专利名称：一种用于高速运动中玻璃空瓶透明异物的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及包装机械设备领域，具体来说是一种用于高速运行中玻 璃空瓶透明异物的检测装置。
技术背景目前，对高速自动化生产流水线上行进的玻璃瓶瓶底是否存有异物，特 别是透明异物进行检测是一个尚未克服的难题，因而现今大还多是采用人工 检测。人工检测存的缺点是1. 不能满足客户对产品的质量要求，特别是对微小的透明异物，人工检 测很难检测出来，给食品包装的安全性带来很大隐患；2. 受人为因素的影响大，具有很大的随意性，不能保持检测标准，影响 检测质量；3. 效率低，不能满足高速自动化生产流水线上生产的需要。 发明内容本实用新型的目的是提供一种迅速准确地检测出瓶底透明异物，保证产 品的质量要求，提高食品包装的安全性，充分满足高速自动化生产流水线上 生产需要的用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置。本实用新型通过下述技术方案来实现一种用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置，其特征在于所述 用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置包括将空瓶输送到检测位置处 的夹送装置、依次设置在空瓶检测位置处的空瓶轴向方向上的瓶底高频闪光 源、偏光板、光学级透明玻璃，以及设置在所述瓶底高频闪光源光照方向且 安装有镜头的高速相机，在镜头上设有偏光滤镜，所述检测装置还包括空瓶 到达检测位置处的位置触发传感器以及负责接收位置触发传感器发来的信 号，发送同步信号给瓶底高频闪光源和高速相机，触发高速相机采集图象和 光源闪烁的可编程控制器。所述镜头上设有通过调节与偏光板之间的角度来调整最佳的透明异物成 象效果的旋转圈。所述瓶底高频闪光源为高频闪LCD背光源。
所述瓶底高频闪光源上设有控制LCD的闪烁且与高速相机的暴光时间保持同步的频闪控制器。所述偏光板与光学级P應A之间设有防止瓶子底部带的水进入偏光片，损 坏偏光片的密封圈。所述位置触发传感器为光电式位置触发传感器。本实用新型具有以下优点由于该装置采用了瓶底高频闪光源和一对偏光装置以及高速相机来实现 高速图象的采集，在图象中能够很明显的发现瓶底透明异物，并且采用高速 电子快门和高亮度均匀的频闪光源，较好的解决了动态图象采集存在的拖影 模糊等缺陷，生成亮度均匀，对比度清晰的高质量图象，减少了后续的图象 处理时间和瓶子剔除错误率。另外由于偏光滤镜的设置，利用光的偏振特性 以及偏光板对不同方向的光振动有选择吸收的性能，通过调节两个偏光装置 的夹角，可以获取高对比度的透明异物图象。同时镜头上的偏光滤镜还可以 消除或减弱光滑玻璃表面的眩光，更好地表现出透明异物的细节和特征。又由于采用频闪方式照明故可以获得常亮方式照明的20倍的亮度，从而提高了 光源的亮度，并且增加了光源的使用寿命，消除外界光的干扰。采用背光照明的打光手法，这样根据瓶子的形状特征以及检测内容，可 将被测物的边缘轮廓清晰的勾勒出来，由于在图象中，被测物所遮挡的地方 为黑色，无遮挡的地方为白色，形成黑白分明的易于图象分析的图象。由于采用频闪控制器来控制LED光源的闪烁，并且和高速相机的暴光时 间保持同步，故可以获取"凝固"无拖影的运动图象，对于保证透明异物成 象清晰有很大的帮助。
图1是本实用新型用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装 置作进一步描述如图1所示，本实用新型用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装 置，包括将玻璃空瓶5输送到检测位置处的夹送装置10、依次设置在空瓶检测位置处的空瓶轴向方向上的瓶底高频闪光源8、偏光板7、光学级透明玻璃 (如有机透明玻璃PMMA) 6，以及设置在瓶底高频闪光源8光照方向且安装
