CN100486886C - 液体瓶灌装的质量检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，它包括：传感器、至少一个摄像机、至少一个光源、计算机、速度检测器和剔除装置，传感器和摄像机装在液体瓶生产线的一侧，光源装在与摄像机对应的液体瓶生产线的另一侧，每个光源垂直于与之对应的摄像机的中心线，速度检测器装在液体瓶生产线上，剔除装置装在光源后端液体瓶生产线下游的一侧，计算机分别与传感器、摄像机、速度检测器和剔除装置电连接，该系统还包括：除水装置，它装在光源前端液体瓶生产线上游的一侧或两侧，该系统能够全方位地检测和保证液体瓶灌装的质量，并且用于检测饮料、调料、酒、洗涤用品、化装品或药剂的灌装生产线。

Description

液体瓶灌装的质量检测系统
技术领域
本发明涉及一种检测系统，特别是涉及了一种适用于流水线的液体瓶灌装的质量检测系统。
背景技术
随着对质量和快速生产的不断增长的需求，外观检验和产品标识正变得越来越重要。其理由是不言而喻的：减少不合格品数量，提供合格的产品。这些要求源自ISO9000规范或其它产品责任规定。手工外观检验和产品标记太昂贵。同时意味着不近人情的单调工作。制造生产率持续增长也越来越不可能再进行手工检验。这里，机器视觉系统提供了这些解决方案。
液体瓶灌装质量的好坏直接关系到了饮料内部的质量，特别是茶饮料和奶制饮料。液体瓶的瓶盖在被封装的时候会出现高盖、歪盖、破盖、喇叭盖、无盖等现象，另外检测液体瓶的外观质量如：液位、标签和喷码也直接关系到产品质量和企业的信誉。这些检测现在都是由人工来进行判别。人工检测方法不但效率低、速度慢、容易疲劳，而且受检测人员主观性制约等不确定因素带来的误检及漏检。
中国专利公开号为ZL200510031958.8公开了多视觉空瓶质量检测方法及多视觉空瓶检测机器人，它公开了电脑、摄像头和剔除装置，但是它检测的对象为空瓶。由于装满液体的瓶子，瓶口会多多少少带有液体，所以用上述专利所公开的检测方法和检测机器人，检测装有液体的瓶子，会使检测结果不准确。
中国专利公开号为ZL200520103330.X公开了小药瓶在线检测系统，它公开了电脑、摄像头和剔除装置，但是它检测的对象为小药瓶，通常这种小药瓶装有固体。由于装满液体的瓶子，瓶口会多多少少带有液体，所以用上述专利所公开的小药瓶在线检测系统，检测装有液体的瓶子，会使检测结果不准确。
因此目前，在液体瓶灌装生产线上通常仍然使用人工进行检测。
发明内容
本发明的目的在于解决人工检测方法效率低、速度慢、容易疲劳的问题，而提供一种适用于液体瓶流水线作业的液体瓶灌装的质量检测系统及其应用，它克服了现有技术的缺陷。
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，它包括：传感器、至少一个摄像机、至少一个光源、计算机、速度检测器和剔除装置，传感器和摄像机装在液体瓶生产线的一侧，光源装在与摄像机对应的液体瓶生产线的另一侧，每个光源垂直于与之对应的摄像机的中心线，速度检测器装在液体瓶生产线上，检测液体瓶生产线的传送速度，剔除装置装在光源后端液体瓶生产线下游的一侧，计算机分别与传感器、摄像机、速度检测器和剔除装置电连接，其中：该系统还包括：除水装置，它装在光源前端液体瓶生产线上游的一侧或两侧；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述除水装置是吹气装置，它由1-20个喷气管和支架组成，支架固定在液体瓶生产线上，每个喷气管与液体瓶生产线中心面的夹角在45°-135°的范围内；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述喷气管相对于液体瓶生产线的两侧对称布置，每个喷气管在液体瓶生产线一侧彼此平行并且在液体瓶生产线的中心面纵向上有一间隔；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述喷气管相对于液体瓶生产线的两侧平行布置，