دليل الفحص الآلي للبطاقات التعريفية
مات ويلتون
مدير
جدول المحتويات
مشاركة
يستخدم الفحص الآلي للملصقات كاميرا وبرنامج معالجة الصور لفحص المنتجات أثناء انتقالها عبر خط الإنتاج. وبناءً على الإعداد، يمكن للنظام التحقق من وجود الملصق ووضعه بشكل صحيح، وقراءة الرموز المطبوعة، ومقارنة المعلومات ببيانات المنتج المعتمدة، ورفض العنصر التالف أو غير المطابق للمواصفات. يكمن التحدي في اختيار عمليات الفحص والتحقق التي تتوافق مع الظروف الفعلية للعبوة والملصق وخط الإنتاج. فما هي عمليات الفحص التي تحتاجها، وهل يمكن تشغيلها على خط الإنتاج الحالي لديك؟
1. ما هو الفحص الآلي للملصقات؟
الفحص الآلي للملصقات هو عملية تحقق عبر الرؤية الحاسوبية على خط الإنتاج (In-line machine vision) للتحقق من الوضع الفعلي للملصق والمعلومات المطبوعة عليه في آنٍ واحد.
يتحقق النصف الأول من العملية مما إذا كان الملصق موجوداً، وموضوعاً في مكانه الصحيح، وسليماً ظاهرياً. بينما يتحقق النصف الآخر مما إذا كان المحتوى المطبوع مقروءاً وصحيحاً. قد يقوم النظام بأحد النصفين أو بكليهما، وذلك اعتماداً على مخاطر الإنتاج وموقع الفحص المتاح.
2. ما الذي يتحقق منه نظام فحص الملصقات؟
يتم اختيار الكاميرا والإضاءة والبرمجيات لتناسب نوع العيب وسطح المنتج. تستطيع كاميرا واحدة إجراء العديد من عمليات الفحص في مكان يظهر فيه الملصق بوضوح في صورة واحدة. وقد تحتاج العبوة المستديرة إلى زوايا رؤية من أكثر من اتجاه.
الفحص | ما الذي يكتشفه | الطريقة |
|---|---|---|
الوجود | ملصق مفقود أو جزء مفقود من الملصق | البحث عن منطقة الملصق المتوقعة، أو الحافة، أو ميزة مطبوعة محددة |
الموضع والارتفاع | الملصق مرتفع جداً، أو منخفض جداً، أو غير متمركز في المنتصف | قياس حواف الملصق أو الميزات المرجعية مقارنة بالحدود المحددة |
الانحراف | الملصق مائل أو ملتف بالنسبة للعبوة أو العبوة الكرتونية | مقارنة حواف الملصق أو الرسومات بالزاوية المتوقعة |
الملصقات المزدوجة | وضع ملصقين متداخلين فوق بعضهما البعض | كشف الحواف غير المتوقعة، أو السماكة الزائدة، أو الطباعة المكررة |
التجاعيد، والتمزقات، والفقاعات، وعدم الالتصاق الكامل | تلف ظاهر، أو حواف مرتفعة، أو هواء محبوس، أو ملصق مرتخٍ | أدوات تحديد الحواف والبقع (Blob and edge tools)، مع اختيار إضاءة تكشف عيوب السطح |
ملصق خاطئ مقارنة بالنموذج الأصلي المعتمد | تصميم فني غير صحيح، أو اختلاف في طراز المنتج، أو تخطيط طباعة خاطئ | مطابقة الأنماط (Pattern matching) مع مرجع معتمد |
رموز التاريخ والتشغيلة مقروءة وصحيحة | بيانات متغيرة مفقودة، أو غير واضحة، أو غير صحيحة | تقنية OCR أو OCV، مع التحقق من الرمز أو التنسيق المتوقع |
قراءة الرمز الشريطي (الباركود)، وتقييم جودته، والتحقق منه مع البيانات المطبوعة | رمز غير مقروء أو عدم تطابق بين الباركود والتشغيلة المطبوعة أو بيانات المنتج | فك تشفير الباركود، وتقييم جودته، ومقارنة البيانات |
جودة الطباعة | أحرف مفقودة، أو لطخات حبر، أو انقطاعات، أو طباعة غير متسقة | تحليل التباين، أو الحواف، أو الأنماط؛ واستخدام تقنية OCR/OCV للنصوص |
القراءة الناجحة للرمز بحد ذاتها لا تؤكد أن الرمز ينتمي إلى المنتج الصحيح. على سبيل المثال، يمكن للنظام فك تشفير الباركود وقراءة رمز التشغيلة المطبوع ومقارنة حقول محددة. ولكن يجب أن تأتي القيم المتوقعة من وصفة الإنتاج (Recipe) أو أمر التشغيل أو أي مصدر آخر محدد.
