技术文章
机器视觉与包装加工
日期：2015-05-30
来源：三姆森科技
随着机器视觉技术变得越来越可靠和节省，制造商们开始发现它很容易被整合到包装线上。 由于机器视觉和检查系统发展迅速，更多的可供于质量控制的工具已经在许多制造商的包装过程中越来越普及。有一种名为Alltrista的快速消费品，它由印度的一家两片罐制造商生产。当盖子从线路上运输下来时，该公司使用由欧姆龙制造的型号为F160的照相图像感应器来检查每个盖子，这样可以使盖子到达最后包装位置之前将损坏的盖子剔出。该公司最初安装了8套图像系统，现在已增加到18套。 对一些早期的图像系统来说，它们需要获得功率更大的空气调节装置来冷却电子部件。该空气调节装置经常会出问题，并且维护费用非常昂贵，同时这些系统已经降低了工艺周期，这已成为提高生产率的一个主要障碍。
欧姆龙F160
而欧姆龙F160则在紧缩包装方面提供了许多功能。它能将两套系统安装在原来只能安装一套老系统的空间内，这样可以节省空间，并完全避开了对空气调节装置的需求。这是因为系统的复杂性经良好的设计后变得更简单，成本更低。 F160系统能够捕获盖子的图像并将它送至一个PLC处，这样就可以进行比较，以防止盖子方面的缺陷出现，该PLC由Alltrista工程师和质控人员预编程。在PLC已经确定盖子的良好/损坏状态以后，将结果储存并且进行跟踪，直到盖子达到被丢弃状态，在丢弃状态时，从PLC发出的一个信号能够激活丢弃机械装置，它会把损坏的盖子从传送带上移除。 F160的菜单非常简便，易于工作，它甚至可以提供联网和数据收集功能，这为包装系统的全面集成打下了非常好的基础。
读码照相机
机器视觉技术的最新发展表现在转换镜头上，某眼镜制造商能够使镜头在暴露于阳光下时变黑。Pinellas Park, FL,公司已经开始运行一种新型机器视觉系统，该系统可以保证在镜头纸板盒上进行精确的标记。旧的机器视觉系统不会使得公司能够实行整个生产线的自动化，而这台Cognex Insight 4001 高分辨率图像感应器却能读出二维编码，这些编码能够指示盒状标签机的末端状态。 “我们已经将某二维蚀刻模型转移到我们的镜头上,” Transitions Optical 的项目经理Chris Rauscher说。“这是一种类似于条形码的东西，并且形状为正方形，并且没有垂直线，由一系列小点所组成。优点是你可以得到许多数字，它们可以形成一个非常小的标记，被称为数据模型。其他的数字式图像系统有时候会混淆数字。这种新型编码能够帮助我们确保镜头处于合适的纸板箱内，而且该编码也包含了前面我们涉及到的更多信息。” 包括在该小编码内的信息有——镜头为哪个眼所设计，放大强度以及颜色色彩。Cognex 传感器的分辨率为1024x768，它被安装于某闭合室内。如此级别的分辨率非常重要，因为它使得公司能够获得整个镜头而非一部分透镜的一幅图像来用于鉴定，该系统的运行速度为20 透镜/min。 传动带将每个透镜带入闭合传感器室内。Cognex传感器使用由Rauscher编写的软件来采用某种模式查找工具来定位二维编码，该编码被悬于传感橱的顶端。从编码中得到一串12个数字 并被送往Rockwell提供的一种PLC，该PLC能够编译编码并通过网络发送信息至印刷和标签机。 透镜从传感橱中退出并被移至纸箱成形机器内。然后将纸板箱通过标签机进行传输，在标签机上它们将会从印刷和应用标签机上进行适当的压敏标签的鉴定。 做这项工作的主要原因是因为想使生产工艺的其他部分也能实现自动化。采用这种新型的二维编码，就能获得如何在工艺中建立其他机器的相关信息联络，并使包装线的其他部分有实现全面自动化的可能。
印刷机检查系统
