CN116718615A - 一种透明瓶装食品的视觉检测设备 - Google Patents

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CN116718615A CN202310681958.0A CN202310681958A CN116718615A CN 116718615 A CN116718615 A CN 116718615A CN 202310681958 A CN202310681958 A CN 202310681958A CN 116718615 A CN116718615 A CN 116718615A
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Abstract

本发明涉及食品安全质检设备技术领域，产线为待检测物提供动力、输送导向和防护；瓶身调整装置和瓶身翻转及调整装置用于规整产线输送的待检测物的位置和形态，为后序的视觉识别提供合理的拍照姿态，视觉识别A装置和视觉识别B装置对待检测物进行视觉检测，剔除装置用于剔除检测不合格的待检测物，本发明提供一种透明瓶装食品的视觉检测设备可以满足不同尺寸和规格的瓶装米酒，附加外部设备可实现自动计数、不良记录、警报功能的功能，本设备可自动质检、剔除不合格品，检测结果准确、高效。本设备结构简单，易于维护保养；提升了质检的自动化程度和准确性，提高了生产效率，节约了成本；保证产品合格率，增长经济效益。

Description

一种透明瓶装食品的视觉检测设备
技术领域
本发明涉及食品安全质检设备技术领域，特别是一种透明瓶装食品的视觉检测设备。
背景技术
米酒在我国江南地区又被称为醪糟，它以优质饱满的糯米为主要原料，混合酒曲后发酵而成，口感清甜，香气浓郁，富含多种维生素，具有生津、健胃等保健作用，配合不同的原料还可以做成多种不同口味的风味米酒小吃；现在，由于生产水平的提高和交通的便利，米酒的市场需求逐步扩大，要求实现机械智能化批量生产，对设备的自动化程度和检测准确性要求更高。
米酒的生产流程：选料-原料处理-发酵-煮制-高温杀菌-灌装-质检-包装与保存。当米酒经过高温杀菌后，会采取透明玻璃瓶灌装冷却；冷却完成后，工人会对待检测物进行质检，主要是通过观察米酒色泽是否正常，瓶内有无异物，瓶身是否存在裂缝等。
目前，由于受生产节拍(0.5秒/瓶)和场地的限制，对于流水线上的待检测物，工厂采用多人人工目检和剔除的措施；但在熟练技术人员短缺和人工成本急剧上升的背景下，必须依靠大量检测人员的官能检测的质检模式效率低下、工作强度大，且易产生视觉疲劳，使产品的质检效果不理想。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种透明瓶装食品的视觉检测设备，该视觉检测设备用设备代替人工，提升质检的自动化程度和准确性，避免人工目检缺陷，并且降低人力成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种透明瓶装食品的视觉检测设备，包括
产线，用于输送待检测物；以及沿产线输送方向依次设置的
瓶身调整工装置，用于规整所述产线输送的所述待检测物的位置和形态；
视觉识别A装置，视觉识别A装置包括两个沿产线输送方向两侧对向设置的工业相机，视觉识别A装置用于对经过视觉识别A装置的待检测物的第一方向对向两侧进行视觉检测；
瓶身翻转及调整装置，用于调整待检测物的形态并使待检测物翻转90°；
视觉识别B装置，视觉识别B装置，视觉识别B装置包括两个沿产线输送方向两侧对向设置的工业相机，视觉识别B装置用于对经过视觉识别B装置的待检测物的第二方向对向两侧进行视觉检测，且第二方向与第一方向相互垂直。
作为优选的，所述瓶身调整装置包括在产线两侧对向设置的护栏支架，所述护栏支架为对向位置以及间距可调节的支架。
