Toepassingen

Op het St. James Gate brouwerij plant van Guinness, bier van het vat van het bedrijf wordt gebrouwen en vaten worden gevuld voor de binnenlandse, Europese en internationale klanten. Te vullen, controleren, en het schip deze vaatjes met een snelheid van ongeveer 1000 vaten / uur, heeft Guinness volledig geautomatiseerd de plant. Recycled vaten worden geplaatst op een geautomatiseerde lopende band systeem, waar ze via verschillende activiteiten gaan voordat ze kunnen worden verscheepte de companys distributeurs. Na de vaten worden gewassen, gespoeld, en gesteriliseerd, ze zijn gevuld met bier via een een-weg klep aan de bovenkant van het vat, bekend als een speer. Om te bepalen of elk vat goed is gevuld, de vaten worden gewogen en de afdichtingen gecontroleerd op lekken voordat ze uiteindelijk worden verpakt en verzonden via de brouwerij.

Voor het automatiseren van het proces van de inspectie van de vaten op lekkage, Guinness opgeroepen Machine Vision Direct (MVD). Opgericht in 2003, MVD is zowel een systeemintegrator en een distributeur van producten van bedrijven zoals Basler, Matrox, en Sony. Aanvankelijk opgericht door Donal en Al Harrington Goodwin, het bedrijf nu werk aan 10 mensen op haar Dublin, Cork en Louth kantoren en heeft visie voor de dranken-, farmaceutische-, en elektronica-industrie.

 

Aangezien vele verschillende vaatjes en speren worden gebruikt door brouwerijen over de hele wereld, zegt MVD's Harrington, het systeem nodig om flexibel te zijn en gemakkelijk ingebouwd in bestaande hogesnelheidslijn productie. Op het Guinness faciliteit in Dublin, bijvoorbeeld, werd het systeem nodig om een bestaande straddle KEG-handling systeem van KHS Till.

Na het vullen en gewogen, zegt Harrington, een gevulde vaten ten onrechte worden afgewezen, van de transportband, automatisch omgekeerd, en geleegd. Terwijl het bier wordt gerecycled, de vaten worden teruggestuurd naar een station voor het navullen en het proces herhaald. Goed gevulde vaten langs de lopende band en in een IP65-gecertificeerde roestvrij stalen behuizing die huizen de machine-vision systeem.

Zoals vaten te verplaatsen naar de inspectie station, is hun aanwezigheid gedetecteerd door een EQ-500-range instelbaar reflectieve foto-elektrische sensor van Panasonic Electric Works. Met behulp van de EQ-500s twee-segment fotodiode verstelbaar-range systeem, zal de sensor detecteert geen voorwerpen buiten de vooraf ingestelde detectieveld en wordt niet beïnvloed door variaties in de objecten hoek of glans ten opzichte van conventionele sensoren, aldus Harrington. Uitvoer van de sensor triggers vastleggen van beelden met een Matrox 4SightII stand-alone vision systeem uitgerust met een Meteor II meerkanaals frame grabbelen en een PCM-7230 + geïsoleerde digitale I / O kaart van Amplicon.

Voor het vastleggen van beelden van de top van de vaten, MVD gebruikte een 1/3-in. progressive-scan, 30-frame / s 1024 * 768 XC-HR-70 zwart-wit camera van Sony. Uitgerust met een 25-mm C-mount lens van Pentax, de camera is gemonteerd op een Robo cilinder uit Intelligente Servomotor. Deze lineaire aandrijving kan de CPU van de 4Sight II machine vision systeem om de positie, snelheid, versnelling, vertraging, en het koppel van de camera gantry zodat controle dat verschillende soorten biervaten goed kan worden gericht en beeld, Harrington zegt. Dit portaal is gekoppeld aan een Panasonic PLC dat ook wordt gecontroleerd met behulp van de digitale I / O kaart ingebed in de 4SightII

 

Verrassend, Harrington geleerd dat er geen twee bieren licht reflecteert op dezelfde manier. We hebben ontdekt verschillende bieren vertonen verschillende grijs-schaal profielen wanneer verlicht met hoge intensiteit solid-state verlichting. Zelfs lagers en lichte ales, die voor het blote oog lijken vrij gelijkaardig, licht absorberen heel anders, zegt hij. Ook fob anders, wat betekent dat ze anders schuim op het oppervlak van het bier. En cider, bijvoorbeeld, niet fob zoals bier at all. Na het vullen, cider produceert microluchtbelletjes. Deze kleine belletjes kunnen worden weergegeven in een van een aantal plaatsen op het oppervlak van de speer.

