1、引言

自1868年以來，美國路易斯安那州艾弗里島（AveryIsland）的McIlhenny公司一直生產(chǎn)Tabasco®品牌的產(chǎn)品。該公司高度重視質(zhì)量，一切工作均以質(zhì)量為核心，從一開始的原料熟化，到確保每個(gè)標(biāo)簽均正確、整齊地張貼在包裝瓶上的正確位置，整個(gè)周期長達(dá)3年。

幾年前，McIlhenny公司著手對每個(gè)包裝瓶上的三個(gè)標(biāo)簽進(jìn)行100%檢驗(yàn)，以確保正確的標(biāo)簽張貼在每個(gè)包裝瓶上的正確位置。這是機(jī)器視覺檢驗(yàn)所面臨的最大挑戰(zhàn)，因?yàn)楫?dāng)包裝瓶下了生產(chǎn)線后，它們有可能是朝著任一方向的。

2、歷史

EdmundMcIlhenny是一名美食愛好者，也是一名狂熱的園丁。19世紀(jì)60年代，他獲得了一些原產(chǎn)于墨西哥或中美洲的小米椒種子。他將這些種子撒在艾弗里島上。收獲之后，他將辣椒搗碎，并加入食鹽攪拌，然后將這種糊狀物裝入陶器罐和桶中熟化30天。接著，他又向這些糊狀物中添加食醋，并加以攪拌，再熟化30天。事實(shí)證明，這種辣椒醬非常受家人和朋友歡迎，因此，EdmundMcIlhenny決定以商業(yè)化方式開始生產(chǎn)這種辣椒醬。

140多年過去了，Tabasco辣椒醬幾乎一直是以相同的方法生產(chǎn)的，所不同的是，糊狀物的熟化過程現(xiàn)在持續(xù)的時(shí)間更長，食醋采用的是高品質(zhì)的蒸餾醋。Tabasco辣椒醬一共采用了22種語言或方言的標(biāo)簽，銷往全球160多個(gè)國家和地區(qū)。

3、棘手的檢驗(yàn)挑戰(zhàn)

每瓶Tabasco辣椒醬的正面貼有一張菱形標(biāo)簽，背面貼有一張矩形標(biāo)簽，瓶頸頂部還有一張繞貼標(biāo)簽。而瓶子的封蓋下方有一個(gè)按壓閥門，用于控制辣椒醬從包裝瓶里流出來。

該公司為世界各地的Tabasco辣椒醬愛好者生產(chǎn)產(chǎn)品，標(biāo)簽達(dá)到數(shù)百種。McIlhenny公司擁有四條不同的裝瓶生產(chǎn)線，分別用于灌裝尺寸為2盎司到12盎司的包裝瓶。這些生產(chǎn)線的運(yùn)行速度為每分鐘300個(gè)包裝瓶左右。

“我們使用數(shù)百種不同的標(biāo)簽，非常關(guān)鍵的一點(diǎn)是，必須確保將正確的標(biāo)簽張貼到每個(gè)包裝瓶上，”McIlhenny公司裝瓶線基層經(jīng)理TomGrimsley說道，“舉例來說，如果我們針對一張德國市場的訂單進(jìn)行生產(chǎn)，而使用的卻是奧地利標(biāo)簽，那么，我們將不但會(huì)讓客戶不滿意，而且，重新生產(chǎn)和重新裝運(yùn)產(chǎn)品也會(huì)產(chǎn)生大量額外的成本。既然我們致力于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，我們也希望確保每個(gè)標(biāo)簽均保持整齊，并且張貼在包裝瓶上的正確位置。”

“過去，我們采用紅外光和光電監(jiān)測器來檢驗(yàn)標(biāo)簽，”TomGrimsley說道，“雖然以前的方法能夠確定標(biāo)簽是否貼在正確的位置，但無法確定標(biāo)簽本身是否正確。我們非常重視質(zhì)量，因此我們認(rèn)為，要找到更好的檢驗(yàn)設(shè)備。

