CN115508363A - 一种多角度机器视觉检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及瓶盖加工生产领域，具体为一种多角度机器视觉检测设备，包括机架、连接块一、摄像头、补光灯、输送带和控制系统，所述机架侧壁上设有俩个通孔一，所述输送带穿过通孔一固定安装在机架上，所述机架上固定安装有五个连接块一，五个所述连接块一上均固定安装有摄像头，所述机架内部顶端固定安装有补光灯，五个所述摄像头镜头共同拍摄输送带输送的瓶盖，所述连接块一上安装有用于防止灰尘停留在摄像头镜片上的防遮挡装置，本发明通过防遮挡装置代替摄像机镜头承受灰尘，当灰尘积累被系统识别到时，自动将灰尘移开，防止灰尘遮挡镜头，在2秒之内，排除灰尘对摄像头成像的影响，减少维护时间，提高生产效率。

Description

一种多角度机器视觉检测设备

技术领域

本发明涉及瓶盖加工生产领域，具体为一种多角度机器视觉检测设备。

背景技术

机械自动化生产中，自动检测设备是不可或缺的重要组成部分，而视觉检测是自动检测设备中较为常见的检测设备，主要应用于外观、尺寸、缺陷、划痕、毛刺、脏污等检测。

在瓶盖的自动化生产中，使用的视觉检测设备对瓶盖的尺寸、缺损、污渍、中心图案偏移等进行检测，通过多个摄像头对瓶盖的不同角度进行拍摄，检测瓶盖是否合格，检测对环境要求较高，由于输送瓶盖流水线的运转速度较快，容易扬尘附在摄像头镜片上，灰尘小面积污渍对成像有影响，不仅会影响通光量，也会影响清晰度，会被识别系统误认为是缺损或污渍，将合格的瓶盖都给剔除掉，在这种情况下，通常工人会停止流水线，对摄像头镜头进行维护擦拭，因为视觉检测会受光线的影响，设备装有摄像头的部位都较为狭小，减少光线的影响，使工人擦拭起来颇为困难，甚至需要拆开部分结构才能擦拭镜头，由于多个摄像头安装在不同位置，需要逐个擦拭，耗费十几甚至几十分钟，使得流水线停止时间过长，影响生产效率。

为此，提出一种多角度机器视觉检测设备，通过防遮挡装置代替摄像机镜头承受灰尘，当灰尘积累被系统识别到时，自动将灰尘移开，防止灰尘遮挡镜头，在2秒之内，排除灰尘对摄像头成像的影响，减少维护时间，提高生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多角度机器视觉检测设备，通过防遮挡装置代替摄像机镜头承受灰尘，当灰尘积累被系统识别到时，自动将灰尘移开以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多角度机器视觉检测设备，包括机架、五个连接块一、五个摄像头、补光灯、输送带和控制系统，所述机架侧壁上设有俩个相互连通的通孔一，所述输送带穿过通孔一螺纹连接在机架上，所述机架上螺纹连接有五个连接块一，五个所述连接块一上均螺纹连接有摄像头，所述机架内部顶端螺纹连接有补光灯，一个所述摄像头通过连接块一螺纹连接在机架顶部，且摄像头安装在补光灯的上空，且摄像头通过补光灯设有的通孔照在输送带顶部，另外四个所述摄像头在连接块一上偏移45°安装镜头照向输送带在机架的中心位置，五个所述摄像头共同拍摄输送带上输送的瓶盖，每个所述连接块一上均安装有用于防止摄像头的视线被灰尘等杂质遮挡的防遮挡装置，五个所述摄像头用于检测瓶盖侧面和顶面是否存在污渍和细小划痕，需要避免光照的影响，安装在机架比较密闭的内部，另外还有其他的摄像头安装在机架外部，用于检测瓶盖底部的形状，受光线影响不大，工人可轻易的擦拭该摄像头，不需要额外的安装防遮挡装置来清理灰尘，瓶盖被检测完底部的形状后输送带将瓶盖带进一翻转装置将瓶盖顶面和底面翻转，顶面在上露出，所述输送带将瓶盖输送进机架内检测瓶盖的顶面和侧面，一般的一个瓶盖检测的时间在0.5秒，输送带运行速度较快，容易扬起灰尘，在所述机架内部的五个摄像头工人较难清理灰尘，五个所述摄像头均需要安装有防遮挡装置来清理灰尘，所述防遮挡装置由物料单元、进给单元和薄膜卷筒组成，所述连接块一上螺纹连接有连接块二，所述连接块二上设有连接杆一和连接杆二，所述连接块二呈三角状，一角与所述连接块一螺纹连接，另外两角各连接有所述连接杆一和连接杆二，所述连接杆一上安装有物料单元，所述连接杆二上安装有进给单元；

