CN204287065U - 一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及啤酒生产线设备技术领域，具体涉及一种用于检测灌装后啤酒瓶瓶底的装置。一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，包括移载用于灌装啤酒的瓶体的流水线输送机，流水线输送机上设有检测工位，检测工位的周边设有用于对瓶底内壁进行检测的检测装置，包括相机、补光装置和导光装置，相机设置于检测工位左侧的固定于地面的支架上；补光装置用于给瓶体打光；导光装置用于将瓶底的反光导向相机镜头；相机的信号输出连接上位机，用于将采样的数据传输给上位机进行分析。由于采用上述技术方案，本实用新型通过机器视觉拍照方式代替人工传统目视检测，解决了瓶体检测中漏检率高的问题，提升了检测质量，提高了生产效率。

Description

一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置

技术领域

本实用新型涉及啤酒生产线设备技术领域，具体涉及一种用于检测灌装后啤酒瓶瓶底的装置。

背景技术

啤酒是一种大众消费品，2013年产量超过5000万千升，国人平均消费37升多，是时下最受欢迎的酒类饮品之一。啤酒瓶在啤酒被饮用完后需要回收再利用，以节省制造成本，同时也为环境问题减负。但是，受限于生产回收机制的不完善和生产工艺目前存在的缺陷，二次回收的啤酒瓶已经受到外部环境的污染，瓶内往往滋生有害细菌和各类微生物，附着瓶壁而生长的霉斑随处可见，尤其是瓶腔内壁的霉斑更是难于清理干净。如果让这样的瓶体上生产线，灌装啤酒后流入市场，必然威胁消费者的身体健康，而酒类制造商家也会遭到严重投诉和惩罚。一家大型啤酒制造商因为这类问题，每年都会收到几百次这样的投诉。目前国内酒类制造工艺对于瓶体内壁的检测仅仅依靠人工目测，相对于高速度运作的灌装流水线而言，人工目测来检验瓶体内壁霉斑的作业流程无疑是原始而低效的，会严重拖垮整个作业流。另外，人工目测存在较大的漏检问题，主要发生在检测瓶底过程。瓶底部分由于厚度比瓶身部分要大，而且为了起到放置的稳定性和防滑，还在瓶底设有纹路，使得瓶底的光泽度和透光性远低于瓶身侧壁，这些原因造成人工检测的困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，包括移载瓶体的输送机，其上设有检测工位，检测工位的周边设有检测装置，用于检测瓶底内壁的沉淀物来判断酒瓶的灌装是否合格，其特征在于，所述检测装置由相机、补光装置和导光装置组成，所述相机设置于检测工位左侧的支架上，所述支架固定在地面上；

所述补光装置位于瓶体的周边，用于给瓶体打光，增加背景光强度，从而使相机成像更清晰和精确；

所述导光装置位于瓶底的下方，用于将来源于补光装置且透出瓶底的光线导向相机镜头；

所述相机的信号输出端连接上位机，用于将成像数据传输给上位机进行分析，以便判断瓶底是否有沉淀物。

本实用新型通过采用相机配合导光装置和补光装置对瓶体进行照相来检测，实现了瓶底检测的自动化和高效化，提高了作业流水线的工作效率，避免了传统检测工序中存在的人工误检的各种缺陷，提高了检测精度。

所述相机采用面阵相机，所述面阵相机的感光单元采用CCD相机或者CMOS。

所述相机的帧率为50fps～344fps，优选为150fps。

所述相机分辨率为480像素×960像素～960像素×1080像素，优选分辨率为960像素×1080像素。

所述导光装置包括一表面平整且光滑的镜面，所述镜面与水平面呈45度夹角。

所述导光装置的镜面的长宽尺寸均大于瓶底直径，使整个瓶底落在所述导光装置镜面上的投影均位于镜面区域内。

所述补光装置的光源由LED灯组组成，每组LED灯组包括至少两枚LED灯头，任一组LED灯组的至少两枚LED灯头的光线出射面位于同一平面，且围绕一圆心均匀排列后组成一较单个LED灯头的光源出射面更大的光源出射面，位于同一LED灯组上的出射光线成束状射出，以便单个LED灯组的出射光可以覆盖整个瓶身宽度范围。

