CN112845120A - 一种包装瓶视觉检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种包装瓶视觉检测设备及方法，包括检测装置、送料装置和出料装置；检测装置包括下夹紧机构和上夹紧机构；送料装置包括第一输送机构和第一摆动机构；第一摆动机构包括第一滑轨、固定在第一滑轨一端的第一电机、第一连板、设在第一连板上的第一吸盘、固定在第一连板上且与第一滑轨滑动配合的第一滑块、第一连杆和第二电机；送料装置包括第二输送机构和第二摆动机构；第二摆动机构包括第二滑轨、固定在第二滑轨一端且驱动第二滑轨摆动的第三电机、第二连板、设在第二连板上的第二吸盘、固定在第二连板上且与第二滑轨滑动配合的第二滑块、第二连杆和第四电机。本发明自动化视觉检测代替人工检测，降低成本，提高效率，以满足市场的需求。

Description

一种包装瓶视觉检测设备及方法

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其是一种包装瓶视觉检测设备及方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，市场对护肤品、化妆品的塑料包装瓶的需求越来越大，塑料瓶生产过程包含检测环节，目前企业对上述产品的检测方式是人工检测，这种检测方式效率低，需要耗费较大的人力，成本高，且正确率较低，已经完全不能满足如今市场的庞大需求和质量的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种包装瓶视觉检测设备及方法，自动化视觉检测代替人工检测，降低成本，提高效率，以满足市场的需求。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种包装瓶视觉检测设备，包括检测装置、设在检测装置一侧的送料装置和设在检测装置另一侧的出料装置；

所述检测装置包括下夹紧机构和上夹紧机构；所述下夹紧机构包括竖直设置的丝杆、用于驱动丝杆旋转的夹紧电机、与丝杆螺纹配合的下夹具、固定在下夹具上的检测电机和固定在检测电机输出轴上的下托盘；所述上夹紧机构包括上夹具、用于驱动上夹具上下移动的夹紧气缸和设在上夹具的上压头，所述上压头枢接在上夹具上；

所述送料装置包括第一输送机构和第一摆动机构；所述第一输送机构包括第一输送带、驱动第一输送带的第一驱动电机和两块平行设在第一输送带上的第一挡板，两第一挡板之间形成送料通道；所述第一摆动机构包括第一滑轨、固定在第一滑轨一端且驱动第一滑轨摆动的第一电机、第一连板、设在第一连板上的第一吸盘、固定在第一连板上且与第一滑轨滑动配合的第一滑块、第一连杆和第二电机，第二电机的输出轴与第一连杆的一端连接，第一连杆的另一端设有第一长形孔，第一连板的上端设有第一转轴，第一转轴设在第一长形孔内；

所述出料装置包括第二输送机构和第二摆动机构；所述第二输送机构包括第二输送带、驱动第二输送带的第二驱动电机和两块平行设在第二输送带上的第二挡板，两第二挡板之间形成出料通道；所述第二摆动机构包括第二滑轨、固定在第二滑轨一端且驱动第二滑轨摆动的第三电机、第二连板、设在第二连板上的第二吸盘、固定在第二连板上且与第二滑轨滑动配合的第二滑块、第二连杆和第四电机，第四电机的输出轴与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端设有第二长形孔，第二连板的上端设有第二转轴，第二转轴设在第二长形孔内。

本发明送料装置和出料装置结构和原理基本相同，设备整体结构简单，能较低成本实现塑料瓶自动检测；送料装置和出料装置分别位于检测装置的两侧，出料装置的第一摆动机构、检测装置、出料装置的第二摆动机构相互协调动作，实现不间断的送料、检测、出料的流水作业，生产效率高；本发明采用横卧输送塑料瓶，可以防止塑料瓶在输送过程意外倾倒而导致停机的问题出现，可以摆动机构可以实现塑料瓶从横卧的输送状态到竖直的检测状态，以及从竖直的检测状态到横卧的输送状态。

作为改进，所述第一挡板的外侧设有若干第一调节杆，所述第一调节杆的一端固定在第一安装座上，另一端与第一挡板连接；所述第二挡板的外侧设有若干第二调节杆，所述第二调节杆的一端固定在第二安装座上，另一端与第二挡板连接。

