CN105021629B - 一种玻璃瓶的在线图像检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃瓶的在线图像检测系统，包括进料鼓轮、出料鼓轮和检测组件；进料鼓轮和出料鼓轮同向且线速度同步转动，进料鼓轮和出料鼓轮的轴向平行并列设置且之间留有间隙，间隙处的宽度小于玻璃瓶的外径，间隙为玻璃瓶的检测位，检测组件对处于检测位的玻璃瓶进行检测；进料鼓轮和出料鼓轮的轮缘外侧均设有多个用于水平定位玻璃瓶的定位槽；当玻璃瓶由进料鼓轮的定位槽定位且转至检测位时，玻璃瓶从定位槽中释放，并在摩擦力作用下反向自旋；当玻璃瓶在检测位完成检测后，出料鼓轮上的定位槽旋转至检测位，对玻璃瓶进行固定且转至出料位。本发明检测精度高且结果可靠，结构简单，成本较低，适用于多种玻璃瓶的高速连续检测。

Description

一种玻璃瓶的在线图像检测系统

技术领域

本发明涉及非接触检测技术领域，尤其涉及一种玻璃瓶的在线图像检测系统。

背景技术

目前，针对柱状玻璃瓶体进行瓶体检测的主要方法是通过将待检瓶放置在传送带或传送轮上，依次经过检测机对瓶体外壁进行检测。由于待检瓶与传送带或传送轮处于相对静止的状态，检测机对待检瓶拍照检测时，沿拍照方向，在其接触面会形成拍摄死角，从而影响对待检瓶的检测结果。通常传送带的传输过程中会对瓶体产生较大的震动，而现有传送轮的检测装置较为复杂，故障率较高且成本较高。因此需要一种检测效果好，结构简单，使用过程稳定、高效可靠的柱状玻璃瓶体检测装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对柱状玻璃瓶的在线图像检测系统，具有良好检测效果，结构简单，使用可靠。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种玻璃瓶的在线图像检测系统，包括进料鼓轮、出料鼓轮和检测组件；所述进料鼓轮和所述出料鼓轮同向且线速度同步转动，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的轴向平行并列设置且之间留有间隙，所述间隙处的宽度小于所述玻璃瓶的外径，所述间隙为玻璃瓶的检测位，所述检测组件对处于所述检测位的玻璃瓶进行检测；所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的轮缘外侧均设有多个用于水平定位玻璃瓶外侧壁的定位槽；当所述玻璃瓶由所述进料鼓轮的定位槽定位且转至所述检测位时，所述玻璃瓶从所述定位槽中释放，并在所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的外表面对其的摩擦力作用下发生自身旋转，所述玻璃瓶的自旋方向与所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的旋转方向相反；当所述玻璃瓶被加速至与所述进料鼓轮同线速的匀速自旋时，可对所述玻璃瓶进行线阵扫描，电机的角度传感器将所述玻璃瓶的自旋角度信息发送至线阵相机使其触发进行扫描，自旋角度的大小由出料鼓轮的定位槽与进料鼓轮的定位槽的相位差及定位槽之间的弧面长度决定，然后所述出料鼓轮上的定位槽旋转至所述检测位后，再对所述玻璃瓶进行定位，当转至所述出料鼓轮的出料工位时再对所述玻璃瓶释放完成出料。

优选地，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮内部均设有负压阀芯，所述定位槽的槽内侧均设有与所述负压阀芯相连通的负压吸附装置，以保证进料鼓轮的定位槽在进料位与检测位之间的扇形区间内产生吸附力，以及所述出料鼓轮的定位槽在检测位与出料位之间的扇形区间内产生吸附力。在负压吸附装置的作用下，保证在进料鼓轮和出料鼓轮的转动过程中对玻璃瓶可靠的定位，且当玻璃瓶靠近检测位时，所述进料鼓轮释放负压，使玻璃瓶在所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的外表面对其的摩擦力作用下发生自转，随后所述出料鼓轮的定位槽的负压吸附装置再对所述玻璃瓶进行吸附固定至出料。

优选地，所述机构还包括真空箱，所述负压阀芯均与所述真空箱连通。

优选地，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的外表面设有增大外表面摩擦系数的包胶层，使处于检测位的玻璃瓶产生反向的自身旋转。

优选地，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的轮心轴线相互平行且水平设置，使玻璃瓶在由所述进料鼓轮进入所述出料鼓轮的过程中平稳、无抖动，以保证在检测位可得到准确、良好的检测结果。

