一种瓶盖检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种瓶盖检测装置，所述瓶盖检测装置包括第一传送装置、第二传送装置、主动轮、触发器、图像传感设备，所述第一传送装置和所述第二传送装置通过所述主动轮相结合；所述触发器邻近检测位置设置在所述第一传送装置和/或所述第二传送装置侧部；所述图像传感设备与所述触发器相连接。本实用新型的瓶盖检测装置结构紧凑、运行流畅，能够在有限空间内对瓶盖的各个部位进行检测。
【专利说明】一种瓶盖检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，具体涉及产品生产传送及检测领域。
【背景技术】
[0002]瓶盖在生产的过程当中，容易出现脏污，变形等缺陷，影响产品质量。生产加工及包装行业里，常需要对各种零器件进行检测，而瓶盖是一种经常需要检测的配件。瓶盖的质量缺陷会影响到后续产品的质量从而造成生产企业的损失。
[0003]虽然现有技术中已经存在了一些用于瓶盖检测的设备，但是这些设备要么不能对瓶盖进行全方位、立体的检测，要么占用场地过大、结构不够紧凑。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型提供了一种瓶盖检测装置，其特征在于，所述瓶盖传送装置包括第一传送装置、第二传送装置、主动轮、触发器、图像传感设备，所述第一传送装置和所述第二传送装置通过所述主动轮相结合，用于传送待测瓶盖；所述触发器邻近检测位置设置在所述第一传送装置和/或所述第二传送装置侧部，所述图像传感设备与所述触发器相连接。
[0005]进一步地，所述图像传感设备包括:第一组图像传感设备、第二组图像传感设备和第三组图像传感设备，所述第一组图像传感设备和第二组图像传感设备位于所述第一传送装置上方，所述第三组图像传感设备位于所述第二传送装置上方。
[0006]进一步地，所述主动轮的外周具有第一环形凹槽，在所述第一环形凹槽的中心嵌有与所述第一环形凹槽同轴的第二环形凹槽。
[0007]进一步地，所述第一传送装置包括第一传送带，所述第二传送装置包括第二传送带，所述第二传送带的宽度大于所述第一传送带的宽度。
[0008]进一步地，所述第一组图像传感设备包括环形光源、遮光器、一个或多个成像装置，所述环形光源位于所述第一传送装置上方，所述成像装置位于所述环形光源侧部，所述遮光器位于所述第一传送装置和所述环形光源之间，阻挡所述环形光源所发出的光对所述待测瓶盖的直接照射。
[0009]进一步地，所述遮光器呈圆盘状，固定于所述环形光源下方；所述环形光源的外缘上的任意一点与所述遮光器的外缘的对应点之间的连线的延长线落在检测区域之外。
[0010]进一步地，所述第一传送装置和所述第二传送装置中的至少一个上架设有导轨。
[0011]进一步地，所述触发器包括第一触发器、第二触发器和第三触发器，每个触发器设置于一个检测位置的上游，所述瓶盖检测装置还包括设置于相应传感设备下游的剔废装置。
[0012]本实用新型的检测系统能够对瓶盖进行全方位的检测，并且结构紧凑、运行流畅。【专利附图】
【附图说明】[0013]图1为本实用新型的瓶盖检测装置的一个实施例的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型的瓶盖检测装置的传送装置的结构示意图；
[0015]图3为本实用新型的瓶盖检测装置的传送装置的主动轮的左视图；
[0016]图4为本实用新型的瓶盖检测装置的第一传感设备的结构示意图；
[0017]图5为本实用新型中的第一传感设备与常规的不带有遮光器的传感设备的光路对比图，其中，图中左侧部分采用了遮光器，图中右侧部分没有采用遮光器。
[0018]图6为本实用新型的瓶盖检测装置所采用的第三传感设备的主视图；
[0019]图7为图6所示第三传感设备的俯视图；
[0020]图8为第三传感设备的同轴光源的结构图。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，在本实施例中，瓶盖检测装置包括瓶盖传送装置11、12，触发器2、5、8，图像传感设备3、6、9，剔废装置4、7、10 (可选)。在本实施例中，采用三个图像传感设备、三个触发器和三个剔废装置(这些设备的数目可以根据需要调整)。在本实施例中，图像传感设备采用CXD相机。
