包装检测（精选十篇）
包装检测 篇1
包装颗粒缺损在线检测装置采用了“相机+PC图像处理软件” (PC-BASE) 的检测模式。采用分步式模块设计, 由光源成像部分、补药装置、人机界面等部件构成, 采用网络相机, 配置灵活, 用户可以根据现场实际的要求, 选择安装的工位, 实现不同的检测目的。
主要特点: (1) 标准配置两个CCD覆盖两个转盘检测, 硬件系统为双核四线程工控机, 配置的补药机构可实时在线补粒或剔除检测出的缺损药粒; (2) 补药通道防护盖为卡扣式, 便于药品换牌时对补药口的调节; (3) 检测图像数据可以保存1年以上 (1T硬盘) , 缺陷状况及时间信息均可查且可进行质量追溯; (4) 具有装置故障自诊功能 (如光源、光纤) 。
电气系统: (1) 相机部分采用进口高分辨率、高速彩色相机;镜头选用日本进口产品;光源为高亮LED光源, 性能稳定, 衰减小, 寿命长, 可达10万h。 (2) 上位机采用进口品牌四线程工控机, 资源丰富, 速度快, 稳定性好。 (3) 下位机采用高可靠性、高速AVR系列单片机 (硬件配置可以根据用户具体要求进行调整) 。
软件系统:采用机器视觉方法, 对整个瓶装过程进行图像检测, 软件识别采用先进的智能模糊匹配算法, 速度快、准确度高;软件采用全中文界面, 界面友好, 操作简单;软件功能完善并可持续免费升级, 且配有数据传输借口。工作参数: (1) 电源电压:主机工作:AC180~230 V;控制器工作:DC24 V;光源:DC24 V。 (2) 环境温度:0~40℃。 (3) 气源:由设备提供, 大于0.5 MPa。 (4) 安装位置:电气柜安装在跑道下, 补药装置安装在转盘后面。
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机器视觉检测卷烟条盒包装质量 篇2
1．引言
机器视觉系统是指通过机器视觉产品，如CCD、CMOS和光电管等，将被摄取的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，再根据判别的结果控制现场的设备。典型的工业机器视觉应用系统包括如下部分：光源，镜头，CCD照相机，图像处理单元（或图像采集卡），图像处理软件，监视器，通讯/输入输出单元等。
随着中国加入WTO，市场竞争日益激烈，卷烟企业为了提高产品的竞争力，更好的开拓市场，在加大卷烟质量的技改力度、提高卷烟质量的同时，对卷烟制品的包装形式及包装质量也加大了改造力度，以在激烈的市场竞争中更好的巩固和开拓市场。卷烟产品包装质量的检测，是市场营销过程中保证质量的一个重要手段。传统的烟支条盒包装质量完全由人眼检测，而长时间工作会使人眼产生视觉疲劳，难以避免产品错检、漏检情况的出现。基于机器视觉开发的检测系统使得在产品质量的检测过程中用机器代替人眼来做测量和判断，降低了人为因素对产品质量的影响，在提高卷烟包装质量的技改方面满足了企业的需求。
2． 系统的设计方案
系统采用线性光源以产生照明能量集中、光强分布均匀的一条光带；采用多个相机对条盒需要检测的各个面进行拍照，以保证检测的全面性；采用外触发模式使各个面的图像分通道进入图像采集单元；经过处理单元对各通道的图像进行复杂的表面检测运算，如果发现任何一个通道的图像存在表面质量缺陷，则对下位机给出控制信号，使执行单元在该不合格条盒通过时将其剔除；系统显示器实时显示各通道图像及其检测结果，并给出缺陷的分析结果。
系统的图像采集单元包括图像采集卡、D/A转换卡、光源、CCD相机，工业控制计算机作为图像处理单元，以PLC控制系统控制执行单元。
3． 图像采集
图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转化成能被计算机处理的数据，它直接影响到系统的稳定性及可靠性。一般利用光源、光学系统，相机、图像采集卡、图像处理单元获取被测物体的图像。
光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。条盒的外包装透明纸对光的反射、折射效果都很强，所以系统的照明系统采用多种型号的LED条形光源组合构成，照明方式为反射式照明，为延长光源的使用寿命，保持光源的高亮度、高稳定性，相机拍照时采用频闪光，频闪速度与相机的扫描速度同步。
在机器视觉中，CCD摄像机以其体积小巧、性能可靠、清晰度高等特点得到了广泛应用。按照其所用的CCD器件可分为线阵式和面阵式两大类。线阵式摄像机一次只能获得图像的一行信息，被拍摄的物体必须以直线形式从摄像机前移过，才能获得完整的图像，而面阵式摄像机则可以一次获得整幅图像的信息。在条盒包装质量检测系统中需要一次取得条盒外包装五个面的图像，设计中采用四个面阵式CCD摄像机同步拍照。
图像采集卡是控制摄像机拍照、完成图像采集和数字化、协调整个系统的重要设备。它一般具有以下模块：1.A/D转换模块2.时序及采集控制模块3.图像处理模块4.PCI总线接口及控制模块5.相机控制模块6.数字输入/输出模块。系统设计采用外触发模式对条盒进行拍照，图像采集卡通过TTL信号与外部装置（传感器、光源频闪控制器、PLC等）进行通信，用于响应频闪、拍照和给出剔除信号。
4．图像的分析处理
目前卷烟条盒包装主要存在破损、翘边、反包、包装错位、封签（偏移、叠角、缺失）等缺陷，在图像处理单元利用图像定位、边缘检测、斑点分析等算法，对各个通道的图像进行分析，以确定产品包装是否存在质量缺陷。
4.1定位配准（Locator）
定位配准是图像与标准模板进行缺陷检测的必要条件，定位准确与否直接关系到整个视觉系统的成败。传统的物体定位技术通过寻找统计模板（参考图像）与物体（产品图像）间的灰度级相关度的方法来决定物体的X、Y坐标，本系统定位采用几何特征匹配，通过设置兴趣域并学习兴趣域内物体的几何特征，然后在图像内寻找相似形状的物体，不依赖于特殊的像素灰度，提高了定位物体的能力，在改变物体角度、尺寸、明暗度等条件的情况下仍能精确定位物体。应用中的特点：
·基于图像中条盒轮廓或边缘找寻和定位条盒；
·设定模板后，所有查找都基于模板操作；
·对于相似的模板进行加权处理，能自动去模糊化（二意性）；
·容许阴影、对比度低、边缘不清或背景噪音；
·定位器返回找到条盒特征的X、Y坐标。
4.2边缘检测（Edge）
边缘是指图像局部亮度变化最显著的部分，主要存在于目标与目标、目标与背景、区域与区域（包括不同色彩）之间。图像中被查找的边缘被标记为从全暗至全亮或从全亮至全暗范围内的灰度值变化，边缘工具从图像中去除常量或变化缓慢的背景，保留作为图像特征的边缘，并计算边缘的幅度和角度。边缘的幅度指穿过边缘时灰度值的变化量；边缘的角度是指边缘与垂直方向的夹角。下图为两个三角形。其中，箭头的方向表示边缘的角度，箭头的大小表示边缘的幅度。每一三角形具有同样的边缘角度，但由于背景的灰度值不同，左边三角形的幅度大于右方三角形。大多数由真实图像产生出的边缘幅度图像包含虚假的或噪声边缘像素，这些边缘像素是视频噪声、反射或其它图像缺陷所造成的。通过在边缘幅度图像中设置阀值，可消除这些虚假像素。设置阀值在消除虚假边缘的同时，还常会消除真正的边缘。因为真正的边缘常由一些邻近像素的集合构成。通过在边缘图像中设置边缘滞后阀值，可在消除虚假边缘的同时，保留真正的边缘。边缘滞后阀值消除了一些像素，这些像素的灰度较那些与其它边缘像素不相邻的像素低一定的幅度，较边缘幅度图像高一定的幅度。这一方法保留了形成真正边缘的连续边缘像素，而消除了由噪声或其它图像缺陷而形成的边缘像素。
