在線高速智能空瓶檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、最近幾年我國啤酒產(chǎn)量增長迅速，啤酒產(chǎn)銷量已連續(xù)五年居世界第一位。灌裝前對啤酒瓶質(zhì)量及衛(wèi)生的檢查是啤酒生產(chǎn)過程中的一個必需環(huán)節(jié)。國外啤酒生產(chǎn)企業(yè)普遍采用機器視覺檢測設(shè)備對灌裝生產(chǎn)線上的啤酒瓶進(jìn)行質(zhì)量及衛(wèi)生檢測。國內(nèi)啤酒裝備制造企業(yè)還未推出成熟可靠的空瓶檢測設(shè)備，因此國內(nèi)企業(yè)每年要花費大量的資金購買國外的檢測設(shè)備。而國外產(chǎn)品價格昂貴，國內(nèi)只有少數(shù)大型啤酒生產(chǎn)企業(yè)購買了在線空瓶檢測設(shè)備。 本課題研究的目標(biāo)就是開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)

2、高速空瓶檢測系統(tǒng)，以增強我國啤酒裝備制造行業(yè)的技術(shù)實力、提高國內(nèi)啤酒生產(chǎn)企業(yè)的效益和啤酒的質(zhì)量。 在線高速智能空瓶檢測系統(tǒng)是集精密機械、機器視覺、高頻檢測、精確控制于一體的光機電算高速在線檢測設(shè)備，各部分需互相協(xié)調(diào)，精密配合才能達(dá)到期望的檢測效果。其主要涉及光學(xué)、圖像處理、模式識別、信息融合、質(zhì)量控制、自動控制等知識。 本文針對在線高速智能空瓶檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了如下幾方面研究： (1)通過對啤酒灌裝工藝的分

3、析，本著性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、便于實現(xiàn)的原則，設(shè)計了在線高速智能空瓶檢測系統(tǒng)的的總體結(jié)構(gòu)，提出了系統(tǒng)各單元間集成的接口標(biāo)準(zhǔn)并對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了選型。 (2)研究了在線高速智能空瓶檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)集成、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及控制單元、圖像處理單元與人機界面的通訊問題，介紹了系統(tǒng)加密以及輔助系統(tǒng)設(shè)計。 (3)提出了對空瓶分組檢測、對檢測信息讀寫采用指針、間接尋址及交叉定位的方式。實現(xiàn)了對輸送帶上數(shù)量龐大的空瓶的高速檢測及檢測信息的高效訪問，

4、降低了系統(tǒng)對控制單元硬件的要求和軟件開發(fā)的難度，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。 (4)提出了基于約束脈沖的干擾抑制、排除方法，增強了系統(tǒng)的魯棒性。通過在系統(tǒng)中任意兩個相鄰檢測單元之間建立的約束關(guān)系，實現(xiàn)了對空瓶意外離線或檢測單元外部擾動等偶然因素造成干擾的實時檢測，解決了由此造成的誤檢測、誤剔除問題。 (5)分析了在空瓶檢測過程中進(jìn)行檢測質(zhì)量控制的必要性和可行性，在系統(tǒng)中引入統(tǒng)計過程控制SPC(Statistical Proce