所述物料单元包括盒体一和盒盖一，所述盒体一熔接在连接杆一上，且连接杆一的末端穿过盒体一设在盒体一内部，所述盒体一远离连接块二的一端开设有用于取放薄膜卷筒的开口一，所述盒体一开口端套装有用于密封开口一的盒盖一；

所述进给单元包括盒体二、盒盖二、电机、制动器和空管，所述盒体二熔接在连接杆二上，且连接杆二的末端穿过盒体二设在盒体二内部，所述盒体二远离连接块二的一端开设有用于方便固定透明膜的开口二，所述盒体二开口端套装有用于密封开口的盒盖二，所述空管活动连接在连接杆二上，所述电机螺纹连接有制动器，所述制动器螺纹连接在盒盖二上，所述电机的输出端穿过盒盖二设有的通孔二进入盒体二内部，且电机的输出端在盒体二内部键连接空管，所述空管内部上下设有大小不同的深孔，且大的深孔一套装在连接杆上，小的深孔二与电机的输出端进行键连接；

所述薄膜卷筒套装在连接杆一上，所述薄膜卷筒的透明膜从盒体一侧壁上设有的通孔三伸出盖在摄像头镜片上，所述透明膜的宽度大于摄像头镜片的宽度，所述透明膜可以完全覆盖住摄像头镜片，再通过所述盒体二侧壁上设有的通孔四伸进盒体四，且在盒体二内部摊开固定连接在空管上，避免所述透明膜起皱，影响所述摄像头拍摄，进而影响检测结果，所述盒体一和盒体二的顶部开口与盒盖一和盒盖二的内槽过盈配合，盒盖一和盒盖二通过人力直接套装在盒盖一和盒盖二上。

优选的，所述摄像头胶粘有胶圈，所述胶圈呈敞口状，所述薄膜卷筒的透明膜盖在胶圈上，避免所述透明膜直接盖在摄像头镜片上，在所述电机通过空管拉动透明膜时，所述透明膜与摄像头的镜片之间产生摩擦，所述摄像头镜片受摩檫力被刮花，造成不必要的设备损耗，所述胶圈呈敞口状使摄像头更好采光，避免胶圈在补光灯的光照下形成阴影，影响所述摄像头拍摄，进而影响检测结果。

优选的，所述盒体二内部侧壁上设有感应压板，当所述防遮挡装置运作较长时间后，还未到工厂设备的常规维护时间，一般设备维护周期为120天，由于工厂扬起的灰尘过多，所述进给装置运转频率超出工厂预期，所述空管收卷透明膜后直径增大，所述薄膜卷筒上的透明膜快使用完时，所述空管带着卷起的透明膜碰到盒体二内部侧壁上设有感应压板，所述感应压板反映到检测设备的显示器，提醒工人更换所反映的防遮挡装置的薄膜卷筒，所述感应压板反应时，所述薄膜卷筒上的透明膜仍有些余量让防遮挡装置持续运作多次，使工作线不需要直接停止进行更换填充防遮挡装置，可以在两天之内在填补瓶盖物料或其他空余时间进行更换填充好的防遮挡装置。

