Разработки на основе технического зрения позволяют добиться от машин высокой точности операций, которую раньше мог обеспечить только человек. Производитель оборудования «ПАККА» интегрировал эту технологию в этикетировочный автомат, чтобы наносить этикетки на определенную зону бутылки с точностью до 0,1 мм. Аппарат незаменим в фармацевтической и химической промышленности.

Как техническое зрение используют в промышленности

Техническое зрение предполагает сбор и анализ визуальных данных о любом объекте. В промышленное оборудование встраивают систему видеонаблюдения и аналитики. Например, когда деталь выходит с конвейера, камера фиксирует ее параметры, а ПО определяет их соответствие нормам. Если обнаружен брак ― идет сигнал оператору и запускается один из сценариев: остановить конвейер, сбросить деталь.

Такие решения внедряют мировые гиганты для автоматизации производства. На передовых заводах может работать менее 10 человек, которые заняты в основном контролем параметров оборудования и наладкой.

А как применять эту технологию в практике российских производителей? Расскажем, как производственное объединение «ПАККА» получило запрос на разработку умного этикетировщика и создало модель, по функционалу соответствующую уровню лидеров отрасли.

Задача заказчика: нанести этикетку на бутылку, не перекрывая мерную шкалу

Научно-внедренческое предприятие «БашИнком» ― один из лидеров биотехнологической отрасли России. Разрабатывает и производит более 250 видов биоактивированных удобрений и биопрепаратов, в том числе инновационные пробиотики с усиленной формулой.

Продукты выпускаются в стеклянных флаконах с мерной шкалой и рисками ― горизонтальной разметкой. При нанесении этикетки нельзя перекрывать шкалу с рисками: это помешает потребителям дозировать пробиотик.

Нужно нанести круговую этикетку и оставить открытыми шкалу и риски с цифрами

Обычными способами такая задача не решается. Если этикетировать бутылки вручную, производительность линии будет очень низкой. На стандартном этикетировочном автомате можно задать высоту нанесения этикетки, но не сторону флакона. Во время розлива, укупорки, транспортировки и прочих производственных операций бутылка вращается, и мерная шкала может оказаться где угодно.

Заказчик искал производителей оборудования, которые разработали бы для него новое решение с распознаванием зоны этикетировки. Другие поставщики не взялись за эту задачу, а инженеры компании «ПАККА» согласились помочь.

Подобрали оборудование, которое «видит» разметку

Сначала мы рассматривали установку оптического датчика, который бы считывал расположение риски и давал сигнал о нанесении этикетки на противоположную сторону флакона. Но датчик также реагировал на риску и шов с обратной стороны ― «ловил» то одно, то другое, часть этикеток все-таки попадала на шкалу. Надёжной работы добиться не удалось.

Стали прорабатывать более сложные варианты ― техническое зрение. Привлекли к проекту партнеров, которые специализируются на поставке решений для промышленной автоматизации. Совместно подобрали оборудование:

• осветительный прибор,
• камеру технического зрения Delta Electronics DMV 2000,
• производительный контроллер для обработки изображения.

Комплект оборудования для машинного зрения

Партнеры провели тестирование и убедились, что система работает:

• Бутылка движется в зону этикетировки и попадает под световой поток.
• Свет отражается от риски, преломляется, появляются блики, которые фиксирует камера.
• Контроллер по бликам определяет, где находится риска, и дает сигнал на этикетировку.
• Автомат наносит этикетку на противоположную от шкалы сторону и разглаживает обкаточным валиком.

На цеховых испытаниях процесс выглядит так, а управляет всем ПО и видеоаналитика

Доработали автомат и ПО под технологию

Интеграция технического зрения потребовала доработок в конструкции автомата. На производстве «ПАККА» модифицировали обкаточное устройство, установили дополнительные кронштейны для крепления камеры и освещения. Добились того, чтобы комплектующие были установлены надежно, но каждый узел имел несколько степеней свободы для удобной регулировки.

Разработали новую электросхему и под нее изготовили электрошкаф.

Доработали программное обеспечение «ПАККА» и интегрировали в него ПО партнеров для управления видеокамерой. Коллеги предоставили нам шаблон программы, которую мы адаптировали к нашему аппарату до получения стабильного результата.

Блики на экране показывают, куда этикетку наносить не надо

В финале провели приемо-сдаточные испытания и остались довольны результатом.

С момента получения ТЗ до создания готового оборудования прошло меньше трех месяцев!

Состав оборудования: этикетировочный автомат ПАККА-3000ЭУ, накопительный стол НС-1, конвейер, обкаточный конвейер с роликами, модуль технического зрения

Решение подходит для этикетировки любых цилиндрических бутылок с внешней шкалой. Может использоваться при производстве БАДов, фармацевтических препаратов, химических жидкостей.

Какие функции можно настраивать для конкретного производства:

• Режим освещения и линзы для видеокамеры ― под цвет, прозрачность, светопропускную способность продукта.
• Производительность ― от 1500 до 3000 бут. в час в зависимости от ассортимента и свойств жидкостей. Чем меньше отличий по светопропускаемости и реже перенастройки на другой тип продукта, тем выше эта величина.
• Нанесение полипропиленовой или бумажной этикетки, а также этикетки и контрэтикетки.
• Возможность встраивать этикетировщик в разные линии розлива. Для удобства можно установить в продолжение конвейера накопительный стол или группиратор тары.

Производственное объединение «ПАККА» готово разработать и изготовить оборудование под индивидуальный запрос заказчика.