CN206935825U - 一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其包括至少一个光源；反射成像结构，用于获取玻璃容器颈部的反射光，并经多级反射后成像，或折射成像结构，用于将玻璃容器颈部的光线折射后成像；图像处理装置，与所述反射成像结构或折射成像结构连接，用于接收所述反射成像结构或折射成像结构采集到的玻璃容器图像，对所述玻璃容器图像进行处理获得图像信息，并根据所述图像信息判断当前玻璃容器颈部是否存在缺陷。其通过采集玻璃容器的颈部的图像，可以360度无死角的看到颈部的特征，与人工检测相比，该实用新型从瓶颈内部查看瓶颈处的缺陷，观察的视野更加宽泛，检测的精度更加的高，方便在线缺陷的检测和剔除。

Description

一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统

技术领域

本实用新型涉及工业自动化检测技术领域，尤其涉及一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统。

背景技术

由于玻璃容器特殊的吹制工艺，其在制造过程中，由于模具、温度等原因可能会产生各种形式的缺陷，如颈部深处炸裂、颈部炸沿、颈部合缝线凸起等问题。

目前，玻璃容器制造企业在产品完成吹制后主要依靠人工进行检测，但是人工检测存在人力成本高、精度一致性低、效率低下、漏检率高、检测精度低等缺点；也有通过对射光电进行颈裂纹检测的设备，但是对射光电存在漏检比率较高，调整难度大，裂纹方向大小有极大要求等限定条件和缺陷。而与此同时，自动化视觉检测系统由于其快速、非接触、成本低及一次拍摄可同时完成多项缺陷的检测等优点，近几年来得到了广泛的推广使用。

鉴于上述的问题，如何提供一种精度高、速度快、成本低且能够将玻璃容器在生产中的颈部裂纹处缺陷精准检测出来的透明玻璃容器制造视觉检测系统及方法成为当前迫切需要解决的技术问题。

实用新型内容

为克服现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其可将透明玻璃容器在生产过程中存在颈 部裂纹缺陷全部快速高效、精准的检测出来，有效的解决透明玻璃容器制造生产线对产品品质难以全方位无盲区地自动化检测的难题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其包括：

至少一个光源，用于向玻璃容器颈部发射光线；

反射成像结构，用于获取玻璃容器颈部的反射光，并经多级反射后成像，或折射成像结构，用于将玻璃容器颈部的光线折射后成像；

图像处理装置，与所述反射成像结构或所述折射成像结构连接，用于接收所述反射成像结构或所述折射成像结构采集到的玻璃容器图像，对所述玻璃容器图像进行处理获得图像信息，并根据所述图像信息判断当前玻璃容器颈部是否存在缺陷。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述光源为LED环形光源，所述LED环形光源设置在所述玻璃容器上部且环绕所述玻璃容器设置，且其中心线与玻璃容器的纵向中心线为同一直线。

进一步，所述LED环形光源包括至少两种不同颜色的子光源。

采用上述进一步方案的有益效果：采用至少两种不同颜色的子光源组合成像，可增加缺陷效果图与正常效果图之间的对比，便于后续图像的识别。

进一步，所述反射成像结构包括多个平面反射镜、锥体反射镜及与所述图像处理装置连接的相机；

所述相机设置在所述玻璃容器的上部；多个所述平面反射镜及所述锥体反射镜设置在所述相机与所述玻璃容器之间；

多个所述平面反射镜均匀间隔环绕所述锥体反射镜设置，用于获取玻璃容器颈部的反射光；

所述锥体反射镜设置在所述玻璃容器的纵向中心线的延长线上且位于 所述光源的上方，用于获取所述平面反射镜的反射光并将其反射至所述相机成像。

采用上述进一步方案的有益效果：通过锥体反射镜的二次反射，可通过相机360度无死角的看到玻璃容器颈部的特征，观察的视野更加宽泛，检测的精度更加的高。

进一步，还包括光电传感器和光源控制器；

所述光电传感器与所述相机连接，用于感知待检测玻璃容器到达所述相机采集图像的位置，并将触发信号发送至所述相机；

所述光源控制器与所述相机连接，用于接收所述相机发送的信号，并控制所述光源闪烁以进行拍照。

进一步，还包括PLC、与所述PLC连接的编码器和剔除器；

所述PLC与所述光电传感器及图像处理装置连接，用于根据所述光电传感器的触发信号和所述图像处理装置的图像处理结果控制所述剔除器的运行。

进一步，所述相机为工业相机。

与现有技术相比，本实用新型提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其通过采集玻璃容器的颈部的图像，可以360度无死角的看到颈部的特征，与人工检测相比，该实用新型从瓶颈内部查看瓶颈处的缺陷，观察的视野更加宽泛，检测的精度更加的高，方便在线缺陷的检测和剔除。另外，该系统具有结构简单、通用性强、可操作性强、易于满足不同形状的透明玻璃制品的颈部缺陷检测等优点。再者，利用本实用新型提供的系统，能够在高速生产的条件下完成透明玻璃容器制造的颈部缺陷的图像采集，实时的视觉算法处理，精确的控制剔除，适合透明玻璃容器制造的厂家。