系统的设计中通过在边缘工具中设置边缘滞后阀值和幅度范围来检测条盒边缘及透明纸褶皱的缺陷。
4.3斑点分析（Blob Analysis）
Blob分析可为视觉系统提供图像中斑点的数量、位置、形状和方向，还可提供相关斑点间的拓扑结构，其是一种对闭合目标形状进行分析处理的基本方法。
Blob分析从场景的灰度图象着手进行分析，在进行分析以前，利用二值化（Bilinear Interpolation）把图像分割为构成斑点（Blob）和局部背景的像素集合，典型的目标像素被赋值为1，背景像素被赋值为0。分割时设定了两种方法固定阀值分割（Hard Threshold）和动态阀值分割（Soft Threshold）。
当图像被分割为目标像素和背景像素后，进行连通性分析，在图像中寻找一个或多个相似灰度的“斑点”,并将这些“斑点”按照四邻域或者八邻域方式进行连通性分析，将目标像素聚合为目标像素或斑点的连接体，就形成了一个Blob单元。通过对Blob单元进行图形特征分析，可以将单纯的图案灰度信息迅速转化为图案的形状信息，包括图形的质心、面积、周长等。使用Blob分析，通过多级分类器的过滤，在一定程度上可满足对条盒透明纸破损、反包、盒皮印刷等缺陷的检测需求。
5．系统的总体开发
在条盒外包装质量检测系统中，采用的处理方式是基于PC机的检测处理系统。开发时综合考虑了系统与相机、采集卡、外部PLC、以及PC本身外设的连接与通信控制，提供了友好的人机界面和可靠历史记录存储数据库；检测到质量缺陷时，提示缺陷类别，对执行单元给出剔除信号。
执行单元是系统的一个关键环节，其作用就是响应上位机给出的剔除指令，准确无误地剔除不合格的条盒。在生产流水线运行的高峰时期，速度可达到8条/s，为保证系统的稳定性和快速性，设计中电控系统采用西门子的S7-200 PLC，执行机构中应用高速的电磁阀组和喷吹腔体，使其能够对剔除信号给出快速响应。
化妆品包装质量检测项目探讨 篇3
外观检测
促进产品销售是化妆品包装的重要功能之一，而化妆品包装的美观度能够直接影响消费者对产品品牌和质量的判断，尤其是高端化妆品在包装上投入较大，无论是包装的表面印刷、装潢（镀层、配饰）质量，还是标签质量，都可能成为消费者购买化妆品的重要考虑因素。
1.表面印刷、装潢质量检测
化妆品包装表面印刷和装潢质量是消费者识别产品品牌和信息的重要途径，其是否清晰、美观、精致，都显得非常重要。消费者在正常使用化妆品一段时间后，其包装表面印刷的文字和图案是否还具有很好的识别性，装潢部分是否还能保持较好的状态等，都会影响消费者对化妆品质量、品牌信誉的评价。为了满足上述要求，需要对化妆品表面印刷和装潢部分做油墨相容性测试和油墨牢固度测试，纸质外包装还要做印刷墨层耐磨性测试。对于有金属镀层的外包装，还要检测其镀层的致密程度，而且考虑到日常使用中人体分泌的汗液对镀层的腐蚀作用，所以汗液测试也是必须的。
2.标签质量检测
标签是化妆品包装中不可缺少的一部分，其贯穿化妆品的整个使用周期，是产品信息的重要载体，包括产品配方、使用方法、保质期限、产地等。所以，需要对标签的黏结性能、标签与产品的相容性（长时间使用后，标签上的信息是否会不可识别）、标签对环境的耐受性（如在不同温湿度条件下是否会产生起泡，退色、分层等现象）进行检测。
物理性能检测
化妆品连同其外包装一起经过运输、货架展示等环节，要想完好到达消费者手中，并且在消费者正常使用过程中不出现任何质量问题，就需要在包装开发阶段对化妆品包装的各项物理性能进行检测。
1.运输阶段模拟测试
时下的化妆品包装越来越多样化、新颖化，为了确保包装精美的化妆品完好无损地到达消费者手中，除了要保证内装的化妆品及其灌装容器无损之外，还要保证外部的销售包装不会因受到挤压、跌落及长时间运输而导致变形、擦伤等现象，甚至损坏。因此，需要对整体装配好的包装做模拟运输和跌落测试，并且要充分考虑到包装可能会经受的比较极端的运输环境，尤其是进出口化妆品包装，这样才能最大限度地保证化妆品在运输过程中的安全性。
2.消费者使用阶段模拟测试
消费者使用阶段也是考验化妆品包装质量的一个重要环节，需要考虑到消费者在使用化妆品过程中可能会遇到的各种情况。例如，对于镜盒，镜盒的开盖力是否合适；镜盒能否承受从一定高度跌落的冲击力，是否会产生开裂而影响消费者的正常使用；镜盒铰链部分的强度是否足够大；镜盒内的胶黏剂在不同温湿度环境下是否会失去黏性，导致镜子在使用过程中脱落等现象。对于口红包装，口红盖与底座的分离力、口红在使用过程中的旋转力、灌装好的包装对口红膏体的保持力等都是检测项目。此外，有些金属制品的边缘可能比较锐利，例如，金属口红盖和金属镜盒边缘如果过于锐利，在使用过程中可能会对消费者造成一定的伤害，所以需要对这些边缘的锐利度进行检测，以保证其在可接受的范围内。
密封、阻隔性能检测
对内装物的保护是包装的重要功能之一。大多数化妆品都含有水分，如果在储存过程中水分流失超过一定量，化妆品的使用效果就会大大下降。另外，芳香气体的保持也是化妆品包装的重点，倘若芳香气体散失了，对化妆品的影响也会非常大。所以化妆品包装的密封、阻隔性能是质量检测的重要项目。
密封性能检测主要是指在一定条件下检测包装是否存在泄漏的现象。一般的泄漏现象都是由于部件间配合不紧密造成的，如塑料软管的热封部位、容器的瓶口等位置。常用的密封性能检测方法有正压法和负压法。另外，包装材料在高温高湿环境下存在形变的可能性，所以需要对不同温湿度下灌装的化妆品包装进行扭力保持能力检测。
包装阻隔性能的优劣是影响化妆品货架期内质量的重要指标，其与化妆品包装的保香性能有关。保香性能即包装材料对有机气体的透过率，这个指标对化妆品包装十分重要。
相容性检测
化妆品本身并不是单质，而是由多种物质在一定条件下合成的精细化工产品，其成分中含有甘油、蛋白质、酸、醇、萃取精油等，如果化妆品与其直接接触的包装材料（塑料、金属、玻璃）在一定的温湿度条件下发生反应，化妆品就可能变质，从而严重影响消费者使用，如水油分离、内容物变色、包装变色、胀管等。另外，塑料软管的管头螺纹处还有可能与内装化妆品接触后发生应力开裂；黏结盖子与垫片的胶黏剂与内装化妆品或者内装化妆品挥发出的气体接触后会发生变质，失去黏性，导致垫片脱落，这种现象在高温环境下尤其容易发生。所以，对化妆品包装进行相容性检测，重点是要考察高温高湿环境下内装化妆品的变质情况，以及化妆品包装的应力开裂、变色、变形等。
