Mesin Cetak Inkjet dan Inspeksi

I. Deskripsi Proyek dan Peralatan

1. Nama Proyek

Sistem Inspeksi Botol PET untuk Verifikasi Tutup, Cincin Anti-Rusak, Level Cairan, dan Kode Inkjet

2. Fungsi Sistem

Sistem ini dirancang untuk inspeksi kualitas in-line berkelanjutan pada botol PET. Sistem ini memantau kondisi tutup, keutuhan cincin anti-rusak, level pengisian produk, dan kualitas pencetakan inkjet. Botol yang teridentifikasi tidak sesuai akan secara otomatis dikeluarkan dari aliran produksi.

3. Kecepatan Jalur Maksimum

Hingga 60.000 botol/jam

4. Bahan Botol yang Berlaku

PET

5. Volume Botol yang Berlaku

200 mL–2 L

II. Kondisi Lingkungan dan Lokasi

1. Ketinggian Instalasi yang Berlaku

5–3.000 m di atas permukaan laut

2. Suhu Lingkungan

5°C–40°C

3. Kelembaban Relatif

50%–65% RH

4. Persyaratan Lokasi Instalasi

Pelanggan harus menyediakan area pemasangan dengan kerataan lantai, kekuatan struktural, dan kemampuan menahan beban yang memadai. Kondisi lokasi yang relevan harus memenuhi standar nasional yang berlaku untuk memastikan kinerja peralatan yang stabil dan andal.

5. Penyimpanan dan Pengawetan

Setelah pengiriman, peralatan, rakitan, dan komponen cadangan harus disimpan dalam lingkungan penyimpanan yang memenuhi persyaratan yang berlaku. Untuk peralatan yang disimpan sebelum pemasangan, pelumasan, pemeriksaan, dan tindakan pengawetan yang sesuai harus dilakukan untuk melindungi dari korosi, deformasi, dan bentuk kerusakan lainnya yang dapat berdampak buruk pada pemasangan, komisioning, atau pengoperasian selanjutnya.

III. Persyaratan Utilitas

1. Pasokan Listrik

220 VAC, 50 Hz, satu fasa

Pasokan listrik harus diatur oleh pelanggan. Setiap tegangan khusus atau konfigurasi kelistrikan harus ditentukan sebelum desain dan pembuatan peralatan. Perubahan pada kebutuhan daya standar dapat memengaruhi konfigurasi teknis, waktu produksi, dan biaya akhir peralatan.

2. Konsumsi Daya

Sekitar 2,4 kW

3. Daya Kontrol

24 VDC

4. Udara Bertekanan

4–12 Pa

Pelanggan bertanggung jawab untuk menyediakan pipa udara bertekanan dari sumber udara pabrik ke titik sambungan unit inspeksi utama.

Catatan: Spesifikasi udara bertekanan harus dikonfirmasi ulang sebelum rilis akhir. 4–12 Pa sangat rendah untuk peralatan pneumatik industri dan mungkin dimaksudkan sebagai 4–12 bar atau 0,4–1,2 MPa.

IV. Konfigurasi Sistem dan Proses Inspeksi

1. Pengaturan Instalasi

Sistem inspeksi dirancang untuk integrasi langsung ke dalam jalur konveyor botol PET yang sudah ada. Sistem ini harus diposisikan di stasiun inspeksi yang ditentukan sesuai dengan tata letak jalur produksi dan urutan proses yang sebenarnya.

2. Cacat yang Akan Diperiksa

Sistem dapat mengidentifikasi ketidaksesuaian berikut:

• Tutup hilang

• Tutup terpasang di atas posisi yang ditentukan

• Tutup miring atau tidak terpasang dengan benar

• Cincin segel rusak atau patah

• Tingkat cairan yang tidak mencukupi

• Kode inkjet hilang

• Pencetakan inkjet yang berlebihan atau tidak normal

3. Alur Kerja Inspeksi

Langkah 1 – Pendaftaran Botol dan Pelacakan Posisi

Saat botol memasuki area inspeksi, sensor posisi mendeteksi kedatangannya dan memulai urutan inspeksi. Sistem kontrol memberikan ID pelacakan unik untuk setiap botol dan menghubungkan ID ini dengan umpan balik posisi encoder.

Hal ini memungkinkan setiap botol dilacak secara akurat saat bergerak melalui bagian inspeksi dan penolakan.

