在線高速智能空瓶檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、最近幾年我國(guó)啤酒產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，啤酒產(chǎn)銷量已連續(xù)五年居世界第一位。灌裝前對(duì)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(gè)必需環(huán)節(jié)。國(guó)外啤酒生產(chǎn)企業(yè)普遍采用機(jī)器視覺檢測(cè)設(shè)備對(duì)灌裝生產(chǎn)線上的啤酒瓶進(jìn)行質(zhì)量及衛(wèi)生檢測(cè)。國(guó)內(nèi)啤酒裝備制造企業(yè)還未推出成熟可靠的空瓶檢測(cè)設(shè)備，因此國(guó)內(nèi)企業(yè)每年要花費(fèi)大量的資金購(gòu)買國(guó)外的檢測(cè)設(shè)備。而國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格昂貴，國(guó)內(nèi)只有少數(shù)大型啤酒生產(chǎn)企業(yè)購(gòu)買了在線空瓶檢測(cè)設(shè)備。 本課題研究的目標(biāo)就是開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)

2、高速空瓶檢測(cè)系統(tǒng)，以增強(qiáng)我國(guó)啤酒裝備制造行業(yè)的技術(shù)實(shí)力、提高國(guó)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(cè)系統(tǒng)是集精密機(jī)械、機(jī)器視覺、高頻檢測(cè)、精確控制于一體的光機(jī)電算高速在線檢測(cè)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(cè)效果。其主要涉及光學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別、信息融合、質(zhì)量控制、自動(dòng)控制等知識(shí)。 本文針對(duì)在線高速智能空瓶檢測(cè)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(duì)啤酒灌裝工藝的分

3、析，本著性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)的原則，設(shè)計(jì)了在線高速智能空瓶檢測(cè)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(duì)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(cè)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(jī)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(jì)。 (3)提出了對(duì)空瓶分組檢測(cè)、對(duì)檢測(cè)信息讀寫采用指針、間接尋址及交叉定位的方式。實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸送帶上數(shù)量龐大的空瓶的高速檢測(cè)及檢測(cè)信息的高效訪問，

4、降低了系統(tǒng)對(duì)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(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性。通過在系統(tǒng)中任意兩個(gè)相鄰檢測(cè)單元之間建立的約束關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空瓶意外離線或檢測(cè)單元外部擾動(dòng)等偶然因素造成干擾的實(shí)時(shí)檢測(cè)，解決了由此造成的誤檢測(cè)、誤剔除問題。 (5)分析了在空瓶檢測(cè)過程中進(jìn)行檢測(cè)質(zhì)量控制的必要性和可行性，在系統(tǒng)中引入統(tǒng)計(jì)過程控制SPC(Statistical Proce