تولید چین درجه بندی هوشمند برگ تنباکو را با اتوماسیون رباتیک و ماشین بینایی پیشرفت می کند

از آنجایی که شرکت‌های فرآوری تنباکو در سراسر جهان به بهبود کارایی تولید و ثبات کیفیت ادامه می‌دهند، درجه‌بندی دستی سنتی با چالش‌های فزاینده‌ای مواجه است. بازرسی دستی به شدت به تجربه اپراتور برای ارزیابی رنگ، بلوغ، بافت و سایر خصوصیات کیفی بستگی دارد. این رویکرد می‌تواند منجر به استانداردهای درجه‌بندی متناقض، نیاز به نیروی کار بالا و ظرفیت پردازش محدود، به‌ویژه در عملیات خرید و فرآوری تنباکو در مقیاس بزرگ شود.

برای مقابله با این چالش ها،شرکت JSSL چینیک رویکرد اتوماسیون یکپارچه ایجاد کرده است که ترکیبی از جابجایی مواد رباتیک، جداسازی برگ‌های تنباکو، بازرسی بینایی ماشین و مرتب‌سازی هوشمند است. این سیستم طوری طراحی شده است که به طور سنتی،-عملیات درجه‌بندی فشرده‌ی کار را به فرآیندی استانداردتر و مبتنی بر داده{2}}تبدیل می‌کند و راه‌حلی یکپارچه برای تسهیلات مدرن پردازش تنباکو ارائه می‌دهد.

از درجه بندی دستی تا پردازش هوشمند

برگ های تنباکو چالش های منحصر به فردی برای اتوماسیون ایجاد می کند. بر خلاف محصولات صنعتی سفت و سخت، برگها نازک، انعطاف پذیر، نامنظم هستند و در حین جابجایی به راحتی روی هم قرار می گیرند. بنابراین، هر سیستم درجه‌بندی خودکار باید دو مشکل را همزمان حل کند: نحوه جداسازی و قرارگیری مطمئن برگ‌ها، و نحوه شناسایی دقیق نمرات آنها.

شرکت چینی JSSL این دو عملکرد را در یک سیستم پردازش پیوسته ادغام می کند. این سیستم به جای تلقی مواد و بازرسی کیفیت به عنوان عملیات جداگانه، تغذیه رباتیک، حمل و نقل نوار نقاله، تصحیح جهت، دریافت تصویر، تشخیص هوش مصنوعی و مرتب‌سازی خودکار را به هم متصل می‌کند.

این طراحی یکپارچه نشان دهنده روند گسترده تری در آن استتولید چین، جایی که تامین کنندگان اتوماسیون به طور فزاینده ای راه حل های تولید کاملی را توسعه می دهند که مهندسی مکانیک، کنترل الکتریکی، دید صنعتی و نرم افزار را به جای تامین ماشین های فردی به تنهایی ترکیب می کند.

(سیستم مرتب سازی تنباکو)

جداسازی رباتیک برای تغذیه مواد پایدار

مرحله اول این سیستم بر جداسازی برگ‌های تنباکو از مواد انباشته شده در قاب‌های ذخیره‌سازی تمرکز دارد. یک ربات صنعتی شش محور مجهز به یک دستگاه گیره سوزنی تخصصی است که برای ویژگی‌های سطحی انعطاف‌پذیر برگ‌های تنباکو طراحی شده است.

عملگر انتهایی شامل چندین گروه از واحدهای گیر{0}نوع سوزن ظریف است. در حین کار، سوزن ها در عمق کنترل شده به سطح برگ نفوذ می کنند و نیروی چسبندگی پایدارتری ایجاد می کنند و خطر لیز خوردن برگ ها در حین انتقال را کاهش می دهند. عمق گرفتن را می توان با توجه به نیازهای عملیاتی تنظیم کرد و به سیستم اجازه می دهد تعداد برگ های برداشته شده در هر چرخه را کنترل کند.

این روش تغذیه رباتیک، عرضه ثابت تری از برگ های منفرد را به خط پردازش پایین دست فراهم می کند. برای پردازشگرهای تنباکو که ارزیابی می کنندسیستم های جابجایی مواد رباتیکتغذیه پایدار از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا مواد نامنظم یا همپوشانی می توانند مستقیماً بر عملکرد بازرسی بصری بعدی تأثیر بگذارند.

