1、概述
各色各樣的包裝產(chǎn)品越來(lái)越與日常生活密不可分。礦泉水、碳酸飲料、果汁、涼茶、啤酒、白酒、牛奶等飲料，食用油、罐頭、奶粉、果凍等食品，洗發(fā)水、沐浴露、洗手液等日用品；消毒液、機油、潤滑油等有機溶劑等需要通過(guò)快速包裝線(xiàn)進(jìn)行生產(chǎn)，由于現在對包裝越來(lái)越挑剔，貫穿整個(gè)包裝生產(chǎn)過(guò)程需要多道工序的檢測，主要是對每個(gè)加工工程的監控，能夠最快把不良產(chǎn)品剔除出去，以減少后續環(huán)境加工引起的浪費。目前包裝過(guò)程檢測基本是以視覺(jué)檢測為主，比如檢測液位、檢測來(lái)料反或混、檢測雜質(zhì)、檢測擰蓋質(zhì)量、檢測密封質(zhì)量、檢測貼標質(zhì)量、檢測噴碼或激光打標錯誤等。如下圖：
2、平臺簡(jiǎn)介（實(shí)際企業(yè)應用生產(chǎn)線(xiàn)，也可以用于科研教學(xué)）
機器視覺(jué)與智能控制包裝檢測線(xiàn)以機器視覺(jué)與智能控制為理論基礎，以柔性化瓶類(lèi)包裝自動(dòng)在線(xiàn)檢測與自動(dòng)化包裝線(xiàn)為載體，結合智能制造中的在線(xiàn)檢測技術(shù)和智能包裝技術(shù)，可完全用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)。利用本實(shí)訓平臺，可以開(kāi)展涉及機器視覺(jué)、工業(yè)機器人、智能控制、產(chǎn)品信息化等各種基礎性、綜合性和創(chuàng )新性實(shí)訓課程。
本實(shí)驗平臺由鏈板傳送帶單元（可選直線(xiàn)或環(huán)形產(chǎn)線(xiàn)）、在線(xiàn)檢測單元（可多臺串聯(lián)）、上料單元、剔除單元、機器人包裝單元等部分組成。典型直線(xiàn)式實(shí)訓平臺結構圖如下圖。各部分有機結合在一起，組成一條完整的檢測與包裝生產(chǎn)線(xiàn)。本實(shí)訓平臺具有良好擴展性，可以以此為基礎進(jìn)行功能擴展前端的罐裝、上蓋、貼標等工序，也可以擴充后端的包裝、倉儲等工序，從而實(shí)現全產(chǎn)線(xiàn)的在線(xiàn)檢測與質(zhì)量控制。
典型直線(xiàn)實(shí)訓平臺結構圖
以某洗手液或飲用水完成了灌裝、上蓋、貼標、噴碼工藝的成品為對象，進(jìn)入本檢測與包裝線(xiàn)。第一工位首先測量瓶蓋與瓶身的間距或液位的高度，目的為判斷瓶蓋是否擰緊或液體是否足量，不合格的產(chǎn)品將產(chǎn)品引導到返檢區；第二工位在箱體的底部，主要檢查噴印或打標的日期是否正確；第三工位檢測瓶身前后標簽表面缺陷（包括圖案文字印刷、污漬、破損），判斷標簽的完整性，以及檢測標簽粘貼位置是否符合要求（此工位也可以改裝成燈檢工位，用于檢測瓶?jì)鹊拿黠@異物），若不符合要求，則通過(guò)后續剔料裝置將產(chǎn)品引導到返修區；第四工位檢測瓶頂部印刷的圖案或瓶蓋的密封環(huán)（同時(shí)可以檢測蓋周整圈噴印的日期）；第五工位檢測一維條碼是否與標準條碼一致，以避免混裝；第六工位自動(dòng)裝箱。所有檢測結果與讀取的條碼信息都存入產(chǎn)品數據庫，并在裝箱時(shí)將箱標與瓶標信息一一對應，通過(guò)讀取條碼信息能夠查詢(xún)產(chǎn)品完整的檢測信息（包括檢測人、檢測時(shí)間、檢測結果、所在箱信息）。
目前我們給學(xué)校大部分提供實(shí)訓線(xiàn)為環(huán)形線(xiàn)，一是為了方便循環(huán)展示，二是為了節約場(chǎng)地。
3、可開(kāi)設的實(shí)驗（實(shí)際內容需要依賴(lài)選擇的實(shí)訓單元）
3.1 基礎學(xué)習型實(shí)驗
? 相機與鏡頭的選擇；
? 光源的選擇；
? 灰度與彩色圖像的采集與顯示；
? 灰度圖像的線(xiàn)性變換；
? 灰度直方圖；
3.2 原理學(xué)習型實(shí)驗
? 圖像邊緣提??；
? 圖像角點(diǎn)、直線(xiàn)、圓、圓弧、橢圓特征提??；
? 圖像形態(tài)學(xué)運算；
? 連通區域斑點(diǎn)分析；
? OCR 原理；
3.3 實(shí)訓或實(shí)踐型實(shí)驗
? 邊緣提取、液位或瓶蓋高度測量；
? 斑點(diǎn)分析與瓶身瓶底噴碼缺陷檢測；
? 頂部漏液缺陷檢測；
? 輪廓匹配與標簽位置檢測；
? 一維條碼識別；
? 二維碼識別；
3.4 綜合型實(shí)驗
? 瓶蓋密封環(huán)綜合缺陷檢測；
? 在線(xiàn)生產(chǎn)日期缺陷檢測與不合格產(chǎn)品剔料控制；
? 標簽綜合缺陷檢測；
? 配合機械手的合格品裝箱及自動(dòng)碼垛。
3.5 可以擴充的創(chuàng )新實(shí)驗內容
本實(shí)訓平臺采用柔性設計，可以兼容很多種包裝類(lèi)型，除了以上的實(shí)訓內容外，具有良好的開(kāi)發(fā)性，用戶(hù)可以針對不同的檢測對象，調整相機和鏡頭或采用不同的光源與照明方式，自行設計合理的圖像處理算法，對產(chǎn)品進(jìn)行正確的特征定位、尺寸測量或缺陷識別；通過(guò)更換不同的夾具，完成從產(chǎn)品上料、檢測到包裝的完整生產(chǎn)線(xiàn)的檢測與控制。除了檢查日用品、化妝品 還可以檢查礦泉水、果汁、啤酒等飲料，拉罐罐、旋蓋罐頭等 。部分擴充自主創(chuàng )新的案例如下圖所示。