اقرأ المزيد عن قراءة الباركود والرموز ثنائية الأبعاد (2D) هنا.
3. كيف تحصل على فحص موثوق للملصقات الصعبة؟
يبدأ الفحص الموثوق للملصقات بتحديد الكاميرا، والعدسة، والإضاءة المناسبة للمنتج الفعلي والعيوب المتوقعة. تعد خبرة التطبيق لدى مجموعة AIET أمراً أساسياً؛ فالإعداد الذي يناسب ملصقاً ورقياً مطفأ اللمعة قد لا يعطي صورة مستقرة وواضحة على ملصق شفاف، أو طبقة بلاستيكية لامعة، أو زجاجة، أو عبوة PET منحنية.
يتم اختيار الإضاءة لإظهار الميزات المطلوبة بوضوح. يمكن للإضاءة المنتشرة (Diffuse illumination) أن تقلل وتوازن الانعكاسات، بينما تكشف الإضاءة من زوايا منخفضة الحواف المرتفعة، والتجاعيد، والفقاعات. وتساعد مرشحات الاستقطاب (Polarising filters) في التخلص من التوهج المنعكس من الأسطح اللامعة، في حين يزيد اختيار الطول الموجي المناسب للضوء من التباين بين الملصق والطباعة والعبوة. كما يساعد تركيب غطاء واقٍ حول الكاميرا ومنطقة الفحص في التحكم بتغيرات الضوء المحيط.
بالنسبة للحاويات المستديرة، تحدد مجموعة AIET زوايا رؤية متعددة للكاميرا أو ترتيباً بصرياً بزاوية 360 درجة لتغطية السطح المطلوب بالكامل. وفي الحالات التي تتحرك فيها المنتجات بسرعة، تساعد الإضاءة الومضية (Strobed lighting) ومحفزات التشفير (Encoder triggering) على التقاط صور حادة ومحددة بدقة وثبات. ويتم تقييم هذا الإعداد على عينات من المنتجات لضمان بناء أدوات الفحص بناءً على جودة الصورة التي يمكن للنظام إنتاجها بشكل موثوق.
4. ما هي السرعة التي يمكن أن يعمل بها نظام فحص الملصقات؟
تعتمد سرعة الفحص على جودة الصورة، وعدد عمليات التحقق، والزوايا المطلوبة، والوقت المتاح قبل وصول المنتج إلى نقطة الرفض. وبشكل عام، تحتاج عمليات التحقق من الوجود والموقع إلى وقت معالجة أقل من عمليات قراءة والتحقق من حقول نصية متعددة متغيرة البيانات.
كدليل تخطيطي، قد تعمل خطوط الكرتون والأكياس ذات الحركة المتقطعة بسرعات تتراوح بين عشرات إلى مئات الوحدات في الدقيقة. أما خطوط العبوات المستمرة فيمكن أن تصل سرعتها إلى 600 منتج في الدقيقة.
عند السرعات العالية، يساعد وقت التعريض القصير (Short exposure) على منع غباش الحركة (Motion blur). ويمكن للضوء الومضي (Strobe) أن يصدر وميضاً ساطعاً وقصيراً أثناء التقاط الصورة. كما يمكن لمحفز المشفر (Encoder trigger) مزامنة عملية التقاط الصور مع حركة المنتج، وهو أمر مفيد عند تذبذب سرعة حزام الناقل. ويجب اختبار توقيت الفحص والرفض معاً عند سرعة الخط المستهدفة.
5. ما هو إعداد فحص الملصقات المناسب لخط الإنتاج الخاص بك؟
تقدم مجموعة AIET ثلاثة طرق لفحص الملصقات بأنظمة الرؤية الحاسوبية، وذلك بناءً على الجهة التي ستتولى هندسة أنظمة التحكم وتركيب المعدات.