优选的，所述连接杆一末端螺纹连接有压块，旋转压块，对所述薄膜卷筒进行加压，增大薄膜卷筒旋转的摩檫力，所述制动器用于电机运作后锁紧空管，所述压块配合制动器在电机运作后，对所述透明膜保持有一定的牵引力，使所述透明膜绷直不出现褶皱，保证摄像头正常工作，不应透明膜出现褶皱影响摄像头拍摄，进而影响检测结果。

优选的，所述盒体一和盒体二安装在摄像头两旁，且盒体一和盒体二与摄像头之间的距离不超过1CM，且盒体一与盒体二侧壁上设有的通孔三和通孔四相对平行设在摄像头两旁，使所述透明膜裸露在防遮挡装置外的部分尽可能的短，减少所述透明膜不必要的浪费，使透明膜能更多的使用在遮挡镜头上，延长防遮挡装置的更换填充薄膜卷筒时间，减少更换次数，增加工作线的工作效率。

优选的，所述薄膜卷筒的透明膜的厚度大于0.1MM，减少透明膜出现褶皱的可能性，保证摄像头的正常拍摄。

优选的，所述盒体一和盒体二侧壁上的通孔三和通孔四底端胶粘有软块，所述盒体一安装的软块是为了避免电机运作时，拉动所述薄膜卷筒，所述透明膜直接与盒体一侧壁上的通孔三边缘接触摩擦，使透明膜被刮花，影响所述摄像头拍摄，进而影响检测结果，所述盒体一安装有软块，所以所述盒体二安装安装有软块，保证所述盒体一和盒体二侧壁上的通孔三和通孔四在平行高度，使所述透明膜可以平行的伸进伸出盒体一和盒体二侧壁上的通孔三和通孔四，避免为未完全盖住胶圈留有缝隙，使灰尘进入到镜头上，或过度的牵拉透明膜压在胶圈上出现褶皱。

优选的，所述空管上固定安装有两个细针，方便对所述防遮挡装置进行维护时，将所述透明膜固定安装在空管上，两个所述细针将透明膜摊开安装，防止所述透明膜蜷缩着被空管卷起，出现褶皱的同时还减少盒体二内部空间，提前的触碰到感应压板。

优选的，所述盒体二的通孔上转动安装有夹板和扭簧，所述扭簧的力臂抵在夹板和盒体二上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、通过防遮挡装置的透明膜挡住摄像机镜头代替镜头承受灰尘，当灰尘积累被系统识别到时，自动更换粘有灰尘的透明膜，未粘有灰尘的透明膜遮挡镜头，在数秒之内，排除灰尘对摄像头成像的影响，不需要工人停止工作线，在狭窄的机架内进行人工擦拭摄像头，减少维护时间，提高生产效率。

2、通过摄像头胶粘有胶圈，胶圈呈敞口状，薄膜卷筒的透明膜盖在胶圈上，避免透明膜直接盖在摄像头镜片上，在进给单元拉动透明膜时，透明膜与摄像头的镜片之间产生摩擦，摄像头镜片受摩檫力被刮花，造成不必要的设备损耗，胶圈呈敞口状使摄像头更好采光，避免胶圈在补光灯的光照下形成阴影，影响所述摄像头拍摄，进而影响检测结果。

3、进给单元的盒体二内部侧壁上设有感应压板，当防遮挡装置运作较长时间后，还未到工厂设备的常规维护时间，工厂扬起的灰尘过多，进给装置运转频率超出工厂预期，空管收卷透明膜后直径增大，薄膜卷筒上的透明膜快使用完时，空管带着卷起的透明膜碰到盒体二内部侧壁上设有感应压板，感应压板反映到检测设备的显示器，提醒工人更换所反映的防遮挡装置的薄膜卷筒，感应压板反应时，薄膜卷筒上的透明膜仍有些余量让防遮挡装置持续运作多次，使工作线不需要直接停止进行更换填充防遮挡装置，可以在两天之内在填补瓶盖物料或其他空余时间进行更换填充好的防遮挡装置，提高生产效率，避免直接停止工作线进行维护。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为图4的B-B剖视图；