作为改进，所述第一输送带的输出端设有阻挡板，所述阻挡板上设有第一传感器。

作为改进，所述第二输送带的输入端一侧设有推动气缸，推动气缸的伸缩杆上设有推板。

作为改进，所述第一连板的下端弯折形成第一固定板，第一吸盘固定在第一固定板上，第一连板的上端弯折形成第一连接座，所述第一转轴设在第一安装座上，第一安装座包围第一滑块；所述第二连板的下端弯折形成第二固定板，第二吸盘固定在第二固定板上，第二连板的上端弯折形成第二连接座，所述第二转轴设在第二安装座上，第二安装座包围第二滑块。

作为改进，所述检测装置还包括机架和固定在机架上的安装板，所述安装板呈竖直设置，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和夹紧气缸固定在安装板的背面，所述丝杆的两端通过轴承座固定在安装板的背面，所述第一滑轨、第一连板、第一连杆、第二滑轨、第二连板和第二连杆设在安装板的正面。

作为改进，所述安装板上设有用于检测第一滑轨竖直状态的第一竖直传感器、用于检测第一滑轨水平状态的第一水平传感器、用于检测第二滑轨竖直状态的第二竖直传感器、用于检测第二滑轨水平状态的第二水平传感器。

作为改进，所述安装板的背面于下夹具处设有第一导杆，下夹具上设有与第一导杆配合的第一导向孔；所述安装板的背面于上夹具处设有第二导杆，上夹具上设有与第二导杆配合的第二导向孔。

本发明检测方法，包括以下步骤：

(1)先把塑料瓶卧放在第一输送带上，当塑料瓶到达第一输送带末端位置时，第一电机控制第一滑轨保持竖直，第二电机控制第一连杆向检测装置方向转动，第一连杆的一端带动第一连板连同第一滑块竖直向下移动；

(2)当第一吸盘与塑料瓶接触时第一吸盘工作并吸起塑料瓶；

(3)第二电机反向转动，当第一连杆回到初始位置时，第一电机带动第一滑轨向检测装置方向转动，当第一滑轨运动至水平位置时，第一电机停止转动，第二电机继续转动，将塑料瓶调整至竖直状态；

(4)夹紧电机带动丝杆转动，使下夹具向上移动，同时夹紧气缸带动上夹具向下移动，下托盘和上压头将塑料瓶夹紧，此时第一吸盘停止工作，第一电机和第二电机带动第一连杆和第一连板复位，继续对下一个塑料瓶送料；

(5)当第一吸盘离开塑料瓶后，检测电机通过下托盘带动塑料瓶转动，塑料瓶正前方的视觉检测系统对其继续检测；

(6)在检测的过程中，第三电机和第四电机同时带动第二连杆和第二连板往塑料瓶方向运动；

(7)检测完成后，第二吸盘吸住塑料瓶后，上夹具和下夹具松开塑料瓶，第三电机和第四电机同时带动第二连杆和第二连板复位并将塑料瓶卧放在第二输送带上，第二吸盘停止工作，然后继续对下个塑料瓶工作；

(8)若塑料瓶质量不合格，推动气缸带动推板将该塑料瓶推下第二输送带，如果塑料瓶质量合格，则由第二输送带传送瓶子离开。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明送料装置和出料装置结构和原理基本相同，设备整体结构简单，能较低成本实现塑料瓶自动检测；送料装置和出料装置分别位于检测装置的两侧，出料装置的第一摆动机构、检测装置、出料装置的第二摆动机构相互协调动作，实现不间断的送料、检测、出料的流水作业，生产效率高；本发明采用横卧输送塑料瓶，可以防止塑料瓶在输送过程意外倾倒而导致停机的问题出现，可以摆动机构可以实现塑料瓶从横卧的输送状态到竖直的检测状态，以及从竖直的检测状态到横卧的输送状态。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为检测装置、送料装置和出料装置之间的布局图。

图3为检测装置、送料装置和出料装置之间的关系图。

图4为检测装置示意图。

图5为第一摆动机构示意图。

图6为第二摆动机构示意图。

图7位第一输送机构示意图。

图8为第二输送机构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种包装瓶视觉检测设备，包括检测装置3、设在检测装置3左侧的送料装置1和设在检测装置3右侧的出料装置2，送料装置1和出料装置2结构和原理基本一致，送料装置1用于将横卧的塑料瓶5输送至检测装置3，检测装置3对塑料瓶5检测完后通过出料装置2输出。

