CN106093059A - 卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，包括控制系统、机架，所述机架上依次固定安装有输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置，所述输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置分别与控制系统电连接，所述输送装置包括输送带，所述输送带通过支架固定于所述机架上，所述输送带贯穿于所述第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和排废装置；上述检测装置均为光学检测装置，通过特定的光学路径，结合第一相机、第二相机及第三相机予以拍照，实现对产品精准、清晰而全方位的图像采集，完成自动识别、精确检测、自动剔除。
Description
技术领域
本发明涉及光学检测领域，尤其是一种应用于柔性可透光物品的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统。
背景技术
在工业化生产中，生产和检测效率是提高产品市场竞争力的有力保障。由于生产设备、生产工艺的局限性以及原材料的先天缺陷，导致产品在其生产过程中会存在一定残次品率，对该残次品率的控制成了产品生产检测时的一个重要环节。为此，人们不断研制出各种针对成品缺陷的检测设备。具体到具体的检测对象，目前市场上针对柔性物品的检测设备尚存在设备结构简单粗略、检测效果不够好，不能实现精准、全面的检测，往往出现漏检、错检情况，使得一些不良品混到合格品种，已不能满足人们对产品质量控制的要求。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明提供了一种卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，包括控制系统、机架，所述机架上依次固定设置有输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置，所述输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置分别与控制系统电连接，所述输送装置包括输送带，所述输送带通过支架固定于所述机架上，所述输送带贯穿于所述第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和排废装置；第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置构成检测工序。
所述第一检测装置包括第一相机调控装置，所述第一相机调控装置与所述机架固定连接，所述第一相机调控装置上安装有第一相机，所述第一相机与所述机架活动连接，所述第一相机位于所述输送带的一侧，所述输送带的另一侧设置有第一光源，所述第一光源与所述第一相机呈第一检测角，所述第一光源固定安装在所述机架上；
所述第二检测装置包括第二相机调控装置，所述第二相机调控装置固定安装在所述机架上，所述第二相机调控装置上安装有第二相机，所述第二相机与所述机架活动连接，所述第二相机位于所述输送带的一侧，与所述第二相机同侧的还固定设置有侧光源，所述侧光源与所述输送带之间形成检测所需的入射角，所述输送带的另一侧正对于所述第二相机的位置处设置有补光光源，所述补光光源固定安装在所述机架上；
所述第三检测装置包括第三相机调控装置，所述第三相机调控装置固定安装在所述机架上，所述第三相机调控装置上安装有第三相机，所述第三相机与所述机架活动连接，所述第三相机位于所述输送带的一侧，与所述第三相机同侧的还设置有第三光源，所述第三光源固定安装在所述机架上，所述第三光源的入射角为第三检测角，所述输送带的另一侧固定安装有打光光源。
于本发明一实施例中，所述第一相机、第二相机位于所述输送带同侧，所述第三相机与所述第一相机分别位于所述输送带的两侧；所述第一相机、第二相机、打光光源均与所述输送带的前进方向垂直，所述第三相机与所打光光源的光路之间形成偏斜角。
于本发明一实施例中，所述偏斜角为2-3°。
于本发明一实施例中，所述第一检测角为25-30°。
于本发明一实施例中，所述侧光源包括第一侧光源、第二侧光源，所述第一侧光源和第二侧光源分别对称位于所述第二相机的两侧，所述第一侧光源和第二侧光源分别形成入射角为第二检测角。
于本发明一实施例中，所述第二检测角为55-58°。
于本发明一实施例中，所述第三检测角为18-20°。
于本发明一实施例中，所述输送带包括依次间隔排列的第一输送带、第二输送带、第三输送带、第四输送带，所述第一输送带、第二输送带、第三输送带、第四输送带分别通过驱动电机进行控制；所述第一光源在物品上的照射位置位于所述第一输送带与第二输送带之间的空隙上，所述侧光源和补光光源在物品上的照射位置位于所述第二输送带与第三输送带之间的空隙上所述第三光源和打光光源在物品上的照射位置位于所述第三输送带与第四输送带之间的空隙上。所述第一光源、侧光源、第三光源、补光光源、打光光源均为线光源。
于本发明一实施例中，所述排废装置包括吹气装置、驱动装置、传感器、排废滑槽、出料滑道，所述吹气装置、驱动装置、传感器、排废滑槽、出料滑道均固定安装在所述机架上，所述驱动装置、传感器与所述控制系统电连接，所述排废滑槽和吹气装置分别位于所述输送带的两侧，所述排废滑槽的入口延伸至所述输送带，所述传感器与所述吹气装置工序上相衔接，经过传感器的物品通过出料滑道滑出。
本发明具有以下有益效果：
通过第一检测装置、第二检测装置和第三检测装置实现对产品存在的各种可能缺陷的检测。第一输送带、第二输送带、第三输送带、第四输送带之间的间隙宽度一方面保证产品能顺利的通过，递送至下一个工序，不至于脱离输送带，另一方面间隙保证光线穿透产品本身，使得相应的检测工位上能实现对产品结构上的检查，从而实现对产品质量进行控制。
