उत्पाद पैकेजिंग पर उत्पादन तिथि के लिए मशीन विजन निरीक्षण: रंगीन सतहों के लिए अनुप्रयोग और प्रकाश स्रोत समाधान

1. परिचय

आधुनिक विनिर्माण और रसद में, उत्पाद पैकेजिंग पर उत्पादन तिथियों की सटीक पहचान, उत्पाद सुरक्षा सुनिश्चित करने, नियामक मानकों के साथ अनुपालन करने और स्टॉक जीवन चक्र के प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है। पहले मुख्य विधि के रूप में मैनुअल निरीक्षण किया जाता था, लेकिन इसमें मानव त्रुटि, निम्न दक्षता और उच्च श्रम लागत की संभावना होती है, जिन्हें मशीन दृष्टि प्रणालियों ने प्रभावी ढंग से सुलझाया है। उत्पादन तिथियों के लिए मशीन दृष्टि निरीक्षण (एमवीआई) उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरों, छवि प्रसंस्करण एल्गोरिदम और विशेष रोशनी का उपयोग करके स्वचालित रूप से तिथि कोड (उदाहरण के लिए, मुद्रित, लेजर-चिह्नित या इंक-जेट) का पता लगाने, पढ़ने और सत्यापन करने का कार्य करता है। इस प्रक्रिया में एक प्रमुख चुनौती तब उत्पन्न होती है जब पैकेजिंग की सतहों रंगीन होती हैं, क्योंकि रंगद्रव्य प्रकाश को परावर्तित, अवशोषित या फैला सकते हैं, जिससे तिथि कोड की दृश्यता विकृत हो जाती है और निरीक्षण की सटीकता प्रभावित होती है। इस लेख में उन मुख्य उत्पाद श्रेणियों की व्याख्या की गई है जहां तिथि पता लगाने के लिए एमवीआई का उपयोग किया जाता है और रंगीन पैकेजिंग से होने वाली हस्तक्षेप को कम करने के लिए अनुकूलित प्रकाश स्रोत समाधानों का विवरण दिया गया है।

2. मशीन विजन डेट इंस्पेक्शन के लिए कोर प्रोडक्ट श्रेणियाँ

उत्पादन तिथि का पता लगाने के लिए मशीन विजन सिस्टम उद्योगों में व्यापक रूप से अपनाए जाते हैं जहां उत्पाद ट्रेसेबिलिटी और शेल्फ-लाइफ प्रबंधन अनिवार्य हैं। नीचे सबसे प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्र दिए गए हैं:

2.1 खाद्य और पेय उद्योग

लचीली पैकेजिंग : स्नैक बैग (उदाहरण के लिए, चिप्स, कुकीज़), कैंडी रैपर, और जमे हुए भोजन के पाउच। ये आमतौर पर रंगीन प्लास्टिक फिल्मों (उदाहरण के लिए, लाल, नीली, या धातुमय) से बने होते हैं जो चमक या प्रकाश अवशोषण पैदा कर सकते हैं।

दृढ़ कंटेनर : प्लास्टिक की बोतलें (उदाहरण के लिए, सोडा, जूस), ग्लास जार (उदाहरण के लिए, जाम, सॉस), और एल्युमिनियम के कैन (उदाहरण के लिए, बीयर, ऊर्जा पेय)। रंगीन प्लास्टिक (उदाहरण के लिए, सोडा बोतलों के लिए हरा) या अपारदर्शी धातुएं अक्सर कम तुलनात्मक स्याही में मुद्रित तारीख कोड को छिपा देती हैं।

कागज-आधारित पैकेजिंग : सरेला बॉक्स, रोटी के बैग, और टेकआउट कंटेनर। भूरा क्राफ्ट पेपर या मुद्रित गत्ता (ज्वलंत ग्राफिक्स के साथ) पृष्ठभूमि शोर पैदा कर सकता है, जिससे इंक-जेट या स्टैम्प की गई तारीखों को पहचानना कठिन हो जाता है।

2.2 फार्मास्यूटिकल और स्वास्थ्य सेवा उद्योग

फार्मास्यूटिकल्स में तारीख निरीक्षण त्रुटियों के लिए शून्य सहनशीलता की आवश्यकता होती है, क्योंकि समाप्त दवाएं गंभीर स्वास्थ्य जोखिम पैदा करती हैं। MVI का उपयोग निम्नलिखित के लिए किया जाता है:

ब्लिस्टर पैक रंगीन एल्यूमीनियम या प्लास्टिक ब्लिस्टर पैक गोलियों या कैप्सूल के लिए। तारीख कोड (अक्सर लेजर द्वारा खोदे गए या छोटे फॉन्ट में मुद्रित) पैकेजिंग के वर्णक या बनावट द्वारा छिपाए जा सकते हैं।

वियल और एम्पूल लेबल स्पष्ट या एम्बर ग्लास वियल पेपर या प्लास्टिक लेबल (सफेद, नीले या हरे रंग जैसे रंगों में) के साथ। स्मजिंग या लेबल की वक्रता, रंगीन पृष्ठभूमि के संयोजन से कोड पढ़ने में व्यवधान आ सकता है।

मेडिकल डिवाइस पैकेजिंग सिरिंज, पट्टियों या सर्जिकल उपकरणों के लिए जीवाणुरहित पैकेजिंग। रंगीन टाइवेक या प्लास्टिक फिल्म (दृश्यता या ब्रांडिंग के लिए उपयोग किया जाता है) प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं, जिससे मुद्रित समाप्ति तिथि धुंधली हो जाती है।

2.3 कॉस्मेटिक्स और पर्सनल केयर उद्योग

कॉस्मेटिक्स (उदाहरण के लिए, क्रीम, शैम्पू और इत्र) की छोटी शेल्फ जीवन और सख्त लेबलिंग आवश्यकताओं होती हैं। MVI का उपयोग निम्नलिखित के लिए किया जाता है:

प्लास्टिक की ट्यूबें और बोतलें रंगीन एचडीपीई या पीईटी बोतलें (उदाहरण के लिए, लोशन के लिए गुलाबी, कार्बनिक उत्पादों के लिए हरा)। तिथि कोड (अक्सर तल या किनारे पर मुद्रित) प्रकाश व्यवस्था गलत होने पर पैकेजिंग के रंग से धोया जा सकता है।

ग्लास कंटेनर इत्र या सीरम बोतलें रंगीन कांच से (उदाहरण के लिए, सामग्री की रक्षा के लिए एम्बर)। अंधेरे कांच की सतहों पर लेजर द्वारा अंकित तिथि का पता लगाना लक्षित प्रकाश के बिना विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण है।

3. रंगीन पैकेजिंग के हस्तक्षेप के लिए प्रकाश स्रोत समाधान

तिथि का पता लगाने के लिए एमवीआई की सफलता सही प्रकाश स्रोत के चयन पर निर्भर करती है - एक जो रंगीन पैकेजिंग से परावर्तन/अवशोषण को कम करता है और तिथि कोड और उसकी पृष्ठभूमि के बीच की तुलना को अधिकतम करता है। प्रकाश स्रोतों का चयन पैकेजिंग के रंग के आधार पर किया जाता है पैकेजिंग रंग , कोड प्रकार (मुद्रित/लेजर) , और स्याही/रंजक गुण । नीचे सामान्य रंगीन पैकेजिंग परिदृश्यों के लिए साक्ष्य-आधारित समाधान दिए गए हैं:

3.1 लाल पैकेजिंग: हरे रंग के प्रकाश के साथ अवशोषण पर काबू पाएं

लाल पैकेजिंग प्रकाश की अधिकांश तरंगदैर्घ्यों को अवशोषित कर लेती है, सिवाय लाल रंग के, जिसे यह परावर्तित करती है। इसका अर्थ है कि लाल प्रकाश स्रोत पैकेजिंग को उज्जवल दिखाएंगे, जिससे तारीख कोड धुंधला हो जाएगा (विशेष रूप से यदि लाल या गहरे रंग के स्याही में मुद्रित है)। इस समस्या के समाधान के लिए:

हरी प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) का विकल्प चुनें हरा प्रकाश (तरंगदैर्घ्य: 520–560 एनएम) लाल का पूरक रंग है - लाल पैकेजिंग हरे प्रकाश को अवशोषित कर लेती है, जबकि गहरे रंग के तारीख कोड (उदाहरण के लिए, काली स्याही) न्यूनतम हरा प्रकाश परावर्तित करते हैं। यह एक उच्च-कॉन्ट्रास्ट छवि बनाता है: लाल पैकेजिंग अंधेरे दिखाई देती है (अवशोषण के कारण), और तारीख कोड स्पष्ट और तीखे चिह्न के रूप में उभर कर दिखाई देता है।