优选地，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的定位槽之间的弧面长度相同，且所述进料鼓轮上的定位槽的分布位置与所述出料鼓轮上的定位槽的分布位置有相位差，可根据玻璃瓶需自旋的角度来设置两者的相位差，以保证玻璃瓶在检测位进行检测完成后再进入出料鼓轮的定位槽。

优选地，所述检测组件包括用于拍摄所述玻璃瓶侧壁的线阵相机和线形光源，所述线形光源为高频的常光源。优选地，所述线阵相机和所述线形光源分别位于所述检测位的上下两侧，对处于检测位的自旋的玻璃瓶进行连续拍摄，将立体的检测转换为平面的检测，实现对玻璃瓶的无死角检测。

优选地，所述检测组件包括用于拍摄所述玻璃瓶两端的面阵相机和环状光源。优选地，所述面阵相机和所述环状光源均设置在所述玻璃瓶进入所述进料鼓轮之前的上料阶段，所述面阵相机、所述环状光源和所述玻璃瓶的长度方向沿水平方向共线。

基于上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明采用同步转动的进料鼓轮和出料鼓轮对玻璃瓶进行输送，运动过程稳定且运动控制精度高；对水平放置的玻璃瓶分别采用线阵相机和面阵相机对玻璃瓶外侧壁和两端进行检测，检测精度高；进料鼓轮和出料鼓轮均采用负压吸附装置对玻璃瓶固定，且在进入检测位时负压释放可使玻璃瓶在摩擦力作用下进行反向自转，便于线阵相机对其进行高速连续、无死角的检测，检测结果可靠；该玻璃瓶的在线图像检测系统结构简单，成本较低，可适用于多种玻璃瓶瓶体的图像检测。

附图说明

图1为本发明的立体结示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为线阵相机和线性光源检测玻璃瓶瓶身时的相对位置图；

图4为面阵相机和环状光源检测玻璃瓶瓶口时的相对位置图；

图5为面阵相机和环状光源检测玻璃瓶瓶底时的相对位置图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1.进料鼓轮，2.出料鼓轮，3.玻璃瓶，4.定位槽，5.线阵相机，6.线形光源，7.面阵相机，8.环状光源，9.真空箱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图5所示，一种玻璃瓶的在线图像检测系统，包括进料鼓轮1、出料鼓轮2和检测组件；所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2同向且线速度同步转动，所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的轴向平行并列设置且之间留有间隙，所述间隙处的宽度小于所述玻璃瓶3的外径，所述间隙为玻璃瓶3的检测位，所述检测组件对处于所述检测位的玻璃瓶3进行检测；所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的轮缘外侧均设有多个用于水平定位玻璃瓶3外侧壁的定位槽4；当所述玻璃瓶3由所述进料鼓轮1的定位槽4吸附且转至所述检测位时，所述玻璃瓶3从所述定位槽4中释放，并在所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的外圆柱表面对其的摩擦力作用下发生自身旋转，所述玻璃瓶3的自旋方向与所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的旋转方向相反；当所述玻璃瓶3被加速至与所述进料鼓轮1同速的匀速自旋时，可对所述玻璃瓶3进行线阵扫描，然后所述出料鼓轮2上的定位槽4旋转至所述检测位后，再对所述玻璃瓶3进行固定，当转至所述出料鼓轮2的出料工位时再对所述玻璃瓶3释放完成出料。

优选地，所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2内部均设有负压阀芯，所述定位槽4的槽内侧均设有与所述负压阀芯相连通的负压吸附装置。在负压吸附装置的作用下，保证在进料鼓轮1和出料鼓轮2的转动过程中对玻璃瓶3可靠的定位，且当玻璃瓶3靠近检测位时，所述进料鼓轮1释放负压，使玻璃瓶3在所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的外圆柱表面对其的摩擦力作用下发生自转，随后所述出料鼓轮2的定位槽4的负压吸附装置再对所述玻璃瓶3进行吸附固定至出料。

优选地，所述机构还包括真空箱9，所述负压阀芯均与所述真空箱9连通。

优选地，所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的外圆柱面设有增大外表面摩擦的包胶层，使处于检测位的玻璃瓶3产生反向的自身旋转。

优选地，所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的轮心轴线相互平行且水平设置，使玻璃瓶3在由所述进料鼓轮1进入所述出料鼓轮2的过程中平稳、无抖动，以保证在检测位可得到准确、良好的检测结果。

优选地，所述进料鼓轮1和所述出料鼓轮2的定位槽4之间的弧面长度相同，且所述进料鼓轮1上的定位槽4的分布位置与所述出料鼓轮2上的定位槽4的分布位置有相位差，可根据玻璃瓶3需自旋的角度来设置两者的相位差，以保证玻璃瓶3在检测位进行检测完成后再进入出料鼓轮2的定位槽4。

