Las aplicaciones típicas

En la planta de St. James Puerta de elaboración de la cerveza Guinness, cerveza de barril de la empresa se elabora y barriles llenos de clientes nacionales, europeos e internacionales. Para llenar, cheque, y enviar estos barriles a un ritmo de aproximadamente 1000 barriles / hora, Guinness ha automatizado de la planta. Barriles de reciclado se colocan en un sistema de transporte automatizado, donde pasan por varias operaciones antes de que puedan ser reenviados a los distribuidores de Companys. Después de los barriles son lavar, enjuagar y esterilizar los instrumentos, están llenos de cerveza a través de una válvula de una vía en la parte superior del barril, conocida como una lanza. Para determinar si cada barril está debidamente cumplimentada, los barriles se pesan y los sellos de comprobar que no haya fugas antes de que finalmente empaquetado y enviado a la fábrica.

Para automatizar el proceso de inspección de los barriles de fugas, Guinness pidió a Machine Vision Direct (MVD). Establecida en 2003, MVD es tanto un integrador de sistemas y un distribuidor de productos de empresas como Basler, Matrox, y Sony. Industrias fundada inicialmente por Donal Goodwin y Al Harrington, la compañía emplea a 10 personas en sus sistemas de visión de Dublín, Cork, y las oficinas de Louth y se ha desarrollado para la bebida, farmacéutica, y electrónica.

 

Dado que muchos barriles de diferentes y lanzas son utilizados por fábricas de cerveza de todo el mundo, dice Harrington MVD, el sistema debía ser adaptable y fácil de adaptarse para que comienzan la producción de líneas de alta velocidad. En las instalaciones de Guinness en Dublín, por ejemplo, el sistema estaba obligada a horcajadas un barril existente sistema de manejo de KHS Till.

Después de ser llenado y pesado, dice Harrington, cualquier mal barriles llenos son rechazados de la cinta transportadora, de forma automática invertida, y se vacían. Si bien se recicla la cerveza, los barriles se devuelven a una estación de recarga y se repite el proceso. Debidamente cumplimentada barriles de viajes a lo largo de la cinta transportadora y en una certificación IP65 caja de acero inoxidable, que alberga la máquina-sistema de visión.

Como se mueven barriles en la estación de inspección, su presencia se detecta por un EQ-500 ajustable de reflexión de alcance del sensor fotoeléctrico de Panasonic Electric Works. Uso de la EQ-500 de dos fotodiodos segmento sistema de ajuste de gama, el sensor no detecte objetos fuera del campo de detección preestablecido y no se ve afectado por las variaciones en el ángulo de los objetos o brillo en comparación con los sensores convencionales, dice Harrington. Salida desde el sensor activa la captura de imágenes con un stand de 4SightII Matrox solo sistema de visión equipado con un capturador de Meteor II y un marco de múltiples canales PCM 7230 + I aisladas E / S digital de tarjetas de Amplicon.

Para capturar imágenes de la parte superior de los barriles, MVD utilizó un 1/3-pulg. escaneado progresivo, 30-frame / s 1024 * 768 XC-HR-70 cámara monocromática de Sony. Equipada con un 25-mm C-mount de la lente de Pentax de imágenes, la cámara está montada en un cilindro de Robo de Intelligent Actuador. Este actuador lineal permite que la CPU de la máquina II 4Sight sistema de visión para controlar la posición, velocidad, aceleración, desaceleración, y del par del pórtico de la cámara de manera que los diferentes tipos de barriles de cerveza puede ser correctamente enfocado y fotografiado, dice Harrington. Este pórtico es la interfaz con un PLC de Panasonic que también es controlada mediante la E / S digitales integradas de tarjetas en el 4SightII

 

Sorprendentemente, Harrington se enteró de que no hay dos cervezas de reflejar la luz de la misma manera. Hemos descubierto varios tipos de cervezas diferentes muestran los perfiles de escala de grises cuando se ilumina con alta iluminación de estado sólido intensidad. Incluso cervezas y cervezas ligeras, que a simple vista parecen muy similares, absorben la luz de manera muy diferente, él dice. También FOB de manera diferente, lo que significa que la espuma de manera diferente en la superficie de la cerveza. Y la sidra, por ejemplo, no fob como cerveza. Después de llenar, la sidra produce microburbujas. Estas pequeñas burbujas pueden aparecer en cualquier parte de una serie de lugares en la superficie de la lanza.

