隨著市場的不斷發(fā)展，飲料灌裝生產(chǎn)線也在往全自動(dòng)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(shí)現(xiàn)了機(jī)器代替人工的跨越，主流生產(chǎn)線的運(yùn)行速度也逐步超過了72000瓶/小時(shí)，甚至達(dá)到12萬瓶/小時(shí)。
在自動(dòng)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(yàn)測量，如果用人工的方法來檢查，即使耗費(fèi)大量的人力，卻仍然不能保證100%的檢驗(yàn)合格率。
通過采用先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)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(dòng)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(dòng)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(huì)形象。
?二、機(jī)器視覺檢測技術(shù)優(yōu)勢
1、機(jī)器視覺檢測原理
機(jī)器視覺技術(shù)主要是用計(jì)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(shí)際檢測、測量和控制。
自動(dòng)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(hào)，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(hào)，控制系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)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?jiǎng)幼?。下圖是一個(gè)典型的機(jī)器視覺系統(tǒng)的示意圖：
2、與人工檢驗(yàn)相比較的優(yōu)勢
人工檢驗(yàn)方式無法避免一些客觀的風(fēng)險(xiǎn)，如人眼的疲勞、誤差，高速生產(chǎn)過程中精力不集中或速度的限制，如飲料灌裝生產(chǎn)線速度已經(jīng)超過1200瓶/分鐘，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人工檢測所能達(dá)到的極限，并且人的主觀性很強(qiáng)，在檢驗(yàn)時(shí)難以持續(xù)保證檢測指標(biāo)的統(tǒng)一性。如果使用精度更高、速度更快的機(jī)器視覺，可明顯降低被測目標(biāo)受干擾的程度，并可制定統(tǒng)一的量化的檢測指標(biāo)，確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
3、與光電技術(shù)相比較的優(yōu)勢
在機(jī)器視覺技術(shù)普及之前，自動(dòng)化生產(chǎn)線上大量使用了光電技術(shù)來輔助人工進(jìn)行部分檢測工作。光電技術(shù)在調(diào)試和設(shè)定方面都比較復(fù)雜，包裝線上的一些細(xì)節(jié)稍有變化就會(huì)帶來檢測結(jié)果的不準(zhǔn)確，另外，光電檢測的檢測項(xiàng)目單一，功能簡單，只能檢測一個(gè)項(xiàng)目，并且還只能進(jìn)行有無的檢測，為了滿足產(chǎn)品的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，就需要在生產(chǎn)線上配置很多個(gè)光電檢測設(shè)備來完成特定的檢測任務(wù)。采用機(jī)器視覺技術(shù)可完成復(fù)雜的檢測任務(wù)，可根據(jù)生產(chǎn)線情況靈活設(shè)置檢測標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可將多個(gè)檢測任務(wù)集中在一套機(jī)器視覺設(shè)備上來實(shí)現(xiàn)，方便工廠對(duì)設(shè)備進(jìn)行集約式管理。
三、盈泰德整線檢測解決方案
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(huì)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(huì)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(dòng)力價(jià)格的不斷攀升，對(duì)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，盈泰德作為國內(nèi)有口皆碑的機(jī)器視覺檢測設(shè)備研發(fā)企業(yè)，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(yàn)，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(duì)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，深圳盈泰德推出的瓶胚檢驗(yàn)機(jī)采用多個(gè)高分辨率CCD相機(jī)，可對(duì)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(gè)相機(jī)采集口面圖像可檢查瓶口飛邊、瓶口缺口、口面黑點(diǎn)等缺陷，在口部上方放置1個(gè)相機(jī)采集口內(nèi)壁圖像可檢查瓶壁黑點(diǎn)、臟污等缺陷，在螺紋口側(cè)面間隔120度放置3個(gè)相機(jī)對(duì)口螺紋和瓶肩部區(qū)域的各種尺寸、黑點(diǎn)、合縫線粗、飛邊、臺(tái)階進(jìn)行360度無盲區(qū)檢查，在口部上方放置1個(gè)相機(jī)采集瓶胚底部圖像可檢查黑點(diǎn)、水口不良等缺陷。示意圖如下：
