CN216208660U - 一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，包括工作台、输送带、剔除器和检测系统，与检测的传统办法相比，检测设备空间紧凑，设备整体成本低，可以更好的安装融入到车间使用，不必预留很大位置，所述检测装置可以对产品进行全方位检测，系统控制自动检测剔除有问题产品，机械化程度高。

Description

一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及灌装容器检测装置，具体涉及一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置。

背景技术

透明或非透明塑料包装产品目前越来越深受消费者追捧，在乳制品行业、日用品洗涤行业、化学品包装行业、机油和润滑油产品包装行业得到了广泛的应用。由于生产工艺等原因，瓶身经常会出现黑点、异物、杂质、薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等异常缺陷，这些质量问题不仅影响产品的外观，甚至还会导致瓶内液体的污染影响产品品质，同时瓶身的缺陷也是衡量产品质量的一个重要方面，会影响消费者对产品的感官以及购买欲，所以此类生产企业对包装瓶的外观检测也尤为看重。对于慢速的生产线，有些还采用人工检验的办法，人工检测法直观，但存在较大盲区，且随着灌装生产效率的提高，传统的人工检验已逐渐被淘汰，采用机械设备来检测瓶身缺陷成为发展的必然趋势。目前对塑料瓶身的检测通常采用普通光源实现，需要使用八个相机、八个光源、三个工位才可以对瓶身进行360°检测，检测成本较高，而且工位越多设备越长，会导致检测的设备成本进一步提高。

发明内容

本实用新型目的在于解决现有技术中的问题，提出一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，可以有效提升透明或非透明塑料空瓶的瓶身检测效率以及检测质量，采用四个相机和四个光源就能完成瓶身检测，可以降低检测成本。

一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，包括工作台、输送带、剔除器和检测系统，其特征在于：所述工作台上设置有第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机，所述第一相机和第二相机设置在输送带一侧，所述第三相机和第四相机设置在输送带另一侧，两两相机呈90°夹角放置；所述第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机前分别设置第一背光源、第二背光源、第三背光源以及第四背光源，所述第一背光源平面与所述第一相机镜头垂直分布，所述第二背光源平面与所述第二相机镜头垂直分布，所述第三背光源平面与所述第三相机镜头垂直分布，所述第四背光源平面与所述第四相机镜头垂直分布；

所述检测系统包含设置在工作台上的一传感器和一控制器；所述传感器设置在输送带一侧，该传感器正对所述第一相机与第三相机镜头轴线交点位置，所述传感器用于采集产品位置信息；所述控制器信号连接所述传感器、第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第一背光源、第二背光源、第三背光源以及第四背光源，该控制器包括信息接收模块，光源控制模块，相机控制模块和信息处理模块，所述信息接收模块用于接收所述传感器发送的产品位置电信号，所述光源控制模块用于根据所述信息接收模块信息异步控制第一背光源、第二背光源、第三背光源以及第四背光源的开关，所述相机控制模块受所述光源控制模块信息触发用于异步控制第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机的拍摄时间点；所述信息处理模块用于比对和判断第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机拍摄的产品图片信息是否符合设定要求；

所述剔除器设置在输送带尾端侧边，其电连接所述控制器，该剔除器用于接收所述控制器发送的对比结果信息且根据信息对产品作出保留或剔除产品的行为。

优选的，所述背光源有开孔背光源和拼接背光源。

进一步优选的，所述开孔背光源为在背光源的某一特定位置设置一开孔，所述开孔与所述相机镜头处于同一轴线上。

进一步优选的，所述拼接背光源由两块背光源组成，所述两块背光源拼接处留余一条宽度稍大于所述相机镜头直径的缝隙。

优选的，所述控制器为一计算机模组。

优选的，所述相机与所述背光源间隔一定距离。

优选的，所述输送带上放置有若干待检测塑料瓶，两两塑料瓶之间间隔一定距离。

进一步优选的，所述塑料瓶之间的距离设置为所述感应器到所述剔除器距离的1/2～1/5。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过采用控制器的相机控制模块和光源控制模块分别对分布在输送带两边的相机和光源进行开关控制，使用四个光源、四个相机就可以达到异步拍摄的目的，在保证产品移动最小的前提下完成三次异步拍摄。完成对产品360°检测。与采用八个相机，八个光源，三个工位实现产品360°检测的传统办法相比，检测设备空间紧凑，设备整体成本低，可以更好的安装融入到车间使用，不必预留很大位置，节约成本。设置信息处理模块，可以将相机拍摄的产品实况图信息化处理，控制器与剔除器建立电连接，针对有外观等质量问题的塑料空瓶进行机器剔除，整套装置机械化，不需要人工操作，极大地提升了产线效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置的结构示意图。

