专利名称：视觉检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种视觉检测系统，主要用于检测金属包装、印刷图案的外观质 量以及产品外形尺寸的检验，譬如易拉盖、电容器外壳的外观质量、橡胶圈的外形尺寸等。
背景技术：
检测技术是制造业的基础，随着制造水平的快速发展，制造领域不断扩大，产品质 量不断提高。相应地，也对检测技术提出了新的需要，传统意义上的很多检测方法已经不能 适应现代制造业的要求。易拉盖问世于上个世纪60年代，其广泛应用于饮料罐、啤酒罐的配套包装。由于 重量轻、体积小、废料可重复使用等诸多优点，易拉盖在全世界范围内得到迅速推广，并形 成庞大的生产规模。截至2008年统计资料显示，全世界每年约生产饮料罐3200亿只，其中， 欧洲每年饮料罐销售为330亿只，亚洲的饮料罐销售量在过去十年增产率为250%，而中国 的饮料罐年消耗量有110亿只。由于易拉盖于生产过程中，会出现缺边、无胶、缺胶、胶污、油污、划伤、等外观质量 问题。由此可见，将自动视觉检测系统应用于易拉盖生产行业中具有巨大的发展前景和经 济效益。以往，用人工检查产品质量的方式效率低、劳动强度大、精度不高，产品的合格率受 人为因素影响较多，随机抽检方式又难以满足实际的质量需求，因此高效率的在线自动视 觉检测系统便显得尤为重要。而目前，该技术主要由国外为数不多的几家企业掌握，其价格 高昂、英文操作界面繁琐、售后服务和沟通不便等因素给我国企业使用该系统带来了很多 实际的问题，也给我们研制相关产品留出了契机和发展空间。发明内容本实用新型的目的在于提供一种视觉检测系统，以满足产品检测的需要。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种视觉检测系统，其特征在 于包括传送带、图像摄取装置、光源、传感器、工控机、剔除装置以及旋转编码器；其中，所述传送带上表面上用于摆放待测产品，所述光源朝向传送带上表面设置，光源 照射于传送带上形成一光源照射区域，所述图像摄取装置朝向该光源照射区域设置于传 送带上方；所述传感器对应传送带上的待测产品设置；所述剔除装置对应传送带上待测产 品设置，且在传送带行进方向上位于光源照射区域的后方；所述旋转编码器的旋转轴与传 送带的驱动轮或传送带下的磨擦转轮连接；所述图像摄取装置、光源、传感器、剔除装置以及旋转编码器均与工控机连接，并 由其控制。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，所述工控机为安装有检测软件的PC机。2、上述方案中，所述光源上部，介于光源与图像摄取装置之间设有一开口对着光 源的反射盆；该反射盆内表面涂抹有可达到漫反射效果的反光漆；该反射盆对应所述图像摄取装置设有一通孔。3、上述方案中，所述光源至少有两层，均平行于传送带呈圆环光带状设置；所述第 一层光源对应反射盆开口处设置，其构成的第一圆环光带的直径小于反射盆的开口直径； 所述第二层光源设于第一层光源与传送带之间的位置，其构成的第二圆环光带的直径大于 被测产品的外径。4、上述方案中，所述剔除装置为气吹装置，该气吹装置具体可为一气泵。5、上述方案中，所述光源主要由波长一致的LED灯构成，这样有利于待测产品结 构轮廓的清晰显示以及系统的使用寿命。6、上述方案中，所述传感器为可见光传感器。7、上述方案中，所述旋转编码器用于配合PC机计算待测产品到气吹装置的距离。本实用新型工作原理及优点为本实用新型将视觉检测系统成功应用于产品的在 线检测过程中，填补了该行业的国内空白；使用机器视觉自动检测代替人工检测，适用于高 速、在线、长时间的检测场合；整个系统操作便捷，降低了对操作人员的要求；一次扫描便 能实现对多种缺陷进行检测，检测覆盖率为100%，大大提高了生产效率和自动化程度，节 约了劳动力；优于常规的抽检方式，确保了产品的整体质量；系统成本较低，设备的价格低 于国外同类产品；技术指标达到国际先进水平，运行平稳可靠，完全满足客户的生产需要， 可大幅度提高用户的生产质量管理水平。
附图1为本实用新型结构示意图；附图2为本实用新型部分结构的原理示意图。以上附图中1、传送带；2、图像摄取装置；3、光源；4、可见光传感器；5、PC机；6、 旋转编码器；7、待测产品；8、光源照射区域；9、反射盆；10、通孔；11、第一层光源；12、第二 层光源；13、气泵。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例参见附图1所示，一种视觉检测系统，包括传送带1、图像摄取装置2、光源3、可见光传感器4、安装有检测软件的PC机 5、气吹装置以及旋转编码器6 ；其中，所述传送带1上表面上用于摆放待测产品7，所述光源3朝向传送带1上表面设 置，光源3照射于传送带1上形成一光源照射区域8，所述图像摄取装置2朝向该光源照射 区域8设置于传送带1上方；所述可见光传感器4对应传送带1上的待测产品7设置；所 述气吹装置对应传送带1上待测产品7设置，且在传送带1行进方向上位于光源照射区域 8的后方；所述旋转编码器6的旋转轴与传送带1的驱动轮或传送带1下的磨擦转轮连接， 用于配合PC机5计算待测产品7到气吹装置的距离；所述图像摄取装置2、光源3、可见光传感器4、气吹装置以及旋转编码器6均与安 装有检测软件的PC机5连接，并由其控制。