الطريقة | المعدات المقدمة | جهة الدمج والتركيب | الوقت النموذجي للتركيب |
|---|---|---|---|
تحديث وإضافة كاميرا فقط (Retrofit camera) | الكاميرا، والعدسة، والإضاءة. ويمكن أن يقتصر النطاق على توريد الأجهزة فقط أو يشمل عملية الدمج والتشغيل. | يقوم مهندسو التحكم لدى العميل بدمجها إذا كانت لديهم الإمكانيات الكافية. وفي حال عدم توفرها، يمكن لمجموعة AIET تولي عملية الدمج والربط مع نظام PLC والتشغيل التجريبي. | ساعة واحدة لتركيب الأجهزة. ومن يوم إلى يومين إذا تولت مجموعة AIET أيضاً عملية الدمج والتشغيل التجريبي. |
تحديث متكامل جاهز للتشغيل (Turnkey retrofit) | الكاميرا، والإضاءة، وقواعد التثبيت، وآلية الرفض، والربط مع نظام PLC، والتشغيل التجريبي على خط الإنتاج الحالي. | تقوم مجموعة AIET بتسليم النظام وهو يعمل بكفاءة كاملة. | من يوم إلى 3 أيام في الموقع. |
الدمج من خلال الشركة المصنعة للآلة (Machine builder integration) | نظام الفحص ودعم التطبيق أثناء مرحلة تصنيع الآلة. | يمكن للشركة المصنعة للآلة دمج النظام بدعم من مجموعة AIET، أو يمكن لمجموعة AIET إتمام عملية الدمج بالكامل. | من يوم إلى 3 أيام لدمج نظام الفحص والتشغيل التجريبي، ويتم جدولتها ضمن عملية تصنيع الآلة. |
عند توريد الكاميرا فقط، يتعين على العميل تولي مسؤولية التثبيت، ونظام التحفيز (Triggering)، وبرمجيات الرفض، واختبارات الإنتاج. أما التحديث المتكامل الجاهز للتشغيل (Turnkey retrofit) فيتضمن كل هذه العناصر على خط الإنتاج الحالي ويتم تسليمه جاهزاً للعمل. وبالنسبة للآلات الجديدة، فإن دمج تطبيق الفحص أثناء تصنيع الآلة يتيح مراعاة موضع الكاميرا والإضاءة ومناولة المنتج معاً كمنظومة متكاملة.
6. ماذا يحدث عند فشل فحص الملصق؟
يرسل نظام الفحص نتيجة القبول أو الرفض (Pass/Fail) إلى أنظمة التحكم في الخط. ويقوم نظام PLC بتتبع المنتج إلى نقطة الرفض، حيث تقوم آلية مثل نفث الهواء أو دافع ميكانيكي بإزالة المنتج المرفوض. وتعتمد طريقة الرفض على وزن المنتج، وتخطيط حزام الناقل، والمسافات الفاصلة، والوقت المستغرق بين التقاط الصورة والوصول إلى محطة الرفض.
ويمكن لعملية تسجيل وحفظ الصور والنتائج ربط الصورة الملتقطة وبيانات الفحص بعملية إنتاج معينة لأغراض التتبع أو مراجعة الأخطاء. وعند تغيير المنتج على الخط، يمكن للمشغل المعتمد اختيار أو إدخال وصفة المنتج الجديد، بما في ذلك نمط الملصق المتوقع، وتنسيق الرمز، وحدود الفحص. ويجب فحص الوصفة الجديدة باستخدام عينات جيدة وعينات معيبة عمداً قبل استئناف الإنتاج.
7. ماذا تجهز قبل الاتصال بنا
أنواع العبوات وأحجامها، بما في ذلك المجموعة التي يتم مناولتها على الخط.
مادة الملصق، ولونه، ومظهره النهائي، بما في ذلك الأجزاء الشفافة أو المعدنية.
سرعة الخط بعدد الوحدات في الدقيقة، وأي تغيرات في السرعة أثناء التشغيل.
صور لحزام الناقل تظهر المساحة المتوفرة على جانبي آلة وضع الملصقات ومواضع الكاميرا المحتملة.
الرموز المطبوعة على الملصق، بما في ذلك التاريخ، ورمز التشغيلة، ونوع الباركود.
آلية الرفض ونظام PLC الحاليين، بما في ذلك كيفية التعامل مع إشارة الرفض حالياً.
العيوب الحالية التي تنفذ وتمر عبر الخط، مع توفير عينات من المنتجات أو صور واضحة لها إن وجدت.
كيف تساعدك AIET
تقوم مجموعة AIET بمراجعة عينات المنتجات والملصقات لتقييم مهمة الفحص، ثم تستخدم تجارب الإضاءة للتحقق مما إذا كان من الممكن رؤية الميزات المطلوبة بشكل موثوق. وتأخذ مراجعة التطبيق في الاعتبار موضع الكاميرا، والعدسة، والإضاءة، وأدوات الفحص، وإشارات الخط، ونقطة الرفض. ويمكن تنفيذ المشروع كتوريد للكاميرا والعدسة والإضاءة لفريق التحكم الداخلي لدى العميل، أو كتحديث متكامل جاهز للتشغيل، أو كتطبيق مدمج في تصنيع آلة جديدة. وتوفر مجموعة AIET دعماً محلياً في جميع أنحاء دولة الإمارات العربية المتحدة ودول مجلس التعاون الخليجي. اطلع على خدمة فحص الملصقات بأنظمة الرؤية الحاسوبية.