不仅仅是包装加工商，而且包括半成品加工者也发现机器视觉很有用。 Farnell 包装有限公司就是其中一家。这家加拿大可变形包装以及压敏标签的制造商近来安装了AVT的 Printvision/Pro 自动检查系统以及自动条形码认证（ABCV）模块，目的是使新型Windmoeller & Hoelscher Novoflex?？？？——上角标！！！无传动装置的flexo印刷机的生产能力提高到最大限度。AVT的自动登记预调整和控制系统也已经被安装在新型52”八色印刷机上，预计检查系统的加入将使得公司能够降低成本，提高竞争力以及固定住当前的业务。 “当我们决定引入我们认为具有最新伺服技术的“Cadillac”印刷机时，我们也想拥有相应的质控系统，以便在运行期间做到配套。”Farnell 包装的运行副总Dan Christianson说。 AVT的 Printvision/Pro系统能够通过工作之前拍摄打印出来的一张主要数字图像来鉴定缺损。在运行期间，假如传感器探测到在主要图像和正在打印出来的图像存在差异的话，则传感器应能向操作者发出警报，使得操作者能够看到显示在Printvision控制监控器上的错误。 该系统能够使用于各种不同类型的材料，包括纸、箔以及半透明或不透明膜。它能够探测到颜色差异、飞溅、误读、起雾、条痕、印刷错误以及斑点。对于Farnell，视觉系统探测到聚乙烯膜上的细微问题，虽然这些问题用裸眼就能看到，但它的优点在于向人们指出了能够随时间变坏或出现浪费问题的趋势，这预警作用就不一定是裸眼所能办到的了。 该项专有机器视觉技术自动鉴定和认证了所有印刷在产品上的条形码，可以用来保证产品质量，并能鉴定和确证所有条形码参数。不同于激光扫描仪，ABCV不能扫描每个条形码并且将报告结果显示在显示屏上，操作者可以在显示屏上看到相关信息并能发现和解决问题。该条形码确证系统拍摄每个条形码的视频图像并且使用AVT软件来分析此图像并得出“等级”，假如，经过确定的等级小于可接受预编程的数值，则显示屏会突然跳跃操作者的数据窗口。 “我知道AVT的检查系统正在帮助我们提高我们的生产效率,”该公司董事长及创始人Don Farnell说。 “有了这些新型印刷机, 我们增加了查看所有详细资料以及探测任何缺损的能力，并且我们为顾客所作的精细工艺记录打印是非常重要的。”
控制质量
加拿大的一家铝瓶盖制造商也通过一对SmartImage Legend 540图像传感器来对产品进行检查。这些传感器安装于去年，它们能够检查在铝瓶盖顶端和侧端的印刷字样。 他们使用一台照相机来观察盖子的顶端，使用另一台来观察盖子的侧面，系统整合者能够帮助安装DVT系统。在顶端，他们将标识定位于其上并确认它没有偏心，并且在侧端确认在那里存有印刷字样。 假如标识偏移超过1.5mm，则该盖子应通过一个空气喷射装置被喷射至废盖箱，运行速度为250盖/min，生产时间完全不会受到盖子损坏的图像。 正是借助于该新型机器视觉系统, Capalux很少听到抱怨，并且从顾客手里退回的产品也变少了，比人工检查的质量和效率高很多。 在瓶盖上印刷完毕后，它们进入DVT检查位置。在它们被计数以及装箱之前，需要将好的瓶盖移至另外的生产位置。
欧姆龙F160
而欧姆龙F160则在紧缩包装方面提供了许多功能。它能将两套系统安装在原来只能安装一套老系统的空间内，这样可以节省空间，并完全避开了对空气调节装置的需求。这是因为系统的复杂性经良好的设计后变得更简单，成本更低。 F160系统能够捕获盖子的图像并将它送至一个PLC处，这样就可以进行比较，以防止盖子方面的缺陷出现，该PLC由Alltrista工程师和质控人员预编程。在PLC已经确定盖子的良好/损坏状态以后，将结果储存并且进行跟踪，直到盖子达到被丢弃状态，在丢弃状态时，从PLC发出的一个信号能够激活丢弃机械装置，它会把损坏的盖子从传送带上移除。 F160的菜单非常简便，易于工作，它甚至可以提供联网和数据收集功能，这为包装系统的全面集成打下了非常好的基础。
读码照相机
机器视觉技术的最新发展表现在转换镜头上，某眼镜制造商能够使镜头在暴露于阳光下时变黑。Pinellas Park, FL,公司已经开始运行一种新型机器视觉系统，该系统可以保证在镜头纸板盒上进行精确的标记。旧的机器视觉系统不会使得公司能够实行整个生产线的自动化，而这台Cognex Insight 4001 高分辨率图像感应器却能读出二维编码，这些编码能够指示盒状标签机的末端状态。 “我们已经将某二维蚀刻模型转移到我们的镜头上,” Transitions Optical 的项目经理Chris Rauscher说。“这是一种类似于条形码的东西，并且形状为正方形，并且没有垂直线，由一系列小点所组成。优点是你可以得到许多数字，它们可以形成一个非常小的标记，被称为数据模型。其他的数字式图像系统有时候会混淆数字。这种新型编码能够帮助我们确保镜头处于合适的纸板箱内，而且该编码也包含了前面我们涉及到的更多信息。” 