生产过程中对饮料罐进行可靠的压力测试
每分钟检测2,400罐
当一罐饮料气泡完美时,这绝非偶然。这是高科技与高速工艺的完美结合。通过了解饮料行业中速度最快的质量控制系统之一,我们可以看到AT Sensors与EVT Eye Vision Technology如何共同开发了一套3D检测解决方案,该方案每天在全球范围内可靠地检测数百万罐饮料。
涡轮模式下的灌装检测
打开饮料罐时,那决定性的声音是什么?是“嘶”的一声!这不仅代表着新鲜,更代表着品质的保证。 然而,罐体能否发出正确的“嘶”声绝非偶然,这取决于精准的灌装量和恰当的灌装压力。为了验证灌装量和灌装压力是否符合规定标准,AT Sensors(AT)与EVT Eye Vision Technology GmbH(EVT)携手合作,为全球领先的灌装机制造商FILTEC开发了一款应用,该应用通过3D扫描对饮料容器进行检测和评估。 该系统以惊人的速度实现全天候运行:每秒40罐,每分钟2,400罐,每天350万罐。
仅一台这样的灌装机就能达到如此高的运行频率,而这些设备每天都在美国由世界知名的饮料制造商使用。 然而,正是这种专为饮料行业开发的应用,不仅因其高频率而显得如此特别。它多年来运行极为成功,以至于FILTEC最近又订购了数百台3D激光轮廓仪,用于装备更多灌装机。如今,不仅美国的饮料制造商,全球各地的饮料制造商都在订购这些设备。
高扫描速度
灵活的位置识别
简单的改编


挑战:以每秒40罐的速度进行全罐检测
然而,要开发这一应用,首先必须克服诸多挑战。EVT和AT Sensors必须利用创新的图像处理技术,在仅两米长的传送带上,以每秒40罐的最高速度实现检测。这不仅涉及对罐体的评估,还包括当饮料容器在灌装压力和灌装量方面不符合规定标准时将其剔除。 “该罐体检测系统的最大特点在于其惊人的速度和极高的精度。在开发过程中,我们首要确保数据的准确性,并确保正确剔除不合格的罐体。毕竟,这台机器需要全天候不间断运行,因此可靠性起着决定性作用,”EVT总经理 Michael Beising 解释道。在此背景下,EVT 和 FILTEC 随后推荐 AT Sensors 作为传感器供应商。 “我们自AT成立之初便与其相识,当时AT便是全球开发出最令人印象深刻的3D激光轮廓传感器的企业之一。因此,我们很快意识到,这正是罐体检测的理想解决方案,”贝辛继续说道。
传感器之选:3D传感器技术——精准液位控制的基础
AT 选择采用 C6-2040CS-23-100 紧凑型 3D 激光轮廓仪来满足此应用需求。该激光轮廓仪的分辨率高达每条轮廓 2,048 个点,不仅精度极高,其每秒 25,000 条轮廓的惊人速度也令人印象深刻。 该型号100毫米的宽视场范围同样值得一提。这使得3D激光轮廓传感器能够灵活适应罐体在传送带上的位置。“除了采用高品质技术外,客户利益始终是我们的首要考量,因为我们在客户关系中始终致力于建立长期合作。 AT 销售总监 Athinodoros Klipfel 博士表示:“2040 紧凑型传感器配备了 GigE Vision 和 GenICam 3D 等标准接口。这意味着,基于即插即用(plug & play)原则,该应用可随时轻松地集成到任何新型灌装机中。” EVT首席执行官迈克尔·贝辛补充道:“AT在成为传感器制造商之前,曾作为系统集成商工作了多年。因此,AT的同事们拥有丰富的专业知识,甚至在那时就确切知道哪种3D激光轮廓仪最适合该应用。这意味着,生成精确点云所需的所有先决条件都已具备,而精确点云始终是优质图像处理的基础。”
顺便提一下,2013年罐体压力控制技术的发展,关键在于质量管理不善。这家饮料制造商在灌装过程中屡屡遭遇停机问题,例如罐体表面出现异常鼓包。为了彻底消除这些停机时间、优化检测流程并大幅提高罐体产量,该饮料制造商希望通过开发一套罐体印刷检测系统来实现盈利性突破。 在交付给最终客户之前,FILTEC 对 AT 传感器进行了为期三个月的全天候运行测试,以确保该技术符合所有必要的技术规格。
软件解决方案:无需专业知识即可实现即插即用的图像处理
随后,EVT为该应用开发了软件,实现了像素级精确分析。对于这家总部位于卡尔斯鲁厄的公司而言,关键在于客户无需具备任何图像处理知识即可使用该软件。恰恰相反:目标是只需启动程序、选择几个工具,机器就能立即开始工作。 “通常我们必须持续开发软件,以跟上日益加速的处理器和生产流程。但在罐体检测应用中,情况恰恰相反。多年来,3D激光轮廓仪与该软件配合运行始终稳定无误,因此我们不希望对该应用进行任何改动,否则整个系统可能需要重新认证,”Michael Beising 表示。
优势:在全天候连续运行中,误拒率接近于零
事实上,该应用程序运行得非常出色,在正常运行情况下,每天最多只会因压力问题而淘汰一个罐头。 [这是指误判还是每天仅有一罐存在压力问题?] 传送带上专门安装了用于压力控制的追踪器,该追踪器又与3D激光轮廓仪相连。如果该设备传输的3D点云数据偏离标准,罐子将在几毫秒内通过压缩空气从传送带上移除。
结论:面向全球饮料行业的可扩展在线检测
FILTEC的罐体检测系统展示了现代图像处理技术如何在全天候连续运行中将质量保证提升至全新水平。 该应用集最高速度、绝对可靠性和无缝即插即用集成于一体。这不仅确保了产品品质的一致性并最大限度地减少了停机时间,还为饮料行业打造了一套可扩展且全球适用的解决方案。FILTEC再次下达的大额订单印证了:基于可持续、稳定伙伴关系的协作终将带来回报,如今,许多其他饮料制造商也正从这一高效应用中获益。