图中：1-工作台，2-输送带，3-控制器，4-传感器，5-剔除器，6-产品， 701-第一相机，702-第二相机，703-第三相机，704-第四相机，801-第一背光源，802-第二背光源，803-第三背光源，804-第四背光源。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，包括工作台1、输送带2、剔除器5和检测系统。工作台1上设置有第一相机701、第二相机702、第三相机703以及第四相机704，第一相机701和第二相机702设置在输送带一侧，第三相机703和第四相机704设置在输送带另一侧，第一相机701和第二相机702呈90°夹角放置，第一相机701与第三相机703平行放置，第二相机702和第四相机704平行放置。第一相机701、第二相机702、第三相机703以及第四相机704前分别设置第一背光源801、第二光背源802、第三背光源803以及第四背光源804，第一背光源801平面与第一相机701镜头垂直分布，第二背光源802平面与第二相机702镜头垂直分布，第三背光源803平面与第三相机703镜头垂直分布，第四背光源804平面与第四相机704镜头垂直分布。

检测系统包含设置在工作台上的一传感器4和一控制器3，传感器4设置在输送带2一侧，该传感器4正对所述第一相机701与第三相机703镜头轴线交点位置。所述传感器4用于采集产品位置信息并将信息转化为电信号；所述控制器3信号于传感器4、第一相机701、第二相机702、第三相机703、第四相机704、第一背光源801、第二背光源802、第三背光源803以及第四背光源804 建立信号连接，优选的可以建立无线信号连接，如WiFi、蓝牙模式或4G/5G连接。控制器3包括信息接收模块，光源控制模块，相机控制模块和信息处理模块，所述信息接收模块用于接收所述传感器发送的产品位置电信号，所述光源控制模块根据所述信息接收模块信息用于控制第一背光源801、第二背光源802、第三背光源803以及第四背光源804的开关，光源控制模块被信息接收模块所传输的信号触发，以异步控制的方式控制第一背光源，第二背光源，第三背光源，第四背光源的发光时间以及发光顺序。所述相机控制模块受所述光源控制模块信息触发用于控制第一相机701、第二相机702、第三相机703以及第四相机704的拍摄时间点，相机控制模块同样采取异步控制的方式控制第一相机，第二相机，第三相机，第四相机的拍摄时间以及拍摄顺序，其中，光源控制模块和相机控制模块由特定的电路结构建立触发关联。所述信息处理模块用于比对和判断第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机拍摄的产品图片信息是否符合设定要求；所述剔除器5设置在输送带尾端侧边，其电连接所述控制器3，该剔除器用于接收所述控制器发送的对比结果信息并根据信息对产品作出保留或剔除产品的行为。优选的，可采用500万像素79帧率的高速工业相机作为拍摄工具，保证产品在相机视野内以及在光源有效发光面积内完成拍图。

优选的，所述背光源有开孔背光源和拼接背光源。

进一步优选的，所述开孔背光源为在背光源的某一特定位置设置一开孔，所述开孔与所述相机镜头处于同一轴线上。根据实际情况，开孔背光源也可以开多孔，如需要多相机拍摄成像的情况。在背光源上开孔的目的主要是为了方便相机成像，孔径大小可以根据实际需求设计，以相机成像完整为基准。

进一步优选的，所述拼接背光源由两块背光源组成，所述两块背光源拼接处留余一条宽度稍大于所述相机镜头直径的缝隙。同样的，可将多块背光源进行拼接，背光源与背光源之间留余的缝隙供相机成像，其缝隙宽度以相机成像完整为基准，根据实际情况设计。

优选的，所述控制器为一计算机模组。控制器采用计算机模组控制，可扩展性大，适用广泛的应用场合，具有通用性和可继承性，易于替换升级。

优选的，所述相机与所述背光源间隔一定距离。相机与背光源的间隔距离主要根据待检测的塑料空瓶形状及体积大小进行调整，确保四台相机可以将待测瓶身全方位拍摄成图。

优选的，所述输送带上放置有若干待检测塑料瓶，两两塑料瓶之间间隔一定距离。塑料瓶之间的间隔距离主要根据装置的工作效率和工作准确率来确定的。

进一步优选的，所述塑料瓶之间的距离设置为所述传感器到所述剔除器距离的1/2～1/5。通过设置两两塑料瓶间的距离，可以保证检测流程的顺利进行，待检测的塑料瓶之间的距离不宜过密，否则容易出现机器检测漏失的失误，距离过大也会降低检测的效率，浪费资源。因此根据实际情况设置合适的距离既可以保证检测效率又不影响检测的准确性。