پس از بارگذاری رباتیک، برگ ها از طریق نوار نقاله های افقی و شیب دار منتقل می شوند. نوار نقاله شیبدار از ساختار تسمه پارتیشن بندی شده برای کمک به جداسازی برگها استفاده می کند که ممکن است در طول فرآیند جابجایی اولیه تا حدی چسبیده باقی بمانند. گرانش و عمل مکانیکی سازه تسمه با هم کار می کنند تا جداسازی مواد را قبل از ورود برگ ها به بخش دانه بندی بهبود بخشند.

بینایی ماشین و هوش مصنوعی{0}تشخیص درجه بر اساس

پس از تغذیه خودکار، برگ‌های تنباکو وارد ساختار درجه‌بندی دو سطح می‌شوند. بخش بالایی مسئول آماده سازی مواد، تصحیح جهت و بازرسی بصری است، در حالی که بخش پایینی مرتب سازی و جمع آوری بر اساس درجه-را انجام می دهد.

یک نوار نقاله آماده کمک دستی محدودی را برای برگ های به شدت تا شده یا روی هم قرار داده شده است. به جای اینکه اپراتورها را ملزم به انجام فرآیند درجه بندی کامل به صورت دستی کنند، اپراتور فقط در صورت لزوم برای بهبود نمایش برگ قبل از بازرسی خودکار مداخله می کند.

مرحله بعدی از تسمه های باریک همگام شده متعدد مجهز به پاروهای انعطاف پذیر استفاده می کند. این پاروها به طور مداوم برگ ها را در طول حمل و نقل هدایت و تنظیم می کنند و به ایجاد جهت گیری و فاصله بیشتر کمک می کنند. این مرحله مکان یابی مکانیکی مهم است زیرا عملکرد تشخیص تصویر به شدت به کیفیت و ثبات تصویر گرفته شده توسط سیستم بینایی بستگی دارد.

در ایستگاه بازرسی، دوربین های صنعتی و نور کنترل شده تصاویر دقیقی از برگ های تنباکو می گیرند. این سیستم ویژگی‌های بصری مانند رنگ، بافت و ظاهر سطح را از طریق یک مدل تشخیص یادگیری عمیق تجزیه و تحلیل می‌کند.

برای مشتریانی که به دنبال آن هستندبازرسی بصری هوش مصنوعیراه حل ها، مزیت کلیدی ادغام گرفتن تصویر، تجزیه و تحلیل الگوریتمی و کنترل خودکار تجهیزات است. نتیجه درجه‌بندی به صورت دیجیتالی تولید می‌شود و سپس می‌تواند مستقیماً بدون نیاز به مرحله تصمیم‌گیری دستی جداگانه به سیستم مرتب‌سازی منتقل شود.

(فرآوری هوشمند تنباکو)

مرتب سازی خودکار و مجموعه نمره

هنگامی که سیستم بینایی درجه هر برگ تنباکو را تعیین می کند، اطلاعات به سیستم کنترل تجهیزات منتقل می شود. سپس برگ وارد نوار نقاله مرتب‌سازی{1}}سطح پایین‌تر می‌شود که شامل چندین کانال مستقل کنترل‌شده است.

هر کانال مربوط به یک درجه تنباکو تعیین شده است. هنگامی که برگ به نقطه انتقال مناسب می رسد، مکانیسم مرتب سازی به سیگنال درجه بندی پاسخ می دهد و آن را به کانال مربوطه هدایت می کند. سپس برگ به قاب جمع آوری تعیین شده منتقل می شود.

بنابراین توالی کامل تولید را می توان به صورت زیر سازماندهی کرد:

تغذیه رباتیک ← جداسازی برگ ← آماده سازی مواد ← تصحیح جهت ← اکتساب تصویر ← تشخیص هوش مصنوعی ← مرتب سازی خودکار → مجموعه درجه

یک PLC مرکزی ربات، نوار نقاله ها، حسگرها، سیستم بینایی و مکانیسم های مرتب سازی را هماهنگ می کند. اطلاعات تولید مانند کمیت پردازش، طبقه بندی درجه و زمان عملیاتی نیز می تواند ثبت شود و پایه ای برای نظارت بیشتر تولید و مدیریت دیجیتال ایجاد کند.