此外，还要注意光照对包装材料及内装化妆品的影响，对透明的包装材料还应进行光老化检测。
实例分析
下面，笔者以一款塑料瓶装化妆水为例，向大家介绍其所需的包装质量检测项目。该化妆水包装瓶的瓶盖和瓶身主体材质为PP，瓶身无色透明，瓶身表面装潢图案采用的是“网印+烫印”工艺，运输包装为独立的彩盒和瓦楞纸箱。针对该款产品，需要进行如下检测。
(1)瓶身表面装潢图案与化妆水的相容性检测。将化妆水涂抹在瓶身表面网印和烫印的部位，涂抹后的试验样品在不同温度环境（室温、40℃和50℃）下静置24小时后，将包装表面的化妆水除去，如果瓶身的网印和烫印效果依然清晰可见，无退色、脱落现象，即为合格。
(2)瓶身表面装潢图案的牢固度检测。采用胶带测试法，将胶带贴在网印和烫印部位表面，当撤去胶带时网印和烫印部位没有任何脱落，即为合格。
(3)PP瓶与化妆水的相容性检测。按照实际生产要求组装试验样品，并将试验样品放在不同环境（室温、40℃和50℃）下进行包装材料与化妆水的相容性检测，如果测试结束后包装没有任何不可接受的变化，如变色、开裂、变形等，化妆水也无明显变化，如变色、变质等，即为合格。
(4)整体包装耐冲击测试。按照实际生产要求组装试验样品，瓶底朝下，并将其从一定高度（可以选择普通桌面的高度）跌落，瓶身没有任何开裂现象，即为合格。
(5)密封性检测。使用负压法对组装好的PP瓶进行密封性测试，测试时间为30分钟，测试结束后化妆水没有任何泄漏现象，即为合格。
(6)失重测试。按照实际生产要求组装试验样品，称重后置于不同环境（室温、40℃和50℃）下进行产品失重测试，如果产品失重率在合理范围（根据产品不同，自定标准）内，即为合格。
(7)运输测试。对包装零部件和整体包装好的产品都要进行运输测试，以检测包装方式是否合理。对包装零部件来说，测试结束后，表面无不可接受的划痕、破损等现象，即为合格。对整体包装来说，瓶身、彩盒（销售外包装）无不可接受的划痕、破损等现象，即为合格。
以上所说的不可接受的变化一般是指会影响产品销售、使用的缺陷。
如果化妆品包装在结构、用料、颜色（塑料瓶的颜色）上有所变动，那么，检测项目也要进行相应的更改。另外，不同化妆品企业的检测方法与合格标准也有所不同，应根据实际使用标准对检测结果进行综合评价。
总之，应根据化妆品的运输、陈列、使用要求，充分考虑其可能会遇到的各种情况，无论从环境方面，还是从实际使用方面，对于在开发和生产阶段的化妆品包装应尽可能全面进行检测，以保证产品质量。
制药包装颗粒缺损在线检测装置 篇4
包装颗粒缺损在线检测装置采用了“相机+PC图像处理软件” (PC-BASE) 的检测模式。采用分步式模块设计, 由光源成像部分、补药装置、人机界面等部件构成, 采用网络相机, 配置灵活, 用户可以根据现场实际的要求, 选择安装的工位, 实现不同的检测目的。
主要特点: (1) 标准配置2个CCD覆盖2个转盘检测, 硬件系统为双核4线程工控机, 配置的补药机构可实时在线补粒或剔除检测出的缺损药粒; (2) 补药通道防护盖为卡扣式, 便于药品换牌时对补药口的调节; (3) 检测图像数据可以保存1年以上 (1T硬盘) , 缺陷状况及时间信息均可查且可进行质量追溯; (4) 具有装置故障自诊功能 (如光源、光纤) 。
电气系统: (1) 相机部分采用进口高分辨率、高速彩色相机;镜头选用日本进口产品;光源为高亮LED光源, 性能稳定, 衰减小, 寿命长, 可达10 万h。 (2) 上位机采用进口品牌4线程工控机, 资源丰富, 速度快, 稳定性好。 (3) 下位机采用高可靠性、高速AVR系列单片机 (硬件配置可以根据用户具体要求进行调整) 。
软件系统:采用机器视觉方法, 对整个瓶装过程进行图像检测, 软件识别采用先进的智能模糊匹配算法, 速度快、准确度高;软件采用全中文界面, 界面友好, 操作简单;软件功能完善并可持续免费升级, 且配有数据传输借口。工作参数: (1) 电源电压:主机工作:AC180~230 V;控制器工作:DC24 V;光源:DC24 V。 (2) 环境温度:0~40 ℃。 (3) 气源:由设备提供, 大于0.5 MPa。 (4) 安装位置:电气柜安装在跑道下, 补药装置安装在转盘后面。
南京大树智能科技股份有限公司
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包装检测在食品储藏保鲜中的应用 篇5
——以康师傅方便面为例
康师傅方便面一直采用真材实料，致力于研发符合不同购买者口味的方便面。我先后走访了100余名消费者，做了问卷调查和现场交流，并重点通过包装检测技术进行测试，大家普遍认为康师傅方便面包装视觉感好，可用性强，还带有一定的情感优势，但同时也存在一些地方需要改善。
一、视觉设计分析
康师傅的方便面有袋装、桶装、碗装、杯装包装种类。这是因为它根据不同的消费类别设计出来的。市场上出售的包装材料有两种：塑料和泡沫纸。整体包装在外观色彩搭配上，根据不同口味的方便面选择不同的颜色，大致分为红、黄、蓝、绿四种颜色体系。红色和黄色能促进食欲，大致有香辣的味道，蓝色是海水的颜色，代表了海鲜的味道，绿色是属于平和的，多是清淡而又有营养价值味道。但还存在一定缺点，塑料包装节约成本，但造成污染环境，不易降解。因为方便面作为易碎、油炸食品，塑料包装的方便面在运输和销售中很容易被压碎，严重破坏口感。桶装方便面重量轻，但是面积大，不方便运输。
二、使用性能分析
康师傅的方便面已经走进了人们生活。它们是旅游、春游和夜宵的必备品。它们非常实用。使用塑料材质包装食品就是十分普遍的，因为塑料包装材料在保护产品方面都是依据其自身的需求。此外，该工艺简单，操作方便，使得康师傅的袋装方便面很受欢迎，而且很便宜。但是，使用塑料包装的方便面是因为塑料包装的柔软性，不能起到坚固的保护作用，方便面本身就是油炸食品十分容易碎掉的。所以在出售和运输中，方便的塑料包装很容易被压碎。桶装没有盖子，只有一层塑料纸。把方便面撕下来后，不能封口。在行走过程中可能会被洒、烫伤，不能起到良好的保温作用。桶装双层纸制品外层的荧光物质虽然能隔热，但存在潜在的致癌因素，危害消费者的健康。
三、情感因素分析
有了良好的包装，当饥饿的人们看到康师傅的美味包装时，他们一定会提升购买的欲望，没有人能抗拒诱惑。而且价格合理，耐饥耐寒，选择性多。但是还存在袋装方便面易碎，桶装难以运输等问题。桶装方便面的双层纸制品外层的荧光物质超标，有潜在的致癌危害。
包装检测 篇6
[中图分类号]TB486 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0196-01
GD包装机在包装过程中产生缺包的主要原因包括cH小包透明纸包装机在剔烟时cH小包补充料斗补烟不到位，以及操作工在生产过程中排故拿走烟包后没有及时补回或者补烟不足。GD包装机组原机在CT剔除口前装有五只电容式检测传感器，但随着近年来金属薄膜在条盒包装纸上的应用，即使条烟出现缺包，也因金属膜的屏蔽而检测不出来。为了防止条包缺包，目前各个烟厂在GD包装机组上主要增设了以下几种不同的缺包检测：（1）称重型G包装机缺包检测，（2）CT入口处烟包堆叠检测（3）CT推烟处毛刷对压板电感式烟包堆叠检测。
