CN218858878U - 一种自动检测装置和打包设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动检测装置和打包设备，其中，自动检测装置包括传送机构、光源组件、光学识别组件和上位机；传送结构包括用于带动多个目标物移动的传送带；光源组件包括多个分别位于传送带两侧的光源，且多个光源被构造为光线汇聚在传送带上的检测工位；光学识别组件包括安装于传送带上方的线扫相机，线扫相机的镜头朝向检测工位并实时采集的图像数据；上位机被构造为能够通过图像数据识别目标物。本实用新型中的自动检测装置和打包设备，在对产品运输打包的过程中，能够从多角度照亮检测工位，并以线扫相机持续拍摄，然后通过图像识别判断该批次产品是否存在错误，从而高效、快速的排查错误，减少发货错误造成经济损失等问题。

Description

一种自动检测装置和打包设备

技术领域

本实用新型涉及智能制造领域，尤其涉及视觉检测技术领域，具体是一种自动检测装置和打包设备。

背景技术

经销商的仓库内存储有各种品牌的产品，每天需要根据订单打包对应数量、品牌的产品，然后通过物流派送至对应的零售店。

现有的分拣打包设备通过操作员对照订单选择产品数量和品牌，在长期、大批量操作时存在产品打包时遗漏、错误打包等问题，给零售店与经销商造成经济损失和一系列麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动检测装置和打包设备，以解决现有技术在产品分拣打包过程中容易出现产品错误、遗漏等情况，从而造成经济损失的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种自动检测装置，包括：

传送机构，所述传送结构包括用于带动多个目标物移动的传送带；

光源组件，所述光源组件包括多个光源，多个所述光源分别位于所述传送带的两侧，且多个所述光源被构造为光线汇聚在所述传送带上的检测工位；

光学识别组件，包括安装于所述传送带上方的线扫相机，所述线扫相机的镜头朝向所述检测工位并实时采集所述目标物的图像数据；

上位机，所述上位机被构造为能够通过所述图像数据识别所述目标物。

可选的，所述光源组件包括多个条形灯，各所述条形灯包括沿长度方向排列的多个所述光源。

可选的，所述条形灯的长度方向平行或垂直于所述传送带所在的平面。

可选的，多个所述条形灯分别位于所述传送带的两侧；至少存在两所述条形灯对称设置在所述检测工位两侧，且两所述条形灯的相对面设为出光面。

可选的，自动检测装置还包括安装架，所述安装架的下方具有可供所述目标物穿过的空间，所述检测工位位于该空间内；所述线扫相机安装于所述安装架，且线扫相机的镜头朝向所述检测工位。

可选的，自动检测装置还包括用于检测所述传送带运行状态的检测机构；

所述上位机能够根据所述检测机构的检测结果控制所述线扫相机开启或关闭。

可选的，所述传送机构包括滚轮；所述检测结构包括：

检测轮,所述检测轮边缘抵接于所述滚轮，且检测轮被所述滚轮带动转动；

编码器，所述编码器检测所述检测轮的转动状态。

可选的，自动检测装置还包括固定支架，所述固定支架位于所述传送带的上方，且固定支架与所述传送带垂直；所述检测轮可转动式安装于所述固定支架，所述编码器安装于所述固定支架。

本实用新型还提供了一种打包设备，包括包装机和上述的自动检测装置，所述包装机从所述自动检测装置的传送带获得多个所述目标物并按批次进行打包。

可选的，打包设备还包括可程序化逻辑控制器，可程序化逻辑控制器被构造为：能够接受所述自动检测装置的检测结果，并根据所述检测结果控制所述包装机的运行或中断。

本实用新型提供的一种自动检测装置和打包设备的有益效果在于：

本实用新型中的自动检测装置包括传送机构、光源组件、光学识别组件和上位机；传送结构包括用于带动多个目标物移动的传送带；光源组件包括多个分别位于传送带两侧的光源，且多个光源被构造为光线汇聚在传送带上的检测工位；光学识别组件包括安装于传送带上方的线扫相机，线扫相机的镜头朝向检测工位并实时采集的图像数据；上位机被构造为能够通过图像数据识别目标物。本实用新型中的自动检测装置和打包设备，在对产品运输打包的过程中，能够从多角度照亮检测工位，并以线扫相机持续拍摄经过检测工位的，在上位机中通过图像识别判断该批次产品是否存在错误，能够及时地发现批次中混入的错误产品，达到高效、快速的排查错误的目的，减少发货错误导致零售店、经销商造成经济损失的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的自动检测装置的整体示意图；

