1、概述

各色各樣的包裝產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、機油、潤滑油等有機溶劑等需要通過快速包裝線進行生產，由于現(xiàn)在對包裝越來越挑剔，貫穿整個包裝生產過程需要多道工序的檢測，主要是對每個加工工程的監(jiān)控，能夠最快把不良產品剔除出去，以減少后續(xù)環(huán)境加工引起的浪費。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、檢測擰蓋質量、檢測密封質量、檢測貼標質量、檢測噴碼或激光打標錯誤等。如下圖：

2、平臺簡介（實際企業(yè)應用生產線，也可以用于科研教學）

機器視覺與智能控制包裝檢測線以機器視覺與智能控制為理論基礎，以柔性化瓶類包裝自動在線檢測與自動化包裝線為載體，結合智能制造中的在線檢測技術和智能包裝技術，可完全用于實際工業(yè)生產線。利用本實訓平臺，可以開展涉及機器視覺、工業(yè)機器人、智能控制、產品信息化等各種基礎性、綜合性和創(chuàng)新性實訓課程。

本實驗平臺由鏈板傳送帶單元（可選直線或環(huán)形產線）、在線檢測單元（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。典型直線式實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線。本實訓平臺具有良好擴展性，可以以此為基礎進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，從而實現(xiàn)全產線的在線檢測與質量控制。

典型直線實訓平臺結構圖

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，不合格的產品將產品引導到返檢區(qū)；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，用于檢測瓶內的明顯異物），若不符合要求，則通過后續(xù)剔料裝置將產品引導到返修區(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；第六工位自動裝箱。所有檢測結果與讀取的條碼信息都存入產品數(shù)據(jù)庫，并在裝箱時將箱標與瓶標信息一一對應，通過讀取條碼信息能夠查詢產品完整的檢測信息（包括檢測人、檢測時間、檢測結果、所在箱信息）。

目前我們給學校大部分提供實訓線為環(huán)形線，一是為了方便循環(huán)展示，二是為了節(jié)約場地。

3、可開設的實驗（實際內容需要依賴選擇的實訓單元）

3.1 基礎學習型實驗

? 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；

? 灰度圖像的線性變換；

? 灰度直方圖；

3.2 原理學習型實驗

? 圖像邊緣提??；

? 圖像角點、直線、圓、圓弧、橢圓特征提?。?/p>

? 圖像形態(tài)學運算；

? 連通區(qū)域斑點分析；

? OCR 原理；

3.3 實訓或實踐型實驗

? 邊緣提取、液位或瓶蓋高度測量；

? 斑點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 綜合型實驗

? 瓶蓋密封環(huán)綜合缺陷檢測；

? 在線生產日期缺陷檢測與不合格產品剔料控制；

? 標簽綜合缺陷檢測；

? 配合機械手的合格品裝箱及自動碼垛。

3.5 可以擴充的創(chuàng)新實驗內容

本實訓平臺采用柔性設計，可以兼容很多種包裝類型，除了以上的實訓內容外，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，對產品進行正確的特征定位、尺寸測量或缺陷識別；通過更換不同的夾具，完成從產品上料、檢測到包裝的完整生產線的檢測與控制。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 。部分擴充自主創(chuàng)新的案例如下圖所示。