ऐप्लिकेशन उदाहरण लाल प्लास्टिक स्नैक बैग और काली स्याही में मुद्रित तारीख के लिए, हरे LED रिंग लाइट (चमक को रोकने के लिए 45° कोण पर स्थित) सुनिश्चित करता है कि बैग की लाल सतह अंधेरी हो जाएगी, जिससे कैमरा द्वारा काले तारीख कोड को आसानी से पहचाना जा सके।

3.2 नीली पैकेजिंग: पीले प्रकाश के साथ चमक को कम करें

नीली पैकेजिंग नीली रोशनी को मजबूती से प्रतिबिंबित करती है, जिससे चमक उत्पन्न हो सकती है जो विशेष रूप से तब तारीख कोड को धुंधला कर सकती है जब पैकेजिंग चमकदार हो (उदाहरण के लिए, प्लास्टिक की बोतलें)। नीली प्रकाश स्रोत इस चमक को बढ़ाएंगे, जबकि पीली रोशनी (नीले रंग के पूरक) एक आदर्श समाधान प्रदान करती है:

पीले एलईडी का उपयोग करें (तरंग दैर्ध्य: 580–595 एनएम) : नीली पैकेजिंग पीली रोशनी को अवशोषित करती है, चमक को कम करती है और पृष्ठभूमि को गहरा करती है। सफेद, काले या ग्रे स्याही में मुद्रित तारीख कोड पैकेजिंग की तुलना में पीली रोशनी को अलग-अलग तरीके से प्रतिबिंबित करेंगे, स्पष्ट विपरीतता पैदा करेंगे।

ध्रुवीकरण फिल्टर के साथ पूरकता : चमकदार नीले प्लास्टिक (उदाहरण के लिए, शैम्पू की बोतलें) के लिए, पीले एलईडी को एक ध्रुवीकरण फिल्टर के साथ जोड़ें। यह फिल्टर पैकेजिंग की सतह से परावर्तित प्रकाश (चमक) को समाप्त कर देता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि कैमरा केवल तारीख कोड से फैली हुई रोशनी को कैप्चर करे।

3.3 काली या गहरी रंग की पैकेजिंग: श्वेत या लगभग अवरक्त (एनआईआर) प्रकाश के साथ विपरीतता में वृद्धि करें

काले या गहरे भूरे रंग के पैकेजिंग (उदाहरण के लिए, बीयर के कैन, चॉकलेट के डिब्बे) अधिकांश दृश्यमान प्रकाश को अवशोषित कर लेते हैं, जिससे मुद्रित तारीख कोड (अक्सर हल्के रंगों जैसे सफेद या पीले रंग में) को भेदना मुश्किल हो जाता है। इसके लिए दो प्रभावी समाधान हैं:

डिफ्यूज़र के साथ व्हाइट एलईडी लाइट्स : व्हाइट लाइट तरंगदैर्घ्य के पूर्ण स्पेक्ट्रम को उत्सर्जित करती है, और डिफ्यूज़र प्रकाश को मृदुलित कर देता है ताकि हॉटस्पॉट से बचा जा सके। गहरे पैकेजिंग कुछ सफेद प्रकाश को अवशोषित कर लेते हैं, लेकिन हल्के रंगों वाले स्याही के अक्षर प्रकाश को मजबूती से परावर्तित करते हैं - एक उच्च-कॉन्ट्रास्ट छवि बनाते हैं जहां तारीख कोड गहरे पृष्ठभूमि के खिलाफ उज्ज्वल दिखाई देता है। यह काले कार्डबोर्ड पर इंक-जेट या स्टैम्प किए गए कोड (उदाहरण के लिए, मसली के डिब्बों पर) के लिए अच्छी तरह से काम करता है।

