Applications typiques

À l'usine de St. James Gate brasserie Guinness, la bière pression de la société est brassée et des fûts sont remplis pour les clients nationaux, européens et internationaux. Pour remplir, vérifier et expédier ces fûts à une vitesse d'environ 1000 barils / heure, Guinness a entièrement automatisé l'usine. Barils recyclés sont placés sur un système de convoyeurs automatisés, où ils passent par plusieurs opérations avant d'être réexpédiées aux distributeurs Companys. Après les fûts sont lavés, rincés et stérilisés, ils sont remplis avec de la bière à travers une valve à sens unique dans le haut du baril, connu comme une lance. Pour déterminer si chaque baril est correctement rempli, les barils sont pesés et vérifié les scellés pour déceler toute fuite avant d'être finalement emballés et expédiés par la brasserie.

Pour automatiser le processus d'inspection des fûts pour les fuites, Guinness a appelé "Vision Direct (MVD). Créé en 2003, MVD est à la fois un intégrateur de système et un distributeur de produits de sociétés telles que Basler, Matrox, et Sony. Initialement fondée par Donal Harrington et Al Goodwin, l'entreprise emploie maintenant 10 personnes dans ses systèmes de vision de Dublin, Cork, et des bureaux de Louth et a développé pour la boisson, la pharmacie et l'électronique.

 

Depuis de nombreuses différents fûts et les lances sont utilisées par des brasseries à travers le monde, dit Harrington MVD, le système devait être adaptable et facilement installés à des lignes à grande vitesse de production. À l'usine Guinness à Dublin, par exemple, le système était nécessaire d'enjamber un baril de système de traitement existantes de KHS Till.

Après avoir été rempli et pesé, dit Harrington, toute fûts incorrectement remplis soient éliminés du convoyeur, automatiquement inversée, et vidé. Tandis que la bière est recyclée, les fûts sont retournés à un poste pour le remplissage et le processus répété. Correctement rempli fûts Voyage le long du convoyeur et dans un boîtier certifié IP65 en acier inoxydable qui abrite la machine-système de vision.

À mesure que les fûts dans la station de contrôle, leur présence est détectée par un EQ-500 capteur réglable large réflexion photoélectrique de Panasonic Electric Works. Utilisation de l'EQ-500 à deux photodiodes segment système réglable de gamme, le capteur ne détecte pas les objets en dehors du champ de détection et de présélection n'est pas affectée par les variations de l'angle des objets ou brillant par rapport aux capteurs classiques, dit Harrington. Sortie du capteur déclenche la capture d'image avec un stand-alone 4SightII Matrox système de vision équipé d'une carte d'acquisition vidéo Meteor II multi-canal et un I PCM 7230 + isolés E / S numériques carte de Amplicon.

Pour capturer des images du haut de la barils, MVD a utilisé un 1/3-in. à balayage progressif, 30-frame / s 1024 * 768 XC-HR-70 caméra monochrome de Sony. Equipé d'un 25-mm monture C de Pentax Imaging, l'appareil est monté sur un cylindre Robo par Intelligent Actuator. Cet actionneur linéaire permet au processeur de la machine II 4Sight-système de vision pour contrôler la position, vitesse, accélération, décélération, et le couple du portique caméra de sorte que différents types de fûts de bière peut être convenablement ciblées et imagé, Harrington. Ce portique est interfacé à un automate programmable Panasonic qui est également contrôlé en utilisant les E / S numériques carte embarquée dans le 4SightII

 

Étonnamment, Harrington a appris que deux bières façon de refléter la même lumière. Nous avons découvert différentes bières présentent des profils différents de gris lorsqu'il est éclairé avec un éclairage de haute intensité état solide. Même les bières blondes et bières légères, qui à l'oeil nu apparaissent assez semblables, absorbent la lumière tout à fait différemment, dit-il. Elles FOB aussi différemment, ce qui signifie qu'ils mousse différemment sur la surface de la bière. Et de cidre, par exemple, ne pas fob comme la bière du tout. Après le remplissage, le cidre produit des microbulles. Ces petites bulles peuvent apparaître dans n'importe quelle partie d'un certain nombre d'endroits à la surface de la lance.