优选地，所述检测组件包括用于拍摄所述玻璃瓶3侧壁的线阵相机5和线形光源6，所述线形光源6为高频的常光源。优选地，所述线阵相机5、所述线形光源6和所述检测位沿竖直方向共线，所述线阵相机5和所述线形光源6分别位于所述检测位的上下两侧，对处于检测位的自旋的玻璃瓶3进行连续拍摄，将立体的检测转换为平面的检测，实现对玻璃瓶3的无死角检测。

所述线形光源6在有效照射范围内照度均匀。所述线阵相机5先通过线形光源6的透射光采集瓶体的圆周图像，检测瓶内杂物及内部缺陷，再通过反射光检测圆周表面缺陷。

优选地，所述检测组件包括用于拍摄所述玻璃瓶3两端的面阵相机7和环状光源8。优选地，所述面阵相机7和所述环状光源8均设置在所述玻璃瓶3进入所述进料鼓轮1之前的上料阶段，所述面阵相机7、所述环状光源8和所述玻璃瓶3的长度方向沿水平方向共线。还可以将所述面阵相机7和所述环状光源8均设置在所述检测位的一侧，在所述检测位对玻璃瓶3进行两端的检测。

所述面阵相机7的主要参数优选为：200万像素，千兆以太网接口。所述环状光源8的开关频率不低于2000Hz，在有效照射范围内照度均匀，通过对瓶口及瓶底的检测，从而实现对玻璃瓶3的100％无死角全检测。此外，进行视觉检测的同时可以检测瓶体全高、直径、圆度等指标。

当玻璃瓶3在检测位发生自旋时，线阵相机5利用线形光源6的背光同步扫描玻璃瓶3的柱面瓶身，将复杂的立体图像检测简化为平面图像检测；使用环状光源8和面阵相机7分别在上料阶段依次检测玻璃瓶3的瓶口和瓶底，从而实现对玻璃瓶3的无死角全检。本发明不仅可以进行玻璃瓶的外观质量检测，还可以检测玻璃瓶内异物，也可用于玻璃瓶液体内容物的检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于：包括进料鼓轮、出料鼓轮和检测组件；所述进料鼓轮和所述出料鼓轮同向且线速度同步转动，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的轴向平行并列设置且之间留有间隙，所述间隙处的宽度小于所述玻璃瓶的外径，所述间隙为玻璃瓶的检测位，所述检测组件对处于所述检测位的玻璃瓶进行检测；所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的轮缘外侧均设有多个用于水平定位玻璃瓶外侧壁的定位槽；当所述玻璃瓶由所述进料鼓轮的定位槽定位且转至所述检测位时，所述玻璃瓶从所述定位槽中释放，并在所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的外表面对其的摩擦力作用下发生自身旋转，所述玻璃瓶的自旋方向与所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的旋转方向相反；当所述玻璃瓶被加速至与所述进料鼓轮同线速的匀速自旋时，可对所述玻璃瓶进行线阵扫描，然后所述出料鼓轮上的定位槽旋转至所述检测位后，再对所述玻璃瓶进行定位，当转至所述出料鼓轮的出料工位时再对所述玻璃瓶释放完成出料。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮内部均设有负压阀芯，所述定位槽的槽内侧均设有与所述负压阀芯相连通的负压吸附装置。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，还包括真空箱，所述负压阀芯均与所述真空箱连通。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的外表面设有增大外表面摩擦系数的包胶层。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的轮心轴线相互平行且水平设置。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述进料鼓轮和所述出料鼓轮的定位槽之间的弧面长度相同，且所述进料鼓轮上的定位槽的分布位置与所述出料鼓轮上的定位槽的分布位置有相位差。

7.根据权利要求1至6中任一所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述检测组件包括用于拍摄所述玻璃瓶侧壁的线阵相机和线形光源，所述线形光源为高频的常光源。

8.根据权利要求7所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述线阵相机和所述线形光源分别位于所述检测位的上下两侧。

9.根据权利要求1至6中任一所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述检测组件包括用于拍摄所述玻璃瓶两端的面阵相机和环状光源。

10.根据权利要求9所述的一种玻璃瓶的在线图像检测系统，其特征在于，所述面阵相机和所述环状光源均设置在所述玻璃瓶进入所述进料鼓轮之前的上料阶段，所述面阵相机、所述环状光源和所述玻璃瓶的长度方向沿水平方向共线。