我厂目前使用了的CT入口处烟包堆叠检测，在使用中时有出现操作人员在排除故障时拿走毛刷对压板下的烟包后忘记补回烟包或者补少烟包，使安装在前面CT条盒入口处的缺包检测器无法对缺包进行检测，造成有缺包条烟在后续的工序中被发现，甚至流入到市场的现象。为此，根据我厂的实际情况，在对CT入口处烟包堆叠检测的实际使用的效果进行分析后，参考其它有关小包缺包检测的文献后，决定对小包缺包检测的安装位置和检测方式进行改进，即在CT条盒包装机的毛刷压板上安装五个光电传感器，以检测五垛双烟包是否缺包。缺包烟条经过PLC处理后，输出剔除信号，在原机的条包剔除口处剔出缺包的烟条。
一、现有条盒缺包检测误检和漏检的原因分析
1、CT原有的缺包检测3S486
GD包装机组原来在CT剔除口前装有代号为3S486五只电容式检测传感器，该检测器属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。该传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体，对金属物体可以获得最大的动作距离，对缺包的检测则是通过检测传感器和小包的铝箔纸之间的介电常数来实现。但随着近年来金属薄膜在条盒包装纸上的应用，即使条烟出现缺包，也会因为金属膜的屏蔽而检测不出来。
2、CT入口处烟包堆叠检测
该检测器根据GD包装机盒烟包装成条烟的特点：即小包拨烟装置每动作一次，将堆叠的两包烟拨入条盒内，当小包拨烟装置动作5次后，条包推烟装置动作一次的工作原理，在小包拨烟装置动作一次就对一组双包烟进行一次检测。当光电传感器检测到CH小包补充料斗出口双包烟组有缺包时，就将检测到的缺包条烟信号输入到信号处理器，经过一定步数的移位后输出一个剔除信号，在CT的剔除口将坏烟剔除。但是在实际的使用过程中，操作人员在排除故障时拿走CT条包机里毛刷对压板下的烟包后往往忘记补回烟包或者补少烟包，使安装在前面CT条盒入口处的缺包检测器无法对缺包进行检测。
二、毛刷压板上新增光电式缺包检测器基本工作原理
该光电式缺包检测包检测器包括缺包同步检测、在线元件自检、PLC控制输出剔除信号和报警信号。
1、缺包同步检测：利用五只带放大器的反射式光导纤维（381、382、3B3、3B4、385），光纤检测头分别安装在cT条盒成形机的入口毛刷压板板上，分别检测五垛双包烟组是否缺包。当五垛双包烟组完全到位推烟处的毛刷压板板，推烟块把五垛双包烟组推进20mm时，同步检测传感器3S1处在凸轮的检测位置上，即相位在757时，同步检测传感器输出高电平，与五只光电检测传感器同步检测烟条是否存在缺包，当某垛双包烟组出现缺包时，相对应的光电检测传感输出低电平信号送到PLC进行处理，输出缺包信号。为确保不出现错检和漏检，光电检测传感器检测脉冲宽度比同步检测传感器脉冲宽，即光电检测脉宽包含同步检测脉宽。
2、在线元件自检测：由于不同的产品存在装璜、图案、颜色的差异，在生产过程中更换了牌号，而没有及时调整五只光电检测的灵敏度，五只光电检测可能出现高电平或低电平的长输出，出现缺包烟条的漏检或错检，因此对检测缺包元件进行状态自检；当某个传感器状态出错或损坏，出错信号纽PLC控制，使蜂鸣器发出报警声及红灯闪烁。操作员停止机器运行，对元件调试或更换。
3、PLC控制输出剔除信号和报警信号：该光电缺包检测传感器采用了三菱的可编程控制器Fx2n-16MR-001型PLC，它有八个输入点，八个输出点，能够满足条包缺包检测的存储移位，输出剔除信号的要求。PLC工作过程：当PLC接收到缺包信号，PLC进行逻辑运算处理输出缺包信号Y0，移位传感器3S2在凸轮位，相位205？时输出高电平到PLC输入点X6，运用PLC的移位指令，经五步移位，缺包信号到达CT条盒纸包装机的原缺包检测3S486位置，把缺包信号并接在3S486的信号处理板3A486的输出端X109（19）上，此时在相位225。时，处理板3A486无高电平输出，输入板N9的19脚无高电平输入，再经一个移位，输出板N13的29脚在相位1607时输出高电平使电磁阀3Y911得电，活动板打开，缺包烟条掉落，在相位2607时3Y911失电，活动板关上，剔除完成。GD卷烟包装组利用MICROII系统控制机器，机器上采用了不同的检测元件，其中有带自诊断电感式和电容式接近开关，是因为它在通电状态下，对应高底电平输出具有特殊的波形，供输入板上的插件15AD02A识别元件本身的好坏。原机器上的电容式缺包检测3S486有自诊断功能，当缺包低电平信号Y0接到3A486时，引起机器显示3S486出错，机器停止运行，所以利用PLC的输出点Y2接入一个zZD自诊断信号并接在3A486上，维持机器运转自诊脉冲。在检测缺包过程中，PLC还对检测元件进行自检；当CH透明纸小包机起动，运行接触3Kll吸合，利用3K11的辅助触点把运行信号（高电平）送到PLC输入点X7，开始对在线检测元件进行自检，当某个传感器状态出错或损坏，出错信号经PLC处理，使蜂鸣器发出报警声及红灯闪烁。机车最高运转速度为400包/分钟，生产一条烟为一周期，约1.5秒；慢速200包/分钟，约3秒一周期；PLC设置T0在6秒内，缺包检测元件未发生脉冲输出状态变化，PLC输出报警信号Y1。
三、改造后使用注意事项和效果
但在使用过程要注意下面两点：
1、定期检查五只缺包光电检测传感器工作是否正常，清洁光纤传感头表面，防止其表面沉积油污和粉尘导致放大器上的指示灯不亮，造成误检将好的条烟剔出来。
2、目前，有些卷烟的包装材料采用深颜色外观图案，如我厂的“至尊红玫王”就采用深蓝色包装，由于深颜色包装材料对光的反射要比浅色包装材料弱。卷烟转牌号在生产过程中时有发生，要及时对光电检测传感器的灵敏度进行相应的调整，以保证传感器的检测的准确性。
3、改进后的PLC控制缺包光电检测系统具有性能稳定，后期维护简单、方便，对缺包的条烟检测的准确率高的特点。在我厂的八台GD-X2硬盒包装机组上使用一年多来，效果良好，因生产过程造成的缺包而收到消费者市场投诉率大幅下降。因此，改进后的PLC控制缺包光电检测系统可以很好地解决缺包问题，是原有缺包检测器有效的补充方式和替代产品。
参考文献
[1]GT入口处烟包堆叠检测使用说明书[南京新特吉电子有限公司]
[2]三菱微型可编程控制器使用手册
包装机散包检测系统 篇7
关键词：包装机,散包,检测,模拟量
1 问题的提出及成因
GD包装机是目前烟草行业的主流包装机种, 运行过程中成形小盒以>400 包/min的速度进入透明包装工序, 透明纸在转塔中包裹住小盒, 经烙铁加热进入输出通道进行二次加热美容, 合格品进入下道工序。由于GD、DT等包装机的盒外透明纸包装程序只设计有外透明纸有无检测, 生产过程中存在盒卷烟缺透明纸、透明纸偏移、烂透明纸无法检测等问题, 影响盒烟包装质量 (图1) 。
