Phân tích kỹ thuật về kiểm tra kép đối với lớp phủ dạng gói mềm: Phân tích công nghệ cốt lõi của hệ thống theo dõi chất lượng lớp phủ ARISE CTS 3.0
[ Định vị kỹ thuật : Giải pháp kiểm tra tích hợp tự phát triển, xây dựng hệ thống công nghệ kiểm soát chất lượng khác biệt]
Trong lĩnh vực kiểm tra trực tuyến bao bì mềm, hầu hết các thiết bị chỉ được trang bị một mô-đun kiểm tra duy nhất. Ngược lại, ARISE đã tự phát triển hệ thống công nghệ hoàn chỉnh kiểm tra kép kết hợp vi sóng-radar + thị giác CTS 3.0 , cho phép vận hành cộng tác đồng bộ hai loại kiểm tra. Giải pháp này không chỉ đơn giản là sự chồng ghép của hai cảm biến, mà là một giải pháp công nghệ tích hợp phần cứng-phần mềm hoàn chỉnh được hình thành qua nhiều năm tích lũy nghiên cứu và phát triển.
Mục lục
Kiến trúc kỹ thuật tích hợp ba lớp, thực hiện đầy đủ việc kiểm soát chất lượng toàn diện cho lớp phủ.
Lớp 1: Thu thập dữ liệu cộng tác bởi nhiều cảm biến khác nhau ở lớp nhận thức
Mô-đun radar vi sóng
Thiết bị này sử dụng công nghệ vi sóng băng tần độc quyền được tùy chỉnh, có khả năng xuyên qua các vật liệu như chất nền PET, mực in, muội than, lớp phủ gốm, v.v. Bằng cách dựa vào sóng điện từ để xuyên qua lớp phủ và giao diện chất nền, sự chênh lệch pha được tạo ra, cho phép tính toán chính xác mật độ diện tích lớp phủ. Thiết bị này không bị ảnh hưởng bởi màu sắc bề mặt màng, hoa văn in hoặc điều kiện bề mặt, và luôn cho ra dữ liệu trọng lượng cơ bản của lớp phủ chính xác.
Mô-đun thị giác máy
Máy được trang bị camera công nghiệp độ phân giải cao, kết hợp với hệ thống đèn LED vòng đa góc để giảm thiểu nhiễu phản xạ. Máy tích hợp thuật toán nhận diện khuyết tật dựa trên học sâu do chính hãng phát triển, có khả năng nhận diện hơn hai mươi khuyết tật bề ngoài lớp phủ thường gặp như lớp phủ mỏng, tích tụ keo, vết xước, bọt khí, v.v.
Mô-đun hỗ trợ kiểm tra phụ trợ
- Thiết bị kiểm tra phụ trợ bằng tia X mềm: Liều lượng bức xạ của thiết bị tuân thủ các tiêu chuẩn kiểm soát an toàn trong nước và có thể được sử dụng để kiểm tra phụ trợ trọng lượng cơ bản của lớp phủ.
- Bộ phận đo điểm laser: Thực hiện thu thập dữ liệu chính xác cao tại một điểm cố định để hiệu chuẩn các giá trị đo của radar.
- Bộ phận nhận dạng hình ảnh O+K: Thực hiện phân loại và đánh giá chính xác các loại khuyết tật khác nhau.
Lớp 2: Lớp Hợp nhất – Xác minh cộng tác dữ liệu đa nguồn (Công nghệ cốt lõi tự phát triển)
Có sự khác biệt cố hữu về tần số lấy mẫu giữa thiết bị radar và thiết bị thị giác, và hai hệ tọa độ dữ liệu này không thể tự nhiên được căn chỉnh, đây là một thách thức kỹ thuật phổ biến trong ngành.
Các giải pháp hỗ trợ tự phát triển có mục tiêu của ARISE:
- Giải pháp tự phát triển để đồng bộ hóa thời gian: Một linh kiện kích hoạt đồng bộ phần cứng tự phát triển được sử dụng để đạt được sự đồng bộ lấy mẫu ở mức mili giây/micro giây giữa radar và thị giác, đảm bảo rằng hai tập dữ liệu tương ứng với cùng một vị trí và cùng một khoảng thời gian trên web.
- Giải pháp đăng ký chính xác theo không gian: Thuật toán hiệu chỉnh tự động điểm đặc trưng tự phát triển giúp khớp bản đồ phân bố mật độ vùng radar với hệ tọa độ hình ảnh quan sát, với sai số đăng ký được kiểm soát trong phạm vi 0.1 mm.
- Mô hình đánh giá kết hợp dữ liệu kép: Nó tích hợp thuật toán xác suất đồng thời dựa trên suy luận Bayes, phân tích toàn diện dữ liệu trọng lượng dựa trên radar và hình ảnh trực quan để xác định nguyên nhân gốc rễ của các khuyết tật.
