CN219104758U - 一种透明容器表面缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于表面缺陷检测领域，公开了一种透明容器表面缺陷检测设备，包括侧面检测装置，侧面检测装置包括用于放置待测容器的托台组件、白色背景板、套设在待测容器外部的第一环形光源和分别固定于第一环形光源上方和下方的成型缺陷检测相机组与印刷缺陷检测相机组；白色背景板的外径小于待测容器的内径，检测时，白色背景板位于待测容器内；通过设置白色背景板，解决透明容器在检测时，因容器呈透明状态，容器上的设计特征、图案或容器上的缺陷等都会或可能会穿过容器本体，影响容器的检测精准度的问题。

Description

一种透明容器表面缺陷检测设备

技术领域

本实用新型属于容器表面缺陷检测领域，更具体的说涉及一种透明容器表面缺陷检测设备。

背景技术

在容器生产过程中可能存在字体图案残缺、划痕、料花、图案不居中、脏污等缺陷，这些缺陷将会影响到产品的美观，因此需要对容器的整体外观进行检测。

现有技术中，容器表面缺陷检测设备和检测方法多是通过相机对待测部位进行拍照，然后借助图像分析设备对获得的待测部位照片进行分析和判断，这种检测设备和方式，技术成熟，检测效率高，检测和判断标准统一，已被广泛应用。然而利用现有技术中的上述设备和方法对透明容器进行检测时，发现因透明容器表面缺陷种类繁多且可能出现在容器的任何部位，同时也因容器呈透明状，容器上的各个设计要素会对检测造成干扰，比如对容器一侧面进行检测时，其相对的侧面上的图案、特征或缺陷等可能会对正在检测的侧面造成干扰，影响检测精准度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种透明容器表面缺陷检测设备，解决背景技术中提出的问题，提透明容器检测精准度和检测效率。

本实用新型技术方案一种透明容器表面缺陷检测设备，包括底部检测装置和侧面检测装置；所述侧面检测装置包括用于放置待测容器的托台组件、白色背景板、套设在待测容器外部的第一环形光源和分别固定于所述第一环形光源上方和下方的成型缺陷检测相机组与印刷缺陷检测相机组；

所述白色背景板的外径小于待测容器的内径，检测时，所述白色背景板位于所述待测容器内；所述第一环形光源的内径大于待测容器外径，检测时，所述第一环形光源、所述成型缺陷检测相机组和所述印刷缺陷检测相机组同步的与待测容器相对运动，由待测容器的侧面上方相对运动至待测容器的侧面下方，或由待测容器的侧面下方相对运动至待测容器的侧面上方。

优选地，所述成型缺陷检测相机组包括六台倾斜朝向下安装的侧面斜相机，所述成型缺陷检测相机组包括六台水平安装的侧面正相机。

优选地，所述托台组件包括输送带、驱动所述输送带输送的驱动电机、用于安装所述输送带和所述驱动电机的升降座、设置于所述升降座底部的固定座和连接于所述升降座底部的升降气缸、导向杆与导向套，所述升降气缸和所述导向杆均呈竖直状安装在所述固定座上，所述导向套与所述固定座固接且套设在所述导向杆外部。

优选地，所述输送带的输送面底部设置有用于承托所述输送面的承托板，所述承托板与所述升降座固接。

优选地，透明容器表面缺陷检测设备还包括与所述固定座固定安装的呈“7”字形的支架，所述支架顶部延伸至所述输送带上方，所述白色背景板的顶部与所述支架固定安装并位于所述输送带的正上方，所述白色背景板的轴线穿过所述输送带的输送面中线；所述输送带侧面设置有光电定位开关，所述光电定位开关与白色背景板的垂直距离与待测容器外半径相适应；

所述第一环形光源、所述成型缺陷检测相机组和所述印刷缺陷检测相机组均与所述支架固定安装，所述第一环形光源套设在所述白色背景板外部，所述白色背景板底部向下延伸超过所述印刷缺陷检测相机组位置。

优选地，所述底部检测装置包括设置于待测容器底部的第二环形光源和底部检测相机组，所述第二环形光源内径大于待测容器底部外径，所述底部检测相机组设置在所述第二环形光源下部并朝向待测容器底部，所述底部检测相机组包括两底部正相机和四底部斜相机；两所述底部正相机均呈竖直状安装且均朝向待测容器的正底面，四底部斜相机均倾斜朝上安装且均朝向待测容器的底部斜面。