Pour bien l'image de ces microbulles exige l'éclairage correct. Nous avons essayé avec 620-ringlights nm LED rouge, dit Harrington, et constaté qu'un annulaire à faible angle est le meilleur choix pour éclairer les surfaces très réfléchissantes comme les fûts de bière. Pour cette raison, Harrington a choisi d'équiper le système de caméra avec un angle faible à DEL annulaire de Moritex. Cette lumière est idéale pour éclairer un peu inégal, rayés surfaces et comprend 360 illumination pour les objets réfléchissants. Les bas niveaux de la conception angle empêche la réflexion image parasite dans la caméra, dit-il.

Le facteur de forme faible de la 4Sight-II a permis au système d'être intégré dans le boîtier IP65, rappelle Harrington. Cela nous a permis de visualiser les fûts défectueux sur un écran tactile 15-moniteur in.VGA interfacé au système 4Sight et implantées en dehors du boîtier. Sans la 4Sight-II, nous aurions eu à installer le système de 30 m dans la salle de contrôle de production. Cela aurait créé des complications supplémentaires pour l'intégration et d'essais et augmenté la quantité de temps d'arrêt pendant la mise en service, dit-il.

 

D'inspection d'image

Après les images sont capturées, elles doivent être traitées pour inspecter déterminer si une fuite se produit. Dans le passé, Template-matching, fondé sur la corrélation normalisée de gris (NGC), a été utilisée pour corréler une image acquise avec une bonne image connue ou modèle. Toutefois, bien que des algorithmes NGC ne tolèrent pas les écarts de taille, rotation, et les pièces qui ne sont pas uniformément éclairé, motif géométrique des algorithmes correspondants peuvent trouver des modèles complexes à des orientations de 0 à 360 très rapidement. Sur fûts de bière, où les changements d'illumination mai et il ya des lumières et des ombres, des techniques géométriques à base sera toujours trouver le motif d'être reconnu, dit-il. Ces algorithmes peuvent être utilisés avec NGC pattern-matching techniques afin de déterminer si un baril spécifiques fuit.

Pour décider si une fuite majeure se produit, le système utilise un bord à base de l'algorithme de détection pour déterminer les bords du baril. Une fois cela établi, NGC calcule si les fonctionnalités spécifiques existent dans l'image. Si de grands fuites se produisent, ces caractéristiques seront occlus, et le système peut reconnaître que le baril devrait être rejetée, Harrington.

Pour les fûts d'autres, rempli avec du cidre, par exemple, la tâche d'imagerie est plus subtile. Dans les cas où les microbulles sont présents, dit Harrington, de détection des bords est d'abord utilisée pour localiser le périmètre du baril. NGC techniques déterminent ensuite s'il ya une fuite dans le centre du bien du baril. Toutefois, les microbulles mai apparaissent toujours dans le bord extérieur de la lance baril de détecter si cela se produit, les algorithmes de détection des bords, de déterminer le bord des fûts et les zones de fuite possible. Ces zones circumferal sont ensuite unwarped avec MIL et d'analyse blob utilisé pour déterminer le niveau de fuite de chacun des fûts.

Interfaces Homme

Après chaque baril est inspecté, le pass / fail décision prise par le 4SightII est utilisé pour contrôler le PLC Panasonic, qui actionne un mécanisme de dérivation pour envoyer des fûts échoué à une station de décantation. Ces fûts sont vidés, la bière recyclés, et le fût envoyé pour réparation. Pour contrôler le nombre de faux rejets, l'exploitant des systèmes pouvez programmer le niveau d'acceptabilité des différents types Keg utilisant les systèmes d'interface homme-machine (IHM) qui est affiché sur l'écran plat

 

Écrit en Visual C + +, l'IHM fonctionnant au-dessus de la norme MIL pour permettre à l'utilisateur de configurer chaque campagne de production et de surveiller le taux d'échec à chaque heure. Les données recueillies comprennent la date, l'heure et la quantité des fûts qui ont échoué. Parce que ces informations sont stockées dans un fichier texte, il peut rapidement être exportés vers un tableur Excel pour le temps réel ou d'analyses, plus tard, dit Harrington.