این نوع ازسیستم مرتب سازی خودکارمی تواند به پردازنده های تنباکو کمک کند تا عملیات دستی مکرر را کاهش دهند و در عین حال ثبات جریان مواد را در طول فرآیند درجه بندی بهبود بخشند.

اتوماسیون یکپارچه برای فرآوری دخانیات صنعتی

این سیستم صرفاً یک ماشین بازرسی بینایی نیست. یکپارچه را نشان می دهدراه حل اتوماسیون صنعتیترکیبی از تجهیزات مکانیکی، کنترل الکتریکی، روباتیک، بینایی ماشین و نرم افزارهای هوشمند.

بخش جداسازی به چالش های فیزیکی مربوط به برگ های تنباکو انعطاف پذیر می پردازد. مکانیسم تصحیح جهت، مواد را برای گرفتن تصویر پایدار آماده می کند، در حالی که سیستم بینایی تشخیص درجه دیجیتال را فراهم می کند. سپس معماری کنترل مبتنی بر PLC{2}} واحدهای جداگانه را به یک فرآیند تولید هماهنگ متصل می کند.

چنین یکپارچگی{0}}در سطح سیستم برای مشتریان صنعتی خارج از کشور اهمیت فزاینده ای دارد. یک کارخانه فرآوری تنباکو ممکن است به تجهیزاتی نیاز داشته باشد که بتواند با نوار نقاله‌های موجود، خطوط تولید، مناطق جمع‌آوری و استانداردهای عملیاتی سازگار شود. معماری اتوماسیون مدولار پیکربندی تجهیزات را با توجه به طرح‌بندی کارخانه‌ها و نیازهای پردازشی آسان‌تر می‌کند.

برایتجهیزات صنعتی B2Bخریداران، این همچنین به این معنی است که تصمیم خرید می‌تواند فراتر از مشخصات دستگاه فردی به سمت عملکرد کلی خط تولید، قابلیت یکپارچه‌سازی و مقیاس‌پذیری درازمدت- حرکت کند.

(تجهیزات ساخت هوشمند)

عملکرد تایید شده در شرایط عملیاتی عملی

رویکرد توسعه شرکت چین JSSL نه تنها بر طراحی تجهیزات بلکه بر اعتبار سنجی عملکرد عملی نیز تأکید دارد. سیستم درجه بندی تنباکو به طور مداوم در یک دوره عملیاتی 20 روزه تحت شرایط واقعی خرید تنباکو آزمایش شد.

این آزمایش پنج درجه نماینده شامل C1F، C2F، C3F، C4F و تنباکوهای متفرقه سبز را پوشش داد. تحت شرایط عملیاتی پایدار، سیستم به بازده درجه بندی تقریباً دست یافت151.07 کیلوگرم/(هزار نفر).

در مقایسه با تجهیزات درجه بندی دستی معمولی-، سیستم خودکار بهبود قابل توجهی در ظرفیت پردازش نشان داد. با کمک یک اپراتور محدود به آماده سازی مواد، تجهیزات می توانند به میزان قابل توجهی میزان درجه بندی دستی تکراری مورد نیاز را کاهش دهند.

عملکرد بینایی ماشین نیز با استفاده از 500 برگ تنباکو به طور تصادفی انتخاب شد. سه نمره‌دهنده با تجربه به‌طور مستقل نمونه‌ها را ارزیابی کردند و اکثریت-نتایج درجه‌بندی موافق به عنوان استاندارد مرجع استفاده شد.

سیستم بینایی به دقت درجه بندی کلی دست یافت93.6%، با دقت متوسط ​​از84.48%و یک یادآوری متوسط ​​از93.96%. C1F، C2F و C4F در نمونه های آزمایش شده دقت 100٪ را به دست آوردند، در حالی که C3F و تنباکوهای متفرقه سبز به 100٪ فراخوان دست یافتند.