作为优选的，所述视觉识别A装置和/或视觉识别B装置包括与待检测物中部等高的工业相机、以及在产线两侧分别设置的且用于对待检测物的待检测面补光的光源。
作为优选的，所述视觉识别A装置和/或视觉识别B装置包括底座、垂向导杆、相机支架和相机光源支架，其中垂向导杆的下端可滑动的连接在底座上，垂向导杆的移动自由度为垂直于产线的输送方向；
所述工业相机通过相机支架可滑动定位的安装在垂向导杆上；
所述光源通过相机光源支架安装在垂向导杆上，相机光源支架具有垂直于产线的输送方向的平面自由度和朝向角度自由度。
作为优选的，所述瓶身翻转及调整装置包括翻转板和装置导流杆，其中翻转板为设置在产线上待检测物移动路径上的凸块结构，该凸块结构用于抵接待检测物外壁并使待检测物翻转；所述装置导流杆设置在产线上且对应在翻转板的位置，所述装置导流杆用于引导所述待检测物进入产线后续移动路径。
作为优选的，所述翻转板为具有缓冲性能的硅胶板。
作为优选的，所述装置导流杆的开口为扩口结构或喇叭状。
作为优选的，所述翻转板和所述装置导流杆均可位置可调的安装在产线侧面，以适应不同规格的待检测物检测。
作为优选的，所述产线的输送方向上，所述视觉识别B装置的后方还设置有剔除装置，该剔除装置包括高速气缸、安装在高速气缸端部的缓冲垫、以及用于接收并导出检测不合格待检测物的滑道。
作为优选的，所述透明瓶装食品的视觉检测设备的使用方法如下：
步骤1、产线在生产之前，针对不同尺寸和规格的瓶装米酒，需先调整瓶身调整装置和瓶身翻转及调整装置两装置的导流杆间距，让瓶装米酒能顺畅通过且姿态不变；
步骤2、调整完成后，正常生产，瓶身调整装置对流入的位置和形态多样的瓶装米酒进行规整，为后序的视觉识别A装置提供合理的拍照姿态；
步骤3、视觉识别A装置对规整后的瓶装米酒进行拍照及检测，包括检测米酒色泽是否正常，瓶内有无异物，瓶身是否存在裂缝等；并把数据上传控制系统数据处理中心；
步骤4、经过第一道检测的瓶装米酒流入瓶身翻转及调整装置，翻转板使瓶装米酒翻转90°，然后装置导流杆和防护栏对翻转后的瓶装米酒进行规整，为后序的视觉识别B装置提供合理的拍照姿态；
步骤5、视觉识别B装置对规整后的瓶装米酒2进行拍照、检测；并把数据上传控制系统数据处理中心；
步骤6、数据处理中心会对视觉识别A装置和视觉识别B装置上传的数据进行识别，把不合格的瓶装米酒在控制剔除装置通过剔除装置剔出正常生产序列，然后不合格品会随着滑道流流出；
步骤7、检测合格的瓶装米酒会随产线流入后续的包装工序。
使用本发明的有益效果是：
本发明提供一种透明瓶装食品的视觉检测设备可以满足不同尺寸和规格的瓶装米酒，附加外部设备可实现自动计数、不良记录、警报功能的功能，本设备可自动质检、剔除不合格品，检测结果准确、高效。本设备结构简单，易于维护保养；提升了质检的自动化程度和准确性；提高了生产效率，节约了成本；保证产品合格率，增长经济效益。
附图说明
图1为本发明透明瓶装食品的视觉检测设备的外形图。
图2为本发明透明瓶装食品的视觉检测设备的结构示意图。
图3为瓶身调整装置的示意图。
图4为视觉识别装置结构示意图。
图5为瓶身翻转及调整装置结构示意图。
图6为剔除装置结构示意图。
附图标记包括：
1—产线、101—产线导流杆、2—待检测物、3—整机外罩、301—外框骨架、4—瓶身调整装置、401—护栏支架、5—视觉识别A装置、501—工业相机、502—相机光源支架、503—光源、6—瓶身翻转及调整装置、601—翻转板、602—装置导流杆、603—防护栏、7—视觉识别B装置、8—剔除装置、801—高速气缸、802—缓冲垫、803—滑道、9—电气控制柜。
具体实施方式
为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。
实施例1
如图1-图6所示，本实施例提出一种透明瓶装食品的视觉检测设备，包括产线1，用于输送待检测物2；以及沿产线1输送方向依次设置的瓶身调整工装置、瓶身调整工装置、视觉识别A装置5、瓶身翻转及调整装置6和视觉识别B装置7。