一种所述塑料瓶瓶身缺陷检测装置的工作流程如下：

本检测装置完成一次检测需要进行三次异步拍图。

首先待检测产品到达检测区域，传感器4通过信号连接发送到控制器3。

第一步：控制器信息接收模块接收到信息触发光源控制模块使第一背光源 801，第二背光源802，第三背光源803，第四背光源804同步亮光，相机控制模块受光源控制模块触发使第一相机701，第二相机702，第三相机703，第四相机704在光源亮光的同时进行同步拍摄成图。该步骤主要是为了检测产品中是否存在黑点、异物、杂质等缺陷，实现对产品360°的亮场检测。

第二步：光源控制模块调整使第三背光源803，第四背光源804同步亮光，相机控制模块受触发使第一相机701，第二相机702在光源亮光的同时进行同步拍摄成图。通过以上步骤使视觉系统呈现暗场背光方式拍摄产品成像，主要用于检测薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等缺陷，对产品的其中一面进行180°检测。

第三步：光源控制模块调整使第一背光源801，第二背光源802同步亮光，相机控制模块受触发使第三相机703，第四相机704在光源亮光的同时进行同步拍摄。此操作与第二步一样使视觉系统呈现暗场背光方式拍摄成像，实现对产品的另一面进行180°检测。

以上三次拍图成像由信息处理模块进行处理，信息处理模块将比对结果由电连接传输到剔除器5，若是产品出现质量问题，当产品传送到剔除器所在的位置时，剔除器5接收到信息指令会对质量有问题的产品进行剔除处理，质量过关的产品则随着输送带前往下一个工序。

本实用新型设计的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置减少了相机与光源数量，将普通检测所属的3个检测工位降低至一个检测工位，检测设备布局紧凑，提升了空间利用率。本实用新型还设计了一套检测系统，包括传感器和控制器，通过信号连接触发各模块运行，对光源、相机进行异步控制，完成对产品的360°检测，以及在光线明暗不同的情况下对可能存在的不同质量问题进行检测。采用相机成图，系统自动比对的方式，与装置中的剔除器建立信号连接来剔除问题产品，整个检测过程自动化控制，有效提升工作效率和精确度。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，根据本实用新型各个技术特征进行的其他变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，包括工作台、输送带、剔除器和检测系统，其特征在于：所述工作台上设置有第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机，所述第一相机和第二相机设置在输送带一侧，所述第三相机和第四相机设置在输送带另一侧，两两相机呈90°夹角放置；所述第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机前分别设置第一背光源、第二背光源、第三背光源以及第四背光源，所述第一背光源平面与所述第一相机镜头垂直分布，所述第二背光源平面与所述第二相机镜头垂直分布，所述第三背光源平面与所述第三相机镜头垂直分布，所述第四背光源平面与所述第四相机镜头垂直分布；

所述检测系统包含设置在工作台上的一传感器和一控制器；所述传感器设置在输送带一侧，该传感器正对所述第一相机与第三相机镜头轴线交点位置，所述传感器用于采集产品位置信息；所述控制器信号连接所述传感器、第一相机、第二相机、第三相机、第四相机、第一背光源、第二背光源、第三背光源以及第四背光源，该控制器包括信息接收模块，光源控制模块，相机控制模块和信息处理模块，所述信息接收模块用于接收所述传感器发送的产品位置电信号，所述光源控制模块用于根据所述信息接收模块信息异步控制第一背光源、第二背光源、第三背光源以及第四背光源的开关，所述相机控制模块受所述光源控制模块信息触发用于异步控制第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机的拍摄时间点；所述信息处理模块用于比对和判断第一相机、第二相机、第三相机以及第四相机拍摄的产品图片信息是否符合设定要求；

所述剔除器设置在输送带尾端侧边，其电连接所述控制器，该剔除器用于接收所述控制器发送的对比结果信息且根据所述对比结果信息对产品作出保留或剔除产品的行为。

2.根据权利要求1所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述背光源有开孔背光源和拼接背光源。

3.根据权利要求2所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述开孔背光源为在背光源的某一特定位置设置一开孔，所述开孔与所述相机镜头处于同一轴线上。

4.根据权利要求2所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述拼接背光源由两块背光源组成，所述两块背光源拼接处留余一条宽度稍大于所述相机镜头直径的缝隙。

5.根据权利要求1所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述控制器为一计算机模组。

6.根据权利要求1所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述相机与所述背光源间隔一定距离。

7.根据权利要求1所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述输送带上放置有若干待检测塑料瓶，两两塑料瓶之间间隔一定距离。

8.根据权利要求7所述的一种塑料瓶瓶身缺陷检测装置，其特征在于：所述塑料瓶之间的距离设置为所述传感器到所述剔除器距离的1/2～1/5。

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