形成散包主要有2 个影响因素。 (1) 透明纸自身质量原因:由于原辅材料由多家供应商提供, 仓储时间不一, 导致透明纸静电量无法保持同一性。 (2) 机械调整原因:如各传送轮张力调节不等, 纸张在输送过程中受到轴向力的影响而中间鼓起, 保持此状态进行包装时, 将引起纸张出现折皱。
2 两种高灵敏度透明包装纸检测模式对比
2.1 机器视觉模式
通过机器视觉产品 (即图像摄取装置, 分CMOS和CCD两种) 将被摄取目标转换成图像信号, 传送给专用的图像处理系统, 根据像素分布和亮度、颜色等信息, 转变成数字信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征, 进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。该模式价格昂贵, 推广性差。
2.2 光纤检测模式
借助光通量转换的电压或电流信号进行放大, 辅助与机电逻辑或程序逻辑对双面透明纸散包、起皱等一些破损香烟进行精确检测。分辨小包烟的外部薄膜纸的平整度是否规则来判断烟包是否散包, 进而做出相应的处理。若出现包装异常的小包烟 (透明纸凸起、透明纸折叠、透明纸开口等) , 传感器就会发出散包信号, 由PLC计算移位信号后在废品烟包剔除口将不合格品剔除。该模式性价比较高, 适用于工业环境。
3 设计方案及原理
3.1 检测装置
选用光纤传感器作为检测元件, 可实现非接触测量、适应各种恶劣环境下使用且使用简便。检测装置包括一组对射式光纤传感器和一个可编程逻辑控制器PLC。在盒透明纸包装机出口顶升装置的两侧安装对射式光纤传感器, 用来检测盒卷烟透明纸松散, 如图2 所示。如果盒卷烟烂透明纸, 光纤传感器因受到阻挡和光线折射就会因检测不到透明纸而判定为盒卷烟透明纸松散。
3.2 安装位置
透明包装成形工序位置 (图3) 显示, 必须在小盒单包通道进行检测, 才能保证每盒烟包均经过可靠检测。可供选择的安装位置有2处 (工序图3中转塔出口处, 提升入口处位置) 。该出口, 位于转塔推出口当推杆将小盒烟包完全推出后有10~15°的检测角度。受推杆动作及烟盒运动影响, 易发生检测角度漂移现象。检测窗口固定, 可利用的检测角度区间为10~20°。该部位安装光纤探头较为困难, 需另外加工安装支架。转塔烙铁温度高 (130℃) , 长期使用会造成光纤老化, 且检测目标不固定 (纵向移动量在5 mm以内) 超出散包表面最小折皱度 (2 mm) , 维护调整繁琐。位置固定后不考虑机器自身振动因素, 纵向移动量为0, 抗干扰性强。理论上可对0.5 mm以上的散包类型进行直接检测, 检测范围广。经过分析, 为保证检测设备稳定连续运行, 选择在提升出口加装检测器, 光纤支架可以通过自主制造解决。
3.3 检测原理
选择可输出模拟量信号的光纤系统, 被测量物体对光纤内传输的光进行调制, 使传输光的强度、相位、频率或偏振态等特性发生变化, 再通过对被调制过的信号进行解调, 从而得出被测信号。光纤在其中不仅是导光媒质, 而且也是敏感元件, 光在光纤内受被测量调制, 多采用多模光纤。
在盒透明散乱检测系统的控制程序输出单元加入由主机轴编码器传递的角度信号, 当盒卷烟到达光纤传感器测量区时, 盒同步角度刚好被触发, 离开测量区时, 同步角度关断。盒外透明纸包装机每输出1 包烟, 同步角度触发1 次, 如果光纤检测信号未达到控制要求, 盒同步角度触发时条件不够, 可确保次品烟检测到散包并剔除移位准确。
可编程逻辑控制器PLC选用西门子的S7-200 系列。光纤模拟量检测的工作状况都与盒烟表面透明纸的高度密切相关, 将产生开关量信号、模拟量信号, 信号送到PLC中参与控制。但当用户的检测装置达到程序控制条件时, 就需采用模拟量比较送入的4~20 m A电流信号 (4~20 m A对应高度0~5 mm) 。位高>5 mm时, 给出停机信号;位高<5 mm时设备运转, 并比较确定是否属于正常状态。在控制角度以内所占比例连续2 个峰值即为缺陷烟包。2 个峰值以内属于误动作或干扰信号不停机、不报警。光纤安装支架的作用是将光纤探头固定在烟盒两侧上方, 保证设备运行过程中探头不会产生水平晃动, 避免光信号传输干扰, 同时为方便停机检修的需要, 支架还需灵活拆卸 (检测支架加工图略) 。
3.4 电器控制
3.4.1 光纤
选择内壁直径0.5 mm, 外壁1.5 mm的细光纤, 光纤放大器安装在主墙板位置并固定。连线通过墙板进入机身后面的远程终端内。为减少设备运行对传输信号的干扰, 尽可能缩短光纤长度。
3.4.2 触摸屏
在触摸屏上增加散包检测控制界面, 显示屏设置显示“剔除开关”、“同步角度设置”、“好坏烟包统计”以及“剔除角度设置”和“移位步数设置”等功能。
3.4.3 程序控制和模拟量处理
PLC内部控制程序:当封装了透明纸的小包烟经过散包传感器时, 若小包透明纸不规则, 触发了检测传感器, 则PLC输出剔除信号给RC的废品剔除阀, 从而使次品烟包在准确的位置被剔除。散包检测系统PLC输出点借用原机中间寄存器变量M19.1/M19.2/M19.3, 所有改造程序均封装于功能块FC36 中, 对原机系统不会造成影响。作为控制核心的西门子S7-200 系列可编程控制器, 光纤传感器送出4~20 m A模拟信号进入其中, CPU通过模拟量模块读取该值, 并分析、处理该值。S7-200 模拟量模块参数, 模拟量输入X2, ±10 V电压信号;模拟量输出X1, 0~10 V电压信号, 0~20 m A电流信号。
3.4.4 CPU 224 XP本体集成的模拟量I/O
图4 中, a.表示A+和B+都可以接±10 V信号;b.电流型负载接在I和M端子之间;c. 电压型负载接在V和M端子之间, CPU 224 XP本体上的模拟量输入通道的地址为AIW0 和AIW2;模拟量输出通道的地址为AQW0。
光纤高度检测传感器量程为0~10 mm, 输出信号为4~20 m A, 模拟量输入模块的量程为4 ~20m A, 转换后的数字量为0~27648, 模拟量输入模块输入值为AIW0。则薄膜纸表面高度H=10×AIW0/27648mm。
根据此公式将输入的模拟量信号转换为具体的高度值, 编制程序后, 输入到PLC中, 观察AIW0, AIW0 的后三位数字随着信号源从4~20 m A变化。由于设备工作不可避免的会有机械振动等影响到检测精度, 针对上述情况, 对高度算法进行二次优化, 进一步保持了模拟量输入的稳定状况。方法是当触发信号发生时从AIW0 取输入值, 采集10 次数值, 求多次采样的极差, 再进行高度换算。由于S7-200 的指令处理较快, 模数转换时间较短, 且模拟量读数灵敏度较高, 而在本控制系统中, 对转换时间要求不高, 所以可以采用多次采样的极差方法来处理输入值。极差是总体各单位的标志值中, 最大标志值与最小标志值之差。极差越大, 薄膜表面离散程度越大, 反之, 离散程度越小。