其中，图中各附图标记：

1-可程序化逻辑控制器；2-上位机；3-线扫相机；4-安装架；5-光源组件；6-烟包；71-检测轮；72-固定支架；73-编码器；8-传送带；81-滚轮；9-包装机控制系统。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

请一并参阅图1所示，现对本实用新型实施例提供的一种自动检测装置进行说明。

如图1所示，本实施中提供了一种自动检测装置，该自动检测装置包括传送机构、光源组件5、光学识别组件以及上位机2。其中，传送机构包括用于带动多个目标物(如烟包)移动的传送带8，以及相关的驱动电机(未示出)，传送带8可由相关辊子、从动轮、主动轮等结构限制为平整状态，驱动电机带动传送带8运行并将放置在传送带8上的目标物移动运输。具体地，本实施方式中，以运送的目标物为烟包6为例进行说明，后续所识别的目标物也为烟包6，可通过上游的其他自动上料设备或者人工将烟包6摆放至传送带8上，以使烟包6能够批量传送至预设的打包位置。

其中，光源组件5包括多个光源，光源可采用白炽灯、LED等结构。光源组件5中的多个光源分别位于传送带8的两侧，各个光源的光线汇聚在传送带8上的检测工位处。在多个光源从多角度发出光线的照射下，能够照亮检测工位上经过的烟包6。由于烟包6的外包装一般为塑封，光线照射至其表面时容易发生反射。如果用单光源照射烟包6并进行图像采集，可能存在局部过亮而导致过曝光的问题，或者光线不足导致局部过暗的问题。而采用多角度、多光源照射烟包6，能够使图像采集时不易出现过曝光的问题。

光学识别组件包括安装于传送带8上方的线扫相机3，线扫相机3是一种常见的工业相机，其典型应用领域是检测连续的材料，例如金属、塑料、纸和纤维等。被检测的物体通常匀速运动,对其逐行连续扫描,以达到对其整个表面均匀检测的目的。线扫相机3的镜头朝向检测工位，在传送带8运行时，线扫相机3实时采集从检测工位经过的烟包6的图像数据。从前文可知，检测工位由多个光源照亮，因此线扫相机3采集图像时具有较好的光线环境，能够获得更加清晰、准确的图像数据。

上位机2能够与线扫相机3通信，上位机2实时获得线扫相机3采集的图像数据，经过预设程序处理后，通过图像识别的方式识别烟包6的品种、数量。在上位机2识别后，可与预输入的订单信息比较，判断是否出现产品错误。例如，当前批次对应的订单中烟包6的品种(品牌)为：甲、乙、丙三种，当图像识别发现丁牌烟包6时，即表示该批次烟包6出现了错误。在另一个实施例中，也可以在上位机2输入烟包6的数量，例如甲品牌10包，乙品牌5包，当检测到第6包乙品牌烟包6时，即表示批次烟包6中出现了错误。在另一个实施例中，也可预设烟包6的运输顺序，例如顺序为：连续5包甲品牌烟包6，然后连续3包乙品牌烟包6，当通过视觉识别检测到第4包为乙品牌烟包6时，即表示该批次烟包6中出现了错误。

从上述过程中可以看出，采用本申请实施方式中的自动检测装置，能够在运输烟包6并打包的过程中，通过多个光源多角度照亮检测工位，并以线扫相机3持续拍摄经过检测工位的烟包6。在上位机2中通过图像识别技术识别烟包6种类，并且判断该批次烟包6供应是否存在错误，能够及时的发现批次中混入了错误的烟包6，达到高效、快速的排查错误烟包6的目的，避免发货错误导致零售店、经销商造成经济损失等问题。

在某些实施方式中，光源组件5包括多个条形灯，各条形灯沿长度方向排列设有多个光源。条形灯能够输出条形的光线，照射在目标物(烟包6)上形成条形的光斑。烟包6一般为长方形，对其上表面进行图像采集时，条形的光斑能够适应烟包6的形状，保证烟包6在移动采集图像的过程中始终处于被照亮的状态。其中，条形灯可以为单体的长条灯，也可以由多个单体光源按照直线排列形成，具体不做限制。

