CN105588694A - 一种管状包装产品的密封性检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管状包装产品的密封性检测装置和方法。公开的管状包装产品的密封性检测装置中，包括检测传送带、挤压传送带和控制器，挤压传送带位于检测传送带上方，被测管状包装产品在检测传送带上被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带的入口和出口处分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，所述挤压传送带的前端和后端分别设置有第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站，所述压力传感器和视觉检测工作站均向控制器发送检测信息，控制器综合上述检测信息判断被测产品是否泄漏。不需要破坏容器就可以实现生产线上被测管状包装产品是否泄漏自动检测，检测精度较高、速度较快，能够满足于各种类型的管状包装产品检测。

Description

一种管状包装产品的密封性检测装置和方法

技术领域

本发明涉及到自动化检测技术领域，尤其涉及一种管状包装产品的密封性检测装置和方法。

背景技术

在日常的生产和生活中，产品的包装形式各异，管状包装是其中的一种重要形式之一，如护肤品和化妆品等日用品、食品等等。由于生产工艺、生产设备、包装材料等多方面的原因，管状包装产品的密封性很难得到保证，即在产品的成品中经常存在泄漏的情况。

目前常用的产品密封性检测方法主要有在线检测和离线抽检两种。目前常用的在线检测方法是基于特殊气体的检测方式，如基于氦质谱检测仪的检测方法，该方法主要是预先往产品包装充入一定量的氦气，然后把产品放入一个真空环境，用氦质谱检测仪判断是否有氦气泄漏出来，该方法检测精度较高，但速度慢、成本高，无法大规模推广。另外一种常见的包装泄漏在线检测方法是高压放电法，该方法主要通过高压放电，根据极板之间的电流值判断是否存在泄漏，这种方法只能针对能导电的液态产品包装的泄漏进行在线检测。常见的离线检测方法大部分是破坏性检测，如水浴法，就是把被抽检的产品放入水中，判断是否有气泡以此判断包装是否存在泄漏。这类型抽检的方法非常原始，效率低下。除了以上检测方法之外，各大生产厂家还采用人工目测或者抽检方式。人工检测方法速度慢、精度低、漏检和误检率高。

因此，如何能够普遍适用于生产线上非破坏性的自动检测管装包装产品的密封性，以提高检测速度和检测精度，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种管状包装产品的密封性检测装置和方法，能够普遍适用于生产线上非破坏性的自动检测管装包装产品的密封性，以提高检测速度和检测精度。

本发明提供的管状包装产品的密封性检测装置，包括检测传送带、挤压传送带和控制器，挤压传送带位于检测传送带上方，被测管状包装产品在检测传送带上被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带的入口和出口处分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，所述挤压传送带的前端和后端分别设置有第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站，所述两个压力传感器和两个视觉检测工作站均向控制器发送检测信息，控制器综合上述检测信息判断被测产品是否泄漏。

优选地，检测装置还包括导入传送带，导入传送带设置在测试传送带之前，用于将被测管状包装产品导入测试传送带。

优选地，所述检测传送带的末端设置有剔除器，用于将泄漏产品剔除到剔除托盘上。

优选地，所述第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息为被测产品的管尾部图像。

优选地，所述控制器包括压力处理单元、图像处理单元和中央处理单元，具体为：

压力处理单元，用于根据第一传感器和第二压力传感器检测的压力值判断被测产品是否存在明显泄漏，并将判断结果发送给中央处理单元；

图像处理单元，用于根据第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息判断产品是否存在微小泄漏，并将判断结果发送给中央处理单元；

中央处理单元，用于根据压力处理单元和图像处理单元处理结果判断被测产品是否泄漏，若不存在明显泄漏且不存在微小泄漏，则被测产品合格，反之则被测产品泄漏。

优选地，所述压力处理单元中根据第一传感器和第二压力传感器检测的压力值判断被测产品是否存在明显泄漏，具体为第一压力传感器检测的压力值大于预设值K1且第一压力传感器和第二压力传感器检测的压力值的变化量小于预设值K2，则不存在明显泄漏，反之则存在明显泄漏。

优选地，所述图像处理单元中根据第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息判断产品是否存在微小泄漏，具体为采集图像信息无变化，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