如图2至4所示，所述检测装置3包括机架33、固定在机架33上的安装板4、下夹紧机构31和上夹紧机构32，所述上夹紧机构32位于下夹紧机构31的上方且二者固定在安装板4上。所述下夹紧机构31包括竖直设置的丝杆315、用于驱动丝杆315旋转的夹紧电机311、与丝杆315螺纹配合的下夹具316、固定在下夹具316上的检测电机312和固定在检测电机312输出轴上的下托盘314；夹紧电机311通过驱动丝杆315带动下夹具316上下移动，进而实现塑料瓶5的夹紧动作；所述检测电机312竖直向上设置，检测电机312能驱动下托盘314旋转，进而带动塑料瓶5旋转检测；所述丝杆315的两端通过轴承座固定在安装板4的背面，所述夹紧电机311固定在安装板4的背面，所述安装板4的背面于下夹具316处设有第一导杆，下夹具316上设有与第一导杆313配合的第一导向孔。所述上夹紧机构32包括上夹具324、用于驱动上夹具324上下移动的夹紧气缸321和设在上夹具324的上压头322；所述上压头322通过转轴和轴承枢接在上夹具324上，上压头322设在下托盘314的正上方，二者配合实现将塑料瓶5夹紧；所述夹紧气缸321固定在安装板4的背面，所述安装板4的背面于上夹具324处设有第二导杆323，上夹具324上设有与第二导杆323配合的第二导向孔。

如图2所示，所述送料装置1包括第一输送机构11和第一摆动机构12。如图7所示。所述第一输送机构11包括第一输送带111、驱动第一输送带111的第一驱动电机114和两块平行设在第一输送带111上的第一挡板112，两第一挡板112之间形成送料通道；所述第一挡板112的外侧设有若干第一调节杆113，所述第一调节杆113的一端固定在第一安装座上，另一端与第一挡板112连接；所述第一输送带111的输出端设有阻挡板115，所述阻挡板115上设有第一传感器116，第一传感器116用于检测塑料瓶5的位置，当塑料瓶5达到第一输送带111末端时，第一传感器116控制第一输送带111停止，以方便吸盘吸住塑料瓶5。如图3、5所示，所述第一摆动机构12包括第一滑轨122、固定在第一滑轨122一端且驱动第一滑轨122摆动的第一电机121、第一连板123、设在第一连板123上的第一吸盘126、固定在第一连板123上端且与第一滑轨122滑动配合的第一滑块127、第一连杆125和第二电机124；所述第一电机121和第二电机124固定在安装板4的背面，所述第一滑轨122、第一连板123和第一连杆125设在安装板4的正面；第一电机121的输出轴与第一滑轨122的上端通过螺栓固定连接，第一电机121的旋转能带动第一滑轨122旋转摆动；第二电机124的输出轴与第一连杆125的一端连接，第一连杆125的另一端设有第一长形孔，第一连板123的上端设有第一转轴，第一转轴设在第一长形孔内；所述第一连板123的下端弯折形成第一固定板1231，第一吸盘126固定在第一固定板1231上，第一连板123的上端两侧弯折形成第一连接座1232，所述第一转轴设在第一安装座1232上，第一安装座1232包围第一滑块127。如图3所示，所述安装板4上设有用于检测第一滑轨122竖直状态的第一竖直传感器13和用于检测第一滑轨122水平状态的第一水平传感器14。

如图2所示，所述出料装置2包括第二输送机构21和第二摆动机构22。如图8所示，所述第二输送机构21包括第二输送带211、驱动第二输送带211的第二驱动电机214和两块平行设在第二输送带211上的第二挡板212，两第二挡板212之间形成出料通道；所述第二挡板212的外侧设有若干第二调节杆213，所述第二调节杆213的二端固定在第二安装座上，另一端与第二挡板212连接；所述第二输送带211的输入端一侧设有推动气缸215，推动气缸215的伸缩杆上设有推板216。如图3、6所示，所述第二摆动机构22包括第二滑轨222、固定在第二滑轨222一端且驱动第二滑轨222摆动的第三电机221、第二连板223、设在第二连板223上的第二吸盘226、固定在第二连板223上且与第二滑轨222滑动配合的第二滑块227、第二连杆225和第四电机224；所述第三电机221和第四电机224固定在安装板4的背面，所述第二滑轨222、第二连板223和第二连杆225设在安装板4的正面；第三电机221的输出轴与第二滑轨222的上端通过螺栓固定连接，第三电机221的旋转能带动第二滑轨222旋转摆动；第四电机224的输出轴与第二连杆225的一端连接，第二连杆225的另一端设有第二长形孔，第二连板223的上端设有第二转轴，第二转轴设在第二长形孔内；所述第二连板223的下端弯折形成第二固定板2231，第二吸盘226固定在第二固定板2231上，第二连板223的上端两侧弯折形成第二连接座2232，所述第二转轴设在第二安装座2232上，第二安装座2232包围第二滑块227。如图3所示，所述安装板4上设有用于检测第二滑轨222竖直状态的第二竖直传感器23和用于检测第二滑轨222水平状态的第二水平传感器24。