优选地，透明容器表面缺陷检测设备还包括一供料输送带和一卸料输送带，所述底部检测装置和所述侧面检测装置均设置在所述供料输送带和所述卸料输送带之间，且所述底部检测装置位于所述侧面检测装置前部；在所述底部检测装置和所述侧面检测装置之间设置有机械手，所述机械手将供料输送带上待测容器移动至底部检测装置上方，以及将底部检测装置检测完成的待测容器移动至输送带上，且放置在输送带上远离卸料输送带端，所述输送带靠近所述卸料输送带端颜色至所述卸料输送带侧面。

优选地，所述侧面检测装置并设有两组。

优选地，两组所述侧面检测装置以底部检测装置对称设置，所述机械手与两侧面检测装置以及与底部检测装置的距离相适应。

本实用新型技术方案一种透明容器表面缺陷检测设备的有益效果是：通过设置白色背景板，解决透明容器在检测时，因容器呈透明状态，容器上的设计特征、图案或容器上的缺陷等都会或可能会穿过容器本体，影响容器的检测精准度的问题。同时，还通过合理的结构设计，简化检测操作过程，提高容器的检测效率。

附图说明

图1为本实用新型技术方案一种透明容器表面缺陷检测设备结构示意图。

图2为本实用新型技术方案中侧面检测装置的主视图。

图3为本实用新型技术方案中侧面检测装置检测状态示意图。

图4为本实用新型技术方案中侧面检测装置中成型缺陷检测相机组和印刷缺陷检测相机的视野范围。

图5为本实用新型技术方案中底部检测装置的主视图。

图6为本实用新型技术方案中底部检测装置中四底部斜相机的视野范围。

其中有：1、供料输送带；2、卸料输送带；3、底部检测装置；31、第二环形光源；32、底部正相机；33、底部斜相机；4、机械手；5、侧面检测装置；51、托台组件；52、第一环形光源；53、成型缺陷检测相机组；54、印刷缺陷检测相机组；55、白色背景板；56、光电定位开关；511、输送带；512、驱动电机；513、升降座；514、固定座；515、升降气缸；516、导向杆；517、导向套；518、承托板；519、支架；100、待测容器。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合具体实施例和说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

如图1至图6所示，为本实用新型技术方案一种透明容器表面缺陷检测设备结构示意图，下面结合图1至图6对透明容器表面缺陷检测设备的具体结构和检测过程做具体介绍。

本实用新型技术方案的一种透明容器表面缺陷检测设备包括一供料输送带1、一卸料输送带2、底部检测装置3和侧面检测装置5。底部检测装置3和侧面检测装置5均设置在供料输送带1和卸料输送带2之间，且底部检测装置3位于侧面检测装置5前部。在底部检测装置3和侧面检测装置5之间设置有机械手4，机械手4将供料输送带1上待测容器100移动至底部检测装置3上方，以及将底部检测装置3检测完成的待测容器100移动至输送带511上，且放置在输送带511上远离卸料输送带2端，输送带511靠近卸料输送带2端颜色至卸料输送带2侧面。

基于上述技术方案，通过人工或自动输送设备将待测容器上料至供料输送带1上，供料输送带1将待测容器向前输送，输送至等待位(如图1中A位置)，然后通过光电传感器或红外传感器等控制供料输送带1暂停输送。然后机械手4将等待位置的待测容器拿取并移动至底部检测装置3上，且接卸收保持对待测容器拿取并置于底部检测装置3上方的状态，此时底部检测装置3对待测容器进行检测。在底部检测装置3检测完成后，机械手3继续工作，将底部检测装置3上方的待测容器移动至侧面检测装置5位置，机械手放开。再后，侧面检测装置5对待测容器的外侧面上的缺陷进行检测。在侧面检测装置5检测完成后，侧面检测装置5位置的已完成检测的容器被输送至卸料输送带2上，由卸料输送带2输送出去。

本实用新型技术方案一种透明容器表面缺陷检测设备中，包括底部检测装置3和侧面检测装置5。侧面检测装置5包括用于放置待测容器100的托台组件51、白色背景板55、套设在待测容器100外部的第一环形光源52和分别固定于第一环形光源52上方和下方的成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54。白色背景板55的外径小于待测容器100的内径，检测时，白色背景板55位于待测容器100内。第一环形光源52的内径大于待测容器100外径，检测时，第一环形光源52、成型缺陷检测相机组53和印刷缺陷检测相机组54同步的与待测容器100相对运动，由待测容器100的侧面上方相对运动至待测容器100的侧面下方，或由待测容器100的侧面下方相对运动至待测容器100的侧面上方。