上述检测装置均为光学检测装置，光学路径是经过特定设计的，结合第一相机、第二相机及第三相机予以拍照，实现对产品精准、清晰而全方位的图像采集；采集获得的图像信号传送给控制系统中的图像处理系统，图像处理系统对这些信号进行各种运算以提取产品的异常特征，然后通过控制系统中的控制单元控制吹气装置将瑕疵品排至排废滑槽，合格品则顺利输送至出料滑道。
进一步地，可以根据需要设定位于计算机内的检测项目，从而实现对产品检测的可调控制。本发明利用光学路径、结合自动检测原理实现对流水生产线上产品的特征检测，获得自动识别、精确检测、自动剔除的技术效果。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明检测工序的结构示意图；
图3是本发明排废装置的结构示意图；
图4是本发明第一检测装置的结构示意图；
图5是本发明第一检测装置的检测光路图；
图6是本发明第二检测装置的检测光路图；
图7是本发明第三检测装置的检测光路图。
100、机架；200、护罩；201开门；300、待检测物品；2、除静电组件；11、第一输送带；12、第二输送带；13、第三输送带；14、第四输送；3、驱动电机；41、第一相机调控装置；51、第一相机；61、第一光源；42、第二相机调控装置；52、第二相机；71、第一侧光源；72、第二侧光源；73、补光光源；43、第三相机调控装置；53、第三相机；81、第三光源；82、打光光源；9、吹气装置；900、驱动装置；10、传感器；22、排废滑槽；33、出料滑道。
具体实施方式
下面结合实施例及附图（1至7）对本发明作进一步的描述。
本发明所涉及的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，包括控制系统（未标示出）、机架100，所述机架100上依次固定安装有输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置，所述输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置分别与控制系统电连接。所述输送装置包括输送带、除静电组件2，所述除静电组件2固定位于所述输送带的上方。第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置构成检测工序，所述输送带贯穿于整个检测工序。
所述输送带通过支架固定于所述机架100上，所述输送带包括依次间隔排列的第一输送带11、第二输送带12、第三输送带13、第四输送带14，所述第一输送带11、第二输送带12、第三输送带13、第四输送14带分别通过驱动电机3进行控制；两相邻输送带之间的间隙的宽度小于待检测物品300的沿运动方向上的物体的长，从而保证待检测物品300能安全顺利地在输送带上运行，不至于通过间隙掉落下去。同时保证输送带不挡住穿透物品的光线，充分实现对物品结构上缺陷的检测。
所述第一检测装置包括第一相机调控装置41，所述第一相机调控装置41与所述机架100固定连接，所述第一相机调控装置41上安装有第一相机51，所述第一相机51与所述机架100活动连接，所述第一相机51位于第一输送带11和第二输送带12之间间隙的上方，间隙的下方设置有第一光源61，所述第一光源61固定安装在所述机架100上；所述第一光源61的光路与所述第一相机51呈第一检测角，所述第一检测角优选27°。使用用这种方式打光，可以使待检测物品的背景为灰色，便于物品特征的提取。
所述第二检测装置包括第二相机调控装置42，所述第二相机调控装置42固定安装在所述机架100上，所述第二相机调控装置42上安装有第二相机52，所述第二相机52与所述机架100活动连接，所述第二相机52位于所述第二输送带12和第三输送带13之间间隙的上方，该间隙的上方还固定安装的还有侧光源。所述侧光源包括第一侧光源71、第二侧光源72，所述第一侧光源71和第二侧光源72分别对称位于所述第二相机52的两侧，所述第一侧光源71和第二侧光源72光路的入射角优选55°。间隙的下方正对于所述第二相机52的位置设置有补光光源73，所述补光光源73固定安装在所述机架100上，所述补光光源73的光路垂直于产品的运动方向。55度的光源角度设置可使阴影和反光降低到可以接受的程度，补光可使物品上的定位孔为白色，避免被误判为异物。
所述第三检测装置包括第三相机调控装置43，所述第三相机调控装置43固定安装在所述机架100上，所述第三相机调控装置43上安装有第三相机53，所述第三相机53与所述机架100活动连接，所述第三相机53位于所述第三输送带13和第四输送带14之间间隙的下方，该间隙的下方还设置有第三光源81，所述第三光源81固定安装在所述机架100上，所述第三光源81的入射角为第三检测角，所述第三检测角优选20°，第三输送带13和第四输送带14之间间隙的上方固定安装有打光光源82，所述打光光源82的光路垂直于产品的运动方向。其中，所述第三相机53与所打光光源82的光路之间形成2-3°的偏斜角。由于设备上机械轴承的阻挡限制，所以入射角只能小于20度，只能使用单光源，因为双光源和小入射角的组合会导致反光。而使用单光源加上第三相机53的一个小的偏斜角就可去除反光，同时保证阴影在可接受范围。
本实施例中，所述第一相机51、第二相机52、补光光源73、打光光源82均与所述输送带的前进方向垂直，优选为竖直方向。所述第三相机53与所述第三光源81之间的夹角优选17°。所述第一光源61、第一侧光源71、第二侧光源72、补光光源73、第三光源81、打光光源82均为线光源。
所述第一光源61的光线投射到物品上的位置位于所述第一输送带11与第二输送带12之间的空隙上，所述侧光源和补光光源73的光线投射在物品上的位置位于所述第二输送带12与第三输送带13之间的空隙上，所述第三光源81和打光光源82的光线投射在物品上的位置位于所述第三输送带13与第四输送带14之间的空隙上。
