由于采用了既經(jīng)濟又方便的
視覺傳感器，本文介紹的這家知名的濃縮牛奶生產(chǎn)商成功地將各種不同的包裝箱準確地送到相應的分揀中心進行分揀。這種視覺傳感器通過區(qū)分不同的顏色，可靠地消除了產(chǎn)品在最終包裝階段產(chǎn)生的混裝現(xiàn)象，從而省略了人工分揀的步驟。
Hochwald Nahrungsmittel-Werke公司擁有Borenmarke、Glücksklee等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和其他出口產(chǎn)品，公司在Weiding的工廠擁有五條生產(chǎn)線，產(chǎn)品有80g、170g、340g和410g四種包裝。最初該廠主要通過光柵檢測牛奶外包裝箱的高度和長度進行產(chǎn)品分揀，但是隨著產(chǎn)品包裝的不斷多樣化，大約有18種不同尺寸、100多種款式的外包裝箱，僅僅通過尺寸進行分揀已經(jīng)變得越來越困難。Hochwald公司的電氣工程經(jīng)理Markus Werkstetter說：“為了準確地將各種包裝箱分送到不同的輸送帶上，并且不需要人工進行干預，我們開始考慮采用一種盡可能經(jīng)濟高效且使用方便的系統(tǒng)，通過檢測所經(jīng)過的包裝箱的顏色進行分揀。”
該公司最后決定采用西門子自動化與驅(qū)動集團生產(chǎn)的SimaticMV220視覺傳感器。這種創(chuàng)新式彩色區(qū)域檢測傳感器綜合了強大的圖像處理技術和簡單、緊湊的傳感器技術，防護等級達到IP65，適合在要求較高的工業(yè)環(huán)境中使用。這種傳感器尺寸僅為113 mm×35 mm×90mm，進行色彩區(qū)分的各種元件一應俱全。最為重要的是，這種數(shù)碼相機配備了CMOS芯片，色彩分析的分辨率高達640×480像素，并且采用連續(xù)可調(diào)鏡頭，成像區(qū)域范圍為40mm×30mm~200mm ×150mm，檢測距離為50~250 mm。此傳感器還備有白色光源、激光對焦輔助裝置、簡單的操作和顯示單元，以及按鈕、顯示屏和LED指示燈，還集成有數(shù)字輸入和輸出，二者通過作用相當于電源的M12連接器實現(xiàn)。該視覺傳感器可以“學會”16種不同的測試模型，經(jīng)過保存后可以自動檢測各種靜止或運動的物體。
SimaticMV220包含進行顏色檢測所需的全部組件
系統(tǒng)事先無需經(jīng)過復雜的編程操作即可進行色彩檢測，采用手動對焦方式，對焦時通過圖像窗口中的兩個激光點幫助操作。傳感器的調(diào)整采用菜單操作方式，可借助于系統(tǒng)所提供的模板進行。用戶所做的只是提供一個或多個OK模型，一旦傳感器記住了所有模型，就可以立即開始工作。為了檢測包裝箱的顏色或標簽，Hochwald公司采用了平均測試密度為64色（總共有16~2048種顏色）的“Matching”測試類型進行測試。需要檢測的顏色樣本（模型）由中央控制器指定，并通過設備的數(shù)字輸入傳輸至設備本身。
Markus Werkstetter說：“從滿足使用的角度看，目前只要能對顏色樣本進行檢測并將檢測結果與隨后的幾何形狀掃描聯(lián)系起來就足夠了。”其中，配備有315-2DP CPU的SimaticS7-300中央處理器通過該信息可以清晰地、準確無誤地確定包裝箱的形狀和顏色，隨之確定其送抵目的地。系統(tǒng)與 Simatic 控制器的連接通過視覺傳感器的數(shù)字輸入和輸出實現(xiàn)，并且通過Profibus總線分配至現(xiàn)場的ET 200 I/O站點。裝箱車間的本地操作和監(jiān)控通過SimaticTP170B
觸摸屏進行。
今后還將部署灌裝車間和分揀車間各自的自動控制系統(tǒng)之間的相互網(wǎng)絡連接，從而使加工過程變得更為透明。到那時，Hochwald公司就可以在包裝箱經(jīng)過時，通過數(shù)字輸入信號準確無誤進行相片拍攝。每條生產(chǎn)線（共五條）的處理速度可達每分鐘5~12箱，從而在理論上實現(xiàn)1箱/s的生產(chǎn)速度。實際上，通過制定科學的生產(chǎn)計劃，可以最大限度地降低對紙箱尺寸和顏色的統(tǒng)一性的要求，而且每分鐘最高可檢測約40箱。在設計方面，MV220每秒鐘可拍攝30張照片，而這個數(shù)字并不影響其處理速度。
