1、概述
各色各樣的包裝產(chǎn)品越來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(jī)油、潤滑油等有機(jī)溶劑等需要通過快速包裝線進(jìn)行生產(chǎn)，由于現(xiàn)在對包裝越來越挑剔，貫穿整個(gè)包裝生產(chǎn)過程需要多道工序的檢測，主要是對每個(gè)加工工程的監(jiān)控，能夠最快把不良產(chǎn)品剔除出去，以減少后續(xù)環(huán)境加工引起的浪費(fèi)。目前包裝過程檢測基本是以視覺檢測為主，比如檢測液位、檢測來料反或混、檢測雜質(zhì)、檢測擰蓋質(zhì)量、檢測密封質(zhì)量、檢測貼標(biāo)質(zhì)量、檢測噴碼或激光打標(biāo)錯(cuò)誤等。如下圖：
2、平臺簡介（實(shí)際企業(yè)應(yīng)用生產(chǎn)線，也可以用于科研教學(xué)）
機(jī)器視覺與智能控制包裝檢測線以機(jī)器視覺與智能控制為理論基礎(chǔ)，以柔性化瓶類包裝自動在線檢測與自動化包裝線為載體，結(jié)合智能制造中的在線檢測技術(shù)和智能包裝技術(shù)，可完全用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)線。利用本實(shí)訓(xùn)平臺，可以開展涉及機(jī)器視覺、工業(yè)機(jī)器人、智能控制、產(chǎn)品信息化等各種基礎(chǔ)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)訓(xùn)課程。
本實(shí)驗(yàn)平臺由鏈板傳送帶單元（可選直線或環(huán)形產(chǎn)線）、在線檢測單元（可多臺串聯(lián)）、上料單元、剔除單元、機(jī)器人包裝單元等部分組成。典型直線式實(shí)訓(xùn)平臺結(jié)構(gòu)圖如下圖。各部分有機(jī)結(jié)合在一起，組成一條完整的檢測與包裝生產(chǎn)線。本實(shí)訓(xùn)平臺具有良好擴(kuò)展性，可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行功能擴(kuò)展前端的罐裝、上蓋、貼標(biāo)等工序，也可以擴(kuò)充后端的包裝、倉儲等工序，從而實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)線的在線檢測與質(zhì)量控制。
典型直線實(shí)訓(xùn)平臺結(jié)構(gòu)圖
以某洗手液或飲用水完成了灌裝、上蓋、貼標(biāo)、噴碼工藝的成品為對象，進(jìn)入本檢測與包裝線。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(dǎo)到返檢區(qū)；第二工位在箱體的底部，主要檢查噴印或打標(biāo)的日期是否正確；第三工位檢測瓶身前后標(biāo)簽表面缺陷（包括圖案文字印刷、污漬、破損），判斷標(biāo)簽的完整性，以及檢測標(biāo)簽粘貼位置是否符合要求（此工位也可以改裝成燈檢工位，用于檢測瓶內(nèi)的明顯異物），若不符合要求，則通過后續(xù)剔料裝置將產(chǎn)品引導(dǎo)到返修區(qū)；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(biāo)準(zhǔn)條碼一致，以避免混裝；第六工位自動裝箱。所有檢測結(jié)果與讀取的條碼信息都存入產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，并在裝箱時(shí)將箱標(biāo)與瓶標(biāo)信息一一對應(yīng)，通過讀取條碼信息能夠查詢產(chǎn)品完整的檢測信息（包括檢測人、檢測時(shí)間、檢測結(jié)果、所在箱信息）。
目前我們給學(xué)校大部分提供實(shí)訓(xùn)線為環(huán)形線，一是為了方便循環(huán)展示，二是為了節(jié)約場地。
3、可開設(shè)的實(shí)驗(yàn)（實(shí)際內(nèi)容需要依賴選擇的實(shí)訓(xùn)單元）
3.1 基礎(chǔ)學(xué)習(xí)型實(shí)驗(yàn)
? 相機(jī)與鏡頭的選擇；
? 光源的選擇；
? 灰度與彩色圖像的采集與顯示；
? 灰度圖像的線性變換；
? 灰度直方圖；
3.2 原理學(xué)習(xí)型實(shí)驗(yàn)
? 圖像邊緣提?。?/p>
? 圖像角點(diǎn)、直線、圓、圓弧、橢圓特征提??；
? 圖像形態(tài)學(xué)運(yùn)算；
? 連通區(qū)域斑點(diǎn)分析；
? OCR 原理；
3.3 實(shí)訓(xùn)或?qū)嵺`型實(shí)驗(yàn)
? 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(biāo)簽位置檢測；
? 一維條碼識別；
? 二維碼識別；
3.4 綜合型實(shí)驗(yàn)
? 瓶蓋密封環(huán)綜合缺陷檢測；
? 在線生產(chǎn)日期缺陷檢測與不合格產(chǎn)品剔料控制；
? 標(biāo)簽綜合缺陷檢測；
? 配合機(jī)械手的合格品裝箱及自動碼垛。
3.5 可以擴(kuò)充的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
本實(shí)訓(xùn)平臺采用柔性設(shè)計(jì)，可以兼容很多種包裝類型，除了以上的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容外，具有良好的開發(fā)性，用戶可以針對不同的檢測對象，調(diào)整相機(jī)和鏡頭或采用不同的光源與照明方式，自行設(shè)計(jì)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?jǐn)U充自主創(chuàng)新的案例如下圖所示。
