CN108132255B - 一种具有自纠正功能的塑料容器检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明的提供了一种具有自纠正功能的塑料容器检测系统。所述系统包括传输单元、两个以上工位、图像处理单元、容器掉落判断及纠正单元和控制单元。传输单元包括传送待测容器队列的传送机构；工位包括沿传送方向顺序布置的图像采集工位和剔除工位；图像处理单元接收采集工位的图像，并判断被检容器是否合格；判断及纠正单元判断任意两个相邻的工位间是否有容器掉落及掉落数量，并纠正掉落位置之后工位的编号与时刻数据对集合中的编号；控制单元根据图像采集工位对应的传感器的触发情况发出采集指令，并根据图像处理单元提供的不合格结果，发出剔除指令。本发明能够实现智能、自动化、批量检测；且具有自纠正功能，系统稳定性好、出错概率低。

Description

一种具有自纠正功能的塑料容器检测系统

技术领域

本发明属于容器检测技术领域，更具体地讲，涉及一种具有自纠正功能的塑料容器检测系统。

背景技术

近年来，随着消费水平的提高以及相关法律、法规的完善，对塑料容器制造行业的产品质量要求也越来越高。由于在塑料容器的生产过程中可能会存在破损、裂缝等缺陷，严重影响产品的质量。

目前，在很多行业中还存在通过人工完成对塑料容器质量的检测，但人工检测容易出现漏检、错检的情况，同时人工检测效率低下。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够避免因容器掉落或摔倒而造成漏检、错检等情况的塑料容器检测系统。

为了实现上述目的，本发明的提供了一种具有自纠正功能的塑料容器检测系统。所述塑料容器检测系统包括传输单元、两个以上工位、图像处理单元、容器掉落判断及纠正单元和控制单元，其中，所述传输单元包括能够传送待测容器队列的传送机构，所述待测容器队列为由多个待检测塑料容器形成的单列队列；所述至少两个工位包括沿传送机构的传送方向顺序布置的图像采集工位和剔除工位，并且在每个工位对应地布置有一个位置传感器，其中，所述图像采集工位能够根据采集指令采集待检测塑料容器预定区域的图像，所述剔除工位能够根据剔除指令从所述传送机构上剔除对应的被检测塑料容器；所述图像处理单元接收图像采集工位采集的图像，并根据图像的情况判断被检测塑料容器的预定区域是否合格；所述容器掉落判断及纠正单元能够根据每个工位对应的位置传感器的触发情况，形成每个工位的编号与时刻数据对集合，所述集合中的编号与时刻数据对表示待测容器队列中的待检测塑料容器到达该工位的序号和时刻，通过对任意两个前后相邻工位中同一编号的待检测塑料容器的实际行进时间与预定行进时间的比较，判断所述任意两个前后相邻的工位之间是否存在待检测塑料容器掉落以及掉落数量，并纠正掉落位置之后的工位的编号与时刻数据对集合中的编号信息；所述控制单元能够根据图像采集工位对应的位置传感器的触发情况向该图像采集工位发出采集指令，并能够根据图像处理单元所提供的被检测塑料容器的预定区域不合格的结果，发出剔除指令。

与现有技术相比，本发明的检测系统有益效果包括以下内容中的一项或多项：(1)能够智能、自动化、批量检测；(2)具有自纠正功能，能够防止因容器掉落等情况影响检测，系统稳定性好、出错概率低；(3)检测质量和准确度高。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的具有自纠正功能的塑料容器检测系统的工位布置示意图。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的具有自纠正功能的塑料容器检测系统的掉瓶判断原理示意图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的具有自纠正功能的塑料容器检测系统。

在本发明的一个示例性实施例中，具有自纠正功能的塑料容器检测系统包括传输单元、n个工位、图像处理单元、容器掉落判断及纠正单元和控制单元。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的具有自纠正功能的塑料容器检测系统的工位布置示意图。如图1所示，传输单元可以为能够传送待测容器队列的传送带10。这里，待测容器队列为由多个待检测塑料容器21、22、23和24形成的单列队列。然而，传输单元也可以为传送带之外的其它传送机构，只要能够实现传送待测容器的单列队列即可。传送机构或传送带优选以匀速前进。