大約在兩年前，我與采購經(jīng)理、夜班經(jīng)理和維修經(jīng)理一起參加了一個(gè)包裝展會(huì)，想了解適用于裝瓶生產(chǎn)線的最新視覺檢驗(yàn)系統(tǒng)。我們得出的結(jié)論是，AcquireAutomation公司擁有最佳的360度檢驗(yàn)解決方案。他們的產(chǎn)品使用康耐視OmniView視覺軟件技術(shù)，能夠生成包裝瓶圓周的完整圖像。他們的系統(tǒng)提供方便操作員使用的人/機(jī)界面，并且能夠針對新的標(biāo)簽和包裝瓶尺寸輕松編程。同時(shí)，令我們感到滿意的還有，他們的系統(tǒng)尺寸僅為30英寸x30英寸，因此，其能夠輕松安裝在原有檢驗(yàn)系統(tǒng)的位置上。

4、轉(zhuǎn)向360度檢驗(yàn)

傳統(tǒng)上，無定向瓶子、管子和圓柱形容器的360度全方位檢驗(yàn)，要求采用線掃描視覺技術(shù)，并結(jié)合復(fù)雜的機(jī)械搬運(yùn)設(shè)備，以進(jìn)行圖像采集。AcquireAutomation公司的方法不僅提供了侵?jǐn)_程度較低的集成選項(xiàng)，而且可確保更高的生產(chǎn)率。該系統(tǒng)允許對容器上的標(biāo)簽進(jìn)行檢驗(yàn)，從而能夠保證比以前采用的標(biāo)簽卷材檢驗(yàn)實(shí)現(xiàn)更高的標(biāo)簽完整性。檢驗(yàn)站能夠讀取條碼、驗(yàn)證文本、檢驗(yàn)圖形和測量特征，并確保跟上生產(chǎn)線高達(dá)1200個(gè)元件/分鐘的高速度。

當(dāng)包裝瓶移動(dòng)經(jīng)過視覺檢驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，它們可能是朝著任一方向的。McIlhenny公司所選擇的AcquireAutomation公司的檢驗(yàn)系統(tǒng)使用了四臺(tái)相機(jī)，用來360度獲取包裝瓶各種特征的視圖?？的鸵昈mniView視覺軟件技術(shù)利用來自定位在圓柱形物品四周的多臺(tái)區(qū)域掃描相機(jī)采集的圖像，立即創(chuàng)建一個(gè)虛擬的三維表面模型。然后，創(chuàng)建表面完整的、無縫的、無失真的圖像。檢驗(yàn)系統(tǒng)可使用光學(xué)字符識(shí)別（OCR）、條碼讀取和其他機(jī)器視覺軟件工具處理該圖像。

AcquireAutomation公司的視覺系統(tǒng)使用寶視納（Basler）千兆以太網(wǎng)相機(jī)采集圖像。人機(jī)界面（HMI）軟件用于登錄系統(tǒng)以及在系統(tǒng)上培訓(xùn)新產(chǎn)品。HMI在8-12個(gè)CPU內(nèi)核的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，每臺(tái)相機(jī)均有一個(gè)專用的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口卡。“這套檢驗(yàn)系統(tǒng)給我們對自己發(fā)送給客戶的每件產(chǎn)品的質(zhì)量和符合性提供了信心保證，”TomGrimsley說道。

5、視覺工具驗(yàn)證標(biāo)簽是否正確

AcquireAutomation公司使用康耐視VisionPro視覺工具來配置標(biāo)簽檢驗(yàn)程序。在采集好包裝瓶圓周的彩色圖像，并將其拼接在一起之后，使用一組圖案識(shí)別和色彩匹配工具來識(shí)別標(biāo)簽，并確認(rèn)其是否與目前的生產(chǎn)運(yùn)行相匹配。編程員可設(shè)置一個(gè)公差范圍，以確保錯(cuò)誤的標(biāo)簽無法通過檢驗(yàn)。