例如, 10 次采样值: 16 848、16 832、16 808、16 840、16 864、16 856、16 872、16 880、16 824、16 848。根据公式R=Xmax-Xmin这些值最大为16 880, 最小为16 808, 极差为72, 求极差后放到VW20 中, 这样VW20 的每次读取时间还在ms级, 完全满足实际要求。 (实际观察结果为AIW0 的变化164 616~14 672;VW20 的变化14 647~14 651) 。经过上述软件的处理后, 当AIW0 中的值在后两位跳变时, 经处理后的模拟量VW20 中的值只是个位在跳变, 且是一个一个跳变, 通过调试证明, 采集数据又提高了一个数量级。
4 改造效果
系统改造完成后, 对散包检测情况进行测试, 选择在设备稳定运行过程中进行测试。测试过程中发现该系统存在干扰问题, 排除是机械安装位置导致的误差影响, 因此主要对程序控制系统进行分析。原程序是基于数字量进行控制, 系统自适应性差, 对表面起伏不明显的散包容易产生误判将检测判断程序块改为模拟控制, 取停机时的光纤信号值为最佳信号值, 将设备运行过程中的光纤强度变化量分角度周期进行动态结果均值判定, 使得程序判断时避开了每包烟在光纤扫描周期内的2 个尖峰以下的信号。通过加装散包检测系统, 彻底解决了机组散包的质量隐患, 保证了产品质量。该项目已在BE等其他机型推广, 对提高设备的品牌加工能力提供了保障。
参考文献
[1]廖常初.S7-200PLC编程及应用[M].机械工业出版社, 2007.
[2]赵勇.光纤传感原理与应用技术[M].清华大学出版社, 2010.
[3]邾继贵.视觉测量原理与方法[M].机械工业出版社, 2012.
包装检测 篇8
制药厂在药片包装完成后通常由人工离线检测批量产品中的抽样样品,称之为批量检测,用样品的质量特征来代替产品的质量特征。批量检测存在着生产者和消费者两种风险,生产者风险指由于样品中存在次品而拒绝一批产品中的正品。消费者风险指由于样品中存在大量的正品,使得生产者把样品中的次品认为是正品从而给消费者造成损失。由于检测者的疲劳、非一致性等人为因素引起的误差,也会降低检测结果的可靠性。人工离线检测既增加了检测时间,又提高了生产成本,而且不能保证产品的整体质量。机器视觉检测技术具有非接触、柔性好、精度高、速度快、自动化和智能化水平高、易于同设计信息与加工控制信息集成等优点,可以很好地满足药片的缺损检测要求。
1 机器视觉的概念
自20世纪60年代机器视觉成为一门独立的工程学科以来,特别是随着计算机技术的普及,机器视觉有了很大的发展,但是这个领域无论是在理论上还是在应用上均没有取得人们预期的进展和成果。机器视觉(Machine Vision)就是用机器代替人眼来做测量和判断。美国机器人工业协会(RIA)的自动化视觉分会和美国制造工程师协会(SME)的机器视觉分会给机器视觉下的定义为:“机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置”。机器视觉系统就是一个能自动获取一幅或多幅目标物体的图像,对所获取图像的各种特征量进行处理、分析和测量,并对测量结果做出定性分析和定量解释,从而得到有关目标物体的某种认识并做出相应决策的系统。机器视觉检测技术是建立在机器视觉理论基础上的一门新兴检测技术,一般是指利用机器视觉手段获取被检测物体的图像并与预先己知的标准进行比较从而确定被检测物体的质量状况的技术。机器视觉检测系统的检测过程是将被检测物体置于均匀照明的可控背景中,通过摄像机将图像信号变为电信号,通过图像采集卡获取被检测物体的数字图像并将其采集到计算机中,然后由计算机中的图像处理软件将采集到的图像进行处理、识别、检测,最后将检测结果输出。
2 机器视觉检测系统的关键问题
机器视觉检测系统以被检测物体的图像为检测和传递信息的手段和载体,通过处理被检测物体图像的边缘来获得被检测物体的几何参数,因此如何获取被检测物体的高精度优质图像、如何获取高精度的图像边缘、如何对图像边缘进行识别进而获得被检测物体的几何即图像采集、图像处理、图像识别是机器视觉检测系统的关键。
2.1 图像采集
实际上是将被检测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列离散数据的过程。对一幅图像依照矩形扫描网格进行扫描的结果是生成一个与图像相对应的二维整数矩阵,矩阵中每一个元素(即像素)的位置由扫描的顺序决定,每一个像素的灰度值由采样生成,经过量化得到每一个像素灰度值的整数表示。因此图像采集的结果是将一幅自然界的连续图像进行数字化并最终获得数字图像。
2.2 图像处理
机器视觉检测系统通过处理被检测物体图像的边缘来获得物体的几何参数,因此如何获取高精度的图像边缘是机器视觉检测系统的关键技术之一。图像边缘的获取通过图像处理来完成。图像处理包括图像预处理(包括图像标定、图像分割、图像去噪声等)与边缘检测。
2.3 图像理解
被检测零件的图像经边缘检测后得到的是单像素宽连通的像素点集,属于同一图元的单像素宽连通的像素点构成如直线、圆弧、圆等的图元,然后再由这些图元构成平面轮廓。在机器视觉检测系统中需识别出组成平面轮廓的各个图元。
3 药片包装检测系统
3.1 检测系统构成
药片包装检测系统是一个集机器视觉、光传感器和机电等技术于一体的机电一体化产品,控制采用AVR单片机,能够实现自动检测、在线实时检测、满足生产现场的生产节拍要求。从而对成品和废品进行可靠分离、显示,可以提高生产效率,降低生产成本。检测系统的硬件是由检测仪器本体和计算机两部分组成,包括图像采集系统、照明系统、机械系统。图像采集系统包括图像采集卡、线阵CCD相机、镜头、光栅尺、分频器。照明系统包括LED背光源和光源控制器。
3.2 检测系统的软件
在系统硬件配置确定的情况下,算法的优化和程序的开发设计显得尤为重要,这样才能满足药片机器视觉检测系统实时采集、实时处理、实时检测的要求。检测系统的软件模块结构如图1所示。检测系统的软件功能模块主要包括初始参数设置模块、图像采集模块、图像预处理模块、图像边缘检测模块、数据显示与通讯模块、机械控制模块等6部分。
4 结束语
这种能代替人的检测、分类工作的机器视觉系统能够大幅降低检验成本,提高产品质量,大大提高劳动生产率,并为劳动者创造一个舒适的工作环境。药片包装检测系统具有实用价值,特别在自动化生产线上代替人工从事快速、单调的产品检验工作,可以达到快速,准确的效果。
摘要：介绍了机器视觉的概念,给出了基于机器视觉技术的药片包装检测系统的硬件组成及控制系统软件模块结构。
关键词：机器视觉,药片包装,检测系统
参考文献
[1]伍济钢,宾鸿赞.机器视觉的薄片零件检测系统.光学精密工程,2007,15(1):124-130.
