为了使检测变得更灵活和高效，同时还能节省成本，Christ Packing Systems公司认识到，其新型全自动立式装箱机CaseTeq必须突破光幕和传统相机。因此，这一包装机械专家转向了贝加莱全集成的机器视觉系统。
“我们提供产品是否经过的验证作为我们包装机的标准功能。但是，检测的类型和范围会视客户、包装产品和机型的不同而有很大差异，”Christ Packing Systems公司电气工程主管Timo Bochtler解释道。“过去，我们针对卧式和立式装箱机（水平和垂直方向装入）使用了两种不同的检测系统：光幕和传统相机系统。”
在卧式装箱机上，使用光幕可以非常简单方便且经济高效地实现装箱控制：当将一层产品从堆放区推入纸箱时，光幕的光束可确保没有产品缺失。光幕的方向是使光束垂直于该层。如果该层是完整的，那么在推过该层时，光束将会在某段时间里保持中断状态。如果产品缺失，则光束就能穿过，光束中断时间的变化将会引发错误消息。
光幕：简单但不灵活
除了硬件成本较低之外，使用光幕进行检测还具有另一个优势：当改变为不同包装形式时，用户可以通过操作界面轻松地使检测过程适应新情况。他们只需要设置堆放的始末位置（宽度）以及所需光束的数量和相应的光束中断时间即可。但必须首先完成一些试运行，然后才能开始实际的全面生产。这些都是确定所选光束配置是否能够提供可靠结果的必要条件。
如果该层包含圆形产品，则它们之间将存在间隙，这些间隙将使光束穿过，从而触发错误消息。为了避免这种情况发生，操作员需要禁用相应的光束。“有时候，你甚至需要禁用彼此相邻的两条光束，以使生产平稳进行。但是，每当你这样做时，这都会降低验证结果的质量，”Bochtler凭经验说道。“你还会冒着使操作员在更改包装形式时忘记重新启用光束的风险。”无论是哪种方式，光幕都难以扫描层层众多的小产品，难以应对需求的意外变化。
传统相机：复杂、笨重、昂贵
立式装箱过程不利于使用光幕。因此，Christ公司目前使用安装在拾放轴上的相机来验证其立式装箱机上的产品包装是否完整。在图像处理方面，Christ采用了传统方法，使用了由相机、镜头、图像处理系统（通常是PC）、专用图像处理软件及所需照明元件组成的系统。
该解决方案比光幕更复杂、更昂贵，但是灵活性更大，性能更佳，可靠性更好。它还能执行装箱检查和其它更复杂的检测，例如位置和样式识别或码类和文本读取。
相机解决方案的缺点是硬件和软件的价格都很高。另一个不应低估的因素是机器的软件开发人员所额外花费的时间和精力：传统上，机器视觉一直是一个独立的系统，因此程序员必须学会使用专用软件和额外接口。对于如何将图像处理软件集成到机器应用程序中也有严格的限制。最重要的是，任何使用图像处理软件的人都需要接受专门的培训。对于制造商而言，这通常意味着他们需要依赖第三方支持。
对于相关人员也有重要意义：安装后以及每次更换硬件时，都需要在现场对系统进行校准。“我们是熟练的机械工程师，但我们并非是相机专家。我们对于在哪种情况下是否需要照明并没有什么经验，”Bochtler在聚焦传统相机解决方案的另一个关键方面时说道。
机械制造商试图通过不使用照明来削减成本，但是这样做可能会冒着以后不得不改装照明的风险。另一方面，如果他们安装了实际上并不需要的照明，那将造成投资浪费。简而言之，Christ过去尝试过的所有检测解决方案都带有不可预测的风险和隐性成本。
解决方案：贝加莱集成机器视觉
当贝加莱首次向Christ公司的管理团队展示其集成的机器视觉系统时，立刻就引起了他们的关注。原因显而易见：将视觉系统巧妙地融入贝加莱Automation Studio工程软件中，这对于机器制造商及其开发人员而言将变得非常易于使用和管理。在熟悉的自动化环境中，他们很容易使用所需的所有相机功能，并将其轻松地集成到机器应用程序中。他们不需要具有专门的图像处理专业知识，因此入门培训也可以保持在尽可能最低限度。
全面的产品组合可以满足任意要求。这包括具有集成照明、各种分辨率和附件（例如外部照明）的各种不同类型的相机。而真正使解决方案变得与众不同的是它的集成水平：所有组件都通过公共网络连接，并由同一应用程序进行控制。因此，闪光和快门时序可实现亚微秒级同步，并能够尽可能最有效地利用LED组件。
可扩展且易于使用
在仅需要一种特定图像处理功能的情况下，例如二维码读取或位置检测，贝加莱相机中的智能传感器是正确的选择。与同类产品中的许多其它设备不同，没必要为所需的每个功能都安装额外的相机硬件。取而代之的是，用户只需在Automation Studio工程环境中配置所需的智能传感器功能即可。
如果需要多种功能，则可以轻松升级到功能更强大的智能相机。任何已开发的应用软件、参数和模型都可以继续使用。相机和镜头都已进行工厂标定，因此在调试贝加莱视觉产品时无需重复此步骤。安装相当容易，因为相机可以从控制器中自动获取所有设置。
一键切换
紧密集成的贝加莱解决方案对用户而言也具有优势。包括焦距设置在内的所有参数都可以保存为配方，只需一键即可加载，以适应新的包装形式。“即使产品或包装形式的数据尚不可用也没问题。你只需要教它一个新产品，然后输入产品在层中的布置方式即可。系统会处理其余部分。这一点我非常喜欢，”Bochtler承认道。
Christ欣喜地认识到，当机器控制器也来自贝加莱时，快速实施产品换型就更容易了。然后可以将系统配置和配方管理系统直接集成到HMI应用程序中。Automation Studio环境中熟悉的工具可用于诊断。贝加莱的mapp Vision软件组件使程序员可以从MVTec访问HALCON机器视觉库。该库充满了经过现场验证的即用型算法，可用于位置检测、完整性检验、质量评估、测量及识别。“在简短介绍后，他们使像我们这样的自动化专家可以轻松地自行实施机器视觉解决方案，”Bochtler高兴地说道。
新的检测解决方案
由于贝加莱视觉系统具有显著优势，因此Christ决定推出新款全自动立式装箱机，它使用了贝加莱的全新机器视觉解决方案对包装的产品层进行完整性检验。该公司计划在不久的将来增加基于贝加莱系统的新检测任务，最终目标是将其所有二次包装机都转换为新技术。
“贝加莱的视觉产品提供了我们所需的一切。借助他们的可扩展解决方案，我们能够用一个完全集成的机器视觉解决方案来代替我们以前使用的单独的控制系统，”Bochtler解释道。“除了更具经济性之外，它还为检测过程增加了宝贵的灵活性和可靠性。与此同时，它还为我们及我们的客户减少了意料之外的风险。”
作者： Franz Rossmann，技术记者
 | Timo Bochtler 电气工程主管，Christ Packing Systems “贝加莱的视觉产品提供了我们所需的一切。借助他们的可扩展解决方案，我们能够用一个完全集成的机器视觉解决方案来代替我们以前使用的单独的控制系统。除了更具经济性之外，它还为检测过程增加了宝贵的灵活性和可靠性。与此同时，它还为我们及我们的客户减少了意料之外的风险。” |