在今天的制作情況中,產物[chǎn wù]的臨盆進程越來越高速,飲料行業(yè)尤其如斯:飲料瓶的填充、加蓋和檢討都越來越高速。瓶蓋檢測、防盜環(huán)和印刷日期代碼都必需[bì xū]疾速完成,以知足臨盆需求。必需[bì xū]要設計專門的系統(tǒng)來執(zhí)行這些義務,以保證飲料瓶的清洗和消毒可以迅速完成。
EPICSystems公司受一家軟飲料制作商的委托正在發(fā)一套系統(tǒng),用于檢測6盎司的果汁塑料瓶,要求檢測速度到達900個/每分鐘。
該飲料瓶檢測系統(tǒng)置于飲料填充機和壓蓋機之后。該檢測系統(tǒng)用于確保瓶蓋位置正確、執(zhí)行防盜環(huán)驗證、并檢討瓶蓋頂部是否印有日期代碼。為了執(zhí)行此義務,EPICSystems公司的視覺系統(tǒng)采用了三臺康耐視In-Sight5600智能相機,每臺相機用于捕捉[bǔ zhuō]飲料瓶外外表120°幅面的圖像。
圖1:EPICSyestems公司已開發(fā)出了一套系統(tǒng)用于檢測6盎司的塑料果汁瓶,檢測速度可達900個/每分鐘。
在EPICSyestems公司的系統(tǒng)中,三臺In-Sight5600智能相機拆卸了Fujifilm公司的焦距為16mm的Fujinon鏡頭。這三臺相機被放置在距離果汁瓶大約8英寸的地方,果汁瓶沿著4英寸寬的傳送帶挪動。另外用一臺In-Sight5600智能相機拍攝瓶蓋頂部的圖像,并采用SmartVisionLights公司的DLPW300mm×300mm平頂燈照明。所有這四臺相機均經由過程以太網接口與Allen-Bradley公司的ControlLogixPLC相連。
為了確保對瓶子進行清洗和消毒,每臺相機均安裝在AllisonParkGroup公司提供的一個牢固外殼中。異樣,DLPW300mm×300mm平頂燈也被關閉在一個不銹鋼外殼中,使它們可以蒙受沖洗進程所要求的刻薄情況。
圖2:測量蓋肩到防盜環(huán)的距離、測量瓶蓋高度和最終確定瓶蓋高度,都是用康耐視的In-SightExplorer軟件完成的。
“在視覺系統(tǒng)的設計中,當果汁瓶經由過程檢測站的時刻,必需[bì xū]要對瓶子的正面和頂部施以平均的照明,”EPICSystems公司項目司理ChrisWalker說,“我們并沒有在三臺相機的周圍采用LED來照亮果汁瓶的兩側,而是分離在每臺相機的對面放置了簡單的白色背向反射鏡。反射鏡反射來自平頂照冥器的光,并從背向照亮果汁瓶。另外,光直接照亮果汁瓶的前部,從而可以完成準確的防盜環(huán)檢討測量。是以,單一光源被用來發(fā)生[fā shēng]一個頂部直接照明、直接前向照明和來自反射鏡的背光,用來區(qū)分果汁瓶的外邊緣特征。”
當果汁瓶以900瓶/分鐘的速度沿保送帶挪動時,一個增量式編碼器對瓶子進行跟蹤。編碼器被安裝到傳送帶軸上,并與PLC銜接。尚有一個光學開關與PLC相連,用于觸發(fā)每臺相機,并在150μs的曝光時間內拍攝圖像。Walker和他的同事們使用康耐視的In-SightExplorer軟件來剖析瓶蓋和防盜環(huán)是否被正確放置、瓶蓋的頂部是否印刷有日期代碼。
“為了檢討瓶蓋和防盜環(huán)是否被正確放置,”Walker說,“必需[bì xū]要準確定位瓶子在圖像視場中的位置。”為了做到這一點,首先使用邊緣檢測對象來確定瓶子的頂部和肩部的位置。一旦這兩個位置被確定,系統(tǒng)將在圖像中的瓶蓋和防盜環(huán)周圍自動設置感興致區(qū)域(ROI)。隨后,可以測量從蓋肩到防盜環(huán)的距離、測量瓶蓋高度,并最終確定瓶蓋高度。這些測量結果是從三臺In-Sight5600智能相機拍攝的所有圖像中取得的,以對果汁瓶進行360°檢討。
為了檢討瓶子頂部是否存在打印的日期代碼,首先對所拍攝的圖像設定閾值,并使用形態(tài)運算符來擴展圖像內的黑色像素。接上去,可以使用邊緣檢測器環(huán)繞文本設置一個ROI,計較出邊框內黑色像素的百分比。
“經由過程這類體式格局,”Walker說,“瓶只檢測系統(tǒng)可以判別是否瓶蓋頂部已存在正確數目的油墨。”假如一個瓶蓋、防盜環(huán)未經由過程此項檢討,則PLC的輸出將會觸發(fā)來自Filtec公司的氣動剔除裝配,其將瓶子從傳送帶上剔除。
為了讓操作員看到拍攝的圖像,該系統(tǒng)使用了Allen-Bradley公司的PanelView圖形終端,該終端與ControlLogixPLC相連。經由過程運轉康耐視的VisionView軟件與Allen-Bradley公司的FactoryTalkView軟件,許可操作者可以看到圖像、并經由過程單一的人機界面來掌握系統(tǒng)。
EPICSystems公司已針對各類分歧[fēn qí]類型和分歧[fēn qí]設計的瓶裝和灌裝產物[chǎn wù]線,安裝了100余套這樣的視覺檢測系統(tǒng)。
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