機器視覺檢測在飲料灌裝行業(yè)的應用
瀏覽次數(shù)：0 日期：2021-12-09
ccd視覺檢測技術主要是用計算機來模擬人的視覺功能提取事物圖像中的信息，進行處理分析，并最終用于實際檢測、測量和控制。自動化和電腦技術是機器視覺進入工業(yè)生產(chǎn)線的關鍵要素，機器視覺的工作流程是通過光學系統(tǒng)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，控制系統(tǒng)對這些信號進行各種運算作出判別，進而根據(jù)判別的結(jié)果來控制執(zhí)行單元動作。
現(xiàn)代飲料灌裝生產(chǎn)線日益向高速化、全自動化的方向發(fā)展。從制瓶灌裝，再到封蓋貼標，最終到裝箱碼垛，這一系列的生產(chǎn)工序都早已實現(xiàn)了機器代替人工的跨越，主流生產(chǎn)線的運行速度也逐步超過了72000瓶/小時，甚至達到12萬瓶/小時。在自動化生產(chǎn)中，為了保持整線生產(chǎn)效率，控制成品質(zhì)量，就需要涉及到各種各樣的檢驗測量，如果用人工的方法來檢查，即使耗費大量的人力，卻仍然不能保證100%的檢驗合格率。通過采用先進的機器視覺技術，通過計算機自動識別所包裝產(chǎn)品的缺陷狀況，例如殘次空瓶、灌注不良、封蓋不良、貼標不良、裝箱不良等缺陷品，并控制相應的剔除裝置自動從生產(chǎn)線上剔除殘損及不合格產(chǎn)品，可大大減輕人的工作量，一方面可以提升生產(chǎn)的柔性和自動化程度，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量及工作效率，另一方面為保證成品質(zhì)量提供強有力的保障，最終提升企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會形象。
整線檢測解決方案
1、灌裝生產(chǎn)線組成
目前一般的PET飲料灌裝生產(chǎn)線都會由吹瓶機、灌裝機、打碼機、貼標機、裝箱機、碼垛機等一系列生產(chǎn)設備和相應的生產(chǎn)工序組成，在很多生產(chǎn)廠家，會布置大量工人分布在瓶胚、灌裝、套標、裝箱等環(huán)節(jié)進行產(chǎn)品檢查。隨著勞動力價格的不斷攀升，對生產(chǎn)廠家造成了不小的人工成本壓力。因此，用機器來代替人工完成產(chǎn)品的質(zhì)量檢測也就成為了生產(chǎn)廠家的迫切需求，在面向各行各業(yè)提供機器視覺檢測解決方案方面擁有豐厚的經(jīng)驗，目前已經(jīng)可以提供完整的整線檢測解決方案來替代人工完成各工序的產(chǎn)品檢測工作。如下圖所示，瓶胚檢測設備放置在吹瓶機之前用于完成瓶胚的各種缺陷檢查，滿瓶檢測設備放置在灌裝機之后完成封蓋液位打碼的缺陷檢查，標簽檢測設備放置在套標/貼標機之后可以對標簽進行全方位的檢查，裝箱檢測設備放置在裝箱之后碼垛之前進行裝箱完整性的檢查。
2、瓶胚檢測
瓶胚的缺陷一般多出現(xiàn)在口部、肩部和底部，瓶胚檢驗機采用6個高分辨率CCD相機，可對瓶胚的口、肩、底的各種缺陷進行全方位檢查。其中，在口部上方放置1個相機采集口面圖像可檢查瓶口飛邊、瓶口缺口、口面黑點等缺陷，在口部上方放置1個相機采集口內(nèi)壁圖像可檢查瓶壁黑點、臟污等缺陷，在螺紋口側(cè)面間隔120度放置3個相機對口螺紋和瓶肩部區(qū)域的各種尺寸、黑點、合縫線粗、飛邊、臺階進行360度無盲區(qū)檢查，在口部上方放置1個相機采集瓶胚底部圖像可檢查黑點、水口不良等缺陷。
3、滿瓶檢測
滿瓶檢驗機可以檢測液位偏差、安全環(huán)斷裂、PET環(huán)缺失、斷橋、高蓋、歪蓋、混蓋、無碼、碼變形、碼部分缺失等缺陷。該款檢驗機共配置4組高分辨率CCD面陣相機。封蓋液位檢驗工位由3臺高分辨率CCD面陣相機、6個LED光源、1套圖像處理系統(tǒng)、1套信號控制系統(tǒng)、1套剔除系統(tǒng)組成，3臺面陣相機呈120度間隔放置，對封蓋進行360度無盲區(qū)檢測，每個相機配套兩塊LED光源，分別從正面和背面對瓶蓋進行打光，正面光主要檢測安全環(huán)斷裂、PET環(huán)缺失、異蓋、混蓋等缺陷，背面光主要檢測高蓋、歪蓋、斷橋等缺陷。垂直于輸送帶的相機同時進行液位檢測，通過采用正面光和背光相結(jié)合的方式，可對泡沫進行有效補償，極大的提高含有泡沫飲料的液位檢測精度。打碼檢驗工位使用1臺高速CCD相機和1個LED光源進行打碼檢測，除了檢測常規(guī)的打碼缺陷外，還可以對打碼進行準確識別，避免出現(xiàn)錯碼的情況。
4、標簽檢測
飲料產(chǎn)品的標簽一方面可以顯示品牌名稱、產(chǎn)品介紹等圖片文字信息，另一方面設計精良的標簽作為產(chǎn)品外觀的一部分，具有美化包裝提升產(chǎn)品形象的作用。隨著消費觀念的改變，消費者對產(chǎn)品的外觀日益重視，飲料廠家對貼標后產(chǎn)品的標簽問題也非常關注。林陽智能自主研發(fā)的視覺檢測系統(tǒng)可以檢測無標、錯標、倒標、空白標、切標錯誤、標簽錯位、標簽傾斜、標簽印刷錯誤、標簽破損、翹角等眾多標簽不良缺陷，在產(chǎn)品四周間隔90度布置4臺高分辨率CCD面陣相機，對標簽進行360度無盲區(qū)檢測，每個相機配套兩塊LED光源，分別從上面和下面對標簽區(qū)域進行打光，通過采用上面光和下面光相結(jié)合的方式，可保證標簽區(qū)域亮度均勻，極大提高標簽印刷缺陷檢測精度。系統(tǒng)示意圖如下：
5、裝箱檢測
在線檢重設備，可與各種包裝生產(chǎn)線及輸送線集成。在線檢重機可在產(chǎn)品輸送過程中完成對產(chǎn)品的重量測量，并將測定的重量與預先設定的重量值進行比較，通過檢測產(chǎn)品的重量是否合格來確定包裝內(nèi)是否缺少部件或產(chǎn)品，由控制系統(tǒng)進行運算與發(fā)出指令，將不合格的產(chǎn)品進行剔除。該檢驗機由柔性等距輸送機、檢重檢測機、剔除系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、進出產(chǎn)品輸送機等組成。其中稱重檢測機完成產(chǎn)品重量信號的采集工作，并將重量信號傳輸至控制系統(tǒng)進行處理，柔性等距輸送機通過提高輸送速度來保證產(chǎn)品間有足夠的間距，從而保證檢測物體之間無相互干擾，剔除系統(tǒng)根據(jù)檢測機發(fā)出的指令將不合格滿箱產(chǎn)品剔除到暫存待處理區(qū)域，后端輸送機用于完成經(jīng)檢測合格的產(chǎn)品離開稱重區(qū)域后的輸送工作。
