آلة فحص ملصقات PET

أساس تصميم المشروع

1. نظرة عامة على المشروع

1.1 اسم المشروع

نظام الفحص عبر الإنترنت لملصقات زجاجات PET

1.2 نطاق المشروع

يستخدم النظام المقترح تقنية الرؤية الآلية المتقدمة لإجراء فحص آلي كامل عبر الإنترنت دون تلامس لملصقات زجاجات PET. تشمل وظائف الفحص الكشف عن وجود الملصق والتحقق من ارتفاع الملصق لضمان مطابقة الملصقات لمتطلبات الإنتاج المحددة.

1.3 الطاقة الإنتاجية المصممة

60,000 زجاجة في الساعة

1.4 الحاويات المناسبة

زجاجات PET

2. المتطلبات البيئية

2.1 ارتفاع التركيب

تم تصميم المعدات للعمل على ارتفاعات تتراوح بين 5 و 3,000 متر فوق مستوى سطح البحر.

2.2 درجة حرارة التشغيل الموصى بها

5°م إلى 40°م

2.3 الرطوبة النسبية الموصى بها

50% إلى 65% رطوبة نسبية

2.4 متطلبات موقع المصنع

يجب أن تتوافق منطقة التركيب مع المعايير واللوائح الوطنية المعمول بها فيما يتعلق باستواء الأرضية، وقدرة التحمل الهيكلي، وغيرها من ظروف الموقع ذات الصلة، مما يضمن تركيب المعدات وتشغيلها وصيانتها بشكل مستقر.

٢.٥ متطلبات تخزين المعدات

بعد التسليم إلى المصنع، يجب تخزين جميع المعدات والمكونات وقطع الغيار في منشأة مناسبة تتوافق مع المعايير الوطنية المعمول بها ومتطلبات التخزين.

ملاحظة: يجب إجراء التشحيم المنتظم والصيانة الوقائية حسب الحاجة. الصيانة السليمة مهمة لمنع تلف سطح المكونات أو التآكل أو التشوه أو أي تدهور آخر قد يؤثر سلبًا على تركيب المعدات وتشغيلها وأدائها التشغيلي طويل الأمد.

٣. ظروف تشغيل المعدات

٣.١ مستوى الضوضاء

≤85 ديسيبل

قد يختلف مستوى الضوضاء الفعلي اعتمادًا على عوامل مثل نوع وخصائص الحاويات أو العبوات التي تتم معالجتها، وقوة تشغيل المعدات، والظروف الصوتية لمبنى التركيب.

3.2 مصدر الطاقة

220 فولت تيار متردد، 50 هرتز، أحادي الطور

يجب الإبلاغ عن أي متطلبات طاقة غير قياسية أو خاصة وتأكيدها مسبقًا.

3.3 استهلاك الطاقة

• الطاقة الإجمالية المركبة: حوالي 1.0 كيلوواط

• جهد التحكم: 24 فولت تيار مستمر

3.4 الهواء المضغوط

• ضغط التشغيل: 0.5 ميجا باسكال

• استهلاك الهواء التقريبي لكل دورة رفض: 0.01 لتر

ثانيًا: مقدمة المعدات

1. موقع التركيب

تم تصميم نظام الفحص ليتم تركيبه على قسم الناقل المستقيم ذو المسار الواحد في اتجاه مجرى آلة وضع العلامات. يتيح هذا الترتيب للنظام فحص زجاجات PET الموسومة بشكل مستمر أثناء مرورها عبر محطة الفحص.

2. عملية تشغيل النظام

بعد وضع العلامات، تُنقل زجاجات PET باستمرار إلى محطة الفحص عبر الإنترنت. يقوم نظام الرؤية الآلية بالتقاط وتحليل صور كل زجاجة تلقائيًا لتحديد ما إذا كانت العلامة موجودة وما إذا كان ارتفاعها ضمن نطاق التسامح المحدد.

تُستمر الزجاجات التي تم تحديدها كمنتجات مطابقة على طول خط الإنتاج، بينما يتم التعرف تلقائيًا على الزجاجات ذات العلامات المفقودة أو انحرافات ارتفاع العلامة ورفضها بواسطة النظام.

تتم عملية الفحص الكاملة تلقائيًا وبشكل مستمر وبدون تلامس مادي مع الزجاجات، مما يتيح مراقبة جودة موثوقة عبر الإنترنت بسرعة الإنتاج المصممة البالغة 60,000 زجاجة في الساعة.