所述排废装置包括吹气装置9、驱动装置900、传感器10、排废滑槽22、出料滑道33，所述吹气装置9、驱动装置900、传感器10、排废滑槽22、出料滑道33均固定安装在所述机架100上，所述机架上设置有护罩200，起到对各个光学仪器及各部件的保护作用，围成一个相对密闭的检测空间。所述护罩200上设置有开门201，开门201可以打开关闭，开门201在护罩的两侧面，打开用于直接观察各检测工位及排废工序的工作情况。各所述驱动装置900、传感器10与所述控制系统电连接，所述排废滑槽22和吹气装置9分别位于所述输送带的两侧，所述排废滑槽22的入口延伸至所述输送带，所述传感器10与所述吹气装置9工序上相衔接，经过传感器10的物品通过出料滑道33滑出。
本发明主要保护柔性变形材料的光学自动检测，如口罩的在线光学自动检测，用以检测口罩表面是否有毛发、异物、污点，以及耳绳、鼻梁线等部件有无缺失等等，通过对产品异常特征的提取，实现对口罩的全面、精准而高效的检测。
上述具体实施例只是用来解释说明本发明，而非是对本发明进行限制，在本发明的宗旨和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何不付出创造性劳动的替换和改变，皆落入本发明专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，包括控制系统、机架，所述机架上依次固定设置有输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置，所述输送装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、排废装置分别与控制系统电连接，所述输送装置包括输送带，所述输送带通过支架固定于所述机架上，所述输送带贯穿于所述第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和排放装置；
所述第一检测装置包括第一相机调控装置，所述第一相机调控装置与所述机架固定连接，所述第一相机调控装置上安装有第一相机，所述第一相机与所述机架活动连接，所述第一相机位于所述输送带的一侧，所述输送带的另一侧设置有第一光源，所述第一光源与所述第一相机呈第一检测角，所述第一光源固定安装在所述机架上；
所述第二检测装置包括第二相机调控装置，所述第二相机调控装置固定安装在所述机架上，所述第二相机调控装置上安装有第二相机，所述第二相机与所述机架活动连接，所述第二相机位于所述输送带的一侧，与所述第二相机同侧的还固定设置有侧光源，所述侧光源与所述输送带之间形成检测所需的入射角，所述输送带的另一侧正对于所述第二相机的位置处设置有补光光源，所述补光光源固定安装在所述机架上；
所述第三检测装置包括第三相机调控装置，所述第三相机调控装置固定安装在所述机架上，所述第三相机调控装置上安装有第三相机，所述第三相机与所述机架活动连接，所述第三相机位于所述输送带的一侧，与所述第三相机同侧的还设置有第三光源，所述第三光源固定安装在所述机架上，所述第三光源的入射角为第三检测角，所述输送带的另一侧固定安装有打光光源。
2.如权利要求1所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述第一相机、第二相机位于所述输送带同侧，所述第三相机与所述第一相机分别位于所述输送带的两侧；所述第一相机、第二相机、打光光源均与所述输送带的前进方向垂直，所述第三相机与所打光光源的光路之间形成偏斜角。
3.如权利要求2所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述偏斜角为2-3°。
4.如权利要求1所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述第一检测角为25-30°。
5.如权利要求1所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述侧光源包括第一侧光源、第二侧光源，所述第一侧光源和第二侧光源分别对称位于所述第二相机的两侧，所述第一侧光源和第二侧光源分别形成入射角为第二检测角。
6.如权利要求5所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述第二检测角为55-58°。
7.如权利要求1至6任一所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述第三检测角为18-20°。
8.如权利要求1至6任一所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述输送带包括依次间隔排列的第一输送带、第二输送带、第三输送带、第四输送带，所述第一输送带、第二输送带、第三输送带、第四输送带分别通过驱动电机进行控制；所述第一光源在物品上的照射位置位于所述第一输送带与第二输送带之间的空隙上，所述侧光源和补光光源在物品上的照射位置位于所述第二输送带与第三输送带之间的空隙上，所述第三光源和打光光源在物品上的照射位置位于所述第三输送带与第四输送带之间的空隙上。
9.如权利要求1至6任一所述的卫生医疗防护用品口罩视觉检测系统，其特征在于，所述排废装置包括吹气装置、驱动装置、传感器、排废滑槽、出料滑道，所述吹气装置、驱动装置、传感器、排废滑槽、出料滑道均固定安装在所述机架上，所述驱动装置、传感器与所述控制系统电连接，所述排废滑槽和吹气装置分别位于所述输送带的两侧，所述排废滑槽的入口延伸至所述输送带，所述传感器与所述吹气装置工序上相衔接，经过传感器的物品通过出料滑道滑出。
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