所述检测工位的两侧分别设有至少一个LED灯组。

优选的，检测工位两侧的LED灯组以瓶体输送方向为对称轴分别对称地设置，即LED灯组的数量为偶数。

所述LED灯头优选采用白色光源的LED制成的LED灯头。

优选的，每组LED灯组包括至少4枚LED灯头。

所述补光装置的光源出射面朝向瓶体的瓶身，且出射角度与水平面呈一定角度。

所述补光装置的光源出射面的垂直高度高于瓶底的垂直高度，瓶底至瓶颈的高度设为L，则，光源出射面与瓶底之间的高度差为L的12.5％～40％，优选33％。

所述补光装置的光源出射角度与水平面呈-45度～60度夹角，优选40度。

所述LED灯头的功率为5w-30w，优选10w。

任一LED灯头上均设有一聚光透镜，避免LED灯头的出射光线过于发散而影响打光效果，通过聚光透镜汇聚光束后有效提高了射入瓶体内的光强，聚光透镜的发散角为5度～60度，优选15度。

所述支架上设有一水平推进机构，用于调整相机镜头与检测工位的距离，所述水平推进机构由电机、蜗杆和底座组成，相机固定于所述底座上，底座底部设有导轨和螺孔，蜗杆穿入螺孔，电机通过齿轮驱动蜗杆正反转，蜗杆的正反转带动底座做左右推进和移出的动作，使得相机的镜头朝检测工位推进或者拉开与检测工位的距离。

所述支架的底部与地面固定的位置设有橡胶垫，避免输送机的震动导致相机镜头产生震动而影响采样效果。

本实用新型工作时，从补光装置发出的光线经由瓶体外壁进入瓶内，通过瓶内壁和瓶内液体的折反射作用，部分光线透过瓶底射出后经导光装置导向而改变光路后射入相机镜头，被捕获的光由相机的光学元件成像并由数据采集卡转换成计算机系统可以处理的数位信息后存入上位机进行处理和分析，以此来判断是否在瓶底存在沉淀物沉积。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型通过机器视觉拍照方式代替人工传统目视检测，解决了瓶体检测中漏检率高的问题，提升了检测质量，提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种主视示意图；

图2为本实用新型的一种仰视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，包括移载瓶体5的输送机1，其上设有检测工位2，检测工位2的周边设有检测装置，用于检测瓶底内壁的沉淀物来判断酒瓶的灌装是否合格，检测装置由相机3、补光装置和导光装置组成，相机3设置于检测工位2左侧的支架4上，相机3的信号输出端连接上位机，用于将成像数据传输给上位机进行分析，以便判断瓶底是否有沉淀物。支架4固定在地面上，支架4的底部与地面固定的位置设有橡胶垫，避免输送机1的震动导致相机3的镜头产生震动而影响采样效果。支架4上设有水平推进机构，用于调整相机3的镜头与检测工位2的距离，水平推进机构由电机601、蜗杆602和底座603组成，相机3固定于底座603上，底座603的底部设有导轨和螺孔604，蜗杆602穿入螺孔604，电机601通过齿轮驱动蜗杆602正反转，蜗杆602的正反转带动底座603做左右推进和移出的动作，使得相机3的镜头朝检测工位2推进或者拉开与检测工位2的距离。

相机3采用面阵相机，感光单元采用CCD相机或者CMOS。相机3的帧率为50fps～344fps，优选为150fps；分辨率为480像素×960像素～960像素×1080像素，优选分辨率为960像素×1080像素。

导光装置位于瓶底的下方，用于将来源于补光装置且透出瓶底的光线导向相机镜头；导光装置包括一表面平整且光滑的镜面7，镜面7与水平面呈45度夹角。镜面7的长宽尺寸均大于瓶底直径，使整个瓶底落在镜面7上的投影均位于镜面区域内。

补光装置位于瓶体5的周边，用于给瓶体5打光，增加背景光强度，从而使相机3成像更清晰和精确。补光装置的光源由LED灯组8组成，每组LED灯组8包括至少两枚LED灯头，任一组LED灯组8的至少两枚LED灯头的光线出射面位于同一平面，且围绕一圆心均匀排列后组成一较单个LED灯头的光源出射面更大的光源出射面，位于同一LED灯组8上的出射光线成束状射出，以便单个LED灯组8的出射光可以覆盖整个瓶身宽度范围。检测工位2的两侧分别设有至少一个LED灯组8。