Correctamente la imagen de estos microburbujas requiere la iluminación correcta. Hemos experimentado con 620-nm Anulares LED rojo, dice Harrington, y encontró que una baja ringlight ángulo es la mejor opción para iluminar superficies altamente reflectantes, como barriles de cerveza. Debido a esto, Harrington decidió equipar el sistema de cámara con un ángulo bajo LED ringlight de Moritex. Esta luz es ideal para iluminar un poco desigual, las superficies rayadas y dispone de 360 iluminación de los objetos de reflexión. El diseño de bajo ángulo impide la reflexión imagen falsa en la cámara, dice.

El factor de forma pequeño de la 4Sight-II permite que el sistema se integrará en el IP65, recuerda Harrington. Esto nos permitió visualizar cualquier barriles no en un 15-monitor de pantalla táctil in.VGA la interfaz con el sistema de 4Sight y situado fuera de la vivienda. Sin la 4Sight-II, que habría tenido que instalar el sistema de 30 m de distancia, en la sala de control de producción. Esto hubiera creado complicaciones adicionales para la integración y las pruebas y el aumento de la cantidad de tiempo de inactividad durante la puesta en marcha, dice.

 

La inspección de la imagen

Después se capturan las imágenes, deben ser procesados para inspeccionar si hay fugas que está ocurriendo. En el pasado, la plantilla de coincidencia, sobre la base normalizada de correlación escala de grises (NGC), fue usado para correlacionar una imagen capturada con una imagen es buena, ni la plantilla. Sin embargo, aunque los algoritmos de NGC no toleran las diferencias de tamaño, rotación, y las partes que no son uniformemente iluminada, motivos geométricos, algoritmos de correspondencia puede encontrar patrones complejos en las orientaciones 0 a 360 muy rápidamente. En barriles de cerveza, donde la iluminación puede cambiar y hay luces y sombras, geométrico técnicas basadas todavía se encuentra el patrón de ser reconocido, dice. Estos algoritmos se puede utilizar con el modelo NGC-técnicas de comparación para determinar si un barril de concreto se está escapando.

Para decidir si se está produciendo importantes fugas, el sistema utiliza un algoritmo basado en el borde de detección para determinar los bordes del barril. Una vez determinado esto, NGC calcula si existen características en la imagen. En caso de producirse fugas importantes, estas características se obstruye, y el sistema puede reconocer que el barril debe ser rechazada, dice Harrington.

Para barriles de otros, llenos de sidra, por ejemplo, la tarea de imagen es más sutil. En los casos en microburbujas están presentes, dice Harrington, detección de bordes se utilizó por primera vez para encontrar el perímetro del barril. Técnicas de NGC luego determinar si hay alguna fuga en el centro y del barril. Sin embargo, las microburbujas pueden seguir apareciendo en el borde exterior de la lanza barril Para detectar si esto ocurre, borde de los algoritmos de detección de determinar los bordes de los barriles y las zonas de posibles fugas. Estas áreas son circumferal entonces unwarped utilizando MIL y el análisis de gota para determinar el nivel de fuga de cada uno de los barriles.

Interfaces hombre

Después de cada barril se inspecciona, el apto / no apto decisión tomada por el 4SightII se utiliza para controlar el PLC de Panasonic, que acciona un mecanismo de derivación para enviar barriles no a una estación de decantación. Estos barriles se vacían, la cerveza recicladas, y el barril enviado para su reparación. Para controlar el número de falsos rechazos, el operador de sistemas se puede programar el nivel de aceptabilidad de los diferentes tipos de barril utilizando los sistemas de interfaz hombre-máquina (HMI) que se muestra en la pantalla de panel plano

 

Escrito en Visual C + +, el HMI se ejecuta en la parte superior de MIL para permitir al usuario la creación de cada tanda de producción y controlar la tasa de fallos por hora. Los datos recogidos incluyen la fecha, hora, y la cantidad de barriles que han fracasado. Debido a que esta información se almacena en un archivo de texto, que puede ser rápidamente exportado a una hoja de cálculo Excel en tiempo real o posterior análisis, dice Harrington.