Machine d'impression et d'inspection à jet d'encre

I. Description du projet et de l'équipement

1. Nom du projet

Système d'inspection de bouteilles PET pour la vérification du bouchon, de la bague de sécurité, du niveau de liquide et du code à jet d'encre

2. Fonction du système

Le système est conçu pour l'inspection qualité en ligne continue des bouteilles PET. Il surveille l'état du bouchon, l'intégrité de la bague de sécurité, le niveau de remplissage du produit et la qualité de l'impression à jet d'encre. Les bouteilles identifiées comme non conformes sont automatiquement retirées du flux de production.

3. Vitesse maximale de la ligne

Jusqu'à 60 000 bouteilles/heure

4. Matériau de bouteille applicable

PET

5. Volume de bouteille applicable

200 mL–2 L

II. Conditions environnementales et du site

1. Altitude d'installation applicable

5–3 000 m au-dessus du niveau de la mer

2. Température ambiante

5°C–40°C

3. Humidité relative

50%–65% HR

4. Exigences du site d'installation

Le client doit fournir une zone d'installation présentant une planéité de sol, une résistance structurelle et une capacité de charge adéquates. Les conditions du site concerné doivent être conformes aux normes nationales applicables afin de garantir des performances stables et fiables de l'équipement.

5. Stockage et conservation

Après la livraison, l'équipement, les ensembles et les composants de rechange doivent être conservés dans un environnement de stockage répondant aux exigences applicables. Pour l'équipement stocké avant l'installation, des mesures appropriées de lubrification, d'inspection et de conservation doivent être mises en œuvre pour le protéger contre la corrosion, la déformation et d'autres formes de détérioration susceptibles d'affecter négativement l'installation, la mise en service ou l'exploitation ultérieures.

III. Exigences relatives aux services publics

1. Alimentation électrique

220 VCA, 50 Hz, monophasé

L'alimentation électrique doit être fournie par le client. Toute tension spéciale ou configuration électrique doit être spécifiée avant la conception et la fabrication de l'équipement. Les modifications apportées aux exigences standard d'alimentation peuvent affecter la configuration technique, le délai de production et le coût final de l'équipement.

2. Consommation électrique

Environ 2,4 kW

3. Alimentation de commande

24 VCC

4. Air comprimé

4–12 Pa

Le client est responsable de la fourniture de la conduite d'air comprimé depuis la source d'air de l'usine jusqu'au point de raccordement de l'unité d'inspection principale.

Remarque : Les spécifications de l'air comprimé doivent être reconfirmées avant la publication finale. 4–12 Pa est anormalement bas pour un équipement pneumatique industriel et pourrait avoir été prévu comme 4–12 bar ou 0,4–1,2 MPa.

IV. Configuration du système et processus d'inspection

1. Disposition d'installation

Le système d'inspection est conçu pour une intégration directe dans la ligne de convoyage de bouteilles PET existante. Il doit être positionné au poste d'inspection spécifié selon l'agencement réel de la ligne de production et la séquence des processus.

2. Défauts à inspecter

Le système peut identifier les non-conformités suivantes :

• Bouchon manquant

• Bouchon installé au-dessus de la position spécifiée

• Bouchon incliné ou mal positionné

• Bague de garantie endommagée ou cassée

• Niveau de liquide insuffisant

• Code jet d'encre manquant

• Impression jet d'encre excessive ou anormale

3. Flux de travail d'inspection

Étape 1 – Enregistrement de la bouteille et suivi de position

Lorsqu'une bouteille entre dans la zone d'inspection, le capteur de position détecte son arrivée et lance la séquence d'inspection. Le système de contrôle attribue un identifiant de suivi unique à la bouteille individuelle et lie cet identifiant au retour de position du codeur.

Cela permet de suivre avec précision chaque bouteille lors de son passage dans les sections d'inspection et de rejet.