瓶身调整工装置，用于规整产线1输送的待检测物2的位置和形态；
视觉识别A装置5，视觉识别A装置5包括两个沿产线1输送方向两侧对向设置的工业相机501，视觉识别A装置5用于对经过视觉识别A装置5的待检测物2的第一方向对向两侧进行视觉检测；
瓶身翻转及调整装置6，用于调整待检测物2的形态并使待检测物2翻转90°；
视觉识别B装置7，视觉识别B装置7，视觉识别B装置7包括两个沿产线1输送方向两侧对向设置的工业相机501，视觉识别B装置7用于对经过视觉识别B装置7的待检测物2的第二方向对向两侧进行视觉检测，且第二方向与第一方向相互垂直。
另外，如图1所示，视觉检测设备还包括整机外罩3是整个设备的防护罩，起防止外部光线对视觉检测结果产生干扰和隔绝自身光源503产生的光污染的作用。电气控制柜9串联各个机械机构和装置，提升质检的自动化程度和准确性，提高生产效率，节约成本，增长经济效益。
本视觉检测设备采取两组独立的视觉识别装置对瓶装米酒进行360°周身检测(检测米酒色泽是否正常，瓶内有无异物，瓶身是否存在裂缝等)。首先，视觉识别A装置5的两只对向工业相机501对规整后瓶装米酒两面进行180°拍照检测；然后瓶身翻转及调整装置6会把瓶装米酒翻转90°；接着，视觉识别B装置7的两只对向工业相机501会对规整后瓶装米酒的另外两面进行180°拍照检测。检测结果判定：有且只有两组视觉识别装置检测都合格，瓶装米酒才会流入下一步生产工序；如果其中一组视觉识别装置检测不合格或两组视觉识别装置检测都不合格，都会判定检测不合格；剔除装置8把不合格品剔出正常生产序列。
以待检测物2为瓶装米酒为例，详细说明本装置的具体结构和用法。
具体的如图2和图3所示，产线1包含是链板输送机和产线导流杆101；链板输送机为瓶装米酒提供输送动力；产线导流杆101为瓶装米酒提供输送导向和防护；链板输送机和线体导流杆材质均采用不锈钢，符合食品安全法。
瓶装米酒采用透明玻璃瓶，要求瓶身没有粘贴标签或打码，光洁透明；透明玻璃瓶的形状可以方形、矩形或圆柱等，不影响检测效果。整机外罩3采用不锈钢型材制作外框骨架301和茶色亚克力板封口，既可以防止外部光线对视觉检测结果产生干扰又可以隔绝自身光源503产生的光污染；同时也可以满足工人随时监控质检过程的需求。
如图3所示，瓶身调整装置4包括在产线1两侧对向设置的护栏支架401，护栏支架401为对向位置以及间距可调节的支架。具体的，瓶身调整装置4用于规整产线1输送的瓶装米酒的位置和形态，为后序的视觉识别提供合理的拍照姿态；瓶身调整装置4包含护栏支架401，护栏支架401采取可调节型支架，可以调节产线导流杆101的位置，控制产线导流杆101的间距，让瓶装米酒能顺畅通过且姿态不变。
视觉识别A装置5和/或视觉识别B装置7包括与待检测物2中部等高的工业相机501、以及在产线1两侧分别设置的且用于对待检测物2的待检测面补光的光源503。
视觉识别A装置5和视觉识别B装置7结构相同，均包含工业相机501、相机光源支架502和光源503；工业相机501采用高速数码CMOS相机和专用镜头，具有高速画面捕捉能力，兼顾高分辨率和高速图像传输；相机光源支架502采取多关节、多角度的设计理念，可以满足工业相机501不同测距和高度的要求，同时也兼顾让光源503在可控范围内任意位置、任意角度的光线照射的功能；光源503使用ODR照明，不仅可以阻止有光泽区域的反射光，而且还产生照明均匀的明亮图像。如图4所示，本实施例中，视觉识别A装置5和/或视觉识别B装置7包括底座、垂向导杆、相机支架和相机光源支架502，其中垂向导杆的下端可滑动的连接在底座上，垂向导杆的移动自由度为垂直于产线1的输送方向；工业相机501通过相机支架可滑动定位的安装在垂向导杆上；光源503通过相机光源支架502安装在垂向导杆上，相机光源支架502具有垂直于产线1的输送方向的平面自由度和朝向角度自由度。