LED灯头的功率为5w-30w，优选10w。优选采用白色光源的LED制成的LED灯头。任一LED灯头上均设有一聚光透镜，避免LED灯头的出射光线过于发散而影响打光效果，通过聚光透镜汇聚光束后有效提高了射入瓶体内的光强，聚光透镜的发散角为5度～60度，优选15度。

补光装置的光源出射面朝向瓶体5的瓶身，光源出射角度与水平面呈-45度～60度夹角，优选40度。补光装置的光源出射面的垂直高度高于瓶底的垂直高度，瓶底至瓶颈的高度设为L，则，光源出射面与瓶底之间的高度差为L的12.5％～40％，优选33％。当补光装置的光源出射角度与水平面呈-45度～0度夹角，表示光源出射角朝向斜下方；当补光装置的光源出射角度与水平面呈0度～60度夹角，表示光源出射角朝向斜上方。

优选的，检测工位两侧的LED灯组8以瓶体输送方向为对称轴分别对称地设置，即LED灯组8的数量为偶数。每组LED灯组8包括至少4枚LED灯头。

本实用新型通过采用相机配合导光装置和补光装置对瓶体进行照相来检测，实现了瓶底检测的自动化和高效化，提高了作业流水线的工作效率，避免了传统检测工序中存在的人工误检的各种缺陷，提高了检测精度。

本实用新型工作时，从补光装置发出的光线经由瓶体外壁进入瓶内，通过瓶内壁和瓶内液体的折反射作用，部分光线透过瓶底射出后经导光装置导向而改变光路后射入相机镜头，被捕获的光由相机的光学元件成像并由数据采集卡转换成计算机系统可以处理的数位信息后存入上位机进行处理和分析，以此来判断是否在瓶底存在沉淀物沉积。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，包括移载瓶体的输送机，其上设有检测工位，检测工位的周边设有检测装置，用于检测瓶底内壁的沉淀物来判断酒瓶的灌装是否合格，其特征在于，所述检测装置由相机、补光装置和导光装置组成，所述相机设置于检测工位左侧的支架上，所述支架固定在地面上，用于给瓶体打光的所述补光装置位于瓶体的周边，用于将源自补光装置且透出瓶底的光导向相机镜头的所述导光装置位于瓶底下方，所述相机的信号输出端连接上位机，用于将成像数据传输给上位机。

2.根据权利要求1所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述相机采用面阵相机，所述面阵相机的感光单元采用CCD相机或者CMOS；

所述相机的帧率为50fps～344fps；

所述相机分辨率为480像素×960像素～960像素×1080像素。

3.根据权利要求1所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述导光装置包括一表面平整且光滑的镜面，所述镜面与水平面呈45度夹角；

镜面的长宽尺寸均大于瓶底直径，使整个瓶底在镜面上的投影均落入镜面区域内。

4.根据权利要求3所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述补光装置的光源由LED灯组组成，每组LED灯组包括至少两枚LED灯头，任一组LED灯组的至少两枚LED灯头的光线出射面位于同一平面，且围绕一圆心均匀排列后组成一较单个LED灯头的光源出射面更大的光源出射面，位于同一LED灯组上的出射光线成束状射出，以便单个LED灯组的出射光可以覆盖整个瓶身宽度范围；

所述检测工位的两侧分别设有至少一个LED灯组。

5.根据权利要求4所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述LED灯头采用白色光源的LED制成的LED灯头。

6.根据权利要求4或5所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述补光装置的光源出射面朝向瓶体的瓶身，且出射角度与水平面呈-45度～60度夹角。

7.根据权利要求6所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述补光装置的光源出射面的垂直高度高于瓶底的垂直高度，瓶底至瓶颈的高度设为L，则，光源出射面与瓶底之间的高度差为L的12.5％～40％。

8.根据权利要求4或5所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述LED灯头的功率为5w-30w。

9.根据权利要求4或5所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，任一LED灯头上均设有一聚光透镜，聚光透镜的发散角为5度～60度。

10.根据权利要求1所述的一种实时啤酒瓶灌装流水线检测装置，其特征在于，所述支架上设有一水平推进机构，用于调整相机镜头与检测工位的距离，所述水平推进机构由电机、蜗杆和底座组成，相机固定于所述底座上，底座底部设有导轨和螺孔，蜗杆穿入螺孔；

所述支架的底部与地面固定的位置设有用于支架避震的橡胶垫。