[0022]在一个实施例中，三个图像传感设备依次分别用于对瓶盖侧面、瓶盖盖口和底面、瓶盖侧面进行成像和/或检测。
[0023]瓶盖传送装置用于承载待测瓶盖并且将待测瓶盖传送通过检测位置。在每个检测工位，其前方均可以设置一个触发器。可选地，在其后方可以设置一个剔废装置。当一个待测瓶盖到达预定位置时，相应的触发器可以发出触发信号，以触发对应的图像传感设备。
[0024]图像传感设备基于触发器的触发信号对进入检测位置的待测瓶盖进行成像。在一种优选实现方式中，图像传感设备可以对待测瓶盖进行检测。在一种实现方式中，图像传感设备可以包括成像装置和检测装置。检测装置可以采用现有的图像检测装置，例如图像识别芯片。剔废装置基于检测装置的输出进行剔废。
[0025]第一组图像传感设备3使用环形光源，在环形光源四周架设摄像机，设置三或四个摄像机对通过环形光源下方的瓶盖进行拍图。第三组图像传感设备9可以单独使用同轴光源或圆顶光源，在同时使用两光源相配合时，圆顶光源在下，同轴光源在上。这样可以实现光源特性互补，成像装置在同轴光源之上，达到更好的拍摄效果。
[0026]本实施例中的图像传感设备还可以包括图像识别装置(图中未示出)，在这种情况下，各图像传感设备均包括一个或多个成像装置。图像识别装置可以与每个瓶盖检测装置的成像装置相连，以接收每个成像装置所采集的被检产品的图像。图像识别装置可以基于所接收到的图像来检测所述被检产品的状况。
[0027]本实施例中的瓶盖检测装置还可以包括显示装置(图中未示出)，并且将显示装置与每个成像装置相连，用于显示所述成像装置所拍摄到的图像。工作人员或者图像识别装置可以基于该图像对被检产品进行检测。
[0028]在一种实现方式中，在每个质量检测工位后都设置剔废装置。在另一种实现方式中，或者只在上下两层传送装置的末端分别设置剔废装置7和10，而上层的两个检测装置均可以向该剔废装置发出剔废信号，从而可以节省一个剔废工位。
[0029]在另一种实现方式中，所述触发器包括延时器，所述触发器采用光电传感器，当有被检瓶盖通过光电传感器前方时，传感器触发延时器。延时器基于传送装置的传送速度，以及传感位置与三个检测位置之间的距离，分别设定计时量。经过第一计时量之后，延时器触发第一传感设备3，经过第二计时量之后，延时器触发第二传感设备6，经过第三计时量，延时器触发第二传感设备9。
[0030]翻面装置
[0031]图2示出了本实用新型所采用的传送装置的示意图(该图是从该图1中的后侧看去的视图，因此与图1中的传送装置在左右方向上是相反的)。如图2所示，瓶盖传送装置能够起到翻面装置的作用。该瓶盖传送装置包括上、下两个传送装置(也可以称为第一传送装置和第二传送装置)。两个传送装置通过一个主动轮206相连接，第一传送装置采用窄传送带并且设有一个从动轮201和一个定位轮202 ;第二传送装置采用宽传送带，并且设有一个从动轮207和三个定位轮203、204、205。
[0032]如图所示，第一从动轮201通过窄传送带经第一定位轮202与主动轮206相连接，换言之，窄传送带绕在第一从动轮201和主动轮206上，第一从动轮201位于主动轮206左侦牝第一定位轮202位于主动轮206和第一从动轮201之间。第二定位轮203位于主动轮206上方，第三定位轮204和第四定位轮205分别位于主动轮206右侧，第二从动轮207位于主动轮206的左下方。宽传送带绕在从动轮207和三个定位轮203、204、205的外侧，并且宽传送带在第二定位轮203和从动轮207之间的部分绕在主动轮206的外侧。
[0033]待测产品通常从第一传送装置的左侧进入，通过窄传送带进入主动轮206的凹槽中。宽传送带从图中右侧压在主动轮206上，宽传送带用三个固定轮203、204、205来限定其位置。这样，当待测产品进入到主动轮206的凹槽中，并继续向右行进时，产品将被夹在两条传送带之间。产品经宽传送带包裹，随着主动轮的旋转被带下来，并翻转到宽传送带的内侧表面之上，完成翻面过程。