更进一步地，条形灯的长度方向可以平行或垂直于传送带8在的平面。条形灯的长度方向平行于传送带8在的平面时，其产生的光斑呈长条状并沿着运动方向延伸。条形灯的长度方向垂直于传送带8在的平面时，其产生的光斑呈长条状并沿着垂直于运动方向延伸。此两种方案可根据实际照明环境调整，多个条形灯可同时采用上述两种方向，也可采用其中的一种。

在一个具体的实施方式中，条形灯分别位于传送带8的两侧，能够从传送带8的两侧发出光线，照射烟包6的表面。而且，至少存在两条形灯对称设置在检测工位是两侧，且该两条形灯的相对面设为出光面，使得此两个条形灯能够平行对射，更容易在烟包6的整个表面形成漫反射，避免局部过曝。更具体地，两个光源组件5以完全对称的方式设置在传送带8的两侧，以确保二者的出射光线都尽可能多的平行对射。

在某些实施方式中，自动检测装置还包括安装架4，安装架4跨越传送带8设置，或者位于传送带8的末端。在安装架4的下方具有可供烟包6穿过的空间，检测工位位于该空间内。线扫相机3安装于安装架4，且线扫相机的镜头朝向检测工位。当烟包6被传送带8带动从安装架4下方经过时，线扫相机3对烟包6进行图像采集。安装架4作为线扫相机3的固定结构，除了向线扫相机3提供稳定的安装支撑以外，也可设置相关的自动云台等结构，使得线扫相机3能够在移动范围内调节角度，确保视野内能够拍摄到下方经过的烟包6。

在某些实施方式中，自动检测装置还包括用于检测传送带8运行状态的检测机构，上位机2能够根据检测机构的检测结果(即传送带8运行状态)控制线扫相机3开启或关闭。通过检测机构能够判断传送带8的运行状态，使得线扫相机3仅在传送带8开始运行时开启，并在传送带8停止运行时关闭，从而不需要人工控制线扫相机3的启闭，提高自动化，减少频繁的图像数据采集。

在一个具体的实施方式中，传送机构包括滚轮81，滚轮81可以是由电机直接驱动的主动轮，也可以是用于将传送带8拉展的从动轮。检测结构包括检测轮71和编码器73。检测轮71的边缘抵接于滚轮81，在滚轮81转动时同步带动检测轮71转动，编码器73能够检测检测轮71的转动角度/圈数，从而获得滚轮81的转动状态。在滚轮81转动时，即可获知传送带8处于运行状态。在其他实施例中，检测轮71也可以设置为与传送带8相互抵接，直接监测传送带8的运行状态。

在某些实施方式中，检测结构还包括固定支架72，固定支架72位于传送带8的上方，并且固定支架72与传送带8垂直，检测轮71可转动式安装固定支架72上，使得检测轮71的转轴轴线与传送带8所在的平面平行，也即检测轮71能够与滚轮81轴线平行。编码器73安装于固定支架72，能够检测获知检测轮71的转动角度。

在某些实施方式中，自动检测装置还包括能够检测烟包6的传感器，传感器位于在检测工位之前，例如通过相关支架固定于传送机构上。传送带8在运送烟包6时，烟包6先经过传感器的检测区域，再进入检测工位。如果传感器检测到烟包6经过，则发送相关信号，线扫相机3响应相关信号后开启并对检测工位开始检测，如此，可减少线扫相机3的运行时间、减少数据处理量，延长使用寿命。传感器具体可为光电开关，在其检测区域设置光束，当光束被遮挡时，传感器即判断为检测区域存在烟包6。

本申请中的某些实施方式中，还提供了一种打包设备，包括上述自动检测装置和包装机，包装机从自动检测装置的传送带8获得多个目标物(烟包6)并按批次进行打包。在运输烟包6并打包的过程中，通过多个光源多角度照亮检测工位，并以线扫相机3持续拍摄经过检测工位的烟包6上位机2实时获得线扫相机3采集的图像数据，经过预设程序处理后，通过图像识别的方式识别烟包6的品种、数量，然后可与预输入的订单信息比较，判断是否出现产品错误，能够及时的发现批次中混入了错误的烟包6，达到高效、快速的排查错误烟包6的目的，避免发货错误导致零售店、经销商造成经济损失等问题。

