图像识别传感器在制桶设备上的应用

文/宋源

卷边机在装配钢桶桶身、桶项、桶底前有一道不起眼工序——闭口钢桶透气口与桶身的寻缝定位。这道工序说难不难，要做好却也不容易。

有的特殊客户要求：闭口钢桶桶身焊缝线与透气口中心线应是一条直线上、公差不得大于10mm。闭口钢桶桶身与桶顶透气口对正，在一般制桶设备上要达到公差不得大于10mm，确实又有点难！其实这也是用户为了灌装机寻口设备的需要而提出的，如下图所示。

焊缝要与透气口对正

2019年我公司改造了钢桶桶身卷封工艺生产线，采用了自动输送闭口钢桶桶身、自动输送闭口钢桶桶底、桶顶、自动寻口，自动桶身寻缝，在试制过程中，由于各种机械、电器元件的限制，桶身焊缝寻缝无法达到客户要求。

我们带着问题寻找解决问题的办法，桶身焊缝寻缝一般是由电动机带动减速机、减速机带动旋转轮、旋转轮带动桶框旋转、由电感应信号决定电机启动和停止。光电信号、光纤信号在运行过程中或多或少会受到外界条件变化的干扰，经过一周运行桶身焊缝寻缝正确率只能达到60~80％。

主要问题如下：

1、桶身在生产W筋滚压成形后，变成不规则的椭圆形，在寻缝的旋转过程中，相对于信号的距离发生偏差，信号所接收的反馈量发生变化，就会出现检测失败、合格率低；

2、酸洗磷化后桶身的色差、水渍、划伤，都是光纤、光电信号的硬伤；这样就需要一遍又一遍的调整参数设置，还总是无法稳定、准确、快速的进行桶身焊缝寻缝定位，需要寻找更精密检测信号。

安装视觉图像传感器的卷边封口机

通过与相关人员一起研究，说明缘由、策划方案、寄样板、结果反馈，最终锁定照明一体型、视觉图像识别传感器。传感器是通过检查对象的图案是否与合格品一致，进行面积或轮廓比对，相似度1%~100%可调，这样就可以避免水渍、划伤对焊缝检测的干扰。在设定拍摄条件时，还可以设定拍摄面积和识别区大小，减小相对识别面积，可以加快识别效率。合理调整拍摄的亮度和焦点，可以弥补桶框变形后所造成造成的干扰。经过综合设定，一段时间运转，测定误差在±10mm以内、合格率可以达到96%，误差在±50mm以内的可以达到99.8%。

视觉图像传感器的工作原理

视觉图像传感器可以通过选装的图像监视器或电脑操作软件完成在线监测和设置调整。正常工作时的触发输入，通过光电开关或PLC同步对象物品的位置，输入拍摄开始信号；开始图像拍摄，点亮内置照明，通过CMOS传感器拍摄检测对象的图案；识别处理，根据识别工具的设定，检查对象的图案是否与合格品一致。最多可设定一定的识别工具。还可以对误判断位置偏差进行修正。最终输出结果判定。

生产线上的视觉图像传感器

根据半年的设备运行我们感到视觉检测已成为现代工业普遍的检测工具，与人眼相比，机器视觉可以更好的为工业生产服务，减少工件在检测过程中的误差，提高了工件检测准确性，有效提高产品合格率。

视觉图像识别传感器还可以应用到钢桶印字、印花工艺，通过识别钢桶图案的轮廓、颜色等设定参数，完成残次品的判定，实现整个生产过程提高全自动化的判定精确度。

（作者简介：宋源，新疆新投康佳公司金属包装公司）