透明容器因其的透明状态，在采用基于视觉分析进行检测时，相机对透明容器进行拍照时，透明容器上花纹、特征、印刷图案、气孔、料花等缺陷相会穿过透明容器本体被相机拍摄到，影响相机对待测位置的取像，即影响待测容器的检测精准度，然而上述的侧面检测装置5很好的解决的了这一问题。基于上述技术方案，侧面检测装置5在对透明的待测容器100进行检测时，将不透明的白色背景板55置于待测容器内，避免了透明容器上花纹、特征、印刷图案、气孔、料花等缺陷相会穿过透明容器本体被相机拍摄到的问题，使得成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54对待测面进行拍照时，仅仅获得的是待测面上的各种特征等，不会被待测容器上其他面上的特征影响，确保待测容器的检测精准度。

同时，置于透明容器内的白色背景板55，还能够增加光线反射量，即使得外部的第一环形光源52照射并穿过待测容器上的光线大部分被白色背景板反射，再次照射至待测容器的待测面上，使得待测容器获得更好的光照条件，成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54获得更好更清晰的待测容器的图像，确保检测精准度。

本方案中，为了确保白色背景板的作用，白色背景板尺寸在合理范围内尽量增大，一方面确保对干扰面进行遮挡效果，一方面提高光线反射量，同时还需要确保其顺利进入待测容器内，一般的，白色背景板尺寸较容器口部内径或容器本体内径略小，且检测时，确保白色背景板轴线与待测容器轴线基本重合。本方案中，白色背景板55一般采用光滑表面的圆柱体结构，白色背景板上无设计特征、洁净无脏污、无划痕。

基于上述技术方案，通过分别设置在第一环形光源上方和下方的成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54，一次性完成待测容器侧面上全部特征的检测，减少检测工位和工序，提高检测效率，同时也简化设备，降低成本。成型缺陷检测相机组53实现对待测容器上成型缺陷的检测，如划痕、气孔、料花等缺陷。印刷缺陷检测相机组54对待测容器上印刷缺陷进行检测，如图案字符是否完整清晰等问题。

为了确保检测准度和效率，降低图像分析设备的分析难度和缩短分析时间，检测时，成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54均由待测容器100的一端(侧面上方或侧面下方)至另一端(侧面下方或侧面上方)依次进行拍照和检测，这样就有效的避免了拍照相机广角大造成特征变形，特别是对印刷缺陷的检测，拍照相机广角直接影响图案的形状，所以本方案中，印刷缺陷检测相机组54不但由待测容器100的一端(侧面上方或侧面下方)至另一端(侧面下方或侧面上方)依次进行拍照和检测，印刷缺陷检测相机组54还设置呈正对待测容器的待测面安装，即成型缺陷检测相机组53包括六台倾斜朝向下安装的侧面斜相机，成型缺陷检测相机组53包括六台水平安装的侧面正相机。六台侧面斜相机，相邻两两组合，视野范围局部重合，实现对待测容器外侧面环形区域的全覆盖，实现一次相对移动过程中对待测容器外侧面成型缺陷全部检测，避免出现检测遗落。六台侧面正相机，相邻两两组合，视野范围局部重合，实现对待测容器外侧面环形区域的全覆盖，实现一次相对移动过程中对待测容器外侧面印刷缺陷全部检测，避免出现检测遗落。

为了实现成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54均由待测容器100的一端(侧面上方或侧面下方)至另一端(侧面下方或侧面上方)依次进行拍照和检测，即为了实现检测时，第一环形光源52、成型缺陷检测相机组53和印刷缺陷检测相机组54同步的与待测容器100相对运动，由待测容器100的侧面上方相对运动至待测容器100的侧面下方，或由待测容器100的侧面下方相对运动至待测容器100的侧面上方，同时也为了简化设备结构，提高检测精度，本方案中保持白色背景板55、第一环形光源52、成型缺陷检测相机组53和印刷缺陷检测相机组54固定不动，而仅仅移动待测容器100，使得待测容器100相对白色背景板55、第一环形光源52、成型缺陷检测相机组53和印刷缺陷检测相机组54移动，使得白色背景板置于待测容器内，使得成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54均由待测容器100的一端(侧面上方或侧面下方)至另一端(侧面下方或侧面上方)依次进行拍照和检测，设计了能够带动待测容器升降的托台组件51。