优选地，所述图像处理单元中包括图像去噪单元、图像定位单元，图像差分单元和图像对比单元，其中，

图像去噪单元，用于对第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息进行图像去噪处理；

图像定位单元，用于分别对去噪后的两幅图像进行检测区域定位，并分别进行图像标定；

图像差分单元，用于对标定后的两幅图像进行差分处理，并进行腐蚀操作，得到结果图像；

图像对比单元，用于根据结果图像判断是否存在微小泄漏，若结果图像的区域面积小于设定值K3，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

优选地，所述第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站分别包括相机和光源。

本发明还提供了一种管状包装产品的密封性检测方法，包括以下步骤：

步骤1：被测管状包装产品放置在检测传送带上往前传送，经过第一视觉检测工作站时被测产品的第一图像信息，并向控制器发送第一图像信息；

步骤2：被测产品在检测传送带上继续往前传送，进入挤压区域，被测产品被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带位于检测传送带上方，经过第一压力传感器时采集被测产品的第一压力值，并向控制器发送第一压力信息；

步骤3：被测产品在继续往前传送，经过第二压力传感器时采集被测产品的第二压力值，并向控制器发送第二压力信息；

步骤4：被测产品在继续往前传送，离开挤压区域，经过第二视觉检测工作站采集被测产品的第二图像信息，并向控制器发送第二图像信息；

步骤5：控制器综合上述第一压力信息、第二压力信息、第一图像信息、第二图像信息判断被测产品是否泄漏。

本发明提供管状包装产品的密封性检测装置不需要破坏容器就可以实现被测管状包装产品是否泄漏，可以取代现有人工检测方式，普遍适用于生产线上的自动检测，检测精度较高、速度较快，能够满足于各种类型的管状包装产品的密封性检测。通过压力检测和视觉检测，可对被测管状包装产品的泄漏情况进行全面检测，以保证把泄漏的产品分拣出来，避免泄漏产品流入市场。

同样，本发明提供的管状包装产品的密封性检测方法也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种管状包装产品的密封性检测装置的正视原理示意图；

图2为本发明提供的一种管状包装产品的密封性检测装置的俯视原理示意图；

图3为本发明提供的一种控制器原理框图；

图4本发明提供的一种管状包装产品的密封性检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参见图1和图2，图1为本发明提供的一种管状包装产品的密封性检测装置的正视原理示意图，图2为本发明提供的一种管状包装产品的密封性检测装置的俯视原理示意图。

本发明提供的管状包装产品的密封性检测装置，包括检测传送带3、挤压传送带4和控制器，挤压传送带4位于检测传送带3上方，被测管状包装产品2在检测传送带3上被传送的同时被挤压传送带4和检测传送带3挤压，所述挤压传送带4的入口和出口处分别安装有第一压力传感器6和第二压力传感器7，所述挤压传送带的前端和后端分别设置有第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8，所述两个压力传感器6、7和两个视觉检测工作站5、8均向控制器发送检测信息，控制器200综合上述检测信息判断被测产品是否泄漏。

被测管状包装产品2放置在检测传送带3上往前传送，经过第一视觉检测工作站5时被测产品的第一图像信息，并向控制器200发送第一图像信息；被测产品2在检测传送带3上继续往前传送，进入挤压区域，被测产品2被传送的同时被挤压传送带3和检测传送带4挤压，所述挤压传送带4位于检测传送带3上方，经过第一压力传感器时6采集被测产品的第一压力值，并向控制器200发送第一压力信息；被测产品2继续往前传送，经过第二压力传感器7采集被测产品的第二压力值，并向控制器200发送第二压力信息；被测产品2继续往前传送，离开挤压区域，经过第二视觉检测工作站8采集被测产品的第二图像信息，并向控制器200发送第二图像信息：控制器200综合上述第一压力信息、第二压力信息、第一图像信息、第二图像信息判断被测产品是否泄漏。

为了自动导入被测管状包装产品2，检测装置还包括导入传送带1，导入传送带1设置在测试传送带3之前，用于按照设定的相同的状态和间距将被测管状包装产品2导入测试传送带。

在更进一步的方案中，所述检测传送带3的末端设置有剔除器9，当控制器200判断某个被测产品泄漏时，被测产品2进入剔除工位后，剔除器9将泄漏产品剔除到剔除托盘10上。

优选地，所述第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8分别包括相机52、82和光源51、81。

上述实施方式不需要破坏容器就可以实现被测管状包装产品是否泄漏，可以取代现有人工检测方式，普遍适用于生产线上的自动检测，检测精度较高、速度较快，能够满足于各种类型的管状包装产品的密封性检测。通过压力检测和视觉检测，可对被测管状包装产品的泄漏情况进行全面检测，以保证把泄漏的产品分拣出来，避免泄漏产品流入市场。