本发明检测方法，包括以下步骤：

(1)先把塑料瓶5卧放在第一输送带111上，当塑料瓶5到达第一输送带111末端位置时，第一电机121控制第一滑轨122保持竖直，第二电机124控制第一连杆125向检测装置3方向转动，第一连杆125的一端带动第一连板123连同第一滑块127竖直向下移动；

(2)当第一吸盘126与塑料瓶5接触时第一吸盘126工作并吸起塑料瓶5；

(3)第二电机124反向转动，当第一连杆125回到初始位置时，第一电机121带动第一滑轨122向检测装置3方向转动，当第一滑轨122运动至水平位置时，第一电机121停止转动，第二电机124继续转动，将塑料瓶5调整至竖直状态；

(4)夹紧电机311带动丝杆315转动，使下夹具316向上移动，同时夹紧气缸321带动上夹具324向下移动，下托盘314和上压头322将塑料瓶5夹紧，此时第一吸盘126停止工作，第一电机121和第二电机124带动第一连杆125和第一连板123复位，继续对下一个塑料瓶5送料；

(5)当第一吸盘126离开塑料瓶5后，检测电机312通过下托盘314带动塑料瓶5转动，塑料瓶5正前方的视觉检测系统对其继续检测；

(6)在检测的过程中，第三电机221和第四电机224同时带动第二连杆225和第二连板223往塑料瓶5方向运动；

(7)检测完成后，第二吸盘226吸住塑料瓶5后，上夹具324和下夹具316松开塑料瓶5，第三电机221和第四电机224同时带动第二连杆225和第二连板223复位并将塑料瓶5卧放在第二输送带211上，第二吸盘226停止工作，然后继续对下个塑料瓶5工作；

(8)若塑料瓶5质量不合格，推动气缸215带动推板216将该塑料瓶5推下第二输送带211，如果塑料瓶5质量合格，则由第二输送带211传送瓶子离开。

本发明送料装置1和出料装置2结构和原理基本相同，设备整体结构简单，能较低成本实现塑料瓶5自动检测；送料装置1和出料装置2分别位于检测装置3的两侧，出料装置2的第一摆动机构12、检测装置3、出料装置2的第二摆动机构22相互协调动作，实现不间断的送料、检测、出料的流水作业，生产效率高；本发明采用横卧输送塑料瓶5，可以防止塑料瓶5在输送过程意外倾倒而导致停机的问题出现，可以摆动机构可以实现塑料瓶5从横卧的输送状态到竖直的检测状态，以及从竖直的检测状态到横卧的输送状态。

Claims (9)

1.一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：包括检测装置、设在检测装置一侧的送料装置和设在检测装置另一侧的出料装置；

所述检测装置包括下夹紧机构和上夹紧机构；所述下夹紧机构包括竖直设置的丝杆、用于驱动丝杆旋转的夹紧电机、与丝杆螺纹配合的下夹具、固定在下夹具上的检测电机和固定在检测电机输出轴上的下托盘；所述上夹紧机构包括上夹具、用于驱动上夹具上下移动的夹紧气缸和设在上夹具的上压头，所述上压头枢接在上夹具上；所述送料装置包括第一输送机构和第一摆动机构；所述第一输送机构包括第一输送带、驱动第一输送带的第一驱动电机和两块平行设在第一输送带上的第一挡板，两第一挡板之间形成送料通道；所述第一摆动机构包括第一滑轨、固定在第一滑轨一端且驱动第一滑轨摆动的第一电机、第一连板、设在第一连板上的第一吸盘、固定在第一连板上且与第一滑轨滑动配合的第一滑块、第一连杆和第二电机，第二电机的输出轴与第一连杆的一端连接，第一连杆的另一端设有第一长形孔，第一连板的上端设有第一转轴，第一转轴设在第一长形孔内；

