CN206270261U - 用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，属于灯检设备领域，提供一种可实现自动化地对瓶体的缺陷进行检测的在线视觉检测设备，包括安装平台、检测单元，每组检测单元包括一台相机、一组分光镜面组和两面分路反光镜面；所述的一组分光镜面组由两面呈“V”形分布的分光镜面组成；所述相机的拍照光路经所述分光镜面组后被分为第一分路和第二分路。本实用新型通过将相机的拍照光路由分光镜面组分为两路，这样可由单台相机实现对瓶体半周以上的区域同时进行拍照；因此本实用新型中可仅使用两组检测单元即可实现对单个瓶体360°的全周向检测，因此可减少相机使用量，进而减少设备组件数量，同时提高检测效率。

Description

用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备

技术领域

本实用新型涉及灯检设备领域，尤其涉及一种用于在线检测瓶体的视觉检测设备。

背景技术

在实际的生产过程中，由于吹瓶过程中环境和温度等因素的影响，容易在吹瓶后的空瓶产品中会出现气泡、黑点等缺陷，进而对盛装液体的质量和瓶体外观带来影响。传统的人工灯检方法，一是在吹瓶后安排1到2人进行人工检测，但实际生产吹瓶产量较高，人工灯检漏检率高；二是在后端对灌装液体后进行液内灯检时，由灯检组人员一起对瓶体进行检测，但此时由于空瓶已经过灌装，因此会造成液体的浪费。尤其在实际生产中，外观的缺陷比例远高于液内的缺陷，因此在吹瓶后对空瓶的外观缺陷进行检测，对企业来说既能降低液体浪费的损失，又能降低后端人工灯检人员的压力，提高液内检测的质量。

另外，现有的灯检机，其通过相机直接对瓶体的外周面进行拍照以实现对瓶体缺陷的视觉检测；但是由于相机直接拍照时的光路无法覆盖并超过瓶体周向上180°的范围。因此，至少需要同时使用三台相机才能实现对瓶体360°全周向的检测。

另外，目前的空瓶检测机主要针对玻璃瓶，且其价格较高，设备较为复杂，不便于维护等缺点。另外，对于一些无菌环境的要求，检测过程中要求不能与瓶体有直接接触。另外，对于塑瓶中常见的气泡缺陷，目前市面上尚未有较好的解决方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种可实现自动化地对瓶体的缺陷进行检测的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，包括安装平台，在安装平台上设有允许瓶体通过的输送通道，还包括至少一组安装在安装平台上的检测单元，每组检测单元包括一台相机、一组分光镜面组和两面分路反光镜面；所述的一组分光镜面组由两面呈“V”形分布的分光镜面组成；所述相机的拍照光路经所述分光镜面组后被分为第一分路和第二分路，并且所述第一分路和第二分路分别由两面分路反光镜面一一对应反射后朝向输送通道内的同一瓶体上。

进一步的是：所述第一分路和第二分路共同对应在同一瓶体的周向上所覆盖的范围不低于瓶体周向上连续的180°所对应的范围。

进一步的是：每组检测单元还包括一面转向镜面，所述转向镜面安装在相机与分光镜面组之间，所述相机的拍照光路经所述转向镜面反射后朝向所述分光镜面组。

进一步的是：所述相机安装在安装平台的下部，并且从相机出来的拍照光路竖直朝上；所述转向镜面呈45°倾斜的设置在相机的正上方。

进一步的是：每组检测单元还包括光源，所述光源朝向瓶体上被拍照面的背侧。

进一步的是：所述光源为明暗相间的条纹光源或者面光源。

进一步的是：所述检测单元设置有两组，并且两组检测单元沿输送通道的输送方向依次设置，所述两组检测单元在同一瓶体的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布。

进一步的是：所述检测单元设置有四组，四组检测单元沿输送通道的输送方向依次设置，其中两组检测单元组成气泡检测组，另外两组检测单元组成黑点检测组；位于气泡检测组内的两组检测单元在同一瓶体的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，并且该两组检测单元内的光源为明暗相间的条纹光源；位于黑点检测组内的两组检测单元在同一瓶体的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，并且该两组检测单元内的光源为面光源。

进一步的是：还包括剔除机构；沿着输送通道的输送方向，所述剔除机构设置在所有检测单元的下游，所述剔除机构可选择性的将输送通道内的瓶体剔除。

进一步的是：还包括控制系统，所述相机与控制系统信号连通；所述剔除机构与控制系统信号连通，并且可通过控制系统控制所述剔除机构动作。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将相机的拍照光路由分光镜面组分为两路，这样可由单台相机实现对瓶体周向上的两个方向同时进行拍照，进而可覆盖瓶体周向上超过180°的范围；因此本实用新型中可仅使用两组检测单元即可实现对单个瓶体360°的全周向检测，因此可减少相机使用量，进而减少设备组件数量，同时提高检测效率。另外，还通过采用明暗相间的条纹光源作为背光源，可极大的提高对瓶体内气泡的检测效果。另外，通过设置剔除机构，还可在检测到不合格产品时，通过剔除机构直接将不合格产品剔除。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备的俯视图；