Om goed beeld van deze microluchtbelletjes vereist de juiste verlichting. We experimenteerden met 620-nm rode LED ringlights, zegt Harrington, en vond dat een lage-hoek RINGLIGHT is de beste keuze voor de verlichting van sterk reflecterende oppervlakken zoals biervaten. Vanwege dit, Harrington gekozen om de camera systeem uit te rusten met een low-angle LED RINGLIGHT van Moritex. Dit licht is ideaal voor de verlichting van licht oneffen, gekrast oppervlakken en biedt 360 verlichting voor reflecterende objecten. De lage-hoek ontwerp voorkomt vals beeld reflectie in de camera, zegt hij.

De kleine form factor van de 4Sight-II toegestaan het systeem worden geïntegreerd in de IP65 behuizing, herinnert Harrington. Dit mogen we ieder mislukte vaatjes visualiseren op een 15-in.VGA touchscreen monitor gekoppeld aan de 4Sight systeem en buiten de behuizing. Zonder de 4Sight-II hadden we voor het installeren van het systeem 30 meter afstand in de productie controlekamer. Dit zou extra complicaties voor de integratie en het testen gemaakt en verhoogde het bedrag van downtime tijdens de inbedrijfstelling, zegt hij.

 

Image Inspection

Na de beelden worden vastgelegd, moeten zij worden verwerkt te inspecteren of er lekkage optreedt. In het verleden template-matching, gebaseerd op genormaliseerde grijs-schaal correlatie (NGC), werd gebruikt om een opgenomen beeld correleren met een bekende goed imago of sjabloon. Hoewel NGC algoritmen tolereren geen verschillen in grootte, rotatie, en de delen die niet uniform verlicht, geometrisch patroon-matching algoritmen kunnen complexe patronen vinden op oriëntaties 0 tot 360 zeer snel. Op biervaten, waar verlichting kan veranderen en er zijn hoge lichten en schaduwen, geometrische-gebaseerde technieken zullen nog altijd het patroon om erkend te worden, zegt hij. Deze algoritmen kunnen gebruikt worden met NGC pattern-matching technieken om te bepalen of een specifieke vat lekt.

Om te beslissen of een grote lekkage plaatsvindt, het systeem maakt gebruik van een rand-gebaseerde detectie algoritme om de randen van het vat. Zodra deze is vastgesteld, NGC berekent of specifieke kenmerken bestaan in de afbeelding. Mocht grote lekken optreden, zullen deze specifieke kenmerken worden occlusie, en het systeem kan herkennen dat het vat moet worden afgewezen, Harrington zegt.

Voor andere vaten, gevuld met cider, bijvoorbeeld, is de beeldvorming taak subtieler. In gevallen waarin microluchtbelletjes aanwezig zijn, zegt Harrington, flankendetectie wordt eerst gebruikt voor het vinden van de omtrek van het vat. NGC technieken vervolgens bepalen of er sprake is van lekkage in het centrum en van het vat. Kan echter microluchtbelletjes nog steeds weergegeven in de buitenste rand van het vat speer te detecteren of dit zich voordoet, rand-detectie algoritmes bepalen de randen van de vaten en de gebieden van mogelijke lekkage. Circumferal Deze gebieden zijn vervolgens met behulp van unwarped MIL en blob analyse gebruikt om het niveau van lekkage van elk van de vaten.

Human interfaces

Na elk vat wordt geïnspecteerd, de pass / fail besluit van de 4SightII wordt gebruikt om de Panasonic PLC, die een shunt mechanisme om niet vaatjes sturen naar een decanteren station bedient controle. Deze vaten zijn geleegd, het bier gerecycled, en het vat gestuurd voor reparatie. Om de controle van het aantal valse afwijst, kan de netbeheerder het niveau van de aanvaardbaarheid van verschillende vat typen met behulp van het systeem mens-machine interface (HMI) die wordt weergegeven op de flat-panel display te programmeren

 

Geschreven in Visual C + +, de HMI loopt op de top van MIL, zodat de gebruiker op te richten in elke productie draaien en het toezicht op de uurtarief percentage mislukkingen. Verzamelde gegevens omvatten de datum, tijd en hoeveelheid van de vaten die hebben gefaald. Omdat deze informatie wordt opgeslagen als een tekstbestand, kan het snel worden geëxporteerd naar een Excel-spreadsheet voor real-time of latere analyse, aldus Harrington.