n个工位可以包括沿传送机构的传送方向顺序布置的图像采集工位和剔除工位，并且在每个工位对应地布置有一个位置传感器。如图1所示，第一工位及其传感器31、第二工位及其传感器32、第三工位及其传感器33、……、第n工位及其传感器34沿传送方向(如图1中的箭头方向)顺序布置。这里，n不小于2。例如，当n为2时，本示例性实施例的塑料容器检测系统中的工位可以仅为图像采集工位和剔除工位。当n大于2时，本示例性实施例的塑料容器检测系统中的工位可以包括多个图像采集工位和一个或多个剔除工位。图像采集工位能够根据控制单元发出的采集指令采集待检测塑料容器预定区域的图像。剔除工位能够根据控制单元发出的剔除指令从传送带上剔除对应的被检测塑料容器。

图像处理单元接收图像采集工位采集的图像，并根据图像的情况判断被检测塑料容器的预定区域(即与图像采集工位采集的图像对应的区域或部位)是否合格。例如，图像处理单元可以通过将图像采集工位采集的图像与标准模板图像进行比较，以判断被检测塑料容器的对应区域是否合格。标准模板可通过人工设定，或者通过采集多个合格的塑料容器的图像来形成。

容器掉落判断及纠正单元能够根据n个工位中的每个工位对应的位置传感器的触发情况，形成该工位的编号与时刻数据对集合，所述集合中的编号与时刻数据对表示待测容器队列中的待检测塑料容器到达该工位的序号和时刻。具体来讲，例如，对于第i工位(i大于或等于1且小于n)而言，待测容器队列在传送带的传送下顺序通过第i工位，且待测容器队列中的每个塑料容器均能触发第i工位对应的位置传感器，故而容器掉落判断及纠正单元能够根据该第i工位对应的位置传感器被触发的时间和顺序，形成对应于该第i工位的编号与时刻数据对集合。例如，待测容器队列的数量可人为设定，例如，可以从4～10中选择，但不限于此。表1示出了4个工位的编号与时刻数据对集合。

表1工位的编号与时刻数据对集合

容器掉落判断及纠正单元还能够通过对前后相邻的两个工位中同一编号的待检测塑料容器的实际行进时间与预定行进时间的比较，从而判断这两个相邻的工位之间是否存在待检测塑料容器掉落以及容器掉落的具体数量，然后可根据掉落的待检测塑料容器的数量来纠正掉落位置之后的每一个工位的编号与时刻数据对集合中的编号信息。这里，任一待检测塑料容器在相邻的两个工位之间的实际行进时间可通过这两个相邻工位的编号与时刻数据对集合中对于同一编号所对应的两个时刻值之差来得到。任一待检测塑料容器在相邻的两个工位之间的预定行进时间可通过传送机构的传送速度、待测容器队列的间距、相邻的两个工位之间的距离来确定。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的具有自纠正功能的塑料容器检测系统的掉瓶判断原理示意图。图2示意性地示出了工位1、工位2、工位3、……工位n、及其对应的传感器1、传感器2、传感器3、……传感器n对待测容器队列的编号和通过时刻的记录，以及判断是否存在容器掉落(也可称为掉瓶)情况的说明。

控制单元能够根据图像采集工位对应的位置传感器的触发情况向该图像采集工位发出采集指令，并能够根据图像处理单元所提供的被检测塑料容器的预定区域不合格的结果，发出剔除指令。

在本发明的另一个示例性实施例中，具有自纠正功能的塑料容器检测系统在上述示例性实施例的基础之上，其中的至少两个工位包括沿传送机构的传送方向顺序布置的第一图像采集工位、第二图像采集工位、第三图像采集工位和剔除工位。其中，第一图像采集工位、第二图像采集工位和第三图像采集工位各自对待检测塑料容器的顶部(例如，口部和肩部)、身部和底部(例如，外底部)中的一个进行采集，从而能够实现对待检测塑料容器的全方位检测。然而，本发明不限于此，例如，也可仅对待检测容器的某一部位进行检测。此外，优选地，第三图像采集工位对待检测塑料容器的身部的图像进行采集，且可以在第一图像采集工位、第二图像采集工位和第三图像采集工位各自之后分别设置一个对应的剔除工位。并且控制单元能够根据图像处理单元所提供的被检测塑料容器的由第一图像采集工位所采集的预定区域不合格的结果，向第一图像采集工位对应的剔除工位(即，上述第一图像采集工位之后的剔除工位)发出剔除指令；根据图像处理单元所提供的被检测塑料容器的由第二图像采集工位所采集的预定区域不合格的结果，向第二图像采集工位对应的剔除工位(即，上述第二图像采集工位之后的剔除工位)发出剔除指令；根据图像处理单元所提供的被检测塑料容器的由第三图像采集工位所采集的预定区域不合格的结果，向第三图像采集工位对应的剔除工位(即，上述第三图像采集工位之后的剔除工位)发出剔除指令。这样能够降低能耗，节省控制系统内存占用量，提高效率。

