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瓦楞包装生产中的相机视觉检测系统,为什么如

发布时间:2020-12-10 09:21:02 人气: 来源:未知

相机检测是一项重要的新技术,可使瓦楞纸箱企业在生产的可靠性和质量保证方面保持竞争力。越来越多严苛的客户,例如宝洁、联合利华、雀巢等,正在不断提高其要求及不合规成本,并要求其每天24小时以完美的可重复性控制100%的生产,这给瓦楞包装行业带来了压力。

许多“视觉”公司都可以构建相机检测系统,但只有少数几家具备成功的补充技能,能对瓦楞包装行业、智能视觉集成器和图像处理组件有全面的了解。检测系统是一种能够过滤被认为是质量可接受的产品,并且拒绝那些因不合规而无法被客户接受的产品的系统。

此外,智能的检测系统还可以帮助工厂减少内部浪费,提高生产速度,优化人体工程学,提高质量可靠性。除了检测工作之外,完美的视觉系统还必须标准化,并具备“交钥匙”功能。虽然它们的设计与制造相对昂贵,但它们性能卓越,并且易于操作员设置与使用。

1、新的厂家

该领域领先的系统制造商之一是AVCO。该公司由Vincent Pelletier与Thierry Maretti和Yves Bringer博士共同创立,他们在瓦楞包装行业拥有30多年的经验。AVCO(Avenir Vision Corrugated)专门生产用于瓦楞包装的相机检测系统。

作为视觉系统集成商,AVCO公司最早以FeederControl的名义开始在瓦楞包装领域发展。通过此系统,每张纸板都要在进纸口处进行检测,以避免代价高昂的错误,例如未套准的纸板、未印刷的纸板、上下颠倒的纸板,以及掺杂了其杂质的纸板。

基于FeederControl的早期成功,新一代的相机、传感器和智能接口已使AVCO能够满足客户的要求,并在现代化瓦楞包装企业的任何地方(从瓦线到加工线)安装相机检测系统,如柔版印刷机和平压平模切机等,FeederControl帮助纸箱包装企业避免了许多内部和外部的不合规问题。

通常使用区域扫描相机(也称为矩阵相机)完成图像的收集。但是在高速控制或全尺寸纸板控制的情况下,该技术已达到了极限,因此有必要使用行扫描相机,从通过插槽看到的纸板中获取完整图像,以检测印刷缺陷。

确实,需求的多样性、包装的尺寸变化,以及高运行速度,在技术上要求实现线性解决方案,以保证生产的灵活性。

2、FEFCO获奖

在2019年10月于日内瓦举行的FEFCO技术研讨会上,AVCO的共同创始人Bringer向整个欧洲行业介绍了该公司的解决方案。作为计算和图像处理方面的专家,他介绍了线性扫描相机,这是瓦楞包装生产线中可以找到的两个主要智能相机系列之一。

他解释说,安装视觉系统时还必须克服的困难在于操作环境、照明设备的选择,以及控件位置可用空间的判断,因为灰尘和振动往往很多。他还指出,最佳解决方案取决于必须检测到的缺陷的大小,以避免外部不合规的风险。AVCO系统的技术委员会给他们留下了深刻的印象,这家法国的系统开发商因此被授予了技术创新奖。

3、线扫描相机

线扫描相机的传感器是与像素相对应的单行光敏组件。这些元件传送信号,信号被处理以获得数字图像。用雨量计作类比可以帮助你了解它是如何工作的。雨量计可让您测量相应时间内的雨量(雨滴数)。精确度对应于最小的可测量量。当达到最大量时,雨量计会溢出。

类似地,传感器测量一定时间内与积分时间相对应的光子数(光滴)。传感器的灵敏度与可探测光子的最小数量相对应,用勒克斯单位测量。传感器也可以饱和,这导致一个完全白色的图像。

线扫描技术涉及到当物体以特定频率在传感器下方以线性运动通过时,一次只能建立一行图像。采集频率和滚动速度是相关的,根据i Light Scan Sensor施加的移动物体的速度来计算。

此外,滚动并不总是恒定的,可能会产生加速或减速效果。这导致图像的几何变形。要纠正这种影响,线采集后必须同步使用增量编码器耦合到转换线。

4、同步化

不带编码器的线扫描图像相机的主要特征是空间分辨率、颜色数量、线速和光谱灵敏度。传感器分辨率是传感器具有的像素元素数量的度量,颜色的数量由信号的数字化定义,而线速是从相机读取像素值的速度。

CMOS传感器对大约350-1050nm的波长敏感,尽管在可见光谱范围内通常给出400-800nm的范围。该灵敏度由下面传感器的光谱响应曲线表示。

典型的空间分辨率为512像素、1024像素、2048像素、4096像素或8192像素,了解被观察场的宽度后,一个像素所覆盖的场的大小很容易计算,最佳空间分辨率根据大小来计算,这些基本概念对于理解和实现成像控制应用至关重要。

综上,我们介绍了在印刷质量控制系统中使用的灰度线扫描相机的工作原理。线性相机有几个传感器(三个、四个或更多)用于特定应用。例如,对于比色分析,建议使用带有三个传感器的相机(一个用于红色分量,一个用于绿色分量,一个用于蓝色部分)。也可以使用诸如SWIR的特定光谱带来检测湿度。为了选择合适的解决方案,每个应用程序都必须经过评估。

此外,成像控制系统的成功实施

纸滑托
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纸瓶套

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