更具体地，线扫相机3的镜头安装在包装机码垛的前一步，确保进入码垛的烟包6数量种类都没问题，从而避免打包后检测到错误而需要重新打包的问题。在线扫相机3启动以采集图像数据后，可对线扫相机进行光源亮度、相机清晰度、相机视野等调整操作，以确保可以在视野内完整的拍到每一个经过的烟包6。

在某些实施方式中，打包设备还包括可程序化逻辑控制器1(Programmable LogicController，PLC)，可程序化逻辑控制器1能够接受自动检测装置的检测结果，从而根据检测结果控制包装机的运行或中断。在图1中未示出包装机本身，只以框体的方式示出了包装机控制系统9。包装机控制系统9能够与可程序化逻辑控制器1直接通信，并且控制包装机的开启和关闭。

上述实施方式中的打包设备，可以在采集到图像后，通过智能在线识别系统根据PLC与包装机通信查询当前待打包的烟包6的订单号，PLC与上位机2通信将订单号发送给上位机2后，上位机2可以根据订单号查询到当前检测烟包6的详细信息，上位机2采集到每张图像后将图像信息与订单号中烟包6的详细信息进行实时比对，发现异常烟包6信息后发送停止指令给PLC，PLC通知包装机停止工作，工人介入调整烟包6使其正确打包当前订单。

其中，上述过程中，对烟包6进行检测识别后可保存每个订单中烟包6的缩略图，便于后期查询。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动检测装置，其特征在于，包括：

传送机构，所述传送机构包括用于带动多个目标物移动的传送带；

光源组件，所述光源组件包括多个光源，多个所述光源分别位于所述传送带的两侧，且多个所述光源被构造为光线汇聚在所述传送带上的检测工位；

光学识别组件，包括安装于所述传送带上方的线扫相机，所述线扫相机的镜头朝向所述检测工位并实时采集所述目标物的图像数据；

上位机，所述上位机被构造为能够通过所述图像数据识别所述目标物。

2.根据权利要求1所述的自动检测装置，其特征在于，所述光源组件包括多个条形灯，各所述条形灯包括沿长度方向排列的多个所述光源。

3.根据权利要求2所述的自动检测装置，其特征在于，所述条形灯的长度方向平行或垂直于所述传送带所在的平面。

4.根据权利要求2所述的自动检测装置，其特征在于，多个所述条形灯分别位于所述传送带的两侧；至少存在两所述条形灯对称设置在所述检测工位的两侧，且两所述条形灯的相对面设为出光面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自动检测装置，其特征在于，所述自动检测装置还包括安装架，所述安装架的下方具有可供所述目标物穿过的空间，所述检测工位位于所述空间内；所述线扫相机安装于所述安装架，且所述线扫相机的镜头朝向所述检测工位。

6.根据权利要求1-4任一项所述的自动检测装置，其特征在于，所述自动检测装置还包括用于检测所述传送带运行状态的检测机构；

所述上位机能够根据所述检测机构的检测结果控制所述线扫相机开启或关闭。

7.根据权利要求6所述的自动检测装置，其特征在于，所述传送机构包括滚轮；

所述检测机构包括：

检测轮,所述检测轮的边缘抵接于所述滚轮，且所述检测轮被所述滚轮带动转动；

编码器，所述编码器检测所述检测轮的转动状态。

8.根据权利要求7所述的自动检测装置，其特征在于，所述自动检测装置还包括固定支架，所述固定支架位于所述传送带的上方，且所述固定支架与所述传送带垂直；所述检测轮可转动式安装于所述固定支架，所述编码器安装于所述固定支架。

9.一种打包设备，其特征在于，包括包装机和如权利要求1-8任一项所述的自动检测装置；所述包装机从所述自动检测装置的传送带获得多个目标物并按批次进行打包。

10.根据权利要求9所述的打包设备，其特征在于，所述打包设备还包括可程序化逻辑控制器，所述可程序化逻辑控制器被构造为：能够接受所述自动检测装置的检测结果，并根据所述检测结果控制所述包装机的运行或中断。

Images