[2]姚敏茹,林俊亭,万宏强.基于机器视觉技术的药片包装缺损检测系统的研究.轻工机械,2004,(3):102-104.
GD包装机缺包检测装置浅析 篇9
条盒中缺包产生的原因, YB55由于停机时间过长, 缺封签, 缺拉带, 透明纸黑接头, 飞包等出现后经3Y730在YB65入口剔除, 同时补包烟库在下一工位将烟包补缺, 由于烟库的不对齐, 烟包的松紧已及摩擦力大, 挤烟等原因使烟包补不全, 会在YB65入口出现了缺烟包的现象, 因此必须设置缺烟包检测装置。
2 YB65堆叠检测:
在YB65入口有上堆叠检测装置 (3B489) 和下堆叠检测装置 (3B494) , 检测用的传感器均为红外光导传感器, 推杆在推动烟包前行过程中, 上述两传感器在65度必须检测到烟包, 否则报缺上下堆叠故障, 两传感器在1度必须检测不到烟包, 否则报上下堆叠检测故障, 由于其灵敏度和安装位置, 烟包表面反射红外线的强度以及粉尘遮挡, 把推杆头当烟包, 前包烟填充后面空包烟位置, 这些都有可能造成传感器误动作, 堆叠不完整的烟包会进入YB65机入口通道。
3 YB65条盒缺包检测:
YB65机通道上安装有5个电容式传感器3S486 (2347001008) 作为YB65机条盒缺包检测传感器, 5个电容式传感器输出信号串联后提供给N9 19点, 如果传感器灵敏度调整合适并且有烟包时N9 19点为高位, N9 19灯亮条包不缺包, 如果有一个传感器不输出N9 19为最低电位则机器判为缺包在下一工位被3Y911剔除, 同时3Y991工作条包透明纸停纸一次, 这里存在一个问题, 以软包为例:CT机条包通道宽约270mm, 5个容式传感器均匀安装中心距45mm, 传感器直径18mm, 如果只缺一包烟总间隙约54mm大于传感器中心距45mm, 机器判定此条烟缺包, 但是只缺一包时剩余的4烟包会松动平移, 4个54mm烟包仍会触发5个传感器输出高电位N9 19亮, 机器误判为不缺包, 缺包后烟包在条包内横放后此现象更明显, 况且3S486是电容式传感器组, 在其工作时不管条盒内是否缺包, 传感器3S486组面对的首先是厚度近半毫米的条盒纸, 也能被触发作有烟输出信号, 若条盒内下层缺包时传感器3S486组更是无能为力, 为减少不合格产品, 有必要对此检测进行改进 (如图1所示) 。
将原来的5个电容式传感器拆卸以直径12mm的电感式传感器取代, 不是5个而是上下各10个, 3Y911剔除条烟时震动比较大, 条烟在YB65机条包通道前行时, 前后两条烟内部铝箔在包装材料的介入下会有一个约3mm的间隙, 为防止间隙和震动等对检测造成影响, 增加了同步传感器, 20个传感器组成一个简单的与门电路, 各附带一个LED指示灯, 检查传感器是否正常工作。
小合烟包内有一层铝箔, 电感式传感器如果检测不到铝箔即判为缺包, YB65机条包通道宽约270mm, 10个电感式传感器均匀安装中心距25mm, 传感器直径12mm, 如果只缺一包烟总间隙约54mm大于传感器中心距25mm, 机器判定此条烟缺包, 但是只缺一包时剩余的4烟包也会松动平移, 改造后传感器直径12mm, 中心距25mm, 4烟包之一只要平移超过一个传感器直径的距离就又判为缺包, 54mm的空间可够多包烟包松动平移仍不妨碍作缺包触发, 下层和上层一样, 在日常维护中经常检查20个传感器是否松动, 检测距离是否合适。
4 光子型条烟缺包检测:
检验后或返工的条烟被放入YB95入口通道或YB95出口通道, 下行进入条盒美容器, 进入提升通道, 由于各种原因仍会有缺包的, 提升通道上安装有光子型条烟缺包检测器, 利用低能量光子对条烟透射后具有能量衰减的特性, 采用感光子元件接收透射条烟后光子的强度信号, 分辨条烟内是否缺包, 其检测灵敏度由发射与接受两大部分分别控制, 发射能量的调整, 打开发射部分的侧面板在数字表头的侧面有一只电位器, 可调节发射光子管阳极高压, 按下数字表头的切换纽显示阳极高压, 旋转电位器可改变阳极高压, 其电压越高则检测灵敏度提高, 反之降低, 若电压过高或过低, 容易造成检测失误, 一般调整到15k V, 接受部分的调整:打开接受部分的侧面板, 内有一组用于设定检测灵敏度的数码开关, 其出厂设定值为 (20-50) 单位, 设定数字越小则检测灵敏度提高, 设定数值太小, 容易发生检测误判, 设定数字越大, 则检测灵敏度降低, 设定数值太大容易发生漏检, 平时调整时一般先降低数值直到误判, 再加上15即可, 但其也有缺点, 最主要的是光子型缺包检测器在使用一段时间后, 内部有一个条烟经过时必须开关的快门, 当有一条烟经过时快门开关一次, 快门在连续工作多月后开关速度变慢, 容易产生错误, 毛刷在使用久了以后会磨损, 为保证条烟检测可靠性, 调整毛刷使毛刷的毛面与传送带之间的距离小于条烟高度1mm~3mm, 光子型条烟缺包检测器检测到缺条烟后使提升机停止并报警, 人工移走缺包条烟后重新启动提升机, 报警同时解除。
结语
不同品牌使用包装材料不同 (如:环保铝纸) , 机器产生缺包条烟的原因有多个, 因此在不同的位置安装不同的缺包检测装置, 可以互相弥补各自的不足, 保证缺包条烟的有效检测。对于这些检测装置要进行定期维护调试和点检, 这样才能最终确保产品的质量, 提高产品的美誉度, 保障消费者的利益。
摘要：产品质量是企业的生命线, 在市场经济日益发达的今天, 产品质量对于企业的重要性越来越高。在所有影响产品质量的问题中, 条盒中缺包是包装工段最严重的问题之一, 以下论述条盒缺包产生的原因及烟包检测装置。条盒中缺包是包装工段中比较难处理的问题, 一旦出现就会严重影响产品质量, 损坏企业的形象。为避免此类产品质量问题出现, 在条盒包装及输送过程中加装了几种不同类型的缺包检测装置。首先是YB65入口处的堆叠检测, 检测烟包是否两包上下整齐排列进入YB65入口的;其次是YB65出口通道条盒缺包检测, 检测进入YB95的条盒烟是否缺包;最后是提升输送道上的光子型条烟缺包检测装置, 防止缺包条烟进入装封箱机。
关键词：堆叠检测,条盒缺包检测,光子型条盒缺包检测
参考文献
[1]G.DX1包装机组电控系统原理图[Z].
