机器视觉在食用油瓶外观缺陷检测的应用(附件)【字数：9250】
随着社会的进步，生产力的不断发展，简单的人力已经满足不了生产以及检测需求，一系列自动化设备以及检测设备应时而生，代替人类完成一些重复简单的工作，解放劳动力。未来机械自动化设备取代人类做一些简单、重复、危险的工作已为必然。本课题是针对现代灌装食用油行业的自动化工艺，利用视觉对食用油瓶进行外观缺陷的检测，并剖析食用油灌装的生产工艺安装机器视觉系统。本课题分析了机器视觉在灌装设备上的应用，针对视觉系统所需要的功能，对硬件选型做了分析。针对食用油行业中的具体应用案例做了具体分析。
目录
引言 1
一、灌装食用油生产工艺 2
二、灌装设备的介绍 2
（一）吹瓶机 2
（二）贴标机 3
（三）灌装机 4
（四）激光喷码机 4
（五）装箱机 5
（六）输送带 5
三、 机器视觉的简介及应用 5
（一） 机器视觉简介 5
（二） 机器视觉在灌装食用油行业的应用 6
四、机器视觉应用在食用油行业的具体案例分析 6
（一）喷码电动夹持检测设备选型以及参数释义 6
（二）喷码电动夹持检测设备应用 8
（三）视觉软件 9
（四）喷码深度学习1005 10
（五）电动夹持HMI操作界面说明 12
五、喷码电动夹持检测设备现场安装与调试 14
六、可能出现问题以及解决思路 16
总结 18
参考文献 18
谢辞 19
引言
民以食为天，食用油是人们生活中必不可少的一部分。传统的灌装手法以及检测能力显然已经不满足于现代社会的生产需求和质量要求。
本论文分析了灌装食用油的生产工艺与工业视觉的联动和协作。首先需要了解灌装食用油生产工艺，在此基础上，分析在生产过程中可能产生的缺陷，精准定位相应工位的缺陷，最后，完成视觉检测，并剔除不良品。
视觉检测是需要被检测的物体触发到拍照光电，同时利用相机拍照采图并用软件进行分析，得到的结果反馈给PLC是否发出剔除指令。机器视觉检测的使用不仅提高了产品的质量，同时也解放了人类做 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
一些重复简单的工作，提高了生产效率，节约了成本，提升了客户满意度。
本文的机器视觉检测主要涉及到检测软件的参数调试、PLC程序编写、现场灌装设备和机器视觉的联动。
一、灌装食用油生产工艺
伴随着生活水平的不断提高，对食品安全要求也日益增加，加剧了罐装食用油行业对高度自动化的要求。而高度自动化下伴随着每小时600012000瓶的生产力，简单的人力检测已经满足不了检测需求。
现代灌装食用油行业主要涉及到的常规设备有：吹瓶机、贴标机、灌装机、激光喷码机、装箱机以及输送带。灌装食用油生产工艺布局如图11所示。
图11 食用油灌装生产工艺图
二、灌装设备的介绍
（一）吹瓶机
吹瓶机是一种通过吹塑工艺将塑料颗粒制作成中空容器的设备，分为半自动吹瓶机和全自动吹瓶机。半自动吹瓶机需要手动将事先加热完成的瓶胚放入模具中去，而现代食用油行业大多使用全自动吹瓶机。全自动吹瓶机只需要将瓶坯放入料斗当中，瓶坯通过输送装置自动进入瓶胚定位装置，然后将瓶胚自动加载到固定器上，随后进入烘道，使均匀受热。加热后瓶胚被送进吹拉平台，然后将模具锁紧，先经过中高压预吹气，同时拉伸气缸令瓶胚膨胀，再经过高压吹气，瓶胚依据选定模具定型，将已成型瓶中的高压释放，最后由自动脱模系统从吹瓶平台上拿下来，放上输送带，准备进入下一生产工序。全自动吹瓶机大大提高了生产效率，在食用油行业根据不同规格的瓶型，通常产量在300012000/h不等。全自动吹瓶机如图21所示。
图21 全自动吹瓶机
（二）贴标机
贴标机原理结构如图22所示，以灌装食用油为例，工作过程的开始是瓶子在传送带上以一个均匀的速度向贴标机进给。机械上的固定装置分瓶器将瓶子之间分开一个固定的距离，并推动瓶子沿传送带的方向前进。贴标机的机械系统包括一个驱动轮，一个贴标轮，和一个卷轴，卷轴在转动的过程中被均匀的涂抹上不干胶。标签从驱动轮中被带有不干胶的卷轴拉出，经过卷轴的转动将标签吸附在贴标轮上同时贴标轮也在匀速转动，贴标轮会将带有不干胶的标签压在瓶子上，最后在经过毛刷或滚轴将标签在瓶子上按压平整，这就完成了整个贴标过程。通常贴标速度可调节，贴标速度在每小时300012000瓶。
图 22 贴标机
（三）灌装机
在食用油行业应用较多的就是旋转式灌装机，如图23所示。主要包括为灌装系统和压盖系统。灌装系统由高精度计量设备保证灌装计量精度，还可以保证不同温度和种类油液密度的高精度计量。灌装结束后，经过传动装置将灌装好的食用油放到定制模具，瓶盖原料从料斗经过传动装置放入压盖装置之中，利用液压装置将瓶盖压到指定位置，最后将食用油运出灌装机完成灌装压盖。生产速度根据油瓶规格和灌装机规格在每小时10008000瓶之间。
图23 灌装机
（四）激光喷码机
如图24所示，激光喷码机主要是将生产日期和时间，生产代码，生产地址等重要信息通过激光打在瓶身，便于消费者识别。
