機器視覺(jué)實(shí)現易拉罐罐蓋瑕疵檢測

世界上最大的制罐公司Rexam Beverage CansAmericas公司，很注意生產(chǎn)細節。在其位于美國伊利諾州Valparaiso的工廠(chǎng)中，用于飲料二片罐上的鋁制罐蓋就經(jīng)過(guò)了高速地細致檢測，以剔除任何有瑕疵的產(chǎn)品。雖然系統能夠檢測出的瑕疵已達到了灰塵的級別，工廠(chǎng)工程師Thomas Cortes說(shuō)他們實(shí)際上是在尋找那些需要一種行動(dòng)反應的瑕疵。

過(guò)去，檢測工作是由人工完成的。從去年開(kāi)始，檢測工作由Omron Electronics公司提供的機器視覺(jué)系統來(lái)完成。在將這些采用了留置式拉環(huán)的罐蓋裝袋、碼垛然后運送給客戶(hù)之前，Rexam對它們進(jìn)行了徹底的檢查。

從2004年中開(kāi)始，Rexam公司安裝了12臺全新的Fleetwood自動(dòng)計數裝袋機和碼垛機來(lái)取代人工操作。以每分鐘幾百個(gè)的速度，這些設備把一排排連續不斷的罐蓋裝到預制的紙袋中，然后被運送到Rexam的客戶(hù)那里。與這次自動(dòng)化升級一起進(jìn)行的，是用電子視覺(jué)傳感器來(lái)取代人工檢測員，這些傳感器能更好地在一種一周7天、一天24小時(shí)、并且是高速的環(huán)境下檢測出產(chǎn)品的瑕疵。

每一臺自動(dòng)裝袋/碼垛機都有多條喂料通道，每條通道都裝有它自己的Omron Electronics F150-3型機器視覺(jué)控制器，一臺F150KP鍵盤(pán)編程器和一臺解析度為659 x 494像素的F150-S1A C相機。這套設備最多可存儲23幅圖像，使它能夠檢測各種不同的產(chǎn)品形式。每一臺相機都與一只連續漫射照明燈（CDI）一起被安裝在一條罐蓋通道的上方，當罐蓋在下方連續通過(guò)進(jìn)，系統就對每只罐蓋的邊緣進(jìn)行檢測。

這套系統是如何工作的

閃亮的鋁制罐蓋是十分容易反光的，因此很容易讓大多數的相機和傳感器失靈。CDI照明燈就是專(zhuān)為這種苛刻的條件而設計的，在這種情況下，任何表面反射都會(huì )導致視覺(jué)系統將其誤認為是瑕疵。CDI照明燈產(chǎn)生的是漫射光，能夠減少反射，并能顯現出那些表明有污染發(fā)生的黑點(diǎn)。

F150-S1A C型相機和CDI光源被安裝在喂料通道上方大約一英尺的位置，連續不斷的罐蓋會(huì )沿著(zhù)這條通道進(jìn)入裝袋區域。系統會(huì )檢測罐蓋邊緣上那些表明有污染存在的黑色區域。只要發(fā)現一個(gè)黑點(diǎn)，所有同一批的罐蓋都會(huì )被識別并分離出來(lái)，稍后在裝袋期間再由人工進(jìn)行檢測。

Rexam公司知道當在更換金屬板時(shí)或在更換產(chǎn)品期間，最容易產(chǎn)生碎屑。這時(shí)，生產(chǎn)線(xiàn)就會(huì )為這批罐蓋標上一種黑色的記號。當檢測系統檢測到這個(gè)記號時(shí)，就會(huì )把后面一定數量的罐蓋全部剔除出來(lái)，以便對生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行清理。
這些記號也會(huì )提醒系統即將檢測的是一種新的產(chǎn)品，于是系統會(huì )自動(dòng)切換到合適的預存儲圖像上。當更換產(chǎn)品時(shí)，例如從鋁制蓋換到鍍金蓋，不需要人工對視覺(jué)系統進(jìn)行調整。

Omron視覺(jué)系統還能夠檢測畸形蓋，盡管這并不是它的預期功能。這種畸形蓋偶爾會(huì )出現，一般是因為金屬質(zhì)量的不穩定而造成的。因為畸形蓋不會(huì )與其他的蓋緊密的靠在一起，因此所產(chǎn)生的縫隙就會(huì )激發(fā)系統，將其當作是由碎屑引起的一個(gè)黑點(diǎn)。

據Rexam公司介紹，這種新的視覺(jué)系統能防止被污染的產(chǎn)品到達客戶(hù)那里?！拔覀円呀?jīng)在用這套系統來(lái)找出有瑕疵的罐蓋?！?Cortes確認說(shuō)。另外Rexam將產(chǎn)品更換也改成自動(dòng)化操作了，這提高了生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量，從而減少了退貨的數量。這是一種很好的投資回報，很容易看到結果。

注：

連續漫射照明燈：即圓頂無(wú)影光源，其特殊設計的打光方式，使發(fā)出的光線(xiàn)從四面八方照射檢測物品，因此可以消除陰影影響和光亮表面的反光，很適合表面質(zhì)量檢測。對于光亮表面檢測或者包裝袋表面字符圖案檢測，是必不可少的光源。(end)