此外，可通过第一图像采集工位对待检测塑料容器的顶部(例如，口部和肩部)的图像进行采集，第二图像采集工位对待检测塑料容器的底部(例如，外底部)的图像进行采集。

在本发明的另一个示例性实施例中，对待检测塑料容器的身部进行采集的图像采集工位可包括交叉打光单元和身部拍照单元。

具体来讲，交叉打光单元可包括以待检测塑料容器的高度方向为光线投射中心轴的第一、第二、第三和第四面光源，以对待检测塑料容器的身部从四个方向进行打光。第一至第四面光源各自分别具有光强为30000～100000lux的第一打光状态和200000～400000lux的第二打光状态，并且第一面光源与第三面光源彼此相向设置，第二面光源与第四面光源彼此相向设置。

身部拍照单元可包括第一、第二、第三和第四子拍照机构。其中，第一子拍照机构可设置为对被处于第一打光状态的第一面光源打光的待检测塑料容器的第一身部区域进行拍照，第二子拍照机构可设置为对被处于第一打光状态的第二面光源打光的待检测塑料容器的第二身部区域进行拍照。第三子拍照机构可设置为对被处于第一打光状态的第三面光源打光的待检测塑料容器的第三身部区域进行拍照。第四子拍照机构可设置为对被处于第一打光状态的第四面光源打光的待检测塑料容器的第四身部区域进行拍照。

优选地，控制单元能够在对待检测塑料容器的身部进行采集的图像采集工位所对应的位置传感器触发时，使第一至第四面光源分时段经历第一打光状态和第二打光状态。并且在第一至第四面光源处于第一打光状态时相应地打开第一、第二、第三和第四子拍照机构，这样能够对待检测塑料容器的身部的四个面进行反射图像采集。在第一面光源处于第二打光状态时相应地打开第三子拍照机构，在第二面光源处于第二打光状态时相应地打开第四子拍照机构，在第三面光源处于第二打光状态时相应地打开第一子拍照机构，在第四面光源处于第二打光状态时相应地打开第二子拍照机构，并且第一、第二、第三和第四面光源不同时处于第二打光状态；这样能够对待检测塑料容器的身部的四个面进行投射图像采集，从而能够对待检测塑料容器身部的厚度均匀性、内表面缺陷等进行检测。

在本发明的另一个示例性实施例中，对待检测塑料容器的顶部进行采集的图像采集工位可包括顶部打光单元和顶部拍照单元。顶部打光单元可以为具有多个第一发光件的环状灯带，且所述多个第一发光件中的每个发光件可以以不完全相同的角度向待检测塑料容器顶部投射光线。此外，对待检测塑料容器的底部进行采集的图像采集工位可包括底部打光单元和底部拍照单元。底部打光单元为具有多个第二发光件的环状灯带，且所述多个第二发光件中的每个发光件可以以不完全相同的角度向待检测塑料容器底部投射光线。

综上所述，本发明的具有自纠正功能的塑料容器检测系统能够智能化自动化批量检测待测塑料容器；具有自纠正功能，能够防止因容器掉落等情况影响检测，系统稳定性好、出错概率低。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (5)

1.一种具有自纠正功能的塑料容器检测系统，其特征在于，所述塑料容器检测系统包括传输单元、两个以上工位、图像处理单元、容器掉落判断及纠正单元和控制单元，其中，

所述传输单元包括能够传送待测容器队列的传送机构，所述待测容器队列为由多个待检测塑料容器形成的单列队列；

所述至少两个工位包括沿传送机构的传送方向顺序布置的图像采集工位和剔除工位，并且在每个工位对应地布置有一个位置传感器，其中，所述图像采集工位能够根据采集指令采集待检测塑料容器预定区域的图像，所述剔除工位能够根据剔除指令从所述传送机构上剔除对应的被检测塑料容器；