如图5所示，瓶身翻转及调整装置6包括翻转板601和装置导流杆602，其中翻转板601为设置在产线1上待检测物2移动路径上的凸块结构，该凸块结构用于抵接待检测物2外壁并使待检测物2翻转；装置导流杆602设置在产线1上且对应在翻转板601的位置，装置导流杆602用于引导待检测物2进入产线1后续移动路径。作为优选的，翻转板601为具有缓冲性能的硅胶板。装置导流杆602的开口为扩口结构或喇叭状。翻转板601和装置导流杆602均可位置可调的安装在产线1侧面，以适应不同规格的待检测物2检测。
瓶身翻转及调整装置6，包含翻转板601、装置导流杆602和防护栏603；翻转板601采用硅胶板，避免快速流入的瓶装米酒与其发生碰撞而产生损伤；防护栏603设计为喇叭口，可以为翻转的瓶装米酒提供防护和规整；导流杆和防护栏603用于规整翻转后的瓶装米酒的位置和形态，为后序的视觉识别提供合理的拍照姿态；导流杆和防护栏603设计为可调节式，可以适用不同尺寸和规格的瓶装米酒。
如图6所示，产线1的输送方向上，视觉识别B装置7的后方还设置有剔除装置8，该剔除装置8包括高速气缸801、安装在高速气缸801端部的缓冲垫802、以及用于接收并导出检测不合格待检测物2的滑道803。剔除装置8包含高速气缸801、缓冲垫802和滑道803；高速气缸801采用高频度动作气缸，可以高速剔除不合格品，满足瓶装米酒快速流通的生产节拍，不影响正常生产；缓冲垫802材质为高弹性硅胶，当高速气缸801剔除不合格品时，可以缓冲冲击力，避免剧烈碰撞损坏瓶装米酒；滑道803用于把不合格瓶装米酒导入储物筐。
电气控制柜9包含控制系统、数据处理中心、显示器、触摸屏和报警灯等；数据处理中心具有数据处理、自动计数、不良记录、警报功能；显示器实时显示视觉识别A装置5和视觉识别B装置7拍照画面和检测结果，可以让工人随时监控整个检测过程；触摸屏用于更换检测程序，可以适应不同尺寸和规格的瓶装米酒；电气控制柜9串联各个机械机构和装置，提升产线1的自动化程度；提高生产效率，节约生产成本，保证产品合格率，增长经济效益。
实施例2
本实施例以上述实施例1中的透明瓶装食品的视觉检测设备为基础，具体说明透明瓶装食品的视觉检测设备的使用方法和检测流程。
透明瓶装食品的视觉检测设备的使用方法和检测流程具体如下：
步骤1、产线1在生产之前，针对不同尺寸和规格的瓶装米酒，需先调整瓶身调整装置4和瓶身翻转及调整装置6两装置的导流杆间距，让瓶装米酒能顺畅通过且姿态不变；
步骤2、调整完成后，正常生产，瓶身调整装置4对流入的位置和形态多样的瓶装米酒进行规整，为后序的视觉识别A工序提供合理的拍照姿态；
步骤3、视觉识别A装置5对规整后的瓶装米酒进行拍照、检测(检测米酒色泽是否正常，瓶内有无异物，瓶身是否存在裂缝等)；并把数据上传控制系统数据处理中心；
步骤4、经过第一道检测的瓶装米酒流入瓶身翻转及调整装置6，翻转板601使瓶装米酒翻转90°，然后装置导流杆602和防护栏603对翻转后的瓶装米酒进行规整，为后序的视觉识别B工序提供合理的拍照姿态；
步骤5、视觉识别B装置7对规整后的瓶装米酒2进行拍照、检测；并把数据上传控制系统数据处理中心；
步骤6、数据处理中心会对视觉识别A装置55和视觉识别B装置77上传的数据进行算法处理，把不合格的瓶装米酒显示在显示器上，三色警示灯会闪灯提示，同时会控制剔除装置8把不合格品剔出正常生产序列，然后不合格品会随着滑道803流到储物筐；
步骤7、检测合格的瓶装米酒会随产线1流入后续的包装工序。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：包括
产线，用于输送待检测物；以及沿产线输送方向依次设置的
瓶身调整工装置，用于规整所述产线输送的所述待检测物的位置和形态；
视觉识别A装置，视觉识别A装置包括两个沿产线输送方向两侧对向设置的工业相机，视觉识别A装置用于对经过视觉识别A装置的待检测物的第一方向对向两侧进行视觉检测；
瓶身翻转及调整装置，用于调整待检测物的形态并使待检测物翻转90°；