[0034]图3示出了本实用新型所采用的传送装置的主动轮206的侧部结构示意图。从图中可以看出，该主动轮206的外周(图中为上下边缘位置)具有双层凹槽，第一凹槽的宽度大于等于宽传送带的宽度，第一凹槽中间带有第二凹槽，第二凹槽的宽度大于窄传送带的宽度，小于宽传送带的宽度，并且第二凹槽的深度大体等于待测瓶盖的厚度。采用本实用新型的这种主动轮结构，当瓶盖从窄传送带传送到主动轮时，瓶盖在窄传送带的带动下刚好进入到第二凹槽中，窄传送带位于凹槽内侧，宽传送带位于第一凹槽内、第二凹槽外，从而，通过窄传送带和宽传送带刚好将瓶盖夹持在凹槽中。此外，而且，第二凹槽的深度与瓶盖大体相同(忽略窄传送带的厚度的情况下)，所以在对瓶盖翻面时，瓶盖不会对传送带带来损伤，传送带也不会对瓶盖造成挤压。
[0035]本实用新型所采用的瓶盖传送装置既能够进行瓶盖传送又能够实现瓶盖的翻面，并且其结构简单，加工方便，可在传送过程中完成翻面工作，并保证传送过程稳定。
[0036]第一传感设备
[0037]图4为根据实用新型的一个实施例所采用的第一传感设备的结构示意图，其用于瓶盖侧面成像或检测。如图4所示，该传感设备包括环形光源301、遮光器302、传送装置304、一个或多个成像装置305。
[0038]在本实施例中，环形光源301置于传送装置上方，沿着其自身的环形结构发出环形的照射光，环形的中心正对被检产品(根据生产线的结构可以适当调整)。环形光源301可以采用环形灯、环形LED阵列等各种光源。环形光源的支架可以安装在环的中央。
[0039]遮光器302采用圆盘状结构，即，采用不透光的圆盘作为遮光器，该圆盘通过连接装置306固定在环形光源301的支架上。在一种实现方式中，遮光器302与连接装置306整合在一起。在本实施例中，传送装置304可以为上述的第一传送装置或第二传送装置(SP，宽传送带或窄传送带)。传送装置304承载或传送被检产品，并且传送装置304能够反射所述环形光源所发出的照射光。例如，传送装置304可以为具有一定反光能力的传送装置。环形光源301发出的照射光照射到传送装置上之后，再反射到被检产品的侧面上，以便对被检产品进行间接照明。传送装置304的反射面朝向环形光源301，并且，其反射面可以为漫反射面或全反射面。
[0040]本领域技术人员应该理解,还可以通过其他方式将圆盘固定在环形光源与被检产品303之间。优选地，圆盘的外径小于环形光源的外径。更优选地，环形光源的外缘上的任意一点与遮光器的外缘的对应点之间的连线的延长线落在所述检测区域之外。换言之，圆盘的尺寸和位置要保证环形光源所发出的光并不直射到被检产品上。
[0041 ] 一个或多个成像装置305位于被检产品(或检测位置)的侧部。本实施例中，采用四个成像装置从四个不同角度对被检产品进行拍摄，四个成像装置彼此之间大体间隔90度，这样四个成像装置将能够拍摄到被检产品的各个侧面的图像。可选地，每个成像装置通过一个成像基座307和支撑轴308固定在传送装置两侧的导轨上。成像基座307能够相对于支撑轴308改变姿态，以调整成像角度。
[0042]图5为采用遮光器与不采用遮光器的传感设备的光路对比图，其中，图中左侧部分采用了遮光器，图中右侧部分没有采用遮光器。如图5所示，图中最上部的为环形光源301，由于该视图是检测装置的正视图，所以，在图中，环形光源301仅呈现为一个长方形，其中，虚线两侧为发光部分，中间部分为环形的空心。
[0043]在图中的左侧，环形光源301所发出的光线一部分被遮光器302所遮挡，另一部分入射到支撑装置上。具体而言，环形光源301朝向被检产品303所发出的光线311被遮光器302所遮挡，而环形光源301朝向传送装置304所发出的光线313入射在传送装置304上之后，经传送装置304反射后照射在被检产品303的侧面上。由于对被检产品303侧面进行照射的光线是经过传送装置304所反射的，如果被检产品侧面具有划痕或其他损伤，则当成像装置305从侧面对被检产品进行照射时，该划痕或损伤处的亮度将与其他无损伤处具有明显区别。
[0044]具体而言，在图5中以铝盖为例对被检产品进行了描绘。从图中左侧可以看出，光线313照射在铝盖侧面的划痕上之后，大部分会向下反射，而不是朝向成像装置305反射。而如果光线经传送装置304反射后入射在没有划伤的铝盖侧面，则该反射光大部分将经铝盖侧面反射而入射到左侧的成像装置305中。所以，当左侧的成像装置305从侧面对被检产品进行照射时，该划痕或损伤处的亮度将与其他无损伤处具有明显区别