包装检测 篇10
在一般企业中依靠普通的检测设备可以准确检测出的最小缺陷的面积为0.2mm2, 而对于划痕、气泡、斩型不良, 印偏等0.02mm2以内的缺陷, 以及对镀铝、烫印、镭射等特殊光学特性产品的质量检测普遍还存在一定的问题。造成用户在即将完成包装时, 可能发现有上述缺陷问题, 经常会退单、返单, 追究经济责任等。针对这些情况, 与中粮包装合作, 寻找一些高速在线检测的方法, 以提高包装的质量和效率。要很好地检测这些特有的缺陷, 只有可能在软件算法和光学系统设计两方面进行突破。本文仅论述我们从图像分割的角度入手, 对问题进行的分析、处理。
1 基本思路
我们采用的彩色图像的边缘检测方法, 主要是基于内容的图像检测系统的彩色图像分割。它利用图像的边缘, 确定区域的空间范围, 在空间范围的基础上, 统计该空间的区域内RGB3分量的波动, 并最终形成图像分割依据。流程框图如下:
2 图像分割过程分析
彩色图像分割是数字图像处理中一种广泛应用的技术。彩色图像分割与灰度图像分割的算法相比, 大部分算法在分割思想上是一致的, 都是基于像素数值的相似性和空间的接近性。彩色图像分割只是在对像素属性的考察以及特征提取由一维空间转向多维空间。这是由于灰度图像和彩色图像对每一个像素的描述不同, 前者是在一维亮度空间上, 而后者是在三维颜色空间上。
2.1 边缘检测方法的选择
图像的边缘检测是图像处理和识别的主要内容之一, 一幅图像识别的主要信息来自于它的边缘轮廓。有研究表明, 彩色图像中大约90%边缘与灰度图像中的边缘相同。因此, 无论是彩色图像还是灰度图像, 边缘检测方法的实质是相同的, 都是通过建立一个图像函数, 对图像中的所有像素从左到右, 从上到下进行扫描, 在某一局部范围内, 函数值最大的点则被认为是边缘点。彩色图像与灰度图像的不同之处在于彩色图像能够提供更多的边缘信息, 除了可以利用灰度的梯度外, 还可以利用颜色梯度以及纹理信息建立图像函数来判断边缘部分。常用的边缘检测方法有:1) Sobel、Laplacian、Robert等算子分别作用于R、G、B三个通道, 再把运算结果以某种方式组合起来, 如:取三个结果的平方和的平方根、或绝对值中的最大值、绝对值之和等。用这种方法检测到彩色图像边缘, 易引起图像色调的变化, 并且抗噪音能力较弱。2) 向量空间方法:其主要思想是将图像中的每一个像素看成是RGB空间中的一个三维向量, 那么整幅彩色图像就被认为是一个二维三分量的向量场。3) 颜色空间方法:就是把彩色图像映射到超复数空间, 在空间中对彩色图像进行变换运算, 把色彩变化比较大的区域映射为彩色区域, 而色彩变化较为平和的区域映射为灰色区域, 这样就可以实现彩色分量的分离。这种方法适用于颜色变化明显的图像。
经过分析对比, 我们选择了具有最优边缘检测所需的特性的Canny边缘检测算法。它具有好的信噪比, 即将非边缘点判为边缘点的概率较低, 将边缘点判为非边缘点的概率也低。其次, 具有好的定位性, 即检测出的边缘点尽可能地在实际边缘的中心。
2.2 轮廓特征提取
轮廓提取就是掏空内部点。如果原图中一点为黑色, 且它的8个相邻点都是黑色时, 则将该点排除。虽然我们处理的是二值图, 但实际是256级灰度图, 也只用到了0和255两种颜色。
这样一个二值图像闭合边界的轮廓确定就可以首先按从上到下, 由左到右的顺序搜索, 找到第一个黑色点一定是最左边的边界点, 记为A。它的右、右下、下、左下四个相邻点中至少有一个是边界点, 记为B。从B再开始找, 按右、右下、下、左下、左、左上、上、右上的顺序找相邻点中的边界点C。如果C点就是A点, 则表明已经转一圈, 程序结束。否则, 从C点继续找, 直到找到A点为止。这样, 就很容易找到边界点, 如果它的上下左右四个相邻点都是黑色, 则不是边界点。否则, 即是边界点。
2.3 区域颜色统计与合并
利用前面得到的边缘信息, 对每一个边缘包含的局部区域, 提取其在原图中的点的信息, 进行颜色统计。将灰度相同的点的信息检测其RGB值, 如果RGB值范围相当, 则把这些点放在一起, 统计一个RGB范围值, 然后用这个范围值给对应的边缘包含的局部区域赋值, 使相邻的两部分的RGB值不同。这样, 统计区域中所有点的RGB值。
做好区域颜色统计, 对灰度值相等的图像区域的每一个RGB分块进行统计, RGB值范围相同的放在一起给其赋一个新范围值, 这样就完成了颜色区域的合并, 避免重复劳动, 提高了检索效率。
3 实验结果分析
在实验过程中, 我们也发现Canny算子对于一幅包含模糊边缘的图像, 如果选择大尺寸的滤波器, 虽然能检测出模糊边缘的位置, 但得到的边缘往往偏离其所在实际位置。所以在能检测出边缘的前提下, Canny算子应尽可能选择尺度较小的滤波器, 但尺度小的滤波器的抗噪音性能又较差。可见, 各种算法没有最好的, 只有相对方便、适用的。
对于图像噪音, 我们先对输入图像进行高斯滤波, 除去图像中的噪音并且对图像进行平滑处理。然后再利用边界强度的变化对图像进行粗分, 粗分得到的每块区域具有基本一致的颜色和较明晰的轮廓。再就各个定义块之间的关系函数, 进行权重矩阵计算, 将粗分结果转化成向量图, 最后对图进行递归二分切割。
4 结论
本试验采取首先对一幅图像提取其边缘信息, 利用边缘跟踪获得图像的基本框架, 在得到框架以后, 只须对框架的颜色进行比较, 就可以快速分析出图像位置, 帮助检测系统作出有无缺陷的判断。改变了以往的由颜色来确定区域的模式, 并减少了噪音对图像的干扰, 解决了颜色对比精度不高带来的问题
参考文献
[1]史婷婷.基于内容的图像检索方法研究与实现[D].20072;10-11;35-36;
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