图6为图4的C-C剖视图；

图7为图4的D-D剖视图；

图8为本发明的部分结构示意图；

图9为本发明的第二实例结构示意图。

图中：1、机架；2、输送带；3、连接块一；4、摄像头；5、补光灯；6、薄膜卷筒；6001、透明膜；7、连接块二；7001、连接杆一；7002、连接杆二；8、盒体一；9、盒盖一；10、盒体二；11、盒盖二；12、电机；13、制动器；14、空管；15、胶圈；16、感应压板；17、软块；18、细针；19、夹板；20、扭簧；21、压块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种多角度机器视觉检测设备，技术方案如下：

一种多角度机器视觉检测设备，包括1、机架；2、输送带；3、连接块一；4、摄像头；5、补光灯；6、薄膜卷筒；6001、透明膜；7、连接块二；7001、连接杆一；7002、连接杆二；8、盒体一；9、盒盖一；10、盒体二；11、盒盖二；12、电机；13、制动器；14、空管；15、胶圈；16、感应压板；17、软块；18、细针；19、夹板；20、扭簧；21、压块。

机架1是密闭结构，将五个摄像头4盖住，减少外部光照对摄像头4拍摄造成影响，机架1侧壁上设有俩个相互连通的通孔一，输送带2穿过通孔螺纹连接在机架1上，机架1上螺纹连接有多个连接块一3，五个连接块一3上均螺纹连接有摄像头4，连接块一3呈L型，一边螺纹连接在机架1上，一边螺纹连接有摄像头4，机架1内部顶端螺纹连接有补光灯5，补光灯5垂吊在输送带2上空，补光灯5呈环状，四个摄像头4通过连接块一3均匀安装在输送带2周围，且四个摄像头4位于补光灯的下侧，另一个摄像头4通过连接块一3安装在机架1顶部，且摄像头4安装在补光灯5的上空，一个摄像头4通过补光灯5设有的通孔五照在输送带2顶部，在输送带2四周安装的四个摄像头4在连接块一3上倾斜45°安装，五个摄像头4镜头均对准在输送带2的一处中间位置来拍摄输送带2输送的瓶盖，连接块一3上安装摄像头4底边螺纹有连接块二7，连接块二7上设有连接杆一7001和连接杆二7002，连接块二7呈三角状，一角与连接块一3螺纹连接，另外两角各连接有连接杆一7001和连接杆二7002，盒体一8熔接在连接杆一7001上，且连接杆一7001的末端穿过盒体一8设在盒体一8内部，盒体一8远离连接块二7的一端开设有用于取放薄膜卷筒6的开口一，盒体一8开口端套装有用于密封开口一的盒盖一9，盒体二10熔接在连接杆二7002上，且连接杆二7002的末端穿过盒体二10设在盒体二10内部，盒体二10远离连接块二7的一端开设有用于方便固定透明膜6001的开口二，盒体二10开口端套装有用于密封开口二的盒盖二11，空管14活动安装在连接杆二7002上，电机12螺纹连接有制动器13，制动器13螺纹连接在盒盖上，电机12是微型的电动马达，电机12的输出端穿过盒盖二11设有的通孔二进入盒体二10内部，且电机12的输出端在盒体二10内部键连接空管14，薄膜卷筒6活动安装在连接杆一7001上，薄膜卷筒6的透明膜6001从盒体一8侧壁上设有的通孔三伸出盖在摄像头4镜片上，再通过盒体二10侧壁上设有的通孔四进入盒体二10，且在盒体二10内部固定安装在空管14上，摄像头4胶粘有胶圈15，涂抹胶水时应点涂在套装在摄像头4胶圈15的开端沿边与摄像头4机身连接处，防止过多胶水未完全干涸流动粘在摄像头4镜片上，胶圈15呈敞口状，薄膜卷筒6的透明膜6001盖在胶圈15上，盒体二10内部侧壁上设有感应压板16，连接杆一7001末端固定安装有压块21，盒体一8和盒体二10安装在摄像头4两旁，且盒体一8与盒体二10侧壁上设有的通孔三和通孔四相对平行设在摄像头4两旁，且盒体一8和盒体二10与摄像头4之间的距离为5MM，薄膜卷筒6的透明膜6001的厚度大于0.1MM，盒体一8和盒体二10侧壁上的通孔三和通孔四底端胶粘有软块17，空管14二上焊接有用于固定透明膜6001的两个细针18。