نتایج همچنین مناطقی را برای بهینه سازی بیشتر الگوریتم شناسایی کردند. برخی از نمونه‌های C1F و C4F به اشتباه به عنوان تنباکوهای متفرقه سبز طبقه‌بندی شدند، که نشان می‌دهد پیشرفت‌های آینده می‌تواند بر افزایش دقت تشخیص برای درجات بصری مشابه تمرکز کند.

(سیستم دید صنعتی)

تولید چین: از تولید تجهیزات تا یکپارچه سازی سیستم

توسعه تجهیزات درجه بندی هوشمند تنباکو نشان می دهد که چگونهتولید چیناز تولید ماشین آلات معمولی به سمت مهندسی اتوماسیون یکپارچه در حال تکامل است.

شرکت چینی JSSL طراحی مکانیکی، جابجایی رباتیک، فناوری نوار نقاله، دید صنعتی، کنترل PLC و الگوریتم های هوشمند را در یک معماری تجهیزات ترکیب می کند. این رویکرد به مشتریان خارج از کشور اجازه می دهد تا بیشتر از یک ماشین مستقل منبع تهیه کنند. این یک مفهوم مهندسی کامل را ارائه می دهد که حمل و نقل مواد، بازرسی، مرتب سازی و هماهنگی تولید را پوشش می دهد.

برای شرکت های فرآوری تنباکو در آمریکای شمالی، اروپا، آمریکای لاتین و خاورمیانه، این قابلیت تولید یکپارچه می تواند سطوح مختلف سرمایه گذاری اتوماسیون را پشتیبانی کند. بسته به شرایط کارخانه و نیازهای توان عملیاتی، سیستم ها را می توان در اطراف تاسیسات موجود طراحی کرد یا در خطوط تولید جدید گنجاند.

ترکیبی از زنجیره تامین تولید، منابع مهندسی و فناوری اتوماسیون چین همچنین مزایایی را برای پروژه‌های بین‌المللی که نیاز به تجهیزات سفارشی، تولید هماهنگ و تحویل ساختار یافته دارند، فراهم می‌کند.

(تجهیزات اتوماسیون چین)

آینده درجه بندی هوشمند تنباکو

تغییر از درجه بندی دستی به سمت پردازش هوشمند بخشی از تحول گسترده تر در اتوماسیون کشاورزی و صنعتی است. همانطور که هزینه های نیروی کار افزایش می یابد و تولید کنندگان تاکید بیشتری بر کنترل کیفیت استاندارد می کنند، انتظار می رود فناوری های بازرسی و مرتب سازی خودکار نقش بیشتری در پردازش تنباکو ایفا کنند.

سیستم‌های آینده می‌توانند مدل‌های یادگیری عمیق پیشرفته، مدیریت داده‌های تولید، نظارت از راه دور و اتصال تجهیزات را بیشتر ادغام کنند. این می‌تواند به سیستم‌های درجه‌بندی اجازه دهد تا از ماشین‌های مستقل به اجزای متصل یک محیط کارخانه هوشمند گسترده‌تر تبدیل شوند.

برای شرکت‌هایی که قصد اتوماسیون فرآوری تنباکو را دارند، ارزش بلند مدت نه تنها در جایگزینی عملیات دستی بلکه در ایجاد فرآیند تولید پایدارتر، قابل اندازه‌گیری و مقیاس‌پذیرتر است.

با تمرکز آن برتولید تجهیزات اتوماسیون صنعتی، یکپارچه سازی سیستم و مهندسی سفارشی، شرکت چین JSSL برای پشتیبانی از مشتریان خارج از کشور که به دنبال راه حل های اتوماسیون عملی برای پردازش تنباکو و سایر برنامه های کاربردی{0}}کاربرد مواد تخصصی هستند، قرار گرفته است.

ترکیبی از جداسازی رباتیک، بینایی ماشین، طبقه‌بندی هوشمند و مرتب‌سازی خودکار نشان‌دهنده یک جهت عملی برای نسل بعدی تجهیزات پردازش تنباکو است که کارایی، ثبات و هوش دیجیتالی بیشتری را برای تولید صنعتی به ارمغان می‌آورد.