参见图3，图3为图3为本发明提供的一种控制器原理框图。

控制器200包括压力处理单元201、图像处理单元202和中央处理单元203，具体为：压力处理单元201，用于根据第一传感器6和第二压力传感器7检测的压力值判断被测产品是否存在明显泄漏，并将判断结果发送给中央处理单元203；图像处理单元202，用于根据第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8采集图像信息判断产品是否存在微小泄漏，并将判断结果发送给中央处理单元203；中央处理单元203，用于根据压力处理单元201和图像处理单元202处理结果判断被测产品是否泄漏，若不存在明显泄漏且不存在微小泄漏，则被测产品合格，反之则被测产品泄漏。

采用压力检测，判断管状产品是否存在明显泄漏；采用视觉检测主要采用视觉检测工作站在挤压之前拍摄一次，在挤压之后再拍摄一次，判断产品在挤压后是否出现微小渗漏泄漏的情况，系统综合压力检测和视觉检测的判别结果，即综合压力判断和视觉判断，若任何一项为不合格，则判定该产品存在泄漏。

以下分别对压力处理单元和图像处理单元进行详细描述。

压力处理单元201中根据第一传感器6和第二压力传感器7检测的压力值判断被测产品是否存在明显泄漏，具体为第一压力传感器6检测的压力值大于预设值K1且第一压力传感器6和第二压力传感器7检测的压力值的变化量小于预设值K2，则不存在明显泄漏，反之则存在明显泄漏。具体为，

设经过压力传感器A时的压力值为Pa，经过压力传感器B的压力值为Pb，若

Pa>K1(1)

且

|Pa–Pb|<K2(2)

则被测产品不存在明显泄漏，反之则存在明显泄漏。

图像处理单元202中根据第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8采集图像信息判断产品是否存在微小泄漏，具体为采集图像信息无变化，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。图像处理单元202对两幅图像进行图像处理，通过两幅图像的对比，两幅图像是否发生变化，是否出现了泄漏物，若没有，则认为产品，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

进一步的方案中，图像处理单元中包括图像去噪单元212、图像定位单元222，图像差分单元232和图像对比单元242，其中，图像去噪单元212，用于对第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息进行图像去噪处理；图像定位单元222，用于分别对去噪后的两幅图像进行检测区域定位，并分别进行图像标定；图像差分单元232，用于对标定后的两幅图像进行差分处理，并进行腐蚀操作，得到结果图像；图像对比单元242，用于根据结果图像判断是否存在微小泄漏，若结果图像的区域面积小于设定值K3，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

优选地，所述第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8采集图像信息为被测产品的管尾部图像。

从第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8采集的图像进行分析，从第一视觉检测工作站5和第二视觉检测工作站8采集被测管状产品的挤压之前和挤压之后的第一图像信息和第二图像信息并进行图像处理，首先进行图像去噪处理，然后进行检测区域定位，对管尾部进行定位，并进行图像标定，最后进行图像差分处理，把差分图像进行图像腐蚀操作，最后得到结果图像。判断结果图像的区域面积，若结果图像的区域面积S小于设定值K3，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

参见图4，图4本发明提供的一种管状包装产品的密封性检测方法的流程图。

本发明还提供了一种管状包装产品的密封性检测方法，包括以下步骤：

步骤1：被测管状包装产品放置在检测传送带上往前传送，经过第一视觉检测工作站时被测产品的第一图像信息，并向控制器发送第一图像信息；

步骤2：被测产品在检测传送带上继续往前传送，进入挤压区域，被测产品被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带位于检测传送带上方，经过第一压力传感器时采集被测产品的第一压力值，并向控制器发送第一压力信息；

步骤3：被测产品在继续往前传送，经过第二压力传感器时采集被测产品的第二压力值，并向控制器发送第二压力信息；

步骤4：被测产品在继续往前传送，离开挤压区域，经过第二视觉检测工作站采集被测产品的第二图像信息，并向控制器发送第二图像信息；

步骤5：控制器综合上述第一压力信息、第二压力信息、第一图像信息、第二图像信息判断被测产品是否泄漏。

被测管状包装产品放置在检测传送带上往前传送，经过第一视觉检测工作站时被测产品的第一图像信息，并向控制器发送第一图像信息；被测产品在检测传送带上继续往前传送，进入挤压区域，被测产品被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带位于检测传送带上方，经过第一压力传感器时采集被测产品的第一压力值，并向控制器发送第一压力信息；被测产品继续往前传送，经过第二压力传感器采集被测产品的第二压力值，并向控制器发送第二压力信息；被测产品继续往前传送，离开挤压区域，经过第二视觉检测工作站8采集被测产品的第二图像信息，并向控制器发送第二图像信息：控制器综合上述第一压力信息、第二压力信息、第一图像信息、第二图像信息判断被测产品是否泄漏。