3、 滿瓶檢測
盈泰德的可以檢測液位偏差、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(yàn)機(jī)共配置4組高分辨率CCD面陣相機(jī)，封蓋液位檢驗(yàn)工位由3臺(tái)高分辨率CCD面陣相機(jī)、6個(gè)LED光源、1套圖像處理系統(tǒng)、1套信號(hào)控制系統(tǒng)、1套剔除系統(tǒng)組成，3臺(tái)面陣相機(jī)呈120度間隔放置，對(duì)封蓋進(jìn)行360度無盲區(qū)檢測，每個(gè)相機(jī)配套兩塊LED光源，分別從正面和背面對(duì)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(shí)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(duì)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(yàn)工位使用1臺(tái)高速CCD相機(jī)和1個(gè)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(duì)打碼進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，避免出現(xiàn)錯(cuò)碼的情況。示意圖如下：
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(jì)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(fèi)觀念的改變，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的外觀日益重視，飲料廠家對(duì)貼標(biāo)后產(chǎn)品的標(biāo)簽問題也非常關(guān)注。
盈泰德的標(biāo)簽檢驗(yàn)機(jī)可以檢測無標(biāo)、錯(cuò)標(biāo)、倒標(biāo)、空白標(biāo)、切標(biāo)錯(cuò)誤、標(biāo)簽錯(cuò)位、標(biāo)簽傾斜、標(biāo)簽印刷錯(cuò)誤、標(biāo)簽破損、翹角等眾多標(biāo)簽不良缺陷，該款檢驗(yàn)機(jī)采用獨(dú)特的光學(xué)方案，在產(chǎn)品四周間隔90度布置4臺(tái)高分辨率CCD面陣相機(jī)，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行360度無盲區(qū)檢測，每個(gè)相機(jī)配套兩塊LED光源，分別從上面和下面對(duì)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
盈泰德的滿箱檢驗(yàn)機(jī)是一種在線檢重設(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(duì)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(yùn)算與發(fā)出指令，將不合格的產(chǎn)品進(jìn)行剔除。
該檢驗(yàn)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(hào)的采集工作，并將重量信號(hào)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。
四、發(fā)展展望
目前，機(jī)器視覺檢測設(shè)備在國外的飲料生產(chǎn)線上早已經(jīng)廣泛使用，但在中國飲料行業(yè)普及率還比較低，主要是一些大的飲料生產(chǎn)廠商會(huì)隨整線引進(jìn)國外的機(jī)器視覺檢測設(shè)備。
進(jìn)口檢測設(shè)備價(jià)格昂貴，飲料生產(chǎn)廠家出于節(jié)約成本的考慮在購入設(shè)備時(shí)會(huì)比較慎重，并且由于中國飲料產(chǎn)品的一些特殊質(zhì)量要求，進(jìn)口的檢測設(shè)備也難以很好滿足中國很多飲料生產(chǎn)廠家的使用需求。
深圳盈泰德專注于機(jī)器視覺技術(shù)多年年，在面向各行各業(yè)提供成套檢測設(shè)備方面已經(jīng)積累了很多成功經(jīng)驗(yàn)，如果你的工業(yè)生產(chǎn)線中，可能用的到機(jī)器視覺或深度學(xué)習(xí)方面的技術(shù)，那不妨和我們盈泰德科技聊聊，我們會(huì)先根據(jù)你的需求分析，從一個(gè)專業(yè)的角度免費(fèi)來給你設(shè)計(jì)一個(gè)合適你的方案，然后聽取你的意見，再詳細(xì)洽談，最后即使沒能達(dá)成合作，我們也非常希望能多認(rèn)識(shí)個(gè)朋友。