所述图像处理单元接收图像采集工位采集的图像，并根据图像的情况判断被检测塑料容器的预定区域是否合格；

所述容器掉落判断及纠正单元能够根据每个工位对应的位置传感器的触发情况，形成每个工位的编号与时刻数据对集合，所述集合中的编号与时刻数据对表示待测容器队列中的待检测塑料容器到达该工位的序号和时刻，通过对任意两个前后相邻工位中同一编号的待检测塑料容器的实际行进时间与预定行进时间的比较，判断所述任意两个前后相邻的工位之间是否存在待检测塑料容器掉落以及掉落数量，并纠正掉落位置之后的工位的编号与时刻数据对集合中的编号信息；

所述控制单元能够根据图像采集工位对应的位置传感器的触发情况向该图像采集工位发出采集指令，并能够根据图像处理单元所提供的被检测塑料容器的预定区域不合格的结果，发出剔除指令，其中，

所述至少两个工位包括沿传送机构的传送方向顺序布置的第一图像采集工位、第二图像采集工位、第三图像采集工位和剔除工位，其中，第一图像采集工位、第二图像采集工位和第三图像采集工位各自对待检测塑料容器的顶部、身部和底部中的一个进行采集，对待检测塑料容器的身部进行采集的图像采集工位包括交叉打光单元和身部拍照单元，其中，

所述交叉打光单元包括以待检测塑料容器的高度方向为光线投射中心轴的第一、第二、第三和第四面光源，以对待检测塑料容器的身部进行打光，第一至第四面光源各自分别具有光强为30000～100000lux的第一打光状态和光强为200000～400000lux的第二打光状态，其中，第一面光源与第三面光源彼此相向设置，第二面光源与第四面光源彼此相向设置；

所述身部拍照单元包括第一、第二、第三和第四子拍照机构，其中，第一子拍照机构设置为对被处于第一打光状态的第一面光源打光的待检测塑料容器的第一身部区域进行拍照，第二子拍照机构设置为对被处于第一打光状态的第二面光源打光的待检测塑料容器的第二身部区域进行拍照，第三子拍照机构设置为对被处于第一打光状态的第三面光源打光的待检测塑料容器的第三身部区域进行拍照，第四子拍照机构设置为对被处于第一打光状态的第四面光源打光的待检测塑料容器的第四身部区域进行拍照，

所述控制单元能够在对待检测塑料容器的身部进行采集的图像采集工位所对应的位置传感器触发时，使第一至第四面光源分时段经历第一打光状态和第二打光状态，并且在第一至第四面光源处于第一打光状态时相应地打开第一、第二、第三和第四子拍照机构，从而能够对待检测塑料容器的身部的四个面进行反射图像采集，在第一面光源处于第二打光状态时相应地打开第三子拍照机构，在第二面光源处于第二打光状态时相应地打开第四子拍照机构，在第三面光源处于第二打光状态时相应地打开第一子拍照机构，在第四面光源处于第二打光状态时相应地打开第二子拍照机构，并且第一、第二、第三和第四面光源不同时处于第二打光状态，从而能够对待检测塑料容器的身部的四个面进行透射图像采集。

2.根据权利要求1所述的具有自纠正功能的塑料容器检测系统，其特征在于，所述第三图像采集工位对待检测塑料容器的身部进行采集。

3.根据权利要求2所述的具有自纠正功能的塑料容器检测系统，其特征在于，所述第一图像采集工位对待检测塑料容器的顶部进行采集，所述第二图像采集工位对待检测塑料容器的底部进行采集。

4.根据权利要求1所述的具有自纠正功能的塑料容器检测系统，其特征在于，对待检测塑料容器的顶部进行采集的图像采集工位包括顶部打光单元和顶部拍照单元，所述顶部打光单元为具有多个第一发光件的环状灯带，且所述多个第一发光件中的每个发光件以不完全相同的角度向待检测塑料容器顶部投射光线。

5.根据权利要求1所述的具有自纠正功能的塑料容器检测系统，其特征在于，对待检测塑料容器的底部进行采集的图像采集工位包括底部打光单元和底部拍照单元，所述底部打光单元为具有多个第二发光件的环状灯带，且所述多个第二发光件中的每个发光件以不完全相同的角度向待检测塑料容器底部投射光线。

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