Langkah 2 – Akuisisi dan Evaluasi Gambar

Sinyal posisi digunakan untuk mengoordinasikan pengambilan gambar. Kamera dipicu untuk memeriksa tiga area yang ditentukan pada botol:

• Tutup dan cincin anti-rusak

• Tingkat cairan internal

• Tanda cetak tinta

Gambar yang diperoleh ditransfer ke unit pemrosesan visi untuk dianalisis. Perangkat lunak inspeksi mengevaluasi karakteristik yang relevan sesuai dengan kriteria kualitas yang telah ditentukan.

Status inspeksi yang dihasilkan ditampilkan pada HMI (Antarmuka Manusia-Mesin) untuk pemantauan operator dan secara bersamaan dikomunikasikan ke PLC (Pengontrol Logika Terprogram) untuk operasi kontrol selanjutnya.

Catatan: Inspeksi tinta mengevaluasi karakter atau tanda yang dicetak pada botol/tutup, bukan kondisi fisik atau status operasi printer tinta.

Langkah 3 – Penolakan Otomatis

Jika hasil inspeksi ditentukan cacat, sistem mencatat ID botol yang sesuai dan terus memantau posisinya menggunakan umpan balik encoder.

Ketika botol yang teridentifikasi mencapai stasiun penolakan, PLC mengaktifkan mekanisme penolakan pada waktu yang tepat. Penolak kemudian hanya mengeluarkan botol cacat yang sesuai, sementara botol yang memenuhi syarat terus berjalan melalui jalur produksi.

Proses lengkap ini mengintegrasikan identifikasi botol, inspeksi gambar, pemrosesan hasil, pelacakan posisi, dan penolakan otomatis, sehingga sistem dapat mempertahankan kontrol kualitas yang andal bahkan pada kecepatan produksi yang tinggi.

4. Komponen mekanis peralatan

5. Komposisi kelistrikan peralatan

6. Diagram struktur kabinet pengujian

Deteksi level cairan penutup (deteksi level cairan penutup di stasiun satu dan tiga)

Inspeksi pencetakan inkjet (stasiun 2, inspeksi pencetakan inkjet kamera tunggal)

7. Inspeksi Tutup

Modul inspeksi ini menggunakan tiga kamera CCD yang dipasang pada sudut pandang berbeda untuk menangkap profil visual yang komprehensif dari setiap botol PET, secara signifikan mengurangi area buta dan meningkatkan cakupan inspeksi. Lensa optik yang dirancang khusus membantu meminimalkan gangguan dari cahaya sekitar dan mengontrol distribusi cahaya, memastikan akuisisi gambar yang konsisten dan andal. Sistem visi ini terutama digunakan untuk mengidentifikasi cacat terkait tutup, termasuk tutup yang hilang, tutup yang terlalu menonjol, tutup yang posisinya salah atau miring, serta tutup yang retak, rusak, atau cacat lainnya.

8. Deteksi Level Cairan

Modul inspeksi ini menggunakan kamera CCD untuk memperoleh gambar tampak depan dari level cairan di dalam setiap botol PET. Selama pengambilan gambar, botol dijaga tetap diam untuk mempertahankan permukaan cairan yang stabil dan hampir horizontal. Gambar yang ditangkap diproses menggunakan algoritma visi berbasis kontras, di mana bagian yang terisi di bawah permukaan cairan direpresentasikan dalam warna hitam, sedangkan area yang tidak terisi di atasnya ditampilkan dalam warna putih. Sistem kemudian menganalisis batas antara kedua wilayah tersebut dan membandingkan posisinya dengan level referensi yang telah ditentukan untuk menentukan apakah level cairan aktual berada dalam rentang yang ditentukan atau di bawah ambang batas yang diperlukan.

9. Inspeksi Pencetakan Tinta

Modul inspeksi ini dilengkapi dengan kamera CCD untuk pengambilan gambar bagian depan dari tanda tinta yang diterapkan pada badan botol dan tutupnya. Gambar yang ditangkap diproses melalui algoritma visi khusus untuk mengevaluasi konten cetakan dan mengidentifikasi tanda yang hilang, abnormal, atau tidak sesuai lainnya. Setelah cacat cetak terdeteksi, sistem secara otomatis mengirimkan sinyal penolakan yang sesuai untuk mengeluarkan botol yang cacat dari jalur produksi. Modul ini mendukung berbagai kombinasi warna, termasuk cetakan hitam pada tutup kuning dan cetakan putih pada tutup hitam, memberikan inspeksi yang andal dalam berbagai kondisi penandaan.

10. Akurasi deteksi