機(jī)器視覺檢測在飲料灌裝行業(yè)的應(yīng)用
瀏覽次數(shù)：0 日期：2021-12-09
ccd視覺檢測技術(shù)主要是用計算機(jī)來模擬人的視覺功能提取事物圖像中的信息，進(jìn)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(shù)是機(jī)器視覺進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)線的關(guān)鍵要素，機(jī)器視覺的工作流程是通過光學(xué)系統(tǒng)將被攝取目標(biāo)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(jìn)行各種運算作出判別，進(jìn)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(biāo)，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(jī)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(dá)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(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)，通過計算機(jī)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(biāo)不良、裝箱不良等缺陷品，并控制相應(yīng)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(qiáng)有力的保障，最終提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會形象?！ ?/p>
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(jī)、灌裝機(jī)、打碼機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、裝箱機(jī)、碼垛機(jī)等一系列生產(chǎn)設(shè)備和相應(yīng)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(biāo)、裝箱等環(huán)節(jié)進(jìn)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(jī)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(jī)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(shè)備放置在吹瓶機(jī)之前用于完成瓶胚的各種缺陷檢查，滿瓶檢測設(shè)備放置在灌裝機(jī)之后完成封蓋液位打碼的缺陷檢查，標(biāo)簽檢測設(shè)備放置在套標(biāo)/貼標(biāo)機(jī)之后可以對標(biāo)簽進(jìn)行全方位的檢查，裝箱檢測設(shè)備放置在裝箱之后碼垛之前進(jìn)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(jī)采用6個高分辨率CCD相機(jī)，可對瓶胚的口、肩、底的各種缺陷進(jìn)行全方位檢查。其中，在口部上方放置1個相機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)行360度無盲區(qū)檢查，在口部上方放置1個相機(jī)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(jī)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(jī)共配置4組高分辨率CCD面陣相機(jī)。封蓋液位檢驗工位由3臺高分辨率CCD面陣相機(jī)、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(jī)呈120度間隔放置，對封蓋進(jìn)行360度無盲區(qū)檢測，每個相機(jī)配套兩塊LED光源，分別從正面和背面對瓶蓋進(jìn)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(jī)同時進(jìn)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(jìn)行有效補(bǔ)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(jī)和1個LED光源進(jìn)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(jìn)行準(zhǔn)確識別，避免出現(xiàn)錯碼的情況?！ ?/p>
4、標(biāo)簽檢測
飲料產(chǎn)品的標(biāo)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(shè)計精良的標(biāo)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(biāo)后產(chǎn)品的標(biāo)簽問題也非常關(guān)注。林陽智能自主研發(fā)的視覺檢測系統(tǒng)可以檢測無標(biāo)、錯標(biāo)、倒標(biāo)、空白標(biāo)、切標(biāo)錯誤、標(biāo)簽錯位、標(biāo)簽傾斜、標(biāo)簽印刷錯誤、標(biāo)簽破損、翹角等眾多標(biāo)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(jī)，對標(biāo)簽進(jìn)行360度無盲區(qū)檢測，每個相機(jī)配套兩塊LED光源，分別從上面和下面對標(biāo)簽區(qū)域進(jìn)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(biāo)簽區(qū)域亮度均勻，極大提高標(biāo)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(shè)備，可與各種包裝生產(chǎn)線及輸送線集成。在線檢重機(jī)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(yù)先設(shè)定的重量值進(jìn)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(jìn)行運算與發(fā)出指令，將不合格的產(chǎn)品進(jìn)行剔除。該檢驗機(jī)由柔性等距輸送機(jī)、檢重檢測機(jī)、剔除系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、進(jìn)出產(chǎn)品輸送機(jī)等組成。其中稱重檢測機(jī)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(jìn)行處理，柔性等距輸送機(jī)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(jī)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(jī)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。
