• ?

    空瓶检验机在玻璃瓶行业的应用

    玻璃瓶广泛应用于生物制药、食品饮料、日化用品的包装,与人民的生活密切相关。我国是全球玻璃瓶的主要制造国,全国日用玻璃行业现有生产企业3300余家,行业年产值近1000亿元。玻璃瓶制造业因其易碎、易破的特性以及产生爆炸对人身伤害的问题,成为质量要求很高的行业。尤其是应用于医药领域的玻璃瓶以及食品领域的玻璃瓶,其质量问题直接关系民众的生命健康,玻璃瓶的质量检验具有不可替代的作用。

    我国高速发展的玻璃瓶生产技术匹配的还是十分落后的检测方法。目前大部分生产厂家都是配备大量的检查人员来完成产品出厂的质量检测工作,人工检查的缺点是显而易见的。首先是单个人检测速度慢,为了匹配生产速度就需要占用大量的人力、物力和场地资源;其次部分缺陷由于比较细微,普通检查人员即使全神贯注也不易发现;另外,由于长时间的重复劳动,工人极易出现身体疲劳和精神松懈的情况,此时甚至会将一些严重废品放过去,给生产厂家及使用单位带来严重损失,造成极坏的社会影响。

    随着玻璃瓶生产效率的提高,传统的人工检测方法根本难以实现,玻璃瓶高速的生产速度与落后的人工检测方法之间的矛盾极大的制约了生产力的发展,采用了机器视觉技术的玻璃瓶质量在线系统以其高效、无接触、高精度的优点,引起了国内外众多玻璃瓶生产厂家和使用厂家的重视和青睐。

    国外的玻璃瓶检验机早在20世纪60年代开始出现,早期的玻璃瓶检验机基本都是基于光学反射折射原理的光电检测方法,只对裂纹等少数缺陷有比较好的检测效果。从20世纪90年代开始,机器视觉技术在玻璃瓶质量检测领域开始得到应用。在本世纪初期,国内的一些大型玻璃瓶生产企业开始引进国外的基于机器视觉技术的检测系统,在使用中发现了许多弊端:价格昂贵;检测设备的调整和扩展难以适应国内市场需要;国外产品标准与我国不完全相同使得系统无法直接应用于大部分国内企业的生产线。市场迫切要求实现基于机器视觉的玻璃瓶检测系统的国产化。

    国内在基于机器视觉技术的玻璃瓶检测方面的研究起步较晚,早在2001年,广西师范大学就开始对玻璃瓶瓶口裂纹检测方法进行研究,其方法是让多台摄像机对旋转的玻璃瓶瓶口进行拍照,然后对这些图像序列进行逐一处理,只要在其中一幅图片发现瓶口裂纹镜面反射的亮斑,就认为该瓶口存在裂纹缺陷。2002年湖南大学研制出国内首台高速自动化灌装线上的多传感器融合智能空瓶检测机器人,用于检测啤酒灌装线上的空瓶质量、瓶内残留物等。2004年清华大学自动化系图像图形研究所也提出了玻璃瓶在线检测系统设计,用八个普通摄像机在线获取运行中的玻璃瓶瓶口图像,采用遮光箱内部局部照明方式,用图像采集卡完成视频信号的计算机输入,两台计算机分别处理4个摄像头的图像,经过计算机之间的通讯完成数据综合,由服务器给出最终检测结果。2005年北京大恒图像公司开发成功针对小规格药用玻璃瓶的质量在线检测系统,除了具有国外同类设备的全部功能外,还专门针对国内玻璃瓶由于生产水平有限造成的壁厚不匀、挂霜不匀、模缝线粗细不匀等特点开发了特殊处理算法,从而在实际检测效果上优于进口设备,以较高的性价比获得了国内药用玻璃瓶生产企业——山东药玻的认可,并在山东药玻推广了上百套,也成为国内市场中可以满足生产线实际检测需求的玻璃瓶检验机。

    目前,玻璃瓶检验机在技术上日趋成熟,并向高速化、全面化、智能化的方向发展。高速化是为了适应不断提升的生产线速度需求,小规格药用玻璃瓶制瓶线的速度已经达到540瓶/分钟,啤酒瓶等大规格玻璃瓶制瓶线的速度也达到250瓶/分钟,灌装线的速度更是快的多,可以达到1200瓶/分钟,要实现高速化就需要在高速运动成像技术、信号控制技术、算法实时处理技术等方面进行研究改进。全面化是指在一台检验机上需要集成瓶侧壁、瓶口、瓶底等所有区域的全方位检测,并且可以检测所有类型的缺陷,全面化对光学设计、多传感器信息融合、算法分析等方面提出了更高的要求。智能化是指检验机的检测结果要趋向与人工的检测结果保持一致,也就是检验机不仅可以正确识别缺陷品和合格品,更重要的是可以准确识别缺陷的种类,可以为用户进行生产数据收集、统计、分析提供更多实用有效的信息。
     
    ?
    彩神网