上述实施方式不需要破坏容器就可以实现被测管状包装产品是否泄漏，可以取代现有人工检测方式，普遍适用于生产线上的自动检测，检测精度较高、速度较快，能够满足于各种类型的管状包装产品的密封性检测。通过压力检测和视觉检测，可对被测管状包装产品的泄漏情况进行全面检测，以保证把泄漏的产品分拣出来，避免泄漏产品流入市场。

以上对本发明所提供的一种管状包装产品的密封性检测装置和方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，包括检测传送带、挤压传送带和控制器，挤压传送带位于检测传送带上方，被测管状包装产品在检测传送带上被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带的入口和出口处分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，所述挤压传送带的前端和后端分别设置有第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站，所述两个压力传感器和两个视觉检测工作站均向控制器发送检测信息，控制器综合上述检测信息判断被测产品是否泄漏。

2.根据权利要求1所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，检测装置还包括导入传送带，导入传送带设置在测试传送带之前，用于将被测管状包装产品导入测试传送带。

3.根据权利要求2所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述检测传送带的末端设置有剔除器，用于将泄漏产品剔除到剔除托盘上。

4.根据权利要求3所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息为被测产品的管尾部图像。

5.根据权利要求4所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述控制器包括压力处理单元、图像处理单元和中央处理单元，具体为：

压力处理单元，用于根据第一传感器和第二压力传感器检测的压力值判断被测产品是否存在明显泄漏，并将判断结果发送给中央处理单元；

图像处理单元，用于根据第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息判断产品是否存在微小泄漏，并将判断结果发送给中央处理单元；

中央处理单元，用于根据压力处理单元和图像处理单元处理结果判断被测产品是否泄漏，若不存在明显泄漏且不存在微小泄漏，则被测产品合格，反之则被测产品泄漏。

6.根据权利要求5所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述压力处理单元中根据第一传感器和第二压力传感器检测的压力值判断被测产品是否存在明显泄漏，具体为第一压力传感器检测的压力值大于预设值K1且第一压力传感器和第二压力传感器检测的压力值的变化量小于预设值K2，则不存在明显泄漏，反之则存在明显泄漏。

7.根据权利要求4或5所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述图像处理单元中根据第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息判断产品是否存在微小泄漏，具体为采集图像信息无变化，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

8.根据权利要求6所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述图像处理单元中包括图像去噪单元、图像定位单元，图像差分单元和图像对比单元，其中，

图像去噪单元，用于对第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站采集图像信息进行图像去噪处理；

图像定位单元，用于分别对去噪后的两幅图像进行检测区域定位，并分别进行图像标定；

图像差分单元，用于对标定后的两幅图像进行差分处理，并进行腐蚀操作，得到结果图像；

图像对比单元，用于根据结果图像判断是否存在微小泄漏，若结果图像的区域面积小于设定值K3，则被测产品为不存在微小泄漏，反之则存在微小泄漏。

9.根据权利要求1所述的管状包装产品的密封性检测装置，其特征在于，所述第一视觉检测工作站和第二视觉检测工作站分别包括相机和光源。

10.一种管状包装产品的密封性检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：被测管状包装产品放置在检测传送带上往前传送，经过第一视觉检测工作站时被测产品的第一图像信息，并向控制器发送第一图像信息；

步骤2：被测产品在检测传送带上继续往前传送，进入挤压区域，被测产品被传送的同时被挤压传送带和检测传送带挤压，所述挤压传送带位于检测传送带上方，经过第一压力传感器时采集被测产品的第一压力值，并向控制器发送第一压力信息；

步骤3：被测产品在继续往前传送，经过第二压力传感器时采集被测产品的第二压力值，并向控制器发送第二压力信息；

步骤4：被测产品在继续往前传送，离开挤压区域，经过第二视觉检测工作站采集被测产品的第二图像信息，并向控制器发送第二图像信息；

步骤5：控制器综合上述第一压力信息、第二压力信息、第一图像信息、第二图像信息判断被测产品是否泄漏。