Étape 2 – Acquisition d'image et évaluation

Le signal de positionnement est utilisé pour coordonner l'acquisition d'images. Les caméras sont déclenchées pour inspecter trois zones désignées de la bouteille :

• Bouchon et anneau de sécurité inviolable

• Niveau de liquide interne

• Marquage imprimé par jet d'encre

Les images acquises sont transférées à l'unité de traitement visuel pour analyse. Le logiciel d'inspection évalue les caractéristiques pertinentes selon les critères de qualité prédéfinis.

Le statut d'inspection résultant est affiché sur l'IHM (Interface Homme-Machine) pour la surveillance par l'opérateur et est simultanément communiqué à l'API (Automate Programmable Industriel) pour les opérations de contrôle ultérieures.

Remarque : L'inspection par jet d'encre évalue les caractères imprimés ou le marquage sur la bouteille/bouchon, plutôt que l'état physique ou le statut de fonctionnement de l'imprimante à jet d'encre.

Étape 3 – Rejet automatique

Si un résultat d'inspection est jugé défectueux, le système enregistre l'identifiant de la bouteille correspondant et continue de surveiller sa position à l'aide de la rétroaction de l'encodeur.

Lorsque la bouteille identifiée atteint le poste de rejet, l'automate programmable (PLC) active le mécanisme de rejet au moment approprié. Le rejeteur retire alors uniquement la bouteille défectueuse correspondante, tandis que les bouteilles conformes continuent leur parcours sur la ligne de production.

Le processus complet intègre l'identification des bouteilles, l'inspection par image, le traitement des résultats, le suivi de position et le rejet automatique, permettant au système de maintenir un contrôle qualité fiable même à des cadences de production élevées.

4. Composants mécaniques de l'équipement

5. Composition électrique de l'équipement

6. Schéma de la structure de l'armoire de test

Détection du niveau de liquide de capsulage (détection du niveau de liquide de capsulage aux postes un et trois)

Inspection par impression jet d'encre (poste 2, inspection par impression jet d'encre à caméra unique)

7. Inspection des capsules

Ce module d'inspection utilise trois caméras CCD installées sous différents angles de vue pour capturer un profil visuel complet de chaque bouteille PET, réduisant considérablement les zones d'ombre et améliorant la couverture d'inspection. Des lentilles optiques spécialement conçues aident à minimiser les interférences de la lumière ambiante et à contrôler la répartition de la lumière, garantissant une acquisition d'images cohérente et fiable. Le système de vision est principalement utilisé pour identifier les défauts liés aux bouchons, notamment les bouchons manquants, les bouchons excessivement surélevés, les bouchons mal positionnés ou inclinés, ainsi que les bouchons fissurés, endommagés ou présentant d'autres défauts.

8. Détection du niveau de liquide

Ce module d'inspection utilise une caméra CCD pour obtenir des images de face du niveau de liquide à l'intérieur de chaque bouteille PET. Lors de l'acquisition d'images, la bouteille est maintenue immobile afin de conserver une surface liquide stable et presque horizontale. L'image capturée est traitée à l'aide d'un algorithme de vision basé sur le contraste, dans lequel la partie remplie sous la surface du liquide est représentée en noir, tandis que la zone non remplie au-dessus est rendue en blanc. Le système analyse ensuite la frontière entre les deux régions et compare sa position avec le niveau de référence prédéfini pour déterminer si le niveau de liquide réel se situe dans la plage spécifiée ou en dessous du seuil requis.

9. Inspection de l’impression à jet d’encre

Ce module d'inspection est équipé d'une caméra CCD pour l'acquisition d'images frontales des marquages jet d'encre appliqués sur le corps de la bouteille et le bouchon. Les images capturées sont traitées via un algorithme de vision dédié pour évaluer le contenu imprimé et identifier les marquages manquants, anormaux ou non conformes. Dès qu'un défaut d'impression est détecté, le système envoie automatiquement le signal de rejet correspondant pour retirer la bouteille défectueuse de la ligne de production. Le module prend en charge plusieurs combinaisons de couleurs, notamment l'impression noire sur bouchons jaunes et l'impression blanche sur bouchons noirs, offrant une inspection fiable dans différentes conditions de marquage.

10. Précision de détection