烘焙食品的检查
每小时10万卷的质量检测!
借助尖端的3D激光轮廓传感器,体验新一代检测技术——这些传感器能直接在生产线上快速、精准地检测每一卷产品。为您提供完美且品质始终如一的烘焙食品,通过惊人的处理速度提升效率、减少浪费,并超越客户期望。
每小时检查10万个面包卷:以创纪录的速度制作出完美的烘焙食品
特别是在工业烘焙领域,当今的消费者期望每次都能获得完美一致的成品:形状规整、烘焙效果最佳,且外观具有辨识度。这些不断提升的期望给生产商带来了新的挑战——尤其是在高产能生产的情况下。可靠、自动化的质量控制正逐渐成为保持竞争力的关键因素。
流程优化最大化
精准的质量控制
自动化分拣流程
面包卷不再仅仅是一种经济实惠的主食——它们已成为品质的保证。
在石勒苏益格-荷尔斯泰因州,普通切片面包卷目前的平均价格在0.40至0.60欧元之间。而全麦面包卷或椒盐卷饼棒等特色面包卷的价格有时会高出许多。 这一价格趋势导致人们对工业化生产的烘焙食品质量期望大幅提高。无论是生产商还是消费者,都要求产品在外观和口味上保持一致。超市连锁店希望通过稳定的产品质量来留住顾客,而随着价格上涨,消费者也越来越关注每一个细节。如今,一个面包卷不仅要新鲜酥脆,还必须始终保持一致的外观和口味。
基于此,系统集成商 ISW 与科技公司 AT Sensors 携手合作,共同开发了一款用于烘焙食品自动化质量控制的高性能应用。该方案旨在实现高吞吐量、无需定时处理,即可同时检测和评估多种质量特征。 该项目的最初动因来自Ilapak——这家总部位于欧洲的国际机械制造商,主要为大型工业客户开发和生产包装生产线及烘焙生产线。这些设备被超市连锁等零售巨头广泛采用。
传统与科技的融合:Ilapak 采用 3D 传感器技术
作为一家拥有悠久历史的烘焙生产线制造商,Ilapak 是全球众多大型面包厂的重要合作伙伴。该公司的系统以高可靠性、可扩展性和高速运行著称。 Ilapak 于 1970 年在瑞士成立,此后已发展成为一家全球性的包装机械供应商。凭借在柔性包装解决方案领域的专业优势,Ilapak 已成为众多食品制造商的合作伙伴,这些企业不仅重视生产效率,更注重产品质量。为了在质量保证方面树立新标准,Ilapak 希望通过现代 3D 图像处理技术对其系统进行升级。
此前,该处仅使用采用2D技术的线扫描相机。这些相机只能提供烘焙食品的简单阴影图像,无法提供有关其精确几何形状、表面结构或细节分布的任何信息。然而,这恰恰是终端客户日益增长的需求:关于形状、结构、高度、体积分布或配料位置的详细信息。这一需求唯有通过3D传感器技术才能满足。
AT Sensors——一家位于德国北部的公司,拥有超过25年的经验,专门从事3D激光三角测量传感器的研发——掌握了这项关键技术。该公司在德国开发和制造传感器,专注于需要兼顾速度与最高精度的解决方案。 这些传感器广泛应用于汽车、包装、食品和电子等行业。除了高分辨率外,其核心优势主要体现在高度灵活的定制化能力以及丰富的集成功能,这些特性使其能够胜任甚至最复杂的测量任务。
另一方面,ISW作为工业图像处理解决方案的系统集成商,已有十余年的深厚积淀。 与总部位于德国北部的 AT 一样,ISW 服务于多个行业的客户,重点关注食品、自动化和包装行业。该公司专注于将相机和传感器等硬件组件集成到现有生产流程中,并开发用于工业图像评估的定制化软件解决方案。ISW 是市场上为数不多的能够提供一站式完整系统的供应商之一。
挑战
烘焙食品直接在Ilapak系统的传送带上进行检测——无需预设的流程顺序。需要同时检查多项质量参数:其中包括高度和尺寸等几何尺寸、切割特征,以及表面特性(例如碱水糕点上奶酪的分布情况)。如此复杂的检测任务已超出传统2D图像处理系统的能力范围,因此必须采用先进的3D传感器技术。
“生产线每小时输送多达10万个面包卷,这些面包卷既没有规律排列,也没有紧挨着,而是部分堆叠在一起。传送带的宽度也超过一米,因此我们所寻找的传感器必须具备宽广的视野和高分辨率,”ISW总经理托比亚斯·维希曼介绍道。 他还解释说,传送带的惯性是应用开发过程中的一大难点。“工业烘焙生产线全天候运行,绝不能中断。大型烘焙生产线的程序设计使得,若需进行调整,有时需要提前一小时预留缓冲时间。这是避免损失和系统损坏的唯一途径,”维希曼提到。
解决方案
因此,Ilapak 和 ISW 的要求相应地非常高:他们需要找到一家不仅能满足技术要求,而且能在工业环境中可靠运行的传感器制造商。而 AT Sensors 正是在此背景下脱颖而出,凭借其模块化的 MCS 2040 3D 传感器提供了理想的解决方案。
MCS 系列的一大特点是其模块化设计,这使得该系列传感器成为各类应用的理想解决方案。 “MCS 代表着极致的灵活性:凭借几乎无限的配置选项,我们能够制造出精准契合各类应用需求的传感器——无论是成本优化的型号还是高性能型号。我们的目标并非仅仅提供一款传感器,而是提供完全符合需求的传感器。因为一旦您与 AT 合作过,就会一直选择 AT,”AT Sensors 销售总监 Athinodoros Klipfel 博士(工学)表示。
事实上,MCS 系列中的每款传感器均可根据具体应用需求进行个性化调整——无需额外费用,无最低订购量要求,且交货周期短。同时,这些传感器配备了 GigE Vision 等标准化接口,这大大简化了其与现有系统的集成过程。
因此,每条输送线都配备了独立的传感器,这使得在运行过程中能够对烘焙食品进行高精度测量。MCS 2040 每条轮廓可记录 2048 个测量点,在 X 轴方向的分辨率为 0.5 毫米,在 Z 轴方向的分辨率更是高达 0.03 毫米。 1000毫米的超大视场以及高达25千赫的轮廓扫描速度,确保了即使在极高的吞吐量下也能实现快速且连续的数据采集。
该系统采用波长为660纳米的红光激光,其光强在探测器上尤为突出,从而能够实现极其灵敏且精确的测量。此外,AT Sensors开发的MultiPart 可同时检测和评估多个质量特征,从而能够对产品进行全面的几何和结构分析,并实现实时监测。
随后,采集到的3D数据将通过ISW开发的软件进行处理,该软件基于功能强大的HALCON图像处理库。处理后的信息会直接传输至可编程逻辑控制器(PLC),由其控制包装系统的分拣装置。这样,烘焙食品就能根据零售业规定的质量和数量标准进行精准包装。