每个喷气管在液体瓶生产线的中心面纵向上有一间隔；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述速度检测器是编码器，它装在液体瓶生产线的转轴上并与计算机电连接；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述剔除装置由推打头、气缸、电磁阀和气杆组成，气杆装在气缸内，并且沿着气缸移动，推打头装在气杆的一端，电磁阀分别通过压缩空气管和真空管与气缸相连，并且电磁阀与上述计算机电连接；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述摄像机由三个摄像机组成，第一和第二摄像机的中心线与液体瓶生产线的中心面相交，并且第一和第二摄像机的中心线夹角为80-110°，第三摄像机位于第一和第二摄像机后端液体瓶生产线下游的一侧，它的中心线与液体瓶生产线的中心面垂直，所述光源由三个光源组成，每个光源分别垂直于与之对应的摄像机的中心线，所述传感器装在第一摄像机和第二摄像机之间的液体瓶生产线的一侧上；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，其中：所述摄像机由四个摄像机组成，其中第三摄像机的中心线与液体瓶生产线的中心面垂直，第一和第二摄像机相对于第三摄像机对称布置，它们中心线与第三摄像机中心线夹角分别在50-75°的范围内，第一摄像机第二摄像机和第三摄像机在液体瓶生产线的同侧，第四摄像机位于上述第一、第二和第三摄像机后端液体瓶生产线下游的一侧，它的中心线与液体瓶生产线的中心面垂直，所述光源由四个光源组成，每个光源分别垂直于与之对应的摄像机的中心线，所述传感器装在第一摄像机和第二摄像机之间的液体瓶生产线的一侧上；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统的应用，其中：所述的系统用于检测灌装液体的生产线；
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统的应用，其中：所述液体包括：饮料、调料、酒、洗涤用品、化装品或药剂。
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统解决了人工检测方法的效率低、速度慢、易疲劳、易受检测人员主观性制约等不确定因素带来的误检及漏检的问题，能够全方位地检测和保证液体瓶灌装的质量。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的液体瓶灌装的质量检测系统安装在液体瓶生产线上的俯向示意图；
图2是本发明的第二实施例的液体瓶灌装的质量检测系统安装在液体瓶生产线上的俯向示意图；
图3是本发明的液体瓶生产线上的正向示意图；
图4是本发明的液体瓶灌装的质量检测系统各个部件电连接关系的示意图；
图5是本发明的液体瓶灌装的质量检测系统的剔除装置的示意图；
图6是本发明的液体瓶灌装的质量检测系统中除水装置的喷气管和支架的示意图。
具体实施方式
为了清楚起见，首先对“液体瓶生产线1的中心面”和“中心面纵向”进行定义。
“液体瓶生产线的中心面”是在如图1和2所示点划线的位置上垂直于液体瓶生产线1的平面；
“中心面纵向”是指在上述中心面上沿着液体瓶生产线运行的方向。
实施例1
如图1和3所示，本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，它包括：传感器2、三个摄像机31，32和33、三个光源61，62和63、计算机13、剔除装置7、编码器15和除水装置4，第一摄像机31和第二摄像机32的中心线与液体瓶生产线1的中心面相交，并且第一摄像机31和第二摄像机32的中心线夹角为90°，第三摄像机33位于第一摄像机31和第二摄像机32后端液体瓶生产线1下游的一侧，它的中心线与液体瓶生产线1的中心面垂直，它可以在第一摄像机31和第二摄像机32的同侧或异侧。传感器2装在第一摄像机31和第二摄像机32之间的液体瓶生产线1上。传感器2可以装在第一摄像机31和第二摄像机32的同侧，也可以装在它们的异侧。每个光源61，62，63分别装在与第一摄像机31、第二摄像机32和第三摄像机33相对的液体瓶生产线1的一侧上，并且垂直于与之对应的摄像机31，32和33的中心线，两个光源61，62的夹角也为90°，光源61，62，63是LED光源。剔除装置7装在光源63后端液体瓶生产线1的下游一侧。