नियर-इन्फ्रारेड (NIR) प्रकाश (तरंगदैर्घ्य: 700–1100 nm) : गहरे प्लास्टिक या धातु (उदाहरण के लिए, काले एल्यूमीनियम के डिब्बे) पर लेजर-अंकित कोड के लिए, एनआईआर प्रकाश आदर्श है। लेजर मार्किंग पैकेजिंग की सतह की बनावट को बदल देती है (स्याही जोड़ने के बजाय), और एनआईआर प्रकाश इन बनावट अंतर को उजागर करता है - भले ही पैकेजिंग और कोड दृश्यमान प्रकाश में एक ही रंग के हों। एनआईआर थोड़ी सी सतह की खराबी (उदाहरण के लिए, गहरी बोतलों पर खरोंच) को भी घुमा सकता है जो दृश्यमान प्रकाश निरीक्षण को बाधित कर देगी।

3.4 पारदर्शी या रंगीन प्लास्टिक: सह-अक्षीय लाइट्स के साथ अपवर्तन कम करें

पारदर्शी या हल्के रंग वाले प्लास्टिक (उदाहरण के लिए, स्पष्ट पेय बोतलें, एम्बर गोली की बोतलें) प्रकाश अपवर्तन का कारण बनते हैं - पैकेजिंग से गुजरने पर प्रकाश किरणों को मोड़ना, जो तारीख कोड के आकार को विकृत करता है। इसका सामना करने के लिए:

सह-अक्षीय रोशनी (समानांतर प्रकाश स्रोत) : समक्षित लाइट्स कैमरे के लेंस के समान अक्ष पर प्रकाश उत्सर्जित करती हैं, जिससे प्रकाश सीधे पारदर्शी पैकेजिंग से गुजरता है और अपवर्तन कम हो जाता है। रंगीन प्लास्टिक (जैसे, एम्बर ग्लास वाले शीशियों) के लिए, समक्षित लाइट्स को उस तरंगदैर्ध्य के साथ जोड़ें जो स्याही की परावर्तकता के अनुरूप हो। उदाहरण के लिए, एम्बर प्लास्टिक नीले प्रकाश को अवशोषित करता है लेकिन पीले प्रकाश को पारित कर देता है—इसलिए पीली समक्षित रोशनी प्लास्टिक से गुजरेगी और सफेद स्याही के दिनांक कोड से परावर्तित होकर उन्हें दृश्यमान बनाएगी।

ऐप्लिकेशन उदाहरण : काले मुद्रित दिनांक के साथ स्पष्ट प्लास्टिक के पानी की बोतलों के लिए, एक श्वेत समक्षित प्रकाश बोतल की वक्र सतह से उत्पन्न अपवर्तन को समाप्त कर देता है, जिससे कैमरे की छवि में दिनांक कोड स्पष्ट और विकृति रहित दिखाई देता है।

4. निष्कर्ष

मशीन विजन निरीक्षण, खाद्य, फार्मास्युटिकल और कॉस्मेटिक उद्योगों में उत्पादन तिथि का सटीक पता लगाने के लिए अनिवार्य बन गया है, जहां नियामक मानकों का पालन और उत्पाद सुरक्षा सर्वोच्च प्राथमिकता है। हालांकि, रंगीन पैकेजिंग एक प्रमुख चुनौती बनी हुई है क्योंकि यह प्रकाश को अवशोषित, परावर्तित या फैला सकती है - जिससे कोड दृश्यता कम हो जाती है। पूरक रंगों (उदाहरण के लिए, लाल पैकेजिंग के लिए हरा, नीले पैकेजिंग के लिए पीला) के आधार पर प्रकाश स्रोतों का चयन करना, गहरी सतहों के लिए एनआईआर (NIR) का उपयोग करना, और पारदर्शी सामग्रियों के लिए समकाष्ठीय प्रकाश (coaxial lights) का उपयोग करना, निर्माताओं को हस्तक्षेप को समाप्त करने और विश्वसनीय, उच्च-सटीकता वाले तिथि निरीक्षण को प्राप्त करने में सक्षम बनाता है। जैसे-जैसे पैकेजिंग डिज़ाइन अधिक जटिल होते जा रहे हैं (उदाहरण के लिए, धातुई फिनिश, बहु-रंगीन ग्राफिक्स), अनुकूलित प्रकाश व्यवस्थाओं में भविष्य की प्रगति - जिसमें तरंगदैर्घ्य और तीव्रता को स्वचालित रूप से समायोजित करने के लिए एआई (AI) से लैस है - मशीन विजन तिथि का पता लगाने की दक्षता और विविधता को और अधिक बढ़ाएगी।