包括在该小编码内的信息有——镜头为哪个眼所设计，放大强度以及颜色色彩。Cognex 传感器的分辨率为1024x768，它被安装于某闭合室内。如此级别的分辨率非常重要，因为它使得公司能够获得整个镜头而非一部分透镜的一幅图像来用于鉴定，该系统的运行速度为20 透镜/min。 传动带将每个透镜带入闭合传感器室内。Cognex传感器使用由Rauscher编写的软件来采用某种模式查找工具来定位二维编码，该编码被悬于传感橱的顶端。从编码中得到一串12个数字 并被送往Rockwell提供的一种PLC，该PLC能够编译编码并通过网络发送信息至印刷和标签机。 透镜从传感橱中退出并被移至纸箱成形机器内。然后将纸板箱通过标签机进行传输，在标签机上它们将会从印刷和应用标签机上进行适当的压敏标签的鉴定。 做这项工作的主要原因是因为想使生产工艺的其他部分也能实现自动化。采用这种新型的二维编码，就能获得如何在工艺中建立其他机器的相关信息联络，并使包装线的其他部分有实现全面自动化的可能。
印刷机检查系统
不仅仅是包装加工商，而且包括半成品加工者也发现机器视觉很有用。 Farnell 包装有限公司就是其中一家。这家加拿大可变形包装以及压敏标签的制造商近来安装了AVT的 Printvision/Pro 自动检查系统以及自动条形码认证（ABCV）模块，目的是使新型Windmoeller & Hoelscher Novoflex?？？？——上角标！！！无传动装置的flexo印刷机的生产能力提高到最大限度。AVT的自动登记预调整和控制系统也已经被安装在新型52”八色印刷机上，预计检查系统的加入将使得公司能够降低成本，提高竞争力以及固定住当前的业务。 “当我们决定引入我们认为具有最新伺服技术的“Cadillac”印刷机时，我们也想拥有相应的质控系统，以便在运行期间做到配套。”Farnell 包装的运行副总Dan Christianson说。 AVT的 Printvision/Pro系统能够通过工作之前拍摄打印出来的一张主要数字图像来鉴定缺损。在运行期间，假如传感器探测到在主要图像和正在打印出来的图像存在差异的话，则传感器应能向操作者发出警报，使得操作者能够看到显示在Printvision控制监控器上的错误。 该系统能够使用于各种不同类型的材料，包括纸、箔以及半透明或不透明膜。它能够探测到颜色差异、飞溅、误读、起雾、条痕、印刷错误以及斑点。对于Farnell，视觉系统探测到聚乙烯膜上的细微问题，虽然这些问题用裸眼就能看到，但它的优点在于向人们指出了能够随时间变坏或出现浪费问题的趋势，这预警作用就不一定是裸眼所能办到的了。 该项专有机器视觉技术自动鉴定和认证了所有印刷在产品上的条形码，可以用来保证产品质量，并能鉴定和确证所有条形码参数。不同于激光扫描仪，ABCV不能扫描每个条形码并且将报告结果显示在显示屏上，操作者可以在显示屏上看到相关信息并能发现和解决问题。该条形码确证系统拍摄每个条形码的视频图像并且使用AVT软件来分析此图像并得出“等级”，假如，经过确定的等级小于可接受预编程的数值，则显示屏会突然跳跃操作者的数据窗口。 “我知道AVT的检查系统正在帮助我们提高我们的生产效率,”该公司董事长及创始人Don Farnell说。 “有了这些新型印刷机, 我们增加了查看所有详细资料以及探测任何缺损的能力，并且我们为顾客所作的精细工艺记录打印是非常重要的。”
控制质量
加拿大的一家铝瓶盖制造商也通过一对SmartImage Legend 540图像传感器来对产品进行检查。这些传感器安装于去年，它们能够检查在铝瓶盖顶端和侧端的印刷字样。 他们使用一台照相机来观察盖子的顶端，使用另一台来观察盖子的侧面，系统整合者能够帮助安装DVT系统。在顶端，他们将标识定位于其上并确认它没有偏心，并且在侧端确认在那里存有印刷字样。 假如标识偏移超过1.5mm，则该盖子应通过一个空气喷射装置被喷射至废盖箱，运行速度为250盖/min，生产时间完全不会受到盖子损坏的图像。 正是借助于该新型机器视觉系统, Capalux很少听到抱怨，并且从顾客手里退回的产品也变少了，比人工检查的质量和效率高很多。 在瓶盖上印刷完毕后，它们进入DVT检查位置。在它们被计数以及装箱之前，需要将好的瓶盖移至另外的生产位置。
