения.

В условиях углубления концепции «Индустрия 4.0» оборудование для контроля качества пустых ПЭТ-бутылок все шире интегрируется с другими системами на производственной линии, обеспечивая обмен данными и интеллектуальное управление. Современные системы контроля могут регистрировать общее количество проверенных бутылок и количество бракованных, предоставляя данные для оптимизации производственного процесса.

В будущем технологии контроля качества пустых ПЭТ-бутылок будут в большей степени ориентированы на многофункциональную интеграцию. Одно устройство сможет одновременно выполнять несколько задач, таких как проверка внешнего вида, измерение размеров и проверка на герметичность, что значительно повысит эффективность и экономичность контроля.

Достижения в технологиях контроля качества напрямую связаны с качеством и безопасностью продукции. Благодаря непрерывному развитию машинного зрения, искусственного интеллекта и других технологий, контроль качества пустых ПЭТ-бутылок будет развиваться в более интеллектуальном и эффективном направлении, обеспечивая более надежную гарантию качества для упаковочной промышленности.

В будущем, благодаря дальнейшему повышению точности обнаружения и постоянному совершенствованию скорости обнаружения, технология контроля пустых ПЭТ-бутылок будет играть еще более важную роль в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности, оказывая компаниям существенную поддержку в снижении производственных затрат и улучшении качества продукции.