Визуальный осмотр струйной и лазерной маркировки на упаковке SIG Combibloc.
Это весьма специфическая тема в данной области.упаковка продуктов питания и напитковотрасли, особенно в сфере асептической картонной упаковки, такой как SIG Combibloc, и представляет собой критически важный фактор.проверка качестваШаг 1. Давайте систематически разберем технические аспекты, проблемы и решения, касающиеся визуального контроля струйных и лазерных кодов на упаковке SIG combibloc.
Основная цель
Основная цель системы визуального контроля заключается в том, чтобыобеспечить 100% читаемость, точность и полноту печатной информациинапример, даты производства, сроки годности, номера партий и QR-коды, чтобы соответствовать нормативным требованиям, потребностям в отслеживаемости и доверию потребителей.
Часть 1: Характеристики и различия в методах проверки между двумя технологиями кодирования
Особенность |
Струйная печать (CIJ/DOD) |
Лазерное кодирование |
|---|---|---|
Принцип |
Крошечные капли чернил выбрасываются на поверхность упаковки с помощью печатающей головки. |
Лазерный луч вызывает физико-химические изменения на поверхности упаковочного материала (часто пленки или покрытия), создавая таким образом метку. |
Цвет |
Как правило, используются чёрный, синий и т. д. цвета, с высоким контрастом на фоне упаковки. |
Обычно это изменение базового цвета материала (например, светло-серого, коричневого), при этомнижеконтрастирует с фоном упаковки. |
Субстрат |
Обладает широкими возможностями адаптации, хорошо сцепляется с различными покрытиями. |
Чувствительность к материалу; для четкой маркировки требуются специальные покрытия (лазерно-чувствительные покрытия). |
Проблемы инспекции |
Разбрызгивание чернил, нечеткие символы, недостаточное/избыточное количество чернил, размазывание, неполное высыхание, приводящее к появлению пятен. |
Низкий контраст, неравномерная энергия, приводящая к непостоянной глубине резкости, перегрев (пронзительный), недогрев (слабый след). |
Основные параметры контроля |
Наличие, полнота, ясность, положение, точность содержания. |
Наличие, читабельность (основная проблема), полнота, положение, точность содержания. |
Часть 2: Основные компоненты системы визуального контроля
Оборудование для получения изображений
Программирование струйных принтеров: Обычно,белый кольцевой светиликупол светаобеспечивает хороший контраст.
Лазерное кодированиеТребуется направленное освещение. Распространенные методы включают в себя:освещение в темном поле под малым углом(например, полосовая подсветка) используется для выделения микротекстуры, созданной лазерной абляцией, и повышения контраста. Иногда для подавления фоновых помех и выделения метки используются определенные длины волн (например, красный свет).
Промышленная камераВысокое разрешение (обеспечивает четкость мелких символов), высокая частота кадров (соответствует скорости производственной линии).Для лазерных кодов необходима камера с глобальным затвором.чтобы избежать размытия изображения при движении.
Освещение:Это залог успеха, особенно для лазерных кодов.
ОбъективВыберите подходящее фокусное расстояние и глубину резкости для обеспечения четкого изображения.
Алгоритмы обработки изображений и программного обеспечения
Классификационные моделиКоды следует классифицировать как «ОК» или «НН» (например, отсутствует, сильно размыто).
Модели сегментацииТочно сегментируйте каждый символ или область кода, даже на неровном фоне.
Сквозное распознавание: Прямое считывание содержимого кода с изображений без сложной предварительной обработки и сегментации, обеспечивающее надежность при работе с кодами с низким контрастом или дефектными кодами.
OCR (оптическое распознавание символов)Используется для распознавания таких символов, как даты и номера партий. Требует предварительно обученной библиотеки шрифтов, подходящей для промышленных кодировочных шрифтов, устойчивой к некоторым деформациям или разрывам.
Считывание QR-кодов/штрих-кодовРасшифровка и проверка корректности контента и возможности установления связей между элементами.