الشكل: مبدأ عمل النظام ومخطط التدفق

3. تشغيل النظام

3.1 كشف الزجاجة وتتبع الموضع

عندما تدخل كل زجاجة إلى محطة الفحص وتمر عبر مستشعر التموضع، يكتشف المستشعر وجود الزجاجة. في الوقت نفسه، يسجل نظام التحكم معلومات تعريف الزجاجة المقابلة وقيمة موضع المشفر لإنشاء تتبع دقيق للموضع لالتقاط الصور اللاحقة ورفض العيوب.

3.2 التقاط الصور والفحص

بمجرد وصول الزجاجة إلى موضع الفحص المحدد مسبقًا، يقوم مستشعر التموضع بتشغيل الكاميرا لالتقاط صورة لملصق الزجاجة. ثم تُنقل الصورة الملتقطة إلى وحدة معالجة الرؤية للتحليل.

تُعرض نتائج الفحص على واجهة الإنسان والآلة في الوقت الفعلي. في الوقت نفسه، تُنقل بيانات الفحص ومعلومات العيوب إلى نظام التحكم للتحكم في الرفض اللاحق وإدارة العملية.

3.3 رفض العيوب

عندما تشير نتيجة الفحص إلى أن الزجاجة لا تستوفي متطلبات الجودة المحددة، يقوم نظام التحكم بتوليد إشارة رفض وتفعيل آلية الرفض المقابلة.

تتم إزالة الزجاجة المعيبة تلقائيًا من خط الإنتاج، بينما تستمر الزجاجات المؤهلة في عملية النقل العادية.

4. نظام التقاط الصور

4.1 نظام الإضاءة

يستخدم نظام الفحص مصدر إضاءة مساحي LED عالي الأداء بعمر خدمة متوقع يصل إلى 50,000 ساعة.

يعتمد مصدر الضوء تكوين إضاءة أمامية لتوفير إضاءة مستقرة وموحدة لمنطقة الفحص، مما يحسن تباين الصورة وموثوقية الفحص.

تحت ظروف الإضاءة المحددة، يظهر فتحة الزجاجة في الصورة الملتقطة كحلقة دائرية مضيئة مستمرة، مما يوفر مرجعًا بصريًا واضحًا لمعالجة الصور والقياس.

يتم استخدام عدسة ثابتة البؤرة ذات فتحة يدوية لالتقاط الصور. أثناء التشغيل التجريبي، يتم ضبط حلقة التركيز للحصول على أعلى حدة ممكنة للصورة على مستوى مستشعر CCD. ثم يتم ضبط الفتحة بدقة لتحقيق السطوع والتباين المناسبين للصورة.

4.2 الكاميرا

النظام مزود بكاميرا تناظرية CCD بمسح منطقة بالخصائص التالية:

• الدقة: 640 × 480 بكسل

• الحد الأقصى لمعدل الإطارات: 60 إطارًا في الثانية

توفر الكاميرا سرعة ودقة كافيتين لالتقاط الصور لدعم الفحص المستمر عبر الإنترنت بمعدل الإنتاجية المحدد.

5. صورة وحدة فحص الملصق

تقوم وحدة فحص الملصق بالتقاط ومعالجة صور كل زجاجة أثناء مرورها عبر محطة الفحص. يتم تحليل الصور الملتقطة بواسطة نظام معالجة الرؤية لتحديد وجود الملصق وموضعه واتجاهه.

سيتم توفير صورة وحدة الفحص بشكل منفصل.

6. عناصر الفحص والدقة

6.1 عناصر الفحص

تم تصميم النظام لتحديد العيوب التالية في الملصقات تلقائيًا:

1. ملصق مفقود
   يكتشف الزجاجات التي لا يوجد عليها ملصق.

2. موضع الملصق مرتفع
   يكتشف الملصقات الموجودة فوق نطاق الارتفاع المحدد.

3. موضع الملصق منخفض
   يكتشف الملصقات الموجودة أسفل نطاق الارتفاع المحدد.

4. اتجاه الملصق غير صحيح
   يكتشف الملصقات المثبتة في الاتجاه الخاطئ، بما في ذلك الملصقات المعكوسة أو المقلوبة.