托台组件51包括输送带511、驱动输送带511输送的驱动电机512、用于安装输送带511和驱动电机512的升降座513、设置于升降座513底部的固定座514和连接于升降座513底部的升降气缸515、导向杆516与导向套517，升降气缸515和导向杆516均呈竖直状安装在固定座514上，导向套517与固定座514固接且套设在导向杆516外部。驱动电机512采用步进伺服电机，控制精度高，使得待测容器能够正好停止在白色背景板55下方，白色背景板55轴线与待测容器轴线对准，确保白色背景板55顺利进入待测容器内。

基于上述技术方案，驱动电机512首先工作，首先将输送带511上待测容器输送至白色背景板下方。然后升降气缸515工作，带动输送带511上升，使得白色背景板底部首先进入待测容器口部，然后成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54同步的对待测容器进行检测，成型缺陷检测相机组53与印刷缺陷检测相机组54由待测容器的口部向底部方向移动，实现对待测容器侧面检测。在检测完成后，升降气缸515带动输送带和输送带上的待测容器下降至初始低位。再后，驱动电机512再次工作，将检测完成的容器输出，同时将输送带上的新的待测容器输送至白色背景板下方。

为确保输送带511升降过程中，待测容器的稳定，在输送带511的输送面底部设置用于承托输送面的承托板518，承托板518与升降座513固接。承托板518托起输送带的输送面，即托起了输送面上的待测容器。

本方案中，透明容器表面缺陷检测设备还包括与固定座514固定安装的呈“7”字形的支架519，支架519顶部延伸至输送带511上方。白色背景板55的顶部与支架519固定安装并位于输送带511的正上方，白色背景板55的轴线穿过输送带511的输送面中线。输送带511侧面设置有光电定位开关56，光电定位开关56与白色背景板55的垂直距离与待测容器100外半径相适应。第一环形光源52、成型缺陷检测相机组53和印刷缺陷检测相机组54均与支架519固定安装，第一环形光源52套设在白色背景板55外部，白色背景板55底部向下延伸超过印刷缺陷检测相机组54位置。光电定位开关56实现对输送带511输送距离进行定位，在输送带511上新的待测容器输送至白色背景板55正下方时，光电定位开关56即能够感应到待测容器到位，通过控制驱动电机，使得输送带停止输送，确保待测容器的精准定位。

本方案中，底部检测装置3包括设置于待测容器100底部的第二环形光源31和底部检测相机组。第二环形光源31内径大于待测容器100底部外径，底部检测相机组设置在第二环形光源31下部并朝向待测容器100底部。底部检测相机组包括两底部正相机32和四底部斜相机33。两底部正相机32均呈竖直状安装且均朝向待测容器100的正底面，两底部正相机32视野范围部分重合，实现对待测容器的正底面全覆盖，实现检测。四底部斜相机33均倾斜朝上安装且均朝向待测容器100的底部斜面，四底部斜相机33相邻两两组合，视野范围部分重合，实现对待测容器底面与侧面连接部分的弧面进行全覆盖。待测容器底面与侧面连接部分的弧面没有印刷图案，仅仅需要对成型缺陷进行检测，这里通过四底部斜相机33对成型缺陷进行检测，也避免了在对侧面进行检测时，需要利用成型缺陷检测相机组53对本位置进行检测而导致成型缺陷检测相机组53安装不便的问题，本方案中成型缺陷检测相机组不需要对容器底面与侧面连接部分的弧面进行检测，使得成型缺陷检测相机组53不要移动至待测容器底部，即使得检测时，成型缺陷检测相机组53不需要移动至输送带511下部，避免了成型缺陷检测相机组53与输送带511干涉问题。

本方案中，因在待测容器底部进行检测时，不需要移动相机或待测容器，而对侧面进行检测时，需要移动待测容器，这样就导致了待测容器的侧面检测速度小于底面检测速度，为确保检测效率，本方案中侧面检测装置5并设有两组，经过底面检测的待测容器依次交错的放置在两侧面检测装置5上，尽量降低底部检测装置3位置的容器等待时间。

