視覺系統：確保標簽準確性

食品和飲料生產商所擔心的一個主要問題是，如果產品標簽貼錯，對產品配料過敏的消費者就有可能因無意中攝入過敏原而受到傷害，生產商則需要承擔由此產生的潛在責任。當您以每分鐘1,000罐的速度張貼罐頭標簽時，您所面臨的一個重大挑戰是識別混入每個批次中的一些標簽貼錯的罐頭。若機器以這個速度運行，100%人工檢驗根本不可行。保證配料與標簽匹配的唯一方式就是讀取印刷在罐頭上基于字符的產品代碼，并將其與標簽上的通用產品代碼（UPC）條碼相匹配。此操作稱為“明視場檢驗”，由于金屬會產生明亮的背景，因而會造成字符讀取困難。

本文引用地址：http://www.104case.com/article/201612/331427.htm“明視場檢驗”非常困難，直到最近，人們僅采用復雜的自定義視覺系統進行了少量嘗試，這些系統由相機、圖像采集卡和計算機組裝而成。現在，更可靠且更易于應用和操作的獨立式視覺系統能夠在所需的生產線速度下檢驗明視場產品代碼。Matrix Technologies開發了基于視覺系統的明視場解決方案，用于讀取UPC條碼，并確保標簽牢固張貼到罐頭上。這種方法有效提高了合規性和可追溯性，并且更易于配置和使用，而且比自定義裝配的系統更可靠。

明視場檢驗挑戰

罐裝食品生產商通常會生產大量特定產品，如番茄湯，然后在貼標簽前將其儲存在倉庫中等待客戶的訂單。 罐頭上的標簽是在運輸前才貼上的，通常是貼客戶自己的品牌標簽。此過程稱為“bright stock標簽張貼”，因為它是從明亮的無標簽罐頭開始的。食品生產商所面臨的挑戰是確保每個罐頭的標簽正確。這一點非常重要，這不僅因為如果顧客買了一罐豆子湯，打開卻發現實際上是奶油蘑菇，他們會因此而抱怨，而且更大的擔憂是，消費者可能因無意中攝入配料過敏原而受到傷害。標簽準確性檢驗非常困難，原因包括較大的產量、較高的生產線速度以及檢驗難以讀取的產品代碼的挑戰。此外，客戶自己的品牌標簽通常具有相同的圖案，與產品種類無關，這也造成了產品標簽識別的難度。這些罐頭的傳送速度為每個60毫秒，因此根本無法進行傳統的人工檢驗。傳統上，罐頭生產商通過一系列檢查和平衡解決這一挑戰。一名監督員負責抽查成品，但沒有足夠的時間檢驗每罐食品。另一種方法是在將標簽貼到罐頭上之前檢驗標簽邊緣上的注冊標記。如果標簽是相同的，注冊標記應呈一條直線。但由于標簽非常薄，很難檢測出一個或兩個錯誤標簽。

此外，這種類型的檢驗還無法檢測出具有錯誤產品代碼的罐頭。采用機器視覺系統解決該問題只需將一個攝像頭連接到計算機的圖像處理卡上。計算機上的光學字符識別（OCR）軟件可讀取每個產品代碼以及標簽上的條碼，從而實現100%檢驗標簽和產品代碼的目標。然而，這些專門的硬件并不適用于部署在工廠環境。攝像頭和圖像處理卡很容易受到熱量和灰塵的影響。設置和維護這種系統還需要相當高水平的專門知識，而罐裝工廠的操作員通常缺乏這種專業知識。最后，罐裝公司經常使用新標簽，因此需要為每個新標簽制定新的檢驗計劃。

Matrix Technologies利用視覺系統技術領域最近取得的進步，開發了一種更有效的明視場自動檢測方法。“新方法的關鍵就是康耐視 In-Sight 視覺系統可在明視場背景下以每分鐘1,000件產品的超高速度檢測產品代碼。”Matrix Technologies 部門經理 Les Haman 說，“In-Sight視覺系統提供堅固耐用的設計和卓越的性能，擁有任何其他視覺系統所不具備的處理速度和內存量，允許在各種生產線速度下進行檢驗。In-Sight視覺系統非常適合在工廠環境下使用，因為它們是完全獨立的系統，具有IP67級（NEMA 4）防護功能，可經受灰塵和沖洗的考驗，配件無需外殼保護。康耐視In-Sight視覺系統還提供軟件界面，以簡化設置和操作，這樣，許多用戶的操作員自己即可輕松配置系統，以檢驗新元件。”

Matrix Technologies的bright stock標簽檢測解決方案是在標簽張貼到明亮的產品上后立即檢測產品。康耐視PatMax圖案匹配工具檢驗產品代碼。此應用利用PatMax工具無論位置在哪里均可識別圖案的功能。配置好應用后，只需搜索與三位數產品代碼相匹配的圖像即可，而不是讀取單個字符。只要把新代碼放到罐頭上的視覺系統檢測位置，并在產品代碼周圍放置一個矩形，新產品代碼就配置好了。從這一點來說，即使產品代碼在另一位置或另一角度，只要它在檢測視場內，視覺系統就可以對產品代碼進行檢測。這種方法比過去使用的傳統機器視覺技術更簡單、更可靠，更經濟實惠。

Matrix Technologies的bright stock 標簽檢測解決方案中還使用了一個激光掃描儀，用于讀取產品標簽上的條碼。光纖傳感器可通過檢測有無突出部分確定標簽是否已妥善地貼到了罐頭上。一臺接近傳感器同時觸發視覺系統和讀碼器。視覺系統、條碼掃描儀和光纖傳感器獨立地檢驗每件產品，并向監控檢測站的可編程邏輯控制器（PLC）發送通過/未通過信號。通過或未通過信號進行緩沖，直到產品經過剔除裝置。然后，在剔除裝置處理緩沖，以允許合格產品繼續移動，或者將不合格產品從輸送帶上剔除。

網絡連接性簡化設置

PC上運行的人機界面（HMI）顯示實時圖像更新、檢驗統計、診斷和設置功能。圖像顯示在屏幕上，通過疊加表示“通過”或“未通過”結果。同時還顯示的是已通過和未通過的檢測運行計數以及前10次檢測的最高值和最低值，向用戶提供每項未通過檢驗的準確信息。視覺系統記錄所有未通過檢驗的產品的圖像。最常見的未通過原因是產品代碼的方向不對，因此，這些記錄提供有用的工具，幫助排除生產線上的機械故障。系統配置和手動控制受密碼保護。

“工廠人員可以毫無困難地維護這些設備，或編程讓其讀取新產品代碼。根據性能標準、基準測試和用戶認可，這種解決方案在食品和飲料行業的bright stock標簽檢測方面提供極具吸引力的價值。” Les Haman說，“Matrix Technologies正為其第一批客戶部署10個這種系統。其中兩個已經部署完成，并且正在運行，而且運行情況相當不錯。”

Haman 最后總結道，bright stock 標簽解決方案已經證明了它們檢測的準確性。現已證明，直接進行產品代碼圖像的匹配是比把圖像轉換成字符更穩定可靠的解決方案。(end)