图2为设置有两组检测单元时的俯视图；

图3为本实用新型所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备的侧视图；

图4为控制系统的连接关系示意图；

图中标记为：安装平台1、瓶体2、输送通道3、检测单元4、相机41、分光镜面组42、分路反光镜面43、转向镜面44、壳体45、拍照光路5、第一分路51、第二分路52、光源6、气泡检测组7、黑点检测组8、剔除机构9、控制系统10。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1至图4中所示，本实用新型所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，包括安装平台1，在安装平台1上设有允许瓶体2通过的输送通道3，还包括至少一组安装在安装平台1上的检测单元4，每组检测单元4包括一台相机41、一组分光镜面组42和两面分路反光镜面43；所述的一组分光镜面组42由两面呈“V”形分布的分光镜面421组成；所述相机41的拍照光路5经所述分光镜面组42后被分为第一分路51和第二分路52，并且所述第一分路51和第二分路52分别由两面分路反光镜面43一一对应反射后朝向输送通道3内的同一瓶体2上。

其中，由于通过分光镜面组42将相机41的光路5分为第一分路51和第二分路52，因此，通过相机41的单次拍照即可将第一分路51和第二分路52所对应到瓶体2周向上的拍照面同时进行拍照。参照附图2中所示，这样，通过第一分路51和第二分路52即可从瓶体两侧具有一定夹角的方向同时对瓶体2进行拍照，进而可实现单个相机的拍照画面覆盖到瓶体2上的范围大于瓶体2周向上连续的180°所对应的范围。这样的好处是可通过设置两组检测单元4即可对单个瓶体2实现360°的全周向检测，因此可减少相机41的使用量，进而减少设备组件数量，同时提高检测效率。当然，在设置有两组检测单元4时，参照附图2中所示，应当将两组检测单元4沿输送通道3的输送方向依次设置，并且设置两组检测单元4在同一瓶体2的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，以确保可对单个瓶体2实现360°的全周向拍照检测。

另外，在设置分光镜面组42内的分光镜面421和反光镜面43的具体安装位置以及安装角度时，应当根据实际情况，设置其安装的位置以及角度，以保证第一光路51和第二光路52能有效地朝向同一瓶体2；并且应当保证第一光路51和第二光路52所对应的拍照面能有效地叠加在一起，而且二者叠加后的区域应当不低于瓶体2周向上连续的180°所对应的范围。而且，对于第一光路51和第二光路52朝向同一瓶体2的方向的夹角，可通过设置呈一定夹角的“V”形分布的分光镜面421以及相应的反光镜面43的安装角度实现控制；并且还可通过调节上述“V”形分布的分光镜面421的夹角以及相应的反光镜面43的安装角度实现对上述第一光路51和第二光路52朝向的调整。具体的，可参照附图2中所示，并且通常可优选设置第一光路51和第二光路52在经过相应的分光镜面421和反光镜面43后的走向呈对称设置。

更优选的，参照附图3中所示，在每组检测单元4中还设置有一面转向镜面44，所述转向镜面44安装在相机41与分光镜面组42之间，所述相机41的拍照光路5经所述转向镜面44反射后朝向所述分光镜面组42。这样设置的好处是，通过将相机41的光路由转向镜面44进行反射转向，可在长度方向上缩短整个检测单元4的占地空间，进而更利于缩小整个设备的占地空间，减小设备体积。更具体的，可将所述相机41安装在安装平台1的下部，并且从相机41出来的拍照光路5竖直朝上；所述转向镜面44呈45°倾斜的设置在相机41的正上方。另外，还可在转向镜面44和相机41的上方安装有保护用的壳体45，以此可起到对相应部件的保护作用。

另外，为了提高拍照的成像效果，还可在每组检测单元4内设置有光源6，所述光源6朝向瓶体2上被拍照面的背侧。如附图1和附图2中所示，在每个检测单元4内设置有两个光源6，并且两个光源6分别与第一分路51和第二分路52对应的位于瓶体2上被拍照面的背侧。通过光源6可提高瓶体2的光照效果，并且还可通过采用不同形式的光源，提高对瓶体2上不同缺陷的检测效果。如对于瓶体2上的气泡缺陷的检测，采用横向分布的明暗相间的条纹光源；通过采用此条纹光源，当瓶体2上有气泡时，由于光线通过气泡后会在气泡的边缘发生折射现象，因此拍照的照片上将会在该气泡对应的位置周围出现明显的畸形，进而更便于检测出该种缺陷；当然，不失一般性，也可采用竖向分布的明暗相间的条纹光源。而对于瓶体2上的黑点缺陷的检测，采用面光源；这样，当瓶体2上有黑点时，面光源无法透过黑点位置，因此在拍照的照片上将出现不透明的黑点，因此可更便于对黑点缺陷的检测。