附图说明

图1为本实用新型实施例二其中一个实施方式提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二另一实施方式提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例二再一个实施方式提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统的流程结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-玻璃容器，2-光源，3-相机，4-平面反射镜，5-锥体反射镜，6-透镜，7-光路线，8-第二相机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其包括：

至少一个光源，用于向玻璃容器颈部发射光线；

反射成像结构，用于获取玻璃容器颈部的反射光，并经多级反射后成像，或折射成像结构，用于将玻璃容器颈部的光线折射后成像；

图像处理装置，与所述反射成像结构或所述折射成像结构连接，用于接收所述反射成像结构或所述折射成像结构采集到的玻璃容器图像，对所述玻璃容器图像进行处理获得图像信息，并根据所述图像信息判断当前玻璃容器颈部是否存在缺陷。

其中的光源可选高亮、耐用的LED光源，可采用多个平面光源间隔环绕玻璃容器的颈部设置，也可采用环形光源环绕玻璃容器颈部设置，并可将光 源置于玻璃容器的上方，使得玻璃容器位于环形光源的纵向中心线上。可选地，其中的LED环形光源可包括至少两种不同颜色的子光源，可增加缺陷效果图与正常效果图之间的对比，便于后续图像的识别。

通过光源向玻璃容器颈部发射光线，利用反射成像结构或折射成像结构可获取玻璃容器颈部的图像，经过图像处理装置对获取的玻璃容器颈部图像进行处理，可精确检测玻璃容器颈部缺陷，提高了玻璃容器的颈部缺陷的检测精度，减少玻璃制造企业的成本。

本实施例提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其结构简单、通用性强、可操作性强、易于满足不同形状的透明玻璃制品的颈部缺陷检测，使得人工检测得到了彻底的解放，从而给透明玻璃制造企业带来了因聘请大量人工而产生的高额费用；也使得检测速度和检测精度得到了质的飞跃，从而让透明玻璃容器制造企业的产品质量得到了巨大的提升，减少了客户投诉，增大了业务量。

实施例二

本实施例提供了玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统的其他实施方式，该检测系统具体包括：

至少一个光源，用于向玻璃容器颈部发射光线；

反射成像结构，用于获取玻璃容器颈部的反射光，并经多级反射后成像，或折射成像结构，用于将玻璃容器颈部的光线折射后成像；

图像处理装置，与所述反射成像结构或所述折射成像结构连接，用于接收所述反射成像结构或所述折射成像结构采集到的玻璃容器图像，对所述玻璃容器图像进行处理获得图像信息，并根据所述图像信息判断当前玻璃容器颈部是否存在缺陷。

在其中一个实施方式中，如图1所示，其中的反射成像结构包括多个平面反射镜4、锥体反射镜5及与所述图像处理装置连接的相机3；相机3设 置在所述玻璃容器1的上部；多个所述平面反射镜4及所述锥体反射镜5设置在所述相机3与所述玻璃容器1之间。

多个所述平面反射镜4均匀间隔环绕所述锥体反射镜5设置，用于获取玻璃容器1颈部的反射光，可选地，该平面反射镜可为四个或八个；所述锥体反射镜5可为四面锥反射镜或八面锥反射镜，其设置在所述玻璃容器1的纵向中心线的延长线上且位于所述光源2的上方，用于获取所述平面反射镜4的反射光并将其反射至所述相机3成像。在该实施方式中，利用四个平面反射镜4和锥体反射镜5形成二级反射结构，通过锥体反射镜5的二次反射，可从瓶颈内部查看瓶颈处的缺陷，通过相机360度无死角的看到玻璃容器1颈部的特征，观察的视野更加宽泛，检测的精度更加的高。可选地，其中的相机可采用工业相机，优选为高帧率高分辨率的工业相机，并采用定焦的镜头取像。需要说明的是，还可使用环形反射镜代替多个平面反射镜，锥体反射镜5可位于环形反射镜的中心线上，即环形反射镜的中心线、锥体反射镜5的中心线、环形光源的中心线与玻璃容器的纵向中心线处于同一条线上。

在本实施例的其中一个实施方式中，还可通过折射成像结构获取玻璃容器颈部的光线并成像，如图2所示，该折射成像结构包括透镜6和第二相机8。通过光源2向玻璃容器颈部发射光线，经透镜6的折射将光线7汇聚至第二相机8上，获得玻璃容器颈部的图像。