6.2 دقة الكشف

7. هيكل المعدات والمكونات الرئيسية

7.1 تكوين النظام

يتكون نظام الفحص من وحدات فحص بصري متعددة وواجهة تفاعل بين الإنسان والآلة (HMI)، مما يوفر فحصًا آليًا للملصقات لخطوط الإنتاج عالية السرعة.

7.2 وحدة التحكم في الفحص

تم تجهيز كل وحدة فحص بجهاز تحكم صناعي موثوق به لمعالجة الصور وتحليل بيانات الفحص والتواصل في الوقت الفعلي مع نظام التحكم المركزي.

7.3 نظام التحكم الكهربائي

يشتمل نظام التحكم الكهربائي على وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة صناعية، وذاكرة برامج، وأجهزة استشعار كهروضوئية، وأجهزة استشعار تقاربية/حثية، ومكونات تحكم أخرى. وبالاقتران مع برامج تحكم مخصصة وواجهة إنسان-آلة، تشكل هذه المكونات منصة تحكم متكاملة وعالية الأتمتة وذكية.

7.4 نظام التحقق من الرفض

تقوم وحدة التحقق من الرفض المخصصة بمراقبة مستمرة لعملية الرفض للتأكد من إزالة المنتجات المعيبة المحددة بشكل فعال من خط الإنتاج، وبالتالي منع تمرير المنتجات المعيبة إلى المراحل اللاحقة.

7.5 خزانة التحكم الكهربائي

تم تجهيز خزانة توزيع الطاقة والتحكم بوحدة تكييف هواء صناعية للحفاظ على درجة حرارة تشغيل داخلية مناسبة. يساعد ذلك في حماية المكونات الكهربائية والإلكترونية ويساهم في تحسين استقرار المعدات وعمرها الافتراضي.

7.6 تصميم المعدات المدمج

تعتمد خزانة الفحص تصميمًا هيكليًا مدمجًا وموفرًا للمساحة، مما يقلل من البصمة المكانية للمعدات مع تلبية متطلبات التركيب والتشغيل والصيانة.

7.7 مراقبة وتشخيص HMI

يتم عرض حالة تشغيل المعدات وظروف الفحص ومعلومات الإنذار وتشخيص الأعطال على واجهة HMI من خلال واجهة رسومية بديهية، مما يسمح للمشغلين بمراقبة أداء النظام بسرعة وتحديد الأعطال المحتملة.

8. مزايا النظام

8.1 فحص عالي السرعة وعالي الدقة

يعتمد نظام التقاط الصور ومعالجتها على أجهزة صناعية متقدمة مستوردة، مقترنة بخوارزميات معالجة صور مخصصة. يوفر هذا التكوين سرعة ودقة واستقرارية وموثوقية عالية في الفحص، مما يجعله مناسبًا لبيئات الإنتاج عالية السرعة المستمرة.

8.2 إدارة وصفات المنتجات المتعددة

يدعم النظام تكوين وتخزين معايير الفحص لأنواع متعددة من الزجاجات. يمكن تبديل مواصفات المنتج بسرعة من خلال عملية بلمسة واحدة بسيطة، مما يقلل وقت التغيير ويحسن مرونة الإنتاج.

8.3 التحكم المغلق في رفض العيوب

توفر وحدة التحقق من الرفض المدمجة مراقبة فورية عبر الإنترنت لعملية الرفض. تتحقق من إزالة الزجاجات المعيبة المكتشفة بنجاح، مما ينشئ آلية فحص ورفض مغلقة تعزز موثوقية مراقبة الجودة الشاملة.

8.4 بنية معيارية وقابلة للتوسعة

يعتمد النظام بنية معيارية تتضمن واجهات متعددة للاتصال والتحكم، بالإضافة إلى مساحة تركيب محجوزة. يوفر هذا التصميم مرونة للترقيات الوظيفية المستقبلية، ووحدات فحص إضافية، وتوسعة النظام.

8.5 موثوقية عالية وسهولة في الصيانة

تم تصميم المعدات لتشغيل مستقر على المدى الطويل، مع انخفاض معدل الأعطال وهيكل صيانة بسيط. يمكن إجراء الفحص الروتيني واستكشاف الأخطاء وإصلاحها والصيانة بكفاءة، مما يساعد على تقليل وقت التوقف وتكاليف التشغيل.