Передовые технологии визуализации и глубокого обучения выполняют критический контроль упаковки

Упаковка продукции – на чрезвычайно широком спектре рынков, от продуктов питания до фармацевтики – часто включает в себя чрезвычайно важную технологию запечатывания, называемую пломбами с защитой от несанкционированного вскрытия. Цель этих механизмов — помочь обеспечить безопасность, качество и зачастую срок годности продукта. В связи с трагическим инцидентом, связанным с вредоносным заражением продукции в начале 1980-х годов, FDA с тех пор потребовало, чтобы упаковка с защитой от вскрытия была защищена от вскрытия для всех фармацевтических безрецептурных продуктов, и производители большинства расходных материалов на других рынках последовали этому примеру. Используется несколько стандартных методов запечатывания, и в каждом случае проверка целостности пломб во время упаковки является критически важным этапом процесса.

Для широкого спектра применений при упаковке пластиковых бутылок использование фольги под крышкой является одной из стандартных и распространенных реализаций «упаковки с защитой от несанкционированного вскрытия» (TEP). В этой статье мы обсудим интеграцию передовых методов визуализации с анализом глубокого обучения, используемым для успешной проверки целостности уплотнения из фольги с высокой надежностью.

«Индукционные уплотнения крышек» и «индукционные уплотнения крышек» описывают компонент и процесс установки узла уплотнения из фольги, который приклеивается к верхней части бутылки под крышкой. Эти печати встречаются на упаковках миллионов продуктов по всему миру, наиболее известными из которых являются безрецептурные таблетки и жидкие лекарства, потребительские жидкие продукты и различные пищевые продукты. Пломба защищает продукт, но при этом ее легко снять, и она четко указывает на возможное вмешательство, если пломба сломана, отсоединена или отсутствует.

В автоматизированном процессе упаковки крышка с прикрепленным вкладышем устанавливается на контейнер после наполнения. (Вкладыш имеет несколько слоев из различных материалов, которые помогают герметизировать и защитить содержимое контейнера, в частности, включает слой алюминиевой фольги.) Крышка прижимается к бутылке с подходящим усилием, чтобы создать давление между вкладышем (уплотнителем) и краем. поверхность горлышка бутылки. Если крышка правильно установлена, верхняя часть бутылки с крышкой подвергается воздействию электромагнитной индукции, которая нагревает фольгу в запечатывании, которая, в свою очередь, нагревает другие слои запечатывания, включая тот, который прикрепляет уплотнение к краю бутылки. Тепло фольги также снимает уплотнение с нижней стороны крышки. После нагрева и последующего охлаждения герметизация завершена, и крышку можно снять, не повреждая и не затрагивая уплотнение.

Рендеринг системы контроля производственных термосварок. Источник: Integro Technologies Corp.

Пример перегретого уплотнения. Источник: Integro Technologies Corp.

Несколько факторов в процессе укупорки могут повлиять на формирование полного и надежного уплотнения. К ним относятся перегрев или недогрев, недостаточное или неравномерное давление, наличие жидкости или постороннего материала на вкладыше, а также физическая деформация уплотнения, включая порезы, разрывы и складки вкладышей.

Ценность автоматизированного контроля для обеспечения качества уплотнений, возможно, очень очевидна для этого применения. Подтверждение того, что пломба на каждой бутылке надежна и не повреждена, важно для безопасности и доверия потребителей. Однако внедрение внутритрубной проверки сопряжено с рядом проблем, основная из которых заключается в том, что готовая пломба скрыта под пластиковой крышкой.

Характер этого процесса упаковки дает возможность использовать передовые методы визуализации, чтобы преодолеть уникальную проблему «увидеть» полностью скрытую особенность. Поскольку фольга в запечатывании подвергается индукционному нагреву для создания уплотнения вкладыша, а температура фольги является ключом к конечному качеству запечатывания, для оценки процесса запечатывания можно использовать тепловизионное изображение теплового профиля фольги. Для этого применения использовалась высокоточная тепловизионная камера с внутренним охлаждением, чтобы получить изображение тепла, удерживаемого фольгой в уплотнении вскоре после процесса индукционного нагрева. Этот «тепловой профиль» полностью виден тепловизионной камере через пластиковую крышку.