Schubert包装机中的工业图像处理

拾放视觉系统
确保优秀产品质量

具有模块化图像处理系统的包装机

拾放视觉系统确保一贯的高质量

没有工业图像处理,自动化是不可想象的。图像处理系统在自动化包装过程中也发挥着重要作用。这绝不是无关紧要的事情,因为诸如拾放机器或枕包机的一个基本特征就是产品连续流动。然而,照相机拍摄的单张图片是无法完全体现产品流的。这就是为什么Schubert开发了自己的拾取和放置视觉系统,该系统是根据包装机的要求定制的,并支持使用机器人技术。

用于质量控制的视觉系统

通过拾放视觉系统,Schubert的客户主要受益于自动化和高效的质量控制: 视觉系统只识别符合客户编程规格的产品,然后包装机的拾放机器人拾取这些产品。无论是枕式包装机、装箱机还是简单的拾放,在包装过程完成后,制造商们都会因为不良品更少、投诉更少、成本更低和始终如一的产品质量保证而受益。

线传感器是Schubert拾放视觉系统的基本组成部分。将它们集成到入射光扫描仪和3D扫描仪中,能够监视到连续的产品流。与Schubert包装机中的所有系统组件一样,视觉系统在设计上也是模块化的: 200毫米宽的模块能够组合在一个扫描仪中,达到1800毫米的工作宽度,也就是产品宽度。为了使工业图像处理完整,视觉系统还包括集成照明、软件等应用。其中包括“深入盒中”功能,机器人将产品由从产品堆中拾取并放置。

未来: 神经元网络

有一些产品是不能够利用传统的图像处理来进行检查的。这是因为,典型的拾取和放置视觉系统是建立在产品仅需几个参数就能够清楚地被识别的基础上的。在针对所谓的“灵活”产品的情况下,其生产公差很高,偏差很大,以至于很难或不可能精确地描述。软件需要检查太多的参数,这些参数也是相互关联和相互依赖的。这就是为什么Schubert视觉系统要基于神经元网络和人工智能。因为图像处理系统能够进行自我学习,并且能够在更长的学习过程中独立地将产品进行分类。这意味着参数不再由程序员选择,而是由系统进行选择。对于客户来说,这意味着向独立迈出了重要的一步: 将来,他们真的可以利用神经元网络教他们的包装机自己处理新产品。

模块化扫描仪技术

视觉系统进行2D和3D图像处理

用于颜色和表面检查的2D反射光扫描仪

  • 远心镜头: 俯视产品,图像无失真
  • 精确的形状控制
  • 精确的尺寸控制
  • 精确的颜色控制
  • 模块化扫描仪尺寸

用于额外高度控制的3D扫描仪

  • 各有两个相邻传感器的立体视觉: 利用两幅不同视角的图像计算出单独的3D图像片段
  • 光学投影到产品带 : 从Schubert专利光图像变形计算3D图像
  • 精确的高度控制
  • 精确的形状控制
  • 精确的尺寸控制
  • 精确的颜色控制
  • 模块化扫描仪尺寸

实践中的质量控制

视觉拾取和放置系统

颜色检查

在冰激凌厂商Pixie的包装机中,带有反射光扫描仪的拾放视觉系统确保了正确的产品组合。机器人自动将各种颜色的冰激凌混装到盒子中。

形状检查

历史悠久的Guschlbauer糕点厂生产各种精美的烘焙食品,从方块宾治蛋糕、圆形椰子蛋糕到威化饼干和手指饼。将每件产品拾取放置装入托盘之前,都要用反射光扫描仪检查其形状是否完美无缺。随后托盘进入两台枕包机中。

高度检查

在Bahlsen(百乐顺)糕点厂,视觉系统使用3D扫描仪来调整奶油夹心饼干指定的产品高度。比如,在包装机中,只有完整的产品才会进行拾放处理,然后在枕包机中将托盘包装。

模块化设计的拾放视觉系统

Ein modular erweiterbarer 3D-Scanner des Vision-Systems von Schubert im unverbauten Zustand.

扫描仪模块和软件库提供更大灵活性

为了使图像处理系统适应每个产品带,扫描仪由可以组合的模块组成。可监控最高达1800毫米宽的皮带。软件程序也是模块化的: 数字图书馆包括不同产品类别的各种程序模块。这些是为每个客户特定的。

自动调整参数进行格式转换

包装机的格式及其相关参数存储在视觉系统现成的软件中。为此,必须根据客户规格为每个产品指定特定参数,例如高度、颜色或形状等。当格式改变时,软件就会加载新格式并自动调整图像识别参数。

适用于拾取线和枕包机

视觉系统用于拾取和放置

拾放包装不仅仅是质量控制。产品在产品带上的位置也是视觉系统识别的重要信息。这些信息被传递给拾放机器人。这是机器人能够精确控制和抓取产品的唯一方法。只有完美无瑕的产品才会进入后续的包装过程。

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适用于制药及其他

视觉系统用于标签和编码

在包装药品时,检查已经粘贴或打印好的标签是尤为重要的。这里使用照相机,(最常见的是)在包装过程中使用闪光灯和静态图像来验证每个标签。如果是瓶装包装,也同样要检查标签。另一个应用是检查产品外包装的统一对齐。

用于未分类的产品的拾取和放置

视觉系统“深入盒中”

当拾取和放置机器人从产品堆中拾取产品,其他产品的位置也会随着每次抓取而改变。利用Schubert技术,3D照相机系统能够完全自动深入盒子中任何位置处理复杂产品。图像处理系统的四个摄像头和两个光学投影仪可以精确检测各种形状和颜色的产品的位置、高度和旋转。这使得机器人能够绝对准确地拾取产品。产品被抓取后,会再次进行3D拍照。

联系方式

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Abdelmalek Nasraoui 博士
研发经理/机器视觉

电话: +49 7951 400-848
电子邮件: a.nasraoui@gerhard-schubert.de