图24 激光喷码机
（五）装箱机
如图25所示，自动装箱机通过传感器检测一次作业的油瓶是否就位，通过启动使抓头的充气、放气来实现抓放瓶子。通过机械运转、气动将瓶子准确可靠地从输送链上放入箱中。
目录
引言 1
一、灌装食用油生产工艺 2
二、灌装设备的介绍 2
（一）吹瓶机 2
（二）贴标机 3
（三）灌装机 4
（四）激光喷码机 4
（五）装箱机 5
（六）输送带 5
三、 机器视觉的简介及应用 5
（一） 机器视觉简介 5
（二） 机器视觉在灌装食用油行业的应用 6
四、机器视觉应用在食用油行业的具体案例分析 6
（一）喷码电动夹持检测设备选型以及参数释义 6
（二）喷码电动夹持检测设备应用 8
（三）视觉软件 9
（四）喷码深度学习1005 10
（五）电动夹持HMI操作界面说明 12
五、喷码电动夹持检测设备现场安装与调试 14
六、可能出现问题以及解决思路 16
总结 18
参考文献 18
谢辞 19
引言
民以食为天，食用油是人们生活中必不可少的一部分。传统的灌装手法以及检测能力显然已经不满足于现代社会的生产需求和质量要求。
本论文分析了灌装食用油的生产工艺与工业视觉的联动和协作。首先需要了解灌装食用油生产工艺，在此基础上，分析在生产过程中可能产生的缺陷，精准定位相应工位的缺陷，最后，完成视觉检测，并剔除不良品。
视觉检测是需要被检测的物体触发到拍照光电，同时利用相机拍照采图并用软件进行分析，得到的结果反馈给PLC是否发出剔除指令。机器视觉检测的使用不仅提高了产品的质量，同时也解放了人类做 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
一些重复简单的工作，提高了生产效率，节约了成本，提升了客户满意度。
本文的机器视觉检测主要涉及到检测软件的参数调试、PLC程序编写、现场灌装设备和机器视觉的联动。
一、灌装食用油生产工艺
伴随着生活水平的不断提高，对食品安全要求也日益增加，加剧了罐装食用油行业对高度自动化的要求。而高度自动化下伴随着每小时600012000瓶的生产力，简单的人力检测已经满足不了检测需求。
现代灌装食用油行业主要涉及到的常规设备有：吹瓶机、贴标机、灌装机、激光喷码机、装箱机以及输送带。灌装食用油生产工艺布局如图11所示。
图11 食用油灌装生产工艺图
二、灌装设备的介绍
（一）吹瓶机
吹瓶机是一种通过吹塑工艺将塑料颗粒制作成中空容器的设备，分为半自动吹瓶机和全自动吹瓶机。半自动吹瓶机需要手动将事先加热完成的瓶胚放入模具中去，而现代食用油行业大多使用全自动吹瓶机。全自动吹瓶机只需要将瓶坯放入料斗当中，瓶坯通过输送装置自动进入瓶胚定位装置，然后将瓶胚自动加载到固定器上，随后进入烘道，使均匀受热。加热后瓶胚被送进吹拉平台，然后将模具锁紧，先经过中高压预吹气，同时拉伸气缸令瓶胚膨胀，再经过高压吹气，瓶胚依据选定模具定型，将已成型瓶中的高压释放，最后由自动脱模系统从吹瓶平台上拿下来，放上输送带，准备进入下一生产工序。全自动吹瓶机大大提高了生产效率，在食用油行业根据不同规格的瓶型，通常产量在300012000/h不等。全自动吹瓶机如图21所示。
图21 全自动吹瓶机
（二）贴标机
贴标机原理结构如图22所示，以灌装食用油为例，工作过程的开始是瓶子在传送带上以一个均匀的速度向贴标机进给。机械上的固定装置分瓶器将瓶子之间分开一个固定的距离，并推动瓶子沿传送带的方向前进。贴标机的机械系统包括一个驱动轮，一个贴标轮，和一个卷轴，卷轴在转动的过程中被均匀的涂抹上不干胶。标签从驱动轮中被带有不干胶的卷轴拉出，经过卷轴的转动将标签吸附在贴标轮上同时贴标轮也在匀速转动，贴标轮会将带有不干胶的标签压在瓶子上，最后在经过毛刷或滚轴将标签在瓶子上按压平整，这就完成了整个贴标过程。通常贴标速度可调节，贴标速度在每小时300012000瓶。
图 22 贴标机
（三）灌装机
在食用油行业应用较多的就是旋转式灌装机，如图23所示。主要包括为灌装系统和压盖系统。灌装系统由高精度计量设备保证灌装计量精度，还可以保证不同温度和种类油液密度的高精度计量。灌装结束后，经过传动装置将灌装好的食用油放到定制模具，瓶盖原料从料斗经过传动装置放入压盖装置之中，利用液压装置将瓶盖压到指定位置，最后将食用油运出灌装机完成灌装压盖。生产速度根据油瓶规格和灌装机规格在每小时10008000瓶之间。
图23 灌装机
（四）激光喷码机
如图24所示，激光喷码机主要是将生产日期和时间，生产代码，生产地址等重要信息通过激光打在瓶身，便于消费者识别。
图24 激光喷码机
（五）装箱机
如图25所示，自动装箱机通过传感器检测一次作业的油瓶是否就位，通过启动使抓头的充气、放气来实现抓放瓶子。通过机械运转、气动将瓶子准确可靠地从输送链上放入箱中。
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