Ví dụ, khi radar phát hiện trọng lượng cơ bản của lớp phủ cao trong khi hình ảnh trực quan cho thấy bề mặt màng mịn không có khuyết tật, hệ thống có thể giúp phân biệt xem vấn đề là do sự dao động độ nhớt của chất kết dính hay do sai lệch khe hở trục lăn định lượng, cung cấp thông tin tham khảo rõ ràng cho dây chuyền sản xuất.
Lớp 3: Lớp ứng dụng – Cảnh báo phân cấp thông minh và tối ưu hóa quy trình
Cơ chế cảnh báo chung đa cấp
- Phát hiện bất thường bởi một thiết bị duy nhất: Cảnh báo màu vàng, yêu cầu người vận hành xem xét khi cần thiết;
- Phát hiện bất thường đồng thời bằng cả radar và hệ thống thị giác: Cảnh báo đỏ, khuyến nghị dừng sản xuất để khắc phục sự cố;
- Sự khác biệt giữa hai bộ dữ liệu dẫn đến: Cảnh báo màu cam, cần xem xét và xác nhận thủ công.
Chức năng tối ưu hóa quy trình hỗ trợ bởi AI
Hệ thống tích lũy dữ liệu kiểm tra sản xuất dài hạn, phân tích các mô hình biến động lớp phủ thông qua thuật toán và tự động xuất ra các thông số vận hành tham khảo được đề xuất phù hợp với dây chuyền sản xuất, bao gồm tốc độ sản xuất, nhiệt độ lò, độ nhớt của chất kết dính, khe hở trục lăn, v.v. Với thời gian sử dụng lâu dài, độ chính xác của phán đoán liên tục được cải thiện.
Tích lũy công nghệ khác biệt trong giải pháp, tạo ra nhiều rào cản gia nhập thị trường.
- Tích lũy kinh nghiệm nghiên cứu và phát triển phần cứng RF: Việc lựa chọn dải tần số, cấu trúc anten và mạch xử lý tín hiệu cho radar vi sóng đòi hỏi quá trình nghiên cứu và phát triển lâu dài trong lĩnh vực tần số vô tuyến. Toàn bộ hệ thống phần cứng đã được doanh nghiệp tự phát triển và tùy chỉnh.
- Dự trữ thuật toán hợp nhất liên ngành: Thuật toán kết hợp kiểm tra kép tích hợp nhiều lĩnh vực bao gồm xử lý tín hiệu, thị giác máy tính và thống kê toán học. Chu kỳ nghiên cứu và phát triển hoàn chỉnh tương đối dài và đòi hỏi tối ưu hóa lặp đi lặp lại liên tục.
- Thu thập dữ liệu đo lường thực tế trên dây chuyền sản xuất quy mô lớn: Dựa trên nhiều năm kinh nghiệm thực hiện các dự án lắp đặt tại chỗ trên khắp các ngành công nghiệp trên toàn quốc, một lượng lớn mẫu sản phẩm thực tế trên web đã được tích lũy để phục vụ việc đào tạo liên tục mô hình đánh giá lỗi.
- Khả năng kỹ thuật điện toán thời gian thực cho dây chuyền sản xuất tốc độ cao: Việc tối ưu hóa sâu rộng phần mềm và phần cứng đã được thực hiện cho các dây chuyền sản xuất phủ tốc độ cao lên đến 300 m/phút, đáp ứng các yêu cầu tính toán đồng bộ thời gian thực cho lượng lớn dữ liệu hình ảnh và radar. Toàn bộ giải pháp kiểm tra tích hợp này được xây dựng thông qua quá trình nghiên cứu và phát triển lâu dài cùng việc triển khai dự án, khiến nó khó có thể sao chép trong thời gian ngắn.
Lộ trình phát triển sản phẩm theo chu kỳ lặp lại
- CTS 1.0: Chức năng đo mật độ diện tích lớp phủ cơ bản đã được triển khai.
- CTS 2.0: Thêm mô-đun lưu trữ và truy xuất nguồn gốc dữ liệu lô sản xuất
- CTS 3.0: Tích hợp radar vi sóng + hệ thống thị giác đồng bộ kiểm tra kép, quét toàn chiều rộng, giao tiếp với hệ thống MES, cảnh báo bất thường đa cấp và hỗ trợ điều khiển phối hợp dẫn hướng/lực căng/đăng ký màu sắc màng phim.
- CTS 4.0: (Lập kế hoạch R&D): Tối ưu hóa quy trình chủ động dựa trên AI, bảo trì thiết bị dự đoán và nền tảng trực quan hóa mô hình kỹ thuật số song sinh.
ARISE liên tục cải tiến công nghệ kiểm tra tích hợp của mình, cung cấp các giải pháp kiểm soát chất lượng lớp phủ hoàn thiện cho các ngành công nghiệp bao gồm bao bì mềm, băng dính, màng phim và vật liệu màng pin lithium.
ARISE, công ty liên tục đổi mới công nghệ điều khiển web, cung cấp các giải pháp điều khiển web toàn diện.