视觉识别B装置，视觉识别B装置，视觉识别B装置包括两个沿产线输送方向两侧对向设置的工业相机，视觉识别B装置用于对经过视觉识别B装置的待检测物的第二方向对向两侧进行视觉检测，且第二方向与第一方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述瓶身调整装置包括在产线两侧对向设置的护栏支架，所述护栏支架为对向位置以及间距可调节的支架。
3.根据权利要求1所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述视觉识别A装置和/或视觉识别B装置包括与待检测物中部等高的工业相机、以及在产线两侧分别设置的且用于对待检测物的待检测面补光的光源。
4.根据权利要求3所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述视觉识别A装置和/或视觉识别B装置包括底座、垂向导杆、相机支架和相机光源支架，其中垂向导杆的下端可滑动的连接在底座上，垂向导杆的移动自由度为垂直于产线的输送方向；
所述工业相机通过相机支架可滑动定位的安装在垂向导杆上；
所述光源通过相机光源支架安装在垂向导杆上，相机光源支架具有垂直于产线的输送方向的平面自由度和朝向角度自由度。
5.根据权利要求1所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述瓶身翻转及调整装置包括翻转板和装置导流杆，其中翻转板为设置在产线上待检测物移动路径上的凸块结构，该凸块结构用于抵接待检测物外壁并使待检测物翻转；所述装置导流杆设置在产线上且对应在翻转板的位置，所述装置导流杆用于引导所述待检测物进入产线后续移动路径。
6.根据权利要求5所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述翻转板为具有缓冲性能的硅胶板。
7.根据权利要求5所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述装置导流杆的开口为扩口结构或喇叭状。
8.根据权利要求1所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述翻转板和所述装置导流杆均可位置可调的安装在产线侧面，以适应不同规格的待检测物检测。
9.根据权利要求1-8任一项所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述产线的输送方向上，所述视觉识别B装置的后方还设置有剔除装置，该剔除装置包括高速气缸、安装在高速气缸端部的缓冲垫、以及用于接收并导出检测不合格待检测物的滑道。
10.根据权利要求9所述的透明瓶装食品的视觉检测设备，其特征在于：所述透明瓶装食品的视觉检测设备的使用方法如下：
步骤1、产线在生产之前，针对不同尺寸和规格的瓶装米酒，需先调整瓶身调整装置和瓶身翻转及调整装置两装置的导流杆间距，让瓶装米酒能顺畅通过且姿态不变；
步骤2、调整完成后，正常生产，瓶身调整装置对流入的位置和形态多样的瓶装米酒进行规整，为后序的视觉识别A装置提供合理的拍照姿态；
步骤3、视觉识别A装置对规整后的瓶装米酒进行拍照及检测，包括检测米酒色泽是否正常，瓶内有无异物，瓶身是否存在裂缝等；并把数据上传控制系统数据处理中心；
步骤4、经过第一道检测的瓶装米酒流入瓶身翻转及调整装置，翻转板使瓶装米酒翻转90°，然后装置导流杆和防护栏对翻转后的瓶装米酒进行规整，为后序的视觉识别B装置提供合理的拍照姿态；
步骤5、视觉识别B装置对规整后的瓶装米酒2进行拍照、检测；并把数据上传控制系统数据处理中心；
步骤6、数据处理中心会对视觉识别A装置和视觉识别B装置上传的数据进行识别，把不合格的瓶装米酒在控制剔除装置通过剔除装置剔出正常生产序列，然后不合格品会随着滑道流流出；
步骤7、检测合格的瓶装米酒会随产线流入后续的包装工序。
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