Typiske bruksområder

På St. James Gate brygge anlegget av Guinness, selskapets fatøl er brygget og dunker fylles for innenriks, europeiske og internasjonale kunder. Å fylle, sjekke og sende disse dunker med en hastighet på omtrent 1000 dunker / time, har Guinness helautomatisk anlegget. Resirkulert dunker er plassert på et automatisk transportbånd system, hvor de går gjennom flere operasjoner før de kan reshipped til selskapets distributører. Etter dunker er vasket, skylles og steriliseres er de fylt med øl gjennom en enveisventil øverst i tønne, kjent som et spyd. For å finne ut om hver tønne er riktig utfylt, det dunker er veid og tetninger kontrolleres for eventuelle lekkasjer før de endelig pakkes og sendes fra bryggeriet.

Å automatisere prosessen med å undersøke dunker for lekkasje, heter Guinness på Machine Vision Direct (MVD). Etablert i 2003, er MVD både en systemintegrator og distributør av produkter fra selskaper som Basler, Matrox, og Sony. Opprinnelig grunnlagt av Donal Harrington og Al Goodwin, selskapet nå sysselsetter 10 personer på sitt Dublin, Cork, og Louth kontorer og har utviklet visjon systemer for drikke, farmasøytiske og elektronikkindustrien.

 

Siden mange forskjellige dunker og spyd brukes av bryggerier rundt om i verden, sier MVD er Harrington, systemet trengte å være tilpasningsdyktige og lett ettermonteres på eksisterende høyhastighets produksjonslinjer. Ved anlegget Guinness i Dublin, for eksempel, ble systemet kreves for å skreve en eksisterende keg-håndteringssystem fra KHS Till.

Etter å ha fylt og veies, sier Harrington, eventuelle feil fylt dunker blir avvist fra transportør, automatisk invertert, og tømt. Mens ølet blir resirkulert, det dunker returneres til en stasjon for etterfylling og prosessen gjentas. Korrekt utfylt dunker reise langs transportbånd og inn i en IP65-sertifisert i rustfritt stål som huser maskin-vision system.

Som dunker flytte inn i inspeksjon stasjonen er deres tilstedeværelse oppdaget av en EQ-500 justerbar-range reflekterende optisk sensor fra Panasonic Electric Works. Bruke EQ-500S to segment PHOTODIODE justerbare-range system, vil sensoren ikke gjenkjenne objekter utenfor den forhåndsinnstilte sensing feltet og er ikke påvirket av variasjoner i gjenstander vinkel eller glans i forhold til konvensjonelle sensorer, sier Harrington. Output fra sensoren utløser bildet tas med et Matrox 4SightII frittstående vision system utstyrt med en Meteor II flerkanals ramme fanget og et PCM 7230 + isolert digital I / O-kortet fra Amplicon.

Hvis du vil ta bilder av toppen av dunker, MVD brukt en 1/3-in. progressive scan, 30-frame / s 1024 * 768 XC-HR-70 sort-hvitt kamera fra Sony. Utstyrt med en 25 mm C-mount-objektiv fra Pentax Imaging, kameraet er montert på en Robo Cylinder fra Intelligent Actuator. Dette lineær aktuator gjør at CPU i 4Sight II maskin-vision system for å kontrollere posisjon, fart, akselerasjon, nedbremsing og dreiemoment på kameraet Gantry slik at forskjellige typer øl dunker kan bli skikkelig fokusert og fotografert, sier Harrington. Dette Gantry er tilkobles en Panasonic PLC som også er kontrollert ved hjelp av digital I / O-kort innebygd i 4SightII

 

Overraskende nok lært Harrington at to øl reflektere lys på samme måte. Vi har oppdaget forskjellige ølsorter viser forskjellige grå-skala profiler når belyst med høy intensitet solid-state belysning. Selv Lagers og lys ale, som for det blotte øye virker ganske like, absorberer lys ganske annerledes, sier han. De har også FOB annerledes, noe som betyr at de skum annerledes på øl overflate. Og cider, for eksempel, ikke fob liker øl i det hele tatt. Etter fylling produserer cider microbubbles. Disse små bobler kan vises i ett av flere steder på overflaten av spydet.

