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随着全球快速发展的经济以及快速提高的人民生活质量,精油类产品因其具有一定的保健功能,故而需求量不断增加。但精油产品提炼十分复杂,精油本身挥发性很强,因此精油灌装系统需要更高的精密度和密封性。本文在研究国内外灌装设备发展现状的基础上,重点对精油灌装精度、容器缺陷检测、系统电气控制、灌装过程监测等方面展开研究,其主要内容如下:(1)根据精油灌装机的工艺要求对精油灌装机的机械结构进行了工艺分析,在分析永磁同步伺服电机控制系统的基础上,设计了微装量灌装系统,微装量控制系统采用卡尔曼滤波CMAC-PID控制策略,确保系统灌装的精度和稳定性。(2)提出基于机器视觉技术的灌装容器缺陷检测方法,实现产品的灌装容器的检测。利用视觉系统分别采集灌装前的精油瓶瓶口和瓶身图像,利用图像处理技术将缺陷部分提取出来,从而检测出存在缺陷的玻璃瓶,判断缺陷类型进而用踢瓶机构剔除。(3)设计了基于SIEMENS S7-200系列PLC控制的精油灌装控制系统与基于STM32单片机的微装量灌装控制系统。根据确定的控制方案进行器件的选型和设计,利用触摸屏实现人机接口设计,充分发挥触摸屏的优势,实现灌装机的控制操作。(4)设计了基于MCGS组态软件的灌装过程监测系统。首先进行了PC机与PLC的通讯设计,之后设计了洗瓶、理瓶过程监控系统与灌装过程监控系统,实现了对现场设备的远程监控功能。(5)根据优化后的系统相关参数,进行灌装过程验证性实验。检验视觉检测系统能否正确识别出灌装瓶的缺陷,检验灌装系统能否高效率、可靠地工作,通过灌装实验验证系统设计的合理性与控制方法的准确性。本文的研究对象是小容量的精油灌装系统,在此基础上提出一系列如何保证缺陷检测准确性、灌装精确性和工作可靠性的方法,灌装系统结构紧凑、检测方法先进、界面友好,在精油、口服液等小剂量灌装场合有广泛的应用前景。