在本实施例的其中一个实施方式中，如图3所示，该检测系统还可包括光电传感器和光源控制器；所述光电传感器与所述相机连接，用于感知待检测玻璃容器到达所述相机采集图像的位置，并将触发信号发送至所述相机；所述光源控制器与所述相机连接，用于接收所述相机发送的信号，并控制所述光源闪烁以进行拍照。可选地，在该实施方式中，该系统还可包括PLC、与所述PLC连接的编码器和剔除器；所述PLC与所述光电传感器及图像处理装置连接，用于根据所述光电传感器的触发信号和所述图像处理装置的图像 处理结果控制所述剔除器的运行。

将该检测系统设置在玻璃容器生产线上，随着成型的玻璃容器移动的过程中，当玻璃容器移动至该检测系统时，触发光电传感器，光电传感器将触发信号发送给相机，相机再将信号发送至光源控制器，光源控制器控制光源闪烁进行拍照，获得玻璃容器颈部图像，并将采集到的图像发送至图像处理装置。同时，光电传感器被触发后，也将触发信号发送给PLC，PLC收到触发信号后采集编码器的信号，图像处理装置中嵌入具体的图像处理算法，通过图像处理算法对所采集的图像进行处理，并将处理结果发送给PLC，PLC再通过编码器追踪玻璃容器移动的位置，当玻璃容器到达剔除器剔除工位时，PLC将不合格信号发送给剔除器，剔除器将不合格的玻璃容器剔除到不良品暂存区。

另外，为便于该检测系统的调试和观察检测过程，该检测系统还可包括触摸屏、界面处理机和报警灯。图像处理装置在对其接收的玻璃容器颈部图像处理后，将处理结果发送给界面处理机，由界面处理机将结果显示在触摸屏上，图像处理装置同时将处理结果发送给PLC，PLC经运算后将运算结果发送给界面处理机，如果运算结果不合格，PLC则通过编码器追踪玻璃容器移动的位置，当玻璃容器到达剔除器剔除工位时，PLC将不合格信号发送给剔除器和报警灯，剔除器将不合格的玻璃容器剔除到不良品暂存区。

本实用新型上述多个实施方式提供的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其通过采集玻璃容器的颈部的图像，可以360度无死角的看到颈部的特征，与人工检测相比，该实用新型从瓶颈内部查看瓶颈处的缺陷，观察的视野更加宽泛，检测的精度更加的高，方便在线缺陷的检测和剔除。另外，该系统具有结构简单、通用性强、可操作性强、易于满足不同形状的透明玻璃制品的颈部缺陷检测等优点。再者，利用本实用新型提供的系统，能够在高速生产的条件下完成透明玻璃容器制造的颈部缺陷的图像采集，实时 的视觉算法处理，精确的控制剔除，适合透明玻璃容器制造的厂家。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，包括：

至少一个光源，用于向玻璃容器颈部发射光线；

反射成像结构，用于获取玻璃容器颈部的反射光，并经多级反射后成像，或折射成像结构，用于将玻璃容器颈部的光线折射后成像；

图像处理装置，与所述反射成像结构或所述折射成像结构连接，用于接收所述反射成像结构或所述折射成像结构采集到的玻璃容器图像，对所述玻璃容器图像进行处理获得图像信息，并根据所述图像信息判断当前玻璃容器颈部是否存在缺陷。

2.根据权利要求1所述的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述光源为LED环形光源，所述LED环形光源设置在所述玻璃容器上部且环绕所述玻璃容器设置，且其中心线与玻璃容器的纵向中心线为同一直线。

3.根据权利要求2所述的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述LED环形光源包括至少两种不同颜色的子光源。

4.根据权利要求1至3任一项所述的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述反射成像结构包括多个平面反射镜、锥体反射镜及与所述图像处理装置连接的相机；

所述相机设置在所述玻璃容器的上部；多个所述平面反射镜及所述锥体反射镜设置在所述相机与所述玻璃容器之间；

多个所述平面反射镜均匀间隔环绕所述锥体反射镜设置，用于获取玻璃容器颈部的反射光；

所述锥体反射镜设置在所述玻璃容器的纵向中心线的延长线上且位于所述光源的上方，用于获取所述平面反射镜的反射光并将其反射至所述相机 成像。

5.根据权利要求4所述的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，还包括光电传感器和光源控制器；

所述光电传感器与所述相机连接，用于感知待检测玻璃容器到达所述相机采集图像的位置，并将触发信号发送至所述相机；

所述光源控制器与所述相机连接，用于接收所述相机发送的信号，并控制所述光源闪烁以进行拍照。

6.根据权利要求5所述的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，还包括PLC、与所述PLC连接的编码器和剔除器；

所述PLC与所述光电传感器及图像处理装置连接，用于根据所述光电传感器的触发信号和所述图像处理装置的图像处理结果控制所述剔除器的运行。

7.根据权利要求4所述的玻璃容器制造颈部裂纹缺陷视觉检测系统，其特征在于，所述相机为工业相机。