Como automatizar a inspeção de qualidade de garrafas ISBM

O que este artigo deve provar

Automatize a inspeção de qualidade de garrafas definindo primeiro os defeitos, selecionando câmeras e sensores para a tarefa óptica, controlando a apresentação da garrafa, vinculando a rastreabilidade da cavidade e comprovando o desempenho de falsos negativos/erros de fabricação. Uma base sólida começa com a coleta de exemplos reais de pontos pretos, névoa, marcas de injeção, rebarbas, falhas de sopro, deformações, arranhões e contaminação. O primeiro método de verificação é a rotulagem por gravidade e especificação do cliente. A partir daí, o artigo segue apenas verificações que podem alterar significativamente a resposta prometida pelo título. Quando um valor operacional exato depende do tipo de resina, do desenho da garrafa, do molde ou da máquina utilizada, a especificação aprovada do projeto controla a configuração final.

Defina o que o sistema de visão deve decidir.

Biblioteca de defeitos

Biblioteca de defeitos. Reúna exemplos reais de manchas pretas, névoa, marcas de injeção, flashes, impactos curtos, deformações, arranhões e contaminação. Classifique-os por gravidade e especificação do cliente. Para o banco de defeitos, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que podem comprová-lo. Para este tópico, o registro de engenharia deve conectar o banco de defeitos com a condição observada da garrafa e, em seguida, testar se o banco de defeitos corrobora o mesmo diagnóstico. Comprar uma câmera antes de definir os defeitos leva a imagens impressionantes, mas a decisões imprecisas.

Selecione os pontos de inspeção com base nos defeitos reais.

Cronograma de inspeção

Cronograma de inspeção. Escolha se a inspeção deve ser feita imediatamente após a moldagem, após o resfriamento, após o teste de vazamento ou antes do envase. Posicione cada verificação onde o defeito esteja estável e a apresentação da garrafa esteja controlada. Para o momento da inspeção, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Não julgue esse fator apenas pelo valor da IHM (Interface Homem-Máquina); compare-o com o resultado real da garrafa e só prossiga com a definição do momento da inspeção após a relação estar clara. Uma garrafa aquecida pode mudar de forma após a decisão visual.

Controle a apresentação e a iluminação das garrafas

Iluminação

Iluminação. Utilize iluminação de fundo, campo claro, campo escuro ou polarizada para detectar defeitos em garrafas transparentes. Teste as cores reais da resina e o brilho da superfície. Para a iluminação, defina primeiro o defeito ou a necessidade de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Mantenha a iluminação em seu nível de referência validado durante o teste do item, para que a resposta da garrafa possa ser atribuída a uma única causa. Raramente uma única configuração de iluminação revela com a mesma precisão tanto pequenos pontos pretos quanto arranhões superficiais sutis.

Orientação da garrafa

Orientação da garrafa. Controle a rotação e a posição de garrafas ovais, logotipos, portões ou painéis assimétricos. Utilize guias mecânicas ou recursos de rastreamento e verifique a repetibilidade na velocidade de produção. Para a orientação da garrafa, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha sensores, iluminação ou lógica que possam comprová-la. Utilize a menor alteração controlada que possa comprovar o efeito da orientação da garrafa e, em seguida, restaure a linha de base antes de tentar um ajuste diferente, como a orientação da garrafa. A orientação aleatória causa rejeições falsas quando o sistema compara a região errada.

Condições de trabalho para esta tarefa específica

Biblioteca de defeitos

Colete exemplos reais de manchas pretas, névoa, marcas de injeção, rebarbas, impactos superficiais, deformações, arranhões e contaminação.

Cronograma de inspeção

Escolha se deseja inspecionar imediatamente após a moldagem, após o resfriamento, após o teste de vazamento ou antes da embalagem.

Iluminação

Utilize iluminação de fundo, campo claro, campo escuro ou polarizada para detectar defeitos em garrafas transparentes.

Orientação da garrafa

Controle a rotação e a posição de garrafas ovais, logotipos, portões ou painéis assimétricos.

Inspecione o pescoço, o corpo, a base e a porta separadamente.

