Инспекционная машина для пустых бутылок

⇐ ПредыдущаяСтр 110 из 169Следующая ⇒

Контроль бутылок в настоящее время должен производиться исключительно электронным путем посредством множества оптических матричных камер CCD. Подобные инспекционные машины для пустых бутылок бывают карусельные или прямолинейные.

Хотя расходы на обслуживание и занимаемая площадь у обоих типов машин примерно одинаковы, между ними существует целый ряд различий.

В карусельной инспекционной машине в процессе контроля бутылки проходят по круговому пути (рис. 5.19).

При этом

· осуществляется точно рассчитанная траектория прохождения бутылок с полным поворотом их вокруг оси;

· ведется контроль стенок бутылки с высокой разрешающей способностью, особенно при использовании строчечной камеры;

· для перехода на различные типы бутылок применяются дополнительные фасонные детали, и, кроме того, требуется дополнительное время на переоснастку, дополнительные расходы и дополнительные площади складских помещений;

· у подобных установок очистка и технический уход более трудоемкие.

В прямолинейной инспекционной машине бутылки проходят по конвейерной цепи через отдельные станции. Этот способ также имеет своп преимущества и недостатки:

· требуются меньшие капиталовложения;

· для опознавания формата бутылок необходима предварительная сортировка;

· как и в карусельной инспекционной машине, бутылки должны проходить через инспектор по отдельности.

Для объективного охвата всех инспекционных точек, естественно, уже недостаточно человеческого глаза, обладающего способностью уставать. Для выполнения этих задач инспекционная машина для пустых бутылок оснащена несколькими оптическими матричными камерами CCD, которые снятую картинку инспектируемого участка бутылки раскладывают на точечное изображение. Точки картинки оцениваются по специальной вычислительной методике, и бутылка но принципу «Да/Нет» признается хорошей или отправляется в брак.

При производительности линии розлива в 50 000 бут/ч электроника «обрабатывает» одну бутылку всего 0, 07 с (в 3600 с - 50 000 бут), то есть 15 бут./с, а горлышко бутылки - соответственно, еще меньше времени. Чтобы за такие короткие отрезки времени добиться получения конкретной картинки инспектируемого участка, а также произвести по возможности полную расшифровку, картинка при помощи вспышки стробоскопа «замораживается». В некоторых системах нечеткость, возникающая вследствие движения объекта, дополнительно корректируется электроникой.

Инспекционные машины для пустых стеклянных бутылок в настоящее время изготовляются как карусельные или (все чаще) как прямолинейные и оснащены:

· одной или двумя камерами с зеркалом и/ или поворотной системой для контроля наружных боковых стенок бутылки;

· одной камерой для инспектирования дна;

· одной камерой для контроля горлышка;

· высокочастотной системой обнаружения щелочи;

· инфракрасной системой опознавания остатков жидкости;

· одной камерой для контроля внутренних стенок бутылки;

· камерой для контроля винтовой нарезки (для колпачков с винтовой нарезкой).

Отдельные инспекционные модули работают по нижеприведенным принципам.

Контроль наружных стенок бутылки

В ходе такого контроля должны быть обнаружены все отклонения от нормального состояния бутылки (остатки этикеток или фольги, другие загрязнения или царапины на поверхности).

В этом смысле особую роль играет износ. В местах скопления бутылок, на угловых участках многоручьевых конвейеров, работающих с различной скоростью, бутылки трутся одна о другую, что ведет к появлению на поверхности все более явных царапин. Чтобы защитить этикетки и уменьшить царапание, во многих странах делают бутылки с едва заметными утолщениями в верхней и нижней части. В этом случае трение и царапание приходится в основном на эти кольца трения, которые, изнашиваясь со временем. становятся все шире и ухудшают внешний вид бутылки. В некоторых странах расширившиеся кольца трения считают таким же недостатком, как бой, и требуют отбраковки бутылки. Распознавание дефектов колец трения на мокрых бутылках связано с большими затруднениями.

Чтобы правильно проконтролировать стенки бутылки, в карусельной инспекционной машине бутылка поворачивается на 360° перед источником света, и за время ее вращения CCD-матричной камерой снимается цифровое изображение поверхности стенок бутылки в девяти кадрах со шкалой, имеющей 256 оттенков серого цвета.

Оценка полученной картинки происходит в максимум 10 инспекционных окнах, причем для каждого окна может быть избран особый алгоритм с различной чувствительностью, например, бутылки с явно выраженным износом здесь будут отсортированы.

У прямолинейных инспекционных машин две CCD-строчных камеры делают по 6 снимков поверхности бутылки со смещением на 30°.

При этом бутылка поворачивается на 180°. В любом случае продолжительность вспышки должна соответствовать степени прозрачности стекла бутылки, причем на отдельных участках можно устанавливать различную чувствительность и оценочные алгоритмы. Оценка осуществляется по определенным пороговым значениям.

Контроль дна бутылки

Контроль дна осуществляется при помощи CCD-матричной камеры при освещении галогеновой лампой или стробоскопической лампой в сочетании с поляризационным фильтром.

Для контроля дно бутылки разделяется на зоны, которые могут обрабатываться с использованием различных алгоритмов. Система камеры снабжена компенсацией освещенности, сглаживающей разницу в цвете отдельных бутылок.

Оценка дна может происходить в различных зонах интенсивности, например:

· кольцевая оценка (загрязнение по краю, повреждение стекла);

· блочная оценка (специально для зоны края дна);

· радиальная оценка (специально для наличия остатков напитка);

· оценка прозрачности (забитое горлышко, полностью покрытое дно);

· обнаружение внутри пленки (засунутой в бутылку полиэтиленовая обертки или куска пластика) или осколков стекла.

При этом очень важна проверка наличия у пластиковых бутылок ПЭТ трещин от напряжения (вызванных стрессовой нагрузкой). Бутылки с большим количеством трещин от напряжения отбраковываются.

Контроль горлышка бутылки

Горлышко является самым сложным и одновременно наиболее уязвимым местом бутылок. Контроль ведется прежде всего на наличие зазубрин, трещин, выступов или загрязнений, которые препятствуют полностью герметичному укупориванию бутылки или могут нанести ущерб потребителю (например, осколки стекла).

· резьбу у бутылок с винтовыми колпачками или с кронен-пробками типа Twist-off и

· подлежащую уплотнению поверхность горлышка.

Контроль винтовой нарезки

В качестве источника света используется либо стробоскоп со светопроводниками, либо боковая лампа. Оценка в любом случае осуществляется CCD-матричной камерой.

При применении стробоскопа луч от размещенного напротив источника света тангенциально направляется на резьбу. Отражаясь от краев повреждения, он попадает на приемную оптику, с помощью которой дефект и опознают.

При применении плоского фонаря или бокового света бутылка перемещается, вращаясь, и при этом делаются снимки:

· в карусельных инспекционных машинах - 8 снимков за оборот в 360°С;

· в прямолинейных инспекционных машинах - 4 снимка с использованием четырех смещенных на 45°С зеркал и при повороте бутылки на 90°С.

⇐ Предыдущая 105 106 107 108 109110111 112 113 114 Следующая ⇒