其中，所述气吹装置为一气泵13。[0027]如图2所示，所述光源3上部介于光源3与图像摄取装置2之间设有一开口对着 光源3的反射盆9 ；该反射盆9内表面涂抹有可达到漫反射效果的反光漆；该反射盆9对应 所述图像摄取装置2设有一通孔10。所述光源3至少有两层，均平行于传送带1呈圆环光带状设置；所述第一层光源 11对应反射盆9开口处设置，其构成的第一圆环光带的直径小于反射盆9的开口直径；所 述第二层光源12设于第一层光源11与传送带1之间的位置，其构成的第二圆环光带的直 径大于被测产品7的外径。所述第一层光源11发出的光通过反射盆9的漫反射照射待测 产品7的中部，所述第二层光源12发出的光照射待测产品7的外缘。所述光源3主要由波 长一致的LED灯构成，这样有利于待测产品7结构轮廓的清晰显示以及系统的使用寿命。当传送带1上每个待测产品7经过图像摄取装置2下方时，由可见光传感器4发 送触发信号给PC机5，通过PC机5控制光源3的频闪和图像的实时抓取，并同时采集图像 信号，PC机5中的软件将根据不同的感兴趣区域(ROI)对采集到的图像信号进行各种数学 运算和处理进而提取特征，然后根据用户设置的特征参数进行优劣判别，若无问题则进入 下一工序，若有问题则由PC机5控制气吹装置(即气泵13)将问题产品剔出生产线。其中， 气吹装置采用了 PLC与旋转编码器6相结合的方式，实时跟踪传送带1当前速度，进而消除 由于电机速度波动而造成的影响。本实用新型将视觉检测系统成功应用于产品的在线检测过程中，填补了该行业的 国内空白；使用机器视觉自动检测代替人工检测，适用于高速、在线、长时间的检测场合； 整个系统操作便捷，降低了对操作人员的要求；一次扫描便能实现对多种缺陷进行检测，检 测覆盖率为100%，大大提高了生产效率和自动化程度，节约了劳动力；优于常规的抽检方 式，确保了产品的整体质量；系统成本较低，设备的价格低于国外同类产品；技术指标达到 国际先进水平，运行平稳可靠，完全满足客户的生产需要，可大幅度提高用户的生产质量管 理水平。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术 的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。 凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1.一种视觉检测系统，其特征在于包括传送带、图像摄取装置、光源、传感器、工控 机、剔除装置以及旋转编码器；其中，所述传送带上表面上用于摆放待测产品，所述光源朝向传送带上表面设置，光源照射 于传送带上形成一光源照射区域，所述图像摄取装置朝向该光源照射区域设置于传送带 上方；所述传感器对应传送带上的待测产品设置；所述剔除装置对应传送带上待测产品设 置，且在传送带行进方向上位于光源照射区域的后方；所述旋转编码器的旋转轴与传送带 的驱动轮或传送带下的磨擦转轮连接；所述图像摄取装置、光源、传感器、剔除装置以及旋转编码器均与工控机连接，并由其 控制。
2.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于所述工控机为安装有检测软件 的PC机。
3.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于所述光源上部，介于光源与图像 摄取装置之间设有一开口对着光源的反射盆；该反射盆内表面涂抹有可达到漫反射效果的 反光漆；该反射盆对应所述图像摄取装置设有一通孔。
4.根据权利要求3所述的视觉检测系统，其特征在于所述光源至少有两层，均平行于 传送带呈圆环光带状设置；所述第一层光源对应反射盆开口处设置，其构成的第一圆环光 带的直径小于反射盆的开口直径；所述第二层光源设于第一层光源与传送带之间的位置， 其构成的第二圆环光带的直径大于被测产品的外径。
5.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于所述剔除装置为气吹装置，该气 吹装置为一气泵。
6.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于所述光源主要由波长一致的LED 灯构成。
7.根据权利要求1所述的视觉检测系统，其特征在于所述传感器为可见光传感器。
专利摘要一种视觉检测系统，其特征在于包括传送带、图像摄取装置、光源、传感器、工控机、剔除装置以及旋转编码器；其中，所述传送带上表面上用于摆放待测产品，所述光源朝向传送带上表面设置，光源照射于传送带上形成一光源照射区域，所述图像摄取装置朝向该光源照射区域设置于传送带上方；所述传感器对应传送带上的待测产品设置；所述剔除装置对应传送带上待测产品设置；所述旋转编码器的旋转轴与传送带的驱动轮或传送带下的磨擦转轮连接；所述图像摄取装置、光源、传感器、剔除装置以及旋转编码器均与工控机连接，并由其控制。本实用新型填补了该行业的国内空白，大大提高了生产效率和自动化程度，系统成本较低，且运行平稳可靠。
文档编号B65G43/08GK201834524SQ20102028959
公开日2011年5月18日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者万红, 安旭 申请人:苏州斯莱克精密设备股份有限公司