当然，为了能够同时实现对黑点缺陷和气泡缺陷的检测，如附图1中所示，本实用新型中可设置有四组检测单元4，四组检测单元4沿输送通道3的输送方向依次设置，其中两组检测单元4组成气泡检测组7，另外两组检测单元4组成黑点检测组8；位于气泡检测组7内的两组检测单元4在同一瓶体2的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，并且该两组检测单元4内的光源为明暗相间的条纹光源；位于黑点检测组8内的两组检测单元4在同一瓶体2的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，并且该两组检测单元4内的光源为面光源。当然，在设置有四组检测单元4时，四组检测单元4可共用同一安装平台1或者气泡检测组7内的两组检测单元4共用同一安装平台1而黑点检测组8内的两组检测单元4共用另一安装平台1或者四组检测单元4分别独立的使用一安装平台1。

另外，参照附图1中所示，为了对检测过程中发现的不合格产品从输送通道3上及时地剔除，本实用新型进一步还在沿着输送通道3的输送方向，在所有检测单元4的下游设置有剔除机构9，所述剔除机构9可选择性的将输送通道3内的瓶体2剔除。剔除机构9可采用气缸或者液压油缸即可，即通过控制气缸或者液压油缸内的推杆的伸缩，以将位于输送通道内的不合格产品进行剔除。

当然，为了实现对剔除机构9的自动控制，参照附图4中所示，通常还设置有控制系统10，同时将相机41与控制系统10信号连通；以及将剔除机构9与控制系统10信号连通；这样可通过控制系统10控制所述剔除机构9动作。具体的控制过程可采用如下设置：首先由控制系统10控制相机41对相应的瓶体2进行拍照，然后将相机41拍照所获得的图像数据传输给控制系统10，以由控制系统10对图像信息进行处理，并且判断对应的瓶体2是否存在相应的缺陷；当检测到相应的瓶体2具有缺陷时，再由控制系统10控制剔除机构9动作，并且当瓶体2运动至剔除机构9对应时，由剔除机构9将其剔除。具体的，控制系统10可以为常规的计算机系统即可。

Claims (10)

1.用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，包括安装平台(1)，在安装平台(1)上设有允许瓶体(2)通过的输送通道(3)，其特征在于：还包括至少一组安装在安装平台(1)上的检测单元(4)，每组检测单元(4)包括一台相机(41)、一组分光镜面组(42)和两面分路反光镜面(43)；所述的一组分光镜面组(42)由两面呈“V”形分布的分光镜面(421)组成；所述相机(41)的拍照光路(5)经所述分光镜面组(42)后被分为第一分路(51)和第二分路(52)，并且所述第一分路(51)和第二分路(52)分别由两面分路反光镜面(43)一一对应反射后朝向输送通道(3)内的同一瓶体(2)上。

2.如权利要求1所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：所述第一分路(51)和第二分路(52)共同对应在同一瓶体(2)的周向上所覆盖的范围不低于瓶体(2)周向上连续的180°所对应的范围。

3.如权利要求1所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：每组检测单元(4)还包括一面转向镜面(44)，所述转向镜面(44)安装在相机(41)与分光镜面组(42)之间，所述相机(41)的拍照光路(5)经所述转向镜面(44)反射后朝向所述分光镜面组(42)。

4.如权利要求3所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：所述相机(41)安装在安装平台(1)的下部，并且从相机(41)出来的拍照光路(5)竖直朝上；所述转向镜面(44)呈45°倾斜的设置在相机(41)的正上方。

5.如权利要求1所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：每组检测单元(4)还包括光源(6)，所述光源(6)朝向瓶体(2)上被拍照面的背侧。

6.如权利要求5所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：所述光源(6)为明暗相间的条纹光源或者面光源。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：所述检测单元(4)设置有两组，并且两组检测单元沿输送通道(3)的输送方向依次设置，所述两组检测单元(4)在同一瓶体(2)的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布。

8.如权利要求5所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：所述检测单元(4)设置有四组，四组检测单元(4)沿输送通道(3)的输送方向依次设置，其中两组检测单元(4)组成气泡检测组(7)，另外两组检测单元(4)组成黑点检测组(8)；位于气泡检测组(7)内的两组检测单元(4)在同一瓶体(2)的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，并且该两组检测单元(4)内的光源为明暗相间的条纹光源；位于黑点检测组(8)内的两组检测单元(4)在同一瓶体(2)的周向上所拍照的覆盖范围呈对称分布，并且该两组检测单元(4)内的光源为面光源。

9.如权利要求1至6中任意一项所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：还包括剔除机构(9)；沿着输送通道(3)的输送方向，所述剔除机构(9)设置在所有检测单元(4)的下游，所述剔除机构(9)可选择性的将输送通道(3)内的瓶体(2)剔除。

10.如权利要求9所述的用于在线检测瓶体缺陷的视觉检测设备，其特征在于：还包括控制系统(10)，所述相机(41)与控制系统(10)信号连通；所述剔除机构(9)与控制系统(10)信号连通，并且可通过控制系统(10)控制所述剔除机构(9)动作。