تحدث إلى مجموعة AIET
لتحديد متطلبات تطبيقك، يرجى إرسال عينات من الملصقات أو العبوات، وسرعة الخط، وصور لحزام الناقل وآلة وضع الملصقات، ووصف للعيوب التي تمر دون كشفها. ويرجى تضمين تفاصيل نظام الرفض ونظام PLC الحاليين إن وجدا. وتساعد هذه المعلومات في تحديد ما إذا كانت كاميرا واحدة تكفي لتغطية عمليات الفحص المطلوبة من موضع واحد أم أن التطبيق يتطلب زوايا رؤية متعددة. اتصل بمجموعة AIET بشأن تطبيق فحص الملصقات.
الأسئلة الشائعة
ما هو الفحص الآلي للملصقات؟
يستخدم الفحص الآلي للملصقات كاميرا وبرنامج معالجة صور للتحقق من الملصقات الموجودة على المنتجات أثناء تحركها على خط الإنتاج. واعتماداً على التطبيق، يمكنه التحقق من وجود الملصق وموضعه، وفحص العيوب الظاهرة، وقراءة الرموز المطبوعة، ومقارنة البيانات، وإرسال إشارة لرفض المنتجات المعيبة.
هل يمكن إضافة نظام فحص الملصقات إلى خط إنتاج حالي؟
نعم، يمكن تركيب نظام فحص الملصقات وتحديثه على خط إنتاج حالي إذا كان هناك موضع مناسب للكاميرا ووقت كافٍ لتحفيز الفحص ورفض المنتج المعيب. ويجب أن يراعي هذا التحديث طريقة مناولة المنتج، والإضاءة، وإشارات الPLC، ومساحة التثبيت، وآلية الرفض.
هل يمكن للكاميرا التحقق من صحة تاريخ الانتهاء، وليس فقط طباعته؟
نعم، يمكن للكاميرا قراءة تاريخ الانتهاء بتقنية OCR أو OCV ومقارنة النتيجة بالتنسيق أو القيمة المتوقعة المزودة من نظام الإنتاج أو وصفة المنتج. ويجب تحديد مصدر التاريخ المتوقع بدقة؛ إذ إن مجرد اكتشاف وجود أحرف مطبوعة لا يؤكد صحتها.
هل يعمل نظام فحص الملصقات على الملصقات الشفافة؟
نعم، يمكن فحص الملصقات الشفافة، ولكن يجب أن تظهر الإضاءة وزاوية الكاميرا ميزات تميز الملصق عن العبوة. وتؤثر الانعكاسات ولون الخلفية وانحناء العبوة على جودة الصورة، لذا يلزم إجراء اختبارات على عينات لتحديد عمليات الفحص الموثوقة.
ما هي السرعة القصوى التي يمكن أن يعمل بها نظام فحص الملصقات؟
تعتمد السرعة التي يمكن تحقيقها على نوع عمليات الفحص، وجودة الصورة، والمسافة بين المنتجات، وعدد زوايا الكاميرا، وتوقيت الرفض. وعادةً ما يحتاج الفحص البسيط للوجود إلى وقت معالجة أقل مقارنة بتقنية OCR المدمجة مع التحقق من الباركود. ويجب اختبار التطبيق بالكامل عند سرعة الخط المستهدفة.
ما الفرق بين تقنيتي OCR و OCV؟
تقنية OCR (التعرف الضوئي على الحروف) تقرأ الحروف وتحولها إلى بيانات رقمية. أما تقنية OCV (التحقق الضوئي من الحروف) فتتحقق من الحروف بمقارنتها بقيمة متوقعة أو مرجع محدد. ويمكن لنظام الملصقات استخدام OCR لقراءة التاريخ، ثم مقارنته بالتاريخ أو التنسيق المطلوب. اقرأ المزيد هنا.
كم من الوقت يستغرق إعداد منتج جديد؟
يعتمد وقت الإعداد على مدى اختلاف العبوة الجديدة والملصق والطباعة ومعايير الفحص عن الوصفة الحالية. وقد يتطلب هذا التغيير تحديد مناطق صور جديدة، وتنسيقات رموز، وأنماط مرجعية، وحدود جديدة. ويجب اختبار الوصفة باستخدام عينات جيدة ومعيبة معروفة قبل اعتمادها وتشغيلها.
هل يمكن دمج نظام فحص الملصقات في آلة جديدة؟
نعم، يمكن دمج نظام فحص الملصقات في آلة جديدة لوضع الملصقات، أو التعبئة، أو التغليف أثناء مرحلة تصنيعها. ويستطيع مصنع الآلة التخطيط المسبق لتثبيت الكاميرا، والإضاءة، ونظام تحفيز المنتج، والربط مع الPLC، وآلية الرفض مع مراعاة تدفق المنتج، مع توفير دعم التطبيق أثناء التطوير.