工作线运作时，扬起的灰尘落在透明膜6001上，积累的灰尘被摄像头4拍摄瓶盖时一起拍摄到，传输进检测系统，被检测系统识别认为该瓶盖存在问题，检测设备设有的剔除装置将瓶盖剔除，当一个摄像头4连续两次拍摄的瓶盖都被检测系统识别存在缺陷，剔除装置将瓶盖都剔除掉时，控制系统对电机12通电，电机12连接有时间继电器，在2秒时间内，电机12带动空管14旋转，拉动卷起透明膜6001，将露在外面的透明膜6001拉进盒体二10，同时薄膜卷筒6被拉动，新的未粘过灰尘的透明膜6001从盒体一8内被拉出，盖在胶圈15上，控制系统设置的时间到达，电机12失电停止，制动器13失电制动，与压块21的摩檫力绷紧透明膜6001。

在对防遮挡装置进行维护时，拆卸机架1，松开连接块二7连接连接块一3的螺钉，断开电机12和感应压板16的连线，将防遮挡装置从机架1中取出，放置在相应的工作台，松开制动器13的螺钉，将电机12和制动器13与盒盖二11分开，拔出盒盖一9和盒盖二11，剪掉相连的透明膜6001，从连接杆一7001取下压块21，从盒体一8和盒体二10中取出空管14和薄膜卷筒6，解开缠在空管14的透明膜6001，将新的薄膜卷筒6装回盒体一8，将透明膜6001从盒体一8侧壁的通孔三伸出，再通过盒体二10侧壁的通孔三伸进盒体二10，将透明膜6001摊开按在空管14的细针18上，转动空管14卷动几圈后，将空管14装回盒体二10，再转动空管14使透明膜6001绷紧，将压块21旋回连接杆一7001，制动器13带着电机12装回盒盖二11，将盒盖一9和盒盖二11装回盒体一8和盒体二10，将防遮挡装置装回机架1，连接块二7螺纹连接连接块一3，透明膜6001抵在胶圈15上，电机12和感应压板16连线，启动电机12旋转空管14将透明膜6001绷直，将机架1装回。

实施例二，请参阅图9，与实施例一不同的是：不安装制动器13，电机12螺纹连接在盒盖二11上，盒体二10侧壁的通孔三上转动安装有夹板19和扭簧20，扭簧20的力臂抵在夹板19和盒体二10内壁上，电机12工作时，电机12转动旋转带动空管14，将透明膜6001顶开夹板19拉回，在电机12转动停止后，夹板19受扭簧20的力将透明膜6001压在盒体二10内壁上，与压板二一起将透明膜6001绷紧。