有镜头3的高速相机2，在镜头3上设有偏光滤镜4，该装置还包括空瓶5到达检测位置处的位置触发传感器9以及可编程控制器1，可编程控制器1负责接收位置触发传感器发来的信号，发送同步信号给瓶底高频闪光源8和 高速相机2，触发高速相机2采集图象和高频闪光源8闪烁。位置触发传感器9为光电式位置触发传感器。在镜头3上还设有通过调节与偏光板7之间 的角度来调整最佳的透明异物成象效果的旋转圈。由于LED光源与传统光源 相比较，具有如下使用寿命长，亮度高，响应速度快，形状自由等优点，故 瓶底高频闪光源8为高频闪LCD背光源。在瓶底高频闪光源8上还设有控制 LCD的闪烁且与高速相机的暴光时间保持同步的频闪控制器。为了防止瓶子 底部带的水进入偏光片，损坏偏光片，在偏光板7与光学级PMMA6之间设有密 封圈11。当玻璃空瓶5移动到检测位置时，位置触发传感器9检测到玻璃空瓶5 达到，产生触发信号给可编程控制器1，可编程控制器1分别把同步信号传 送给高速相机2和频闪控制器，以使高速相机2在高频闪光源8亮度最大时 开始曝光，这样光源可以把运动的瓶子"凝固"在图像中，在高频闪光源8 和玻璃空瓶5瓶底之间安装的偏光板7便可以把高频闪光源8发出的光转换 为偏正光，然后通过调整安装在镜头上的偏光滤镜4的角度来检测玻璃空瓶 5的瓶底是否存在异物。因为当玻璃空瓶5的瓶底无异物的时候，光通过两 个互相垂直的偏振片时，会出现消光的现象，没有光进入高速相机2。但是 当存在透明异物时，因为异物的材料与玻璃空瓶5不同，具有不同的折射率， 造成光方向发生改变，则偏振方向与第2个偏振片不垂直，因此会有一部分 光线通过后进入高速相机2，在图象中形成亮斑。
权利要求1、一种用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置，其特征在于所述用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置包括将空瓶输送到检测位置处的夹送装置、依次设置在空瓶检测位置处的空瓶轴向方向上的瓶底高频闪光源、偏光板、光学级透明玻璃，以及设置在所述瓶底高频闪光源光照方向且安装有镜头的高速相机，在镜头上设有偏光滤镜，所述检测装置还包括空瓶到达检测位置处的位置触发传感器以及负责接收位置触发传感器发来的信号，发送同步信号给瓶底高频闪光源和高速相机，触发高速相机采集图象和光源闪烁的可编程控制器。
2、 根据权利要求1所述的用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的 检测装置，其特征在于:所述镜头上设有通过调节与偏光板之间的角 度来调整最佳的透明异物成象效果的旋转圈。
3、 根据权利要求1所述的用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的 检测装置，其特征在于所述瓶底高频闪光源为高频闪LCD背光源。
4、 根据权利要求3所述的用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的 检测装置，其特征在于:所述瓶底高频闪光源上设有控制LCD的闪烁 且与高速相机的暴光时间保持同步的频闪控制器。
5、 根据权利要求1所述的用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的 检测装置，其特征在于所述偏光板与光学级透明玻璃之间设有防止 瓶子底部带的水进入偏光片，损坏偏光片的密封圈。
6、 根据权利要求1所述的用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的 检测装置，其特征在于所述位置触发传感器为光电式位置触发传感 器。
7、 根据权利要求1或2所述的用于高速运行中玻璃空瓶透明异 物的检测装置，其特征在于所述光学级透明玻璃为光学级透明有机 玻璃PMMA。
专利摘要本实用新型公开了一种用于高速运行中玻璃空瓶透明异物的检测装置，其特征在于所述检测装置包括将空瓶输送到检测位置处的夹送装置、依次设置在空瓶检测位置处的空瓶轴向方向上的瓶底高频闪光源、偏光板、光学级PMMA，以及设置在所述瓶底高频闪光源光照方向且安装有镜头的高速相机，在镜头上设有偏光滤镜，所述检测装置还包括空瓶到达检测位置处的位置触发传感器以及可编程控制器。本实用新型较好的解决了动态图象采集存在的拖影模糊等缺陷，生成亮度均匀，对比度清晰的高质量图象，减少了后续的图象处理时间和瓶子剔除错误率，保证了产品的质量要求，提高了食品包装的安全性，可充分满足高速自动化生产流水线上生产需要。
文档编号G01N21/88GK201053954SQ200720051449
公开日2008年4月30日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者刘远强, 张树君, 王华杰, 王绪武, 马思乐, 彬 黄 申请人:广州市万世德包装机械有限公司;马思乐;张树君