所述出料装置包括第二输送机构和第二摆动机构；所述第二输送机构包括第二输送带、驱动第二输送带的第二驱动电机和两块平行设在第二输送带上的第二挡板，两第二挡板之间形成出料通道；所述第二摆动机构包括第二滑轨、固定在第二滑轨二端且驱动第二滑轨摆动的第三电机、第二连板、设在第二连板上的第二吸盘、固定在第二连板上且与第二滑轨滑动配合的第二滑块、第二连杆和第四电机，第四电机的输出轴与第二连杆的一端连接，第二连杆的另一端设有第二长形孔，第二连板的上端设有第二转轴，第二转轴设在第二长形孔内。

2.根据权利要求1所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述第一挡板的外侧设有若干第一调节杆，所述第一调节杆的一端固定在第一安装座上，另一端与第一挡板连接；所述第二挡板的外侧设有若干第二调节杆，所述第二调节杆的一端固定在第二安装座上，另一端与第二挡板连接。

3.根据权利要求1所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述第一输送带的输出端设有阻挡板，所述阻挡板上设有第一传感器。

4.根据权利要求1所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述第二输送带的输入端一侧设有推动气缸，推动气缸的伸缩杆上设有推板。

5.根据权利要求1所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述第一连板的下端弯折形成第一固定板，第一吸盘固定在第一固定板上，第一连板的上端弯折形成第一连接座，所述第一转轴设在第一安装座上，第一安装座包围第一滑块；所述第二连板的下端弯折形成第二固定板，第二吸盘固定在第二固定板上，第二连板的上端弯折形成第二连接座，所述第二转轴设在第二安装座上，第二安装座包围第二滑块。

6.根据权利要求1所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述检测装置还包括机架和固定在机架上的安装板，所述安装板呈竖直设置，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和夹紧气缸固定在安装板的背面，所述丝杆的两端通过轴承座固定在安装板的背面，所述第一滑轨、第一连板、第一连杆、第二滑轨、第二连板和第二连杆设在安装板的正面。

7.根据权利要求6所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述安装板上设有用于检测第一滑轨竖直状态的第一竖直传感器、用于检测第一滑轨水平状态的第一水平传感器、用于检测第二滑轨竖直状态的第二竖直传感器、用于检测第二滑轨水平状态的第二水平传感器。

8.根据权利要求6所述的一种包装瓶视觉检测设备，其特征在于：所述安装板的背面于下夹具处设有第一导杆，下夹具上设有与第一导杆配合的第一导向孔；所述安装板的背面于上夹具处设有第二导杆，上夹具上设有与第二导杆配合的第二导向孔。

9.一种如权利要求1所述的包装瓶视觉检测设备的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先把塑料瓶卧放在第一输送带上，当塑料瓶到达第一输送带末端位置时，第一电机控制第一滑轨保持竖直，第二电机控制第一连杆向检测装置方向转动，第一连杆的一端带动第一连板连同第一滑块竖直向下移动；

(2)当第一吸盘与塑料瓶接触时第一吸盘工作并吸起塑料瓶；

(3)第二电机反向转动，当第一连杆回到初始位置时，第一电机带动第一滑轨向检测装置方向转动，当第一滑轨运动至水平位置时，第一电机停止转动，第二电机继续转动，将塑料瓶调整至竖直状态；

(4)夹紧电机带动丝杆转动，使下夹具向上移动，同时夹紧气缸带动上夹具向下移动，下托盘和上压头将塑料瓶夹紧，此时第一吸盘停止工作，第一电机和第二电机带动第一连杆和第一连板复位，继续对下一个塑料瓶送料；

(5)当第一吸盘离开塑料瓶后，检测电机通过下托盘带动塑料瓶转动，塑料瓶正前方的视觉检测系统对其继续检测；

(6)在检测的过程中，第三电机和第四电机同时带动第二连杆和第二连板往塑料瓶方向运动；

(7)检测完成后，第二吸盘吸住塑料瓶后，上夹具和下夹具松开塑料瓶，第三电机和第四电机同时带动第二连杆和第二连板复位并将塑料瓶卧放在第二输送带上，第二吸盘停止工作，然后继续对下个塑料瓶工作；

(8)若塑料瓶质量不合格，推动气缸带动推板将该塑料瓶推下第二输送带，如果塑料瓶质量合格，则由第二输送带传送瓶子离开。

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