Типовые задачи автоматического контроля и идентификации массовой продукции в промышленности

Автор Сообщение
#1 / 26.11.2018 09:45
admin

Сегодня возникает все больше задач автоматического контроля и идентификации серийно производимых изделий, таких как продукты питания, фармацевтические препараты, строительные материалы, автокомпоненты и т. д. Многие функции (контроль наличия и комплектности, проверку качества нанесения маркировки, считывание штрих-/2D-кода с определением качества, чтение и контроль нанесения даты) могут обеспечить видеодатчики — простые системы машинного зрения со встроенным контроллером и упрощенным алгоритмом настройки.

В данной статье рассмотрено несколько примеров применения видеодатчиков семейства SBSI (рис. 1) компании Festo в России.

olD83fclOMU.jpg

Рис. 1. Видеодатчик SBSI от Festo
Производство молочной продукции
Распространенной задачей на производстве молочных продуктов является контроль комплектности ПЭТ-бутылок при групповой упаковке в термоусадочную пленку. После розлива, этикетировки и укупорки ПЭТ-бутылки попадают на автомат групповой упаковки с термотоннелем. На входе автомата устанавливается узел группировки. Часто именно узел сборки бутылок по 4/6/8/12 штук дает сбой и вместо необходимого количества группирует бутылки на одну или две штуки меньше. В случае отсутствия контроля после группировки неправильные упаковки могут повлечь сбой в последующем процессе паллетизации, а при попадании на паллету не исключены и рекламации заказчиков (часто сетевых ритейлеров) по комплектности и качеству.

G6Y71bq6wDo.jpg

Рис. 2. Некомплектные упаковки бутылок
Один из крупных молочных заводов столкнулся с такой проблемой. Некомплектные упаковки (рис. 2) попадались довольно часто. Решить этот вопрос удалось с помощью установки видеодатчика контроля SBSI-Q от Festo (рис. 3) над имеющимся транспортером и проведения соответствующей настройки камеры (рис. 4).

Yj_xrSHzNco.jpg

Рис. 3. Видеодатчик Festo SBSI-Q, установленный на линии
Камера была укомплектована внешней и штатной подсветкой SBAL, однако, как показали тесты, встроенной подсветки оказалось достаточно. Подсветка может работать как в непрерывном режиме, так и в импульсном (как вспышка). В данном случае оптимальным оказался импульсный свет.

fiwI5z1X3Wo.jpg

Рис. 4. Снимок экрана настройки камеры
Для каждого конкретного типа бутылок и их количества в упаковке был разработан свой режим работы видеодатчика. Например, для шести бутылок в группе емкостью 1 л используется шесть детекторов определения контура — каждый в своей выделенной области. По внешнему сигналу от оптического датчика производится съемка группы со вспышкой. Затем выполняется оценка: если все шесть детекторов выдают положительный результат, то упаковка проходит в штатном порядке, если же есть хотя бы один отрицательный, то упаковку нужно отбраковать. Для отбраковки используется встроенный в видеодатчик логический выход, который подается на распределитель, управляющий пневмоцилиндром.

Производство корма для животных
На производстве влажного порционного корма для животных в упаковках типа дой-пак возникла необходимость в контроле ориентации пакетика. Прежде чем попасть в групповую упаковку «шоу бокс», пакетики с кормом перемещаются по конвейеру по одной штуке, друг за другом. Как выяснилось в процессе пусконаладки линии, пакетики, идущие по конвейеру под углом более 1°, иногда скапливаются в одном месте и мешают процессу группировки, что может привести к заклиниванию упаковочной машины. Чтобы исключить заклинивание, было принято решение оснастить каждую из шести линий видеодатчиком SBSI-Q от Festo.

Прямо над транспортером был установлен кронштейн с камерой технического зрения (рис. 5). По оптическому датчику производится съемка, а по выходному сигналу с видеодатчика — отбраковка пневмоцилиндром.

Uv8vB9UugFE.jpg

Рис. 5. Смонтированный узел контроля ориентации и отбраковки пакетиков корма
Для определения, соответствует ли ориентация пакетика заданной точности в 1°, выделена узкая рабочая зона (рис. 6), и отбраковка происходит, если контур края пакета попадает в эту зону. Такое решение позволяет контролировать пакеты одного размера с любой картинкой без дополнительной перестройки оборудования.

65scEIvarT4.jpg

Рис. 6. Выбор и настройка детектора для отбраковки пакетиков
Все шесть линий успешно запущены и обеспечивают безаварийную работу упаковочных линий.

Автоматы выдува ПЭТ-тары
Для высокопроизводительных автоматов выдува ПЭТ-тары (рис. 7) актуален контроль качества геометрии горла преформы. При высокой температуре в цеху производства напитков (более +40 °C) готовые преформы могут деформироваться, а даже весьма незначительная деформация может привести к останову автомата или его поломке.

lNIywuF1S2w.jpg

Рис. 7. Автомат выдува ПЭТ-тары: подача преформ
Для повышения надежности процесса, а также для исключения простоев из-за заклинивания было решено оснастить автомат выдува входным контролем геометрии преформы. Как правило, для контроля геометрии используются серьезные комплексы технического зрения, однако для решения поставленной задачи удалось применить простой видеодатчик Festo SBSI-Q с внешней инфракрасной подсветкой SBAL (рис. 8). Именно использование инфракрасной подсветки, расположенной определенным образом, а также детектора определения контура явились залогом успеха в этом проекте. Срабатывание камеры выполняется по датчику, сброс — пневмоцилиндром. Производительность машины составляет до 12 000 бутылок в час (200 бут/мин).

MVPu9_esMkk.jpg

Рис. 8. Участок входного контроля геометрии преформ выдувного автомата
Фитинги для систем водоснабжения
В настоящее время широко распространены полипропиленовые системы водоснабжения — благодаря высоким потребительским свойствам и низкой цене. Фитинги (рис. 9) для них производятся миллионными тиражами, а их розничная продажа через сетевые строительные супермаркеты подразумевает наличие маркировки в виде штрих-кода. Производители фитингов после отливки засыпают готовую продукцию в вибробункеры для штучной подачи на транспортер. Далее изделия проходят под каплеструйным принтером для нанесения маркировки. Необходимость контролировать качество нанесения штрих-кода достаточно очевидна, поскольку ритейлер нередко возвращает до 5% партии из-за некачественной маркировки. Скривленная форма фитингов, особенно угловых, ограничивает возможности гарантированного считывания кода лазерными устройствами, однако использование видеодатчика Festo SBSI-B с функциями считывания кода и определения качества нанесения позволило свести претензии ритейлеров к минимуму. Системами машинного зрения Festo были оснащены сразу четырнадцать линий маркировки фитингов крупного производителя полипропиленовых изделий.

mXD-CsjSGg8.jpg

Рис. 9. Полипропиленовые фитинги систем водоснабжения
Заключение
В каждом из приведенных примеров установка систем машинного зрения Festo (видеодатчиков SBSI) позволила успешно контролировать качество производимых продуктов, сократить рекламационные издержки, повысить надежность работы оборудования и исключить его простои. Немаловажную роль в решении поставленных задач сыграли простая программа настройки и невысокая стоимость самих камер технического зрения.

Источник: http://www.controlengrussia.com/tehnicheskoe-zrenie/sbsi/

Сообщения: 255