本方案中，两组侧面检测装置5以底部检测装置3对称设置，机械手4与两侧面检测装置5以及与底部检测装置3的距离相适应。机械手4采用现有技术中任一能够满足使用要求的结构即可，本方案中对机械手4结构不做限定。两组侧面检测装置5以底部检测装置3对称设置，机械手4与两侧面检测装置5以及与底部检测装置3的距离相适应，底部检测装置3和两侧面检测装置5与机械手4的中线点位置一致，使得机械手由供料输送带1上获得待测容器，机械手回缩，并夹紧待测容器并保持在底部检测装置3上方，实现底部检测，在底部检测后，机械手不需要伸缩，仅仅通过旋转即可，将待测容器放置在一侧面检测装置5上即可，简化机械手的控制。

本方案中，在对待测容器进行检测过程中，需要借助到图象分析设备，但是本方案中对于图像分析设备不做改进，可采用现有技术中的任一成熟手段即可。

本实用新型技术方案在上面结合实施例及附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，包括底部检测装置和侧面检测装置；所述侧面检测装置包括用于放置待测容器的托台组件、白色背景板、套设在待测容器外部的第一环形光源和分别固定于所述第一环形光源上方和下方的成型缺陷检测相机组与印刷缺陷检测相机组；

所述白色背景板的外径小于待测容器的内径，检测时，所述白色背景板位于所述待测容器内；所述第一环形光源的内径大于待测容器外径，检测时，所述第一环形光源、所述成型缺陷检测相机组和所述印刷缺陷检测相机组同步的与待测容器相对运动，由待测容器的侧面上方相对运动至待测容器的侧面下方，或由待测容器的侧面下方相对运动至待测容器的侧面上方。

2.根据权利要求1所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，所述成型缺陷检测相机组包括六台倾斜朝向下安装的侧面斜相机，所述成型缺陷检测相机组包括六台水平安装的侧面正相机。

3.根据权利要求1所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，所述托台组件包括输送带、驱动所述输送带输送的驱动电机、用于安装所述输送带和所述驱动电机的升降座、设置于所述升降座底部的固定座和连接于所述升降座底部的升降气缸、导向杆与导向套，所述升降气缸和所述导向杆均呈竖直状安装在所述固定座上，所述导向套与所述固定座固接且套设在所述导向杆外部。

4.根据权利要求3所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，所述输送带的输送面底部设置有用于承托所述输送面的承托板，所述承托板与所述升降座固接。

5.根据权利要求3所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，还包括与所述固定座固定安装的呈“7”字形的支架，所述支架顶部延伸至所述输送带上方，所述白色背景板的顶部与所述支架固定安装并位于所述输送带的正上方，所述白色背景板的轴线穿过所述输送带的输送面中线；所述输送带侧面设置有光电定位开关，所述光电定位开关与白色背景板的垂直距离与待测容器外半径相适应；

所述第一环形光源、所述成型缺陷检测相机组和所述印刷缺陷检测相机组均与所述支架固定安装，所述第一环形光源套设在所述白色背景板外部，所述白色背景板底部向下延伸超过所述印刷缺陷检测相机组位置。

6.根据权利要求1或5所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，所述底部检测装置包括设置于待测容器底部的第二环形光源和底部检测相机组，所述第二环形光源内径大于待测容器底部外径，所述底部检测相机组设置在所述第二环形光源下部并朝向待测容器底部，所述底部检测相机组包括两底部正相机和四底部斜相机；两所述底部正相机均呈竖直状安装且均朝向待测容器的正底面，四底部斜相机均倾斜朝上安装且均朝向待测容器的底部斜面。

7.根据权利要求6所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，还包括一供料输送带和一卸料输送带，所述底部检测装置和所述侧面检测装置均设置在所述供料输送带和所述卸料输送带之间，且所述底部检测装置位于所述侧面检测装置前部；在所述底部检测装置和所述侧面检测装置之间设置有机械手，所述机械手将供料输送带上待测容器移动至底部检测装置上方，以及将底部检测装置检测完成的待测容器移动至输送带上，且放置在输送带上远离卸料输送带端，所述输送带靠近所述卸料输送带端颜色至所述卸料输送带侧面。

8.根据权利要求7所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，所述侧面检测装置并设有两组。

9.根据权利要求8所述的透明容器表面缺陷检测设备，其特征在于，两组所述侧面检测装置以底部检测装置对称设置，所述机械手与两侧面检测装置以及与底部检测装置的距离相适应。

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