如图1所示，除水装置4是装在光源62前端液体瓶生产线1上游的两侧的吹气装置，它由对应于液体瓶生产线1的两侧的3对喷气管18和支架17组成(如图6)，支架17固定在液体瓶生产线1上，喷气管18相对于液体瓶生产线1的两侧对称布置，每个喷气管18与液体瓶生产线1中心面的夹角为60°，每个喷气管18在液体瓶生产线1一侧彼此平行并且在液体瓶生产线1的中心面纵向上有一间隔，该间隔可以相同，也可以不同。每个喷气管18对着生产线1上的液体瓶吹送压缩空气，吹送压缩空气的压力视所要检测液体瓶的大小而定，以把液体瓶瓶盖上的液体吹干为准，一般来说压缩空气的压力为0.6-1MPa。吹气装置也可以由一个支架17和3对喷气管18组成(图中未画出)，支架17固定在液体瓶生产线1上，3对喷气管18装在一个支架17上。
如图4所示，计算机13分别与传感器2、摄像机31，32，33、编码器15和剔除装置7电连接。如图3所示，编码器15装在液体瓶生产线1的转轴14上，以检测液体瓶生产线1的传送速度。
如图5所示，剔除装置7由推打头8、气缸9、气杆10和电磁阀16组成，气杆10装在气缸9内，并且沿着气缸9移动，推打头8装在气杆10的一端，电磁阀16分别通过压缩空气管11和真空管12与气缸9的相连。
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统用于检测灌装液体的生产线，如饮料、调料、酒、洗涤用品、化装品或药剂的灌装生产线。
实施例2
结构与实施例1相同，相同部分不再累述，与实施例1相同的零件使用相同的标号。
所不同的是，如图2所示，喷气管18相对于液体瓶生产线1的两侧平行布置，每个喷气管18在液体瓶生产线1的中心面纵向上有一间隔，每个喷气管18与液体瓶生产线1中心线方向的夹角为50°。
摄像机由四个摄像机31，32，33，34组成，其中第三摄像机33的中心线与液体瓶生产线1的中心面垂直，第一摄像机31和第二摄像机32相对于第三摄像机33对称布置，它们中心线与第三摄像机33中心线夹角分别为60°，第一摄像机31、第二摄像机32和第三摄像机33在液体瓶生产线1的同侧，第四摄像机34位于上述第一摄像机31、第二摄像机32和第三摄像机33后端液体瓶生产线1下游的一侧，它的中心线与液体瓶生产线1的中心面垂直，它可以在第一摄像机31和第二摄像机32的同侧或异侧。光源由四个光源61，62，63，64组成，每个光源61，62，63，64分别垂直于与之对应的摄像机31，32，33，34的中心线，传感器2装在第一摄像机31和第二摄像机32之间的液体瓶生产线1的一侧上。
工作原理
本发明的液体瓶灌装的质量检测系统，首先通过除水装置4除去液体瓶5瓶盖周围的水珠，然后随着液体瓶5在液体瓶生产线1上的移动，传感器2检测到液体瓶5，并将准备拍摄信号通过光缆传输给计算机13，计算机13再把上述信号传输给摄像机31，32，33，34，摄像机31，32，33，34拍摄液体瓶5的液体瓶图片，并将图片传输给计算机13进行图像处理，计算机13将从摄像机31，32，33，34传过来的图片中的瓶盖、液位、标签和喷码进行目标定位、测量、图像分析处理，在瓶盖、液位、标签和喷码之一存在不合格的情况下，准备发出剔除信号，同时编码器15一直监控液体瓶5的位置，当不合格的液体瓶5到达剔除装置7所在的位置时，计算机13向电磁阀16发送信号驱动推打头8，准确地剔除不合格液体瓶5，合格的液体瓶5流入下一道工序。