Предварительная обработкаФильтрация, повышение контрастности, бинаризация (выбор порогового значения для лазерных кодов имеет решающее значение).
Сегментация символовРазделение непрерывной кодовой области на отдельные символы для распознавания.
- Распознавание символов:
Глубокое обучение (основной тренд):
Часть 3: Конкретные пункты проверки и распространенные дефекты
Проверка присутствияЕсть ли на упаковке какой-либо код? Или он полностью отсутствует?
Проверка позицииНаходится ли код в пределах указанной прямоугольной области? Не отклоняется ли он за пределы допустимого отклонения?
Проверка полноты:
Проверка четкости/читаемости текста:
Проверка точности содержимого:
Отсутствующие/неработающие символы: Чернила рвутся, недостаточно энергии лазера.
Чрезмерное количество чернильных точек/размазанных пятенЧернильные брызги, загрязнения упаковки.Объединение персонажейИзбыточное количество чернил, перекрывающиеся участки лазерной абляции.
Контраст: Ключевой элемент контроля лазерных кодов. Измеряет разницу в оттенках серого между символами и фоном.
Резкость гранейЧёткие или размытые края символов?
Сравнение OCR: Сравнивает распознанную дату/партию с информацией из системы MES/системы верхнего уровня для предотвращения неправильного кодирования.
Действительность QR-кода: Расшифровывает и проверяет, соответствует ли контент правилам и может ли он быть связан с корпоративной системой отслеживания для тестирования.
Часть 4: Проблемы внедрения и предлагаемые решения
Испытание |
Предлагаемые решения |
|---|---|
Высокоскоростная производственная линия |
Используйте высокопроизводительные интеллектуальные камеры или промышленные ПК, оптимизируйте эффективность алгоритмов и применяйте аппаратные триггеры для точного захвата изображений. |
Разнообразие упаковки |
На одной и той же производственной линии могут выпускаться изделия с различными техническими характеристиками и цветом фона. Создайте различные рецепты контроля качества для автоматического переключения. |
Низкий контраст лазерных кодов |
Индивидуальные световые решенияявляются ключевыми. Поэкспериментируйте с коаксиальным освещением, освещением под низким углом или комбинированным освещением под разными углами. Рассмотрите возможность использованияполяризационные линзыдля устранения помех от бликов. |
Сложные фоновые помехи |
Поверхности SIG combibloc могут иметь узоры или текстуры. Используйте модели глубокого обучения для более эффективного отделения элементов кода от сложного фона. |
Экологические вариации |
Обеспечьте стабильность освещения и регулярно очищайте защитные линзы. Система должна обладать адаптивными возможностями или предоставлять простые инструменты для перекалибровки. |
Баланс между ложными свистками и промахами |
Установите разумные параметры чувствительности. Включите «режим обучения» для тренировки системы на большом количестве образцов с положительным результатом. Случаи с неопределенным результатом отнесите к категории «подозрительные» для повторной ручной проверки. |
Интеграция с производственной линией |
Требуется взаимодействие с кодировщиками, ПЛК и системами MES. Необходимо получать информацию о кодировании для сравнения и выдавать сигналы NG для управления механизмами отбраковки. |
Краткое содержание
Дляструйное кодирование на SIG combiblocТехнология визуального контроля является относительно зрелой, и основное внимание уделяется обеспечению стабильного освещения и точности алгоритмов.лазерное кодированиеуспех визуального осмотра70% успеха зависит от разработки оптимального решения по освещению, учитывающего особенности конкретного упаковочного материала (покрытия) и характеристики лазерной маркировки., в то время как оставшиеся 30% полагаются на передовые алгоритмы обработки изображений (особенно глубокое обучение) для обеспечения стабильной и надежной оценки читабельности.
В ходе реализации проекта настоятельно рекомендуется проводитьтестирование концепции (подтверждение концепции) на местес использованием реальных образцов упаковки, содержащих различные дефекты, и для подтверждения надежности и стабильности решения по контролю качества на скоростях производственной линии.