Til riktig bilde disse microbubbles krever riktig belysning. Vi eksperimenterte med 620-nm rød LED ringlights, sier Harrington, og funnet ut at en lav-vinkel ringlight er det beste valget for å lyse sterkt reflekterende flater som for eksempel øl dunker. På grunn av dette valgte Harrington å utstyre kameraet system med en lav-vinkel LED ringlight fra Moritex. Dette lyset er ideelt for å belyse litt ujevne, ripete overflater og gir 360 belysning for reflekterende objekter. The low-angle design forhindrer falsk bilde refleksjon inn i kameraet, sier han.

The small form factor for 4Sight-II gjorde at systemet skal integreres i IP65 kapsling, minnes Harrington. Dette tillater oss å se alle mislyktes dunker på en 15-in.VGA touchscreen tilkobles 4Sight systemet og utenfor boligen. Uten 4Sight-II ville vi ha måttet installere systemet 30 m unna i produksjonen kontrollrommet. Dette ville skapt ytterligere komplikasjoner for integrering og testing og økte mengden nedetid ved igangkjøring, sier han.

 

Bilde inspeksjon

Etter at bildene er tatt, må de bli behandlet for å undersøke om noen lekkasje oppstår. I det siste, mal-samsvarende, basert på normaliserte grå skala korrelasjon (NGC), ble brukt til å relateres et bilde med en kjent godt bilde eller mal. Men selv om NGC algoritmer ikke tolerere avvik i størrelse, rotasjon, og deler som ikke er jevnt opplyst, geometriske mønster-samsvarende algoritmer finner kompliserte mønstre i orientering 0-360 svært raskt. På øl dunker, der lys kan forandre seg og det er høylys og skygger, geometrisk-teknikker basert vil fremdeles finne mønster for å bli anerkjent, sier han. Slike algoritmer kan brukes med NGC pattern-matching teknikker for å avgjøre om en bestemt keg lekker.

For å avgjøre om noen store lekkasjer oppstår, bruker systemet en kant-basert deteksjon algoritmen for å bestemme kantene på tønne. Når dette er bestemt, beregner NGC om spesifikke funksjoner finnes i bildet. Skulle store lekkasjer oppstår, vil disse spesifikke funksjoner være okkludert, og systemet kan gjenkjenne at keg skulle bli avvist, sier Harrington.

For andre dunker, fylt med cider, for eksempel, er det tenkelig oppgave mer subtil. I tilfeller der microbubbles er til stede, sier Harrington, kantdeteksjon er først brukt til å finne omkretsen av tønne. NGC teknikker deretter avgjøre om det er lekkasje i midten godt i tønne. Imidlertid kan microbubbles fortsatt vises ute i kanten av keg spydet å oppdage om det er oppstått, kant-deteksjon algoritmer avgjøre felger av dunker og områdene av mulige lekkasjer. Disse circumferal områdene er så unwarped bruker MIL og blob analyse brukes for å bestemme nivået av lekkasje av hver av dunker.

Human-grensesnitt

Etter hver tønne er inspisert, det bestått / ikke bestått vedtak fattet av 4SightII brukes til å kontrollere Panasonic PLC, som actuates en shunt mekanisme for å sende mislyktes dunker til en decanting stasjon. Disse dunker tømmes, ølet resirkulert, og keg sendt til reparasjon. For å kontrollere antall falske avviser, systemene operatøren kan programmere graden av aksept for ulike typer tønne ved hjelp av systemer menneske-maskin grensesnitt (HMI) som vises på flatskjerm

 

Skrevet i Visual C + +, kjører HMI på toppen av MIL å tillate brukeren å sette opp hver produksjon kjøre og overvåke timebaserte dårlig rate. Innsamlede data med dato, tid og mengde dunker som har feilet. Fordi denne informasjonen er lagret som en tekstfil, kan det være raskt eksporteres til et Excel-regneark i sanntid eller senere analyser, sier Harrington.