識(shí)別完標(biāo)簽之后，接著采用一系列線性工具，以確定每個(gè)標(biāo)簽相對于包裝瓶兩端的垂直位置，以及標(biāo)簽相對于包裝瓶軸的角度。標(biāo)簽的位置和角度必須在允許的限定范圍內(nèi)相匹配。另外，還可使用其他檢驗(yàn)工具來檢查包裝瓶的灌裝水平、噴墨代碼印刷的存在性、封蓋是否凸起/歪斜以及標(biāo)簽是否質(zhì)量下降/損壞。只需在培訓(xùn)模式下，在系統(tǒng)上運(yùn)行一些新標(biāo)簽，并設(shè)置一些獨(dú)特的搜索區(qū)域，即可向視覺系統(tǒng)添加新標(biāo)簽。另外，AcquireAutomation公司的工程師們還可利用遠(yuǎn)程訪問進(jìn)行故障排除，無需專門前往客戶現(xiàn)場。

6、簡單輕松的實(shí)施過程

系統(tǒng)在運(yùn)往McIlhenny公司之前，會(huì)由AcquireAutomation公司事先完成配置。該公司的工程師們已校準(zhǔn)好相機(jī)，并使用康耐視的VisionPro工具對系統(tǒng)進(jìn)行了培訓(xùn)，以識(shí)別McIlhenny公司的各種標(biāo)簽。“這套視覺檢驗(yàn)系統(tǒng)的安裝和實(shí)施非常簡單方便，”TomGrimsley說道，“整個(gè)過程是完全無縫式的，而且集成十分簡單。這是一種非常易于使用的系統(tǒng)，一直被操作員們廣泛接受。該視覺系統(tǒng)能夠與我們的可編程邏輯控制器通信，以剔除不合格產(chǎn)品，并且在連續(xù)識(shí)別出不合格產(chǎn)品的情況下，將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉裝瓶生產(chǎn)線。”

TomGrimsley說道，該檢驗(yàn)系統(tǒng)目前已經(jīng)收回了投資，這主要是通過確保僅將合格產(chǎn)品發(fā)送給客戶實(shí)現(xiàn)的。接著，他又補(bǔ)充道，產(chǎn)品的整體質(zhì)量也得到了改進(jìn)。“如果設(shè)備出現(xiàn)了某種問題，導(dǎo)致標(biāo)簽張貼歪斜，我們能夠在第一個(gè)標(biāo)簽貼歪時(shí)，馬上識(shí)別出問題，”TomGrimsley說道，“總的來說，我們對產(chǎn)品質(zhì)量更加放心，并且有信心保證所發(fā)出的每件產(chǎn)品均符合我們的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。最后，我想提到的是，與AcquireAutomation公司合作過程中，最令人滿意的一件事情是，他們讓你感覺，你就是他們唯一的客戶。我們在使用視覺系統(tǒng)的過程中僅遇到了一些小問題，但在任何情況下，他們都會(huì)非?？焖?、非常高效地回應(yīng)我們，向我們提供有效的解決方案。”

關(guān)于康耐視

康耐視公司是為制造自動(dòng)化領(lǐng)域提供視覺系統(tǒng)、視覺軟件、視覺傳感器和表面檢測系統(tǒng)的全球領(lǐng)先提供商。同時(shí)也是領(lǐng)先的工業(yè)ID讀碼器提供商。

康耐視視覺系統(tǒng)幫助公司企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、消除生產(chǎn)錯(cuò)誤、降低制造成本、提供低廉的高質(zhì)量產(chǎn)品從而超越消費(fèi)者期望。

典型機(jī)器視覺應(yīng)用包括檢測缺陷、監(jiān)控生產(chǎn)線、引導(dǎo)裝配機(jī)器人以及跟蹤、分類和識(shí)別零件。

康耐視通過遍布北美、歐洲、日本、亞洲和拉丁美洲的辦公室，以及集成與分銷合作伙伴全球網(wǎng)絡(luò)為國際客戶提供服務(wù)。公司總部位于美國馬薩諸塞州波士頓附近的Natick郡。

康耐視在納斯達(dá)克股票市場上以代號(hào)CGNX公開交易。