实施例一与实施例二相比较，实施例一使用制动器13进行制动绷紧透明膜6001，制动器13方便拆卸和使用，但是制动器13价格较高，而实施例二相对于制动器13制作成本低，但是在维修时较难将透明膜6001安装到空管14上，且实施例二制作相对麻烦，综述之下，若工厂环境较差，需要经常对防遮挡装置进行维护，选用实施例一，若工厂环境较好，防遮挡装置维护时间间隔长，可选用实施例二。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多角度机器视觉检测设备，包括机架(1)、五个连接块一(3)、五个摄像头(4)、补光灯(5)、输送带(2)和控制系统，所述机架(1)侧壁上设有两个相互连通的通孔一，所述输送带(2)穿过通孔一固定安装在机架(1)上，所述机架(1)上固定安装有五个连接块一(3)，五个所述连接块一(3)上均固定安装有摄像头(4)，所述机架(1)内部顶端固定安装有补光灯(5)，四个所述摄像头(4)位于补光灯(5)的下侧，且另一个摄像头(4)位于补光灯(5)的上侧，五个所述摄像头(4)共同拍摄输送带(2)上输送的瓶盖；

其特征在于，还包括：

防遮挡装置，每个所述连接块一(3)上均安装有用于防止摄像头(4)的视线被灰尘等杂质遮挡的防遮挡装置。

2.根据权利要求1所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述防遮挡装置由物料单元、进给单元和薄膜卷筒(6)组成，所述连接块一(3)上固定安装有连接块二(7)，所述连接块二(7)上设有连接杆一(7001)和连接杆二(7002)，所述连接杆一(7001)上安装有物料单元，所述连接杆二(7002)上安装有进给单元；

所述物料单元包括盒体一(8)和盒盖一(9)，所述盒体一(8)固定安装在连接杆一(7001)上，且连接杆一(7001)的末端穿过盒体一(8)设在盒体一(8)内部，所述盒体一(8)远离连接块二(7)的一端开设有用于取放薄膜卷筒(6)的开口一，所述盒体一(8)开口端固定安装有用于密封开口一的盒盖一(9)；

所述进给单元包括盒体二(10)、盒盖二(11)、电机(12)、制动器(13)和空管(14)，所述盒体二(10)固定安装在连接杆二(7002)上，且连接杆二(7002)的末端穿过盒体二(10)设在盒体二(10)内部，所述盒体二(10)远离连接块二(7)的一端开设有用于方便固定透明膜(6001)的开口二，所述盒体二(10)开口端固定安装有用于密封开口二的盒盖二(11)，所述空管(14)活动安装在连接杆二(7002)上，所述电机(12)上固定安装有制动器(13)，所述制动器(13)固定安装在盒盖二(11)上，所述电机(12)的输出端穿过盒盖二(11)设有的通孔二进入盒体二(10)内部，且电机(12)的输出端在盒体二(10)内部固定连接空管(14)；

所述薄膜卷筒(6)活动安装在连接杆一(7001)上，所述薄膜卷筒(6)的透明膜(6001)从盒体一(8)侧壁上设有的通孔三伸出盖在摄像头(4)镜片上，再通过盒体二(10)侧壁上设有的通孔四伸进盒体二(10)，且在盒体二(10)内部固定安装在空管(14)上。

3.根据权利要求1所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述摄像头(4)上固定安装有胶圈(15)，所述胶圈(15)呈敞口状，所述薄膜卷筒(6)的透明膜(6001)盖在胶圈(15)上。

4.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述盒体二(10)内部侧壁上设有感应压板(16)。

5.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述连接杆一(7001)末端固定安装有压块(21)。

6.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述盒体一(8)和盒体二(10)安装在摄像头(4)两旁，且盒体一(8)和盒体二(10)与摄像头(4)之间的距离不超过1CM。

7.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述薄膜卷筒(6)的透明膜(6001)的厚度大于0.1MM。

8.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述盒体一(8)和盒体二(10)侧壁上的通孔三和通孔四底端固定安装有软块(17)。

9.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述空管(14)二上固定安装有用于固定透明膜(6001)的两个细针(18)。

10.根据权利要求2所述的一种多角度机器视觉检测设备，其特征在于：所述盒体二(10)侧壁的通孔四上转动安装有夹板(19)和扭簧(20)，所述扭簧(20)的力臂抵在夹板(19)和盒体二(10)内壁上。

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