啤酒瓶缺陷在生产线上的检测研讨

张秋华

目前啤酒生产企业越来越重视产品质量,越来越多的企业在灌装生产线上使用了各种自动检测设备,以期提高检测的可靠性。传统的灌装线空瓶检验方式是人工灯光检测。但在现代高速灌装线上,由于视觉疲劳等原因,仅靠传统的人工类光检测不能保证可靠性,而且啤酒瓶的两个重要部位——瓶口和瓶底无法检测,造成部分因瓶口缺陷导致的漏气瓶和瓶底脏物瓶流入市场,给消费者带来伤害的同时也使企业形象造成损害。

一、国内外在线检测基本情况

目前,国外基于图像处理技术的空瓶在线检测已相对成熟且有大量产品投放市场,如:德国的MIHO系统、HEUFT系统;美国INDUSTRIALDYNAMICS COMPANY,LTD的OMNIVISIONI系统。我国在这方面则比较落后。

当前,我国多数啤酒生产厂家正在向每小时四万瓶以上的生产线方向发展,在这种速度下依靠人工检测将变得异常困难,他们急需大量的空瓶在线检测设备。国内现有的空瓶光检机由于灵敏度过高,不能识别瓶子本身的图案与瓶子缺陷的不同,往往将这部分瓶子全部弹出,影响了生产效率,而国外产品售价过高,并且维护困难,对于多数中小型啤酒厂而言门槛过高。

二、在线检测的目标确定

在参考国外各公司机型的基础上,分析当前中国中小型企业的需要和技术力量,确定在线检测的目标:

1.在线检测模块:将瓶口、瓶底检测作为基本模块。内、外壁检测等附加模块,可以预留。

2.在线检测速度:瓶径64mm时为42 000瓶/h。

3.瓶底检测分辨率及剔除率:无标志和无磨损瓶:大小为2.5mm×2.5mm时,剔除率98%;大小为3.0mm×3.0mm时,剔除率99%。

有标志、磨损、深色、色差瓶:大小为3.5mm×3.5mm时,剔除率98%;大小为4.0mm×4.0mm时,剔除率99%。

4.可对混色瓶或深色瓶进行处理。

三、在线检测的方案确定

1.在线检测的方案

方案1:直接购买国外的机器视觉系统,在该系统的基础上进行二次开发。

此方案虽然开发速度快,但机器视觉系统昂贵,并且以后每生产一台都必须支付软件注册费,同时能够达到速度要求的现成视觉系统也几乎不存在,故该方案不可取。

方案2:采用分级控制系统,即以工业控制机完成上层的控制管理工作,下层配以由DSP芯片为核心的系统,完成图像采集与图像处理工作。

该方案由于开发周期过长,不利于占领市场,并且该方案建立在算法已经完全成熟的基础上,因而,该方案被作为未来完善的方向而推迟采用。

方案3:采用图像卡工业控制计算机,并配以自我研制的控制软件,考虑到处理速度的需要,需采用多系统的工业控制计算机。

此方案从经济上、技术上、实用上看,比较适用中小企业,并且已有部分啤酒生产企业进行了成功的研究,故采用该方案。□

(编辑/穆杨)