Inspeção do pescoço

Inspeção do pescoço. Verifique o acabamento da rosca/encaixe, rebarbas, indicadores de ovalização e contaminação usando óptica adequada. Combine a visão com sensores de calibre ou dimensionais quando as dimensões absolutas forem críticas. Para a inspeção do gargalo, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Este fator deve constar na folha de configuração, pois altera diretamente as condições sob as quais a inspeção do gargalo é avaliada. Um gargalo visualmente limpo ainda pode estar dimensionalmente fora da tolerância.

Adicione testes dimensionais ou de estanqueidade onde a visibilidade não for suficiente.

Base e portão

Base e portão. Inspecione o alinhamento da porta, pontos pretos, rachaduras, deformações da base e geometria do pé. Use múltiplos ângulos de câmera se saliências profundas ocultarem a porta. Para a base e a porta, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Se o resultado variar de acordo com a cavidade, compare o hardware local relacionado à base e à porta antes de prosseguir para a análise da base e da porta. Uma única câmera superior pode não detectar um defeito em uma base rebaixada.

O Visão geral da plataforma ISBM multimaterial Também ajuda a definir como a arquitetura da máquina, os materiais, os serviços públicos e as aplicações de garrafas se encaixam no nível da linha de produção.

Vincule os defeitos à cavidade e à receita.

Inspeção corporal

Inspeção corporal. Detecte cor, névoa, impactos curtos, deformações do painel e partículas estranhas dentro dos limites práticos do sistema óptico. Treine o sistema usando distribuições reais de bom/ruim, em vez de apenas imagens CAD perfeitas. Para inspeção da carroceria, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Este item é considerado resolvido somente quando a constatação permanecer repetível após a estabilização térmica e a próxima verificação, a inspeção da carroceria, não a contradizer. Paredes transparentes e reflexos podem criar bordas falsas que confundem a simples segmentação por limiar.

Rastreabilidade da cavidade

Rastreabilidade da cavidade. Associe cada garrafa à cavidade do molde, sempre que a máquina e a sequência de manuseio o permitirem. Monitore a taxa de defeitos por cavidade. Para rastreabilidade da cavidade, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Para repetibilidade, defina quem mede a rastreabilidade da cavidade, onde ela é medida e quais evidências da garrafa são necessárias antes de verificar a rastreabilidade da cavidade. A inspeção visual sem dados da cavidade identifica o descarte, mas perde a oportunidade de reparar a origem do problema rapidamente.

Lógica de Rejeição e Verificação de Projeto

Mecanismo de rejeição

Mecanismo de rejeição. Utilize uma ação de rejeição confirmada e um sensor para verificar se a garrafa defeituosa sai do fluxo de garrafas boas. Projete considerando a velocidade máxima da linha e a variação de garrafas. Para o mecanismo de rejeição, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Registre a resposta da garrafa ao lado da configuração ou medição do mecanismo de rejeição; esse registro se torna a condição inicial quando o mecanismo de rejeição for revisado. Uma inspeção correta é inútil se o portão de rejeição falhar ocasionalmente.

Validar rejeições falsas, escapes e mudanças de formato.

Validação

Validação. Desafie o sistema com conjuntos de defeitos conhecidos e quantifique as taxas de falsos positivos e falsos negativos em todos os SKUs. Repita o processo após alterações na iluminação, câmera, frasco ou software. Para a validação, defina primeiro o defeito ou a decisão de medição e, em seguida, escolha os sensores, a iluminação ou a lógica que possam comprová-la. Se o sintoma ou a meta de desempenho não se comportar conforme o previsto, retorne a validação à linha de base e investigue a validação em vez de simplesmente aplicar correções. Um sistema de visão que não é desafiado sistematicamente pode se desviar do padrão de qualidade do cliente.

Questões que surgem especificamente em Como automatizar a inspeção de qualidade de garrafas ISBM

Conclusão prática

Uma solução robusta para a questão de como automatizar a inspeção de qualidade de garrafas ISBM deve resistir a uma reinicialização e a um período completo de estabilização térmica. O registro de configuração deve, portanto, conectar a biblioteca de defeitos com a base, o ponto de entrada e o resultado da validação da garrafa. Uma única câmera superior pode não detectar um defeito em uma base rebaixada.