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1、一种液体瓶灌装的质量检测系统，它包括：传感器(2)、至少一个摄像机(31，32，33，34)、至少一个光源(61，62，63，64)、计算机(13)、速度检测器(15)和剔除装置(7)，其中：传感器(2)和摄像机(31，32，33，34)装在液体瓶生产线(1)的一侧，光源(61，62，63，64)装在与摄像机(31，32，33，34)对应的液体瓶生产线(1)的另一侧，每个光源(61，62，63，64)垂直于与之对应的摄像机(31，32，33，34)的中心线，速度检测器(15)装在液体瓶生产线(1)上，检测液体瓶生产线(1)的传送速度，剔除装置(7)装在光源(61，62，63，64)后端液体瓶生产线(1)下游的一侧，计算机(13)分别与传感器(2)、摄像机(31，32，33，34)、速度检测器(15)和剔除装置(7)电连接，其特征在于：该系统还包括：除水装置(4)，它装在光源(61，62，63，64)前端液体瓶生产线(1)上游的一侧或两侧，除水装置(4)是吹气装置，它由1-20个喷气管(18)和支架(17)组成，支架(17)固定在液体瓶生产线(1)上，每个喷气管(18)与液体瓶生产线(1)中心面的夹角在450-1350的范围内。
2、如权利要求1所述液体瓶灌装的质量检测系统，其特征在于：所述喷气管(18)相对于液体瓶生产线(1)的两侧对称布置，每个喷气管(18)在液体瓶生产线(1)一侧彼此平行并且在液体瓶生产线(1)的中心面纵向上有一间隔。
3、如权利要求1所述液体瓶灌装的质量检测系统，其特征在于：所述喷气管(18)相对于液体瓶生产线(1)的两侧平行布置，每个喷气管(18)在液体瓶生产线(1)的中心面纵向上有一间隔。
4、根据权利要求2或3所述液体瓶灌装的质量检测系统，其特征在于：所述速度检测器(15)是编码器，它装在液体瓶生产线(1)的转轴(14)上并与计算机(13)电连接。
5、根据权利要求4所述液体瓶灌装的质量检测系统，其特征在于：所述剔除装置(7)由推打头(8)、气缸(9)、电磁阀(16)和气杆(10)组成，其中：气杆(10)装在气缸(9)内，并且沿着气缸(9)移动，推打头(8)装在气杆(10)的一端，电磁阀(16)分别通过压缩空气管(11)和真空管(12)与气缸(9)相连，并且电磁阀(16)与上述计算机(13)电连接。
6、据权利要求5所述液体瓶灌装的质量检测系统，其特征在于：所述摄像机由三个摄像机(31，32，33)组成，第一摄像机(31)和第二摄像机(32)的中心线与液体瓶生产线(1)的中心面相交，并且第一摄像机(31)和第二摄像机(32)的中心线夹角为80-1100，第三摄像机(33)位于第一摄像机(31)和第二摄像机(32)后端液体瓶生产线(1)下游的一侧，它的中心线与液体瓶生产线(1)的中心面垂直，所述光源由三个光源(61，62，63)组成，每个光源(61，62，63)分别垂直于与之对应的摄像机(31，32，33)的中心线，所述传感器(2)装在第一摄像机(31)和第二摄像机(32)之间的液体瓶生产线(1)的一侧上。
7、据权利要求5所述液体瓶灌装的质量检测系统，其特征在于：所述摄像机由四个摄像机(31，32，33，34)组成，其中第三摄像机(33)的中心线与液体瓶生产线(1)的中心面垂直，第一摄像机(31)和第二摄像机(32)相对于第三摄像机(33)对称布置，它们中心线与第三摄像机(33)中心线夹角分别在50-750的范围内，第一摄像机(31)、第二摄像机(32)和第三摄像机(33)在液体瓶生产线(1)的同侧，第四摄像机(34)位于上述第一摄像机(31)、第二摄像机(32)和第三摄像机(33)后端液体瓶生产线(1)下游的一侧，它的中心线与液体瓶生产线(1)的中心面垂直，所述光源由四个光源(61，62，63，64)组成，每个光源(61，62，63，64)分别垂直于与之对应的摄像机(31，32，33，34)的中心线，所述传感器(2)装在第一摄像机(31)和第二摄像机(32)之间的液体瓶生产线(1)的一侧上。
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