视觉检测案例|食品包装自动化检查

　　Teledyne DALSA与MCPack合作，开发并实施了一套自动化包装检查解决方案，帮助跨国食品饮料公司提高了产品出货速度，增加了客户满意度。

　　MCPack公司是Teledyne DALSA在拉美的一个主要合作伙伴，主要为客户提供创新的产品检查解决方案，帮助食品饮料、化妆品与制药行业客户确保产品包装质量与完整性。一家跨国食品饮料公司在巴西生产基地生产、包装与发售曲奇饼与饼干类产品，这家公司是MCPack在拉美地区的一家重要客户。

　　这家饼干厂家每日的发货量成千上万。为了减少装箱前的包装检查时间，饼干厂家与MCPack公司讨论了自动化检查工艺的方法。他们还希望提高质量控制，确保每个产品包装符合公司的高标准要求。

　　根据具体生产的曲奇饼或饼干产品，客户运行四五条生产线，而包装则在装箱前进行最后一次检查。过去，这些检查工作(以及出货包装、装箱)由人工完成，工人们目测检查包装，确保在出货装箱时每个包装的端部完全密封，并且密封处正确折叠，密封完整无缺陷(无撕裂或小洞)。

　　最近，由于客户采用包装与出货机器人操作技术对生产工艺的最后工段进行自动化改造，这进一步加大了检测工作的难度。“检查出货前的包装，是客户生产流程中非常关键的一步，人工检查非常耗时，并且不够可靠;事实上，工人们不可能做到每个包装都一一检查。这意味着，生产流程的最后几个阶段速度缓慢且繁琐，这无疑增加了包装与产品到达商店货架的时间。”MCPack公司主管Marcelo Cozac解释说，“一旦生产全自动化、不再需要工人进行装箱出货后，就更不可能再进行人工检查了。”这加大了包装密封质量差的可能性。在消费者有很多选择情况下，确保较高的客户满意度，维持品牌忠诚度，对我们的客户来说至关重要，因此，他们开始考虑包装检查的自动化。

　　自动化视觉检查系统

　　MCPack公司与Teledyne TapTone的合作关系已持续了将近10个年头，并且通过他们了解了Teledyne DALSA公司的自动化视觉检查系统。Cozac表示：“我们客户的目标非常明确，但在生产的最后几个工段实施自动化检查的概念，对于他们来说还是个新事物，因此我们希望能够提供一个易于操作且准确度高的系统。Teledyne DALSA在自动化检查工艺方面拥有丰富的经验，并且也在其他食品公司中实施过类似的检查系统。这对我们及我们的客户至关重要。”

　　图1：在五条生产线中，产品包装经过Teledyne DALSA BOA智能相机的视野时，BOA采集两个包装端部密封的彩色图像，随后内置的Sherlock软件评估图像情况：均匀的着色表示密封正确，而白色区域则表示可能存在缺陷，包括撕裂或小洞。有缺陷的包装将被移出生产线。

　　在这家食品公司的巴西生产基地，MCPack公司与Teledyne DALSA公司合作设计并部署了两个不同的检查系统，分别用于方形与圆形曲奇饼干的独特包装的检查。第一个自动化系统用于检查端部为方形的长方形包装，该系统中包含了Teledyne DALSA BOA智能相机以及内置的Sherlock视觉系统软件。

　　BOA相机安装于所有五条生产线的两侧，用于采集各个包装两端的彩色图像，分辨率高达1024×768。当包装经过相机的视野时，相机自动启动，开始采集图像。内置Sherlock软件负责评估密封处的图像，检查折痕与密封的准确性以及是否存在撕裂或小洞。检查统计数据随后通过以太网交换机，从智能相机发送至中央电脑，供操作员查看。操作员因此能够监测检查结果、根据需要调整检查参数与容差。

　　Teledyne DALSA公司高级应用工程师Scott Montgomery与MCPack公司共同设计与实施了系统应用。Scott Montgomery介绍说：“包装采用热熔密封系统进行密封，因此，除了确保密封无缺陷外，检查工艺还需要检查包装材料是否存在褶皱;如果存在褶皱，则表明密封时热度过高，影响了密封的完整性。所有经过验证、符合检查参数要求的包装，将沿着生产线进入包装与出货环节;而不符合要求的则被贴上缺陷包装的标签，并被移出生产线。”

　　随着第一套系统的成功应用，MCPack公司与Teledyne DALSA公司开发了第二套应用系统，用于检查带圆形端部的管状包装的密封状况。我们在四条生产线部署了TeledyneDALSA的分辨率为1024×768像素的Genie相机，并与GEVA300内置视觉系统、Sherlock专业版视觉系统软件配套使用。这套系统的整体部署与第一套应用系统类似，Genie相机设置于生产线的两侧，用于采集每个包装端部的图像;但是，在这套应用中，Genie相机将图像传输至GEVA300视觉系统，Sherlock专业版软件负责处理与分析图像。

　　Montgomery介绍说：“我们在第一套系统实施一年后部署了第二套应用系统。对于第一套应用系统，客户的主要目标之一是便利，而对于第二套应用系统，我们需要处理大量的高质量彩色图像，这些图像是由四条生产线中的八个独立相机产生的。为了确保更有效的图像记录与查看，我们在设计中设置了一个本地化的视觉处理器，即GEVA。”

　　着眼于速度与准确度

　　图2：即使生产线操作速率达到了每秒两件产品包装的速率，操作员也能够从容地通过Sherlock软件用户界面监测包装一端开口大小等检查结果。

　　第一套自动化包装检查解决方案到位后，MCPack公司的这家跨国食品饮料客户看到了显著的成果。在配制两套应用系统后，现在每秒钟可以检查两个包装，包装质量评估更为快速、准确。Cozac总结说：“从操作层面上讲，客户已经实现了生产率的提高，节省了劳动力与时间。与以往相比，产品包装出货的速度更快了。一个检查系统操作员即可完成好几个人工检查包装工人的工作量，大大降低了人力成本。最后，我们的客户对产品质量的控制效果也充满信心，他们相信到达货架的产品的所有包装，都能满足高标准要求。客户相信，消费者也会注意到他们的优质包装，进而获得更高的客户满意度。”

　　目前，这家跨国食品饮料公司正在考虑在其他生产线实施更多自动化系统，在糖果等产品出货前检查其包装质量。此外，MCPack公司已经开始为这一地区的其他厂家设计与开发类似的检查系统。