[0045]相反，从图5的右侧来看，如果没有遮光器302，则环形光源301朝向待测产品所发出的光线312直接入射在铝盖侧面。而如果铝盖侧面存在损伤，入射在损伤处的光线则很可能反射向成像装置305 ;如果铝盖侧面没有损伤，则该光线会反射向传送装置304，因此，从右侧的成像装置305所拍摄到的铝盖侧面的图像中，划伤部分的亮度较亮，与没有划伤的部分区别不大。因此很难基于图像区分出铝盖侧面是否存在划伤。[0046]因此，综上所述，采用遮光器302对铝盖侧面的表面进行损伤检测所得到的结果与不采用遮光器302对铝盖侧面的表面进行损伤检测所得到的结果相比，优势明显。
[0047]在本实施例中，还可以采用图像识别装置以识别产品的状况。由于本实施例中的装置一般用于生产线中，光源的照明角度和相机的位置受生产线中现有机械结构的限制，因此，在具体应用中，可以对支撑装置与成像装置之间的位置关系进行适当调整，以便适应现场环境。
[0048]第三传感设各
[0049]图6-8示出了根据本实用新型一个实施例的瓶盖检测装置所采用的第三传感设备，其用于对瓶盖底部进行成像或检测。如图所示，其包括成像装置401、同轴光源402、圆顶光源403、导轨406和图像识别装置408。
[0050]传送带404 (其与图1中的11或12对应)用于传输瓶盖；导轨406设置在传送带404的一侧或者两侧，用来限制瓶盖的运行路径；触发器407 (与图1中的触发器可以互为替换)设置在瓶盖底部检测位置的周边，如可以设置在传送带的两侧或上方；圆顶光源403位于瓶盖底部检测位置的上方，该圆顶光源403开设有中心孔；同轴光源402位于圆顶光源403的正上方，该同轴光源402的中心线与圆顶光源的中心线重合，该同轴光源402的结构如图8所示，包括:盖体421、折射镜面422和LED光源423。其中盖体421为透明的玻璃盖或塑料盖，设置在折射镜面422的上方；折射镜面422为倾斜放置的镜面，其位于瓶盖的正上方；LED光源423在整个同轴光源402的侧边，其发射的光先投向折射镜面422，而后经折射镜面422折射到位于其下方的瓶盖上；成像装置401设置在所述同轴光源402的上方，其镜头的中心线正对着同轴光源402和圆顶光源403照射的瓶盖底部检测位置。图像识别装置408通过线缆分别与成像装置401、同轴光源402、圆顶光源403和触发器407相连。
[0051]该传感设备的工作原理如下:
[0052]瓶盖由传送带404传输，当瓶盖经过触发器407时，触发器407 (对应于图1中的触发器)给图像识别装置408 —个信号，图像识别装置408发控制信号给成像装置401、同轴光源402以及圆顶光源403 ;同轴光源402以及圆顶光源403接收到控制信号后开始发光，同轴光源402将光线通过镜面折射到被拍摄的瓶盖上，圆顶光源401也将光均匀地投向被拍摄的瓶盖上，瓶盖再反射给位于同轴光源402上方的成像装置401上，同时成像装置401接到控制信号后开始拍照，并将拍照后的图片传给控制器408 ;控制器408将接收到的瓶盖图像与预先设定的瓶盖标准图像进行对比分析，若发现二者相同，则确认瓶盖为好品，并发通知给剔废装置将好的瓶盖入好品仓；若发现二者不同，则发通知给剔废装置，剔废装置采用电磁阀或气缸将坏的瓶盖剔除掉。
[0053]上述导轨406可以为倾斜的其他形状，如S型或者直型，角度范围也可根据振料盘高度以及出料导轨形状进行调整。
[0054]上述同轴光源对划痕比较敏感，上述圆顶光源能够均匀照射，本实用新型采用圆顶光源在下，同轴光源在上的组合光照射方式，能消除单一光照射的阴影，同时能将瓶盖上的种种缺陷表现出来。如，是否存在变形、反盖、脏污、铆偏，铆轻、铆化、铆裂等缺陷。
[0055]另外，本该检测装置可以采用同轴光源和圆顶光源同时进行照明，不仅照度均匀而且能够消除阴影，将瓶盖底面的质量问题清晰地凸现出来。
【权利要求】
1.一种瓶盖检测装置，其特征在于，所述瓶盖传送装置包括第一传送装置、第二传送装置、主动轮、触发器、图像传感设备，所述第一传送装置和所述第二传送装置通过所述主动轮相结合，用于传送待测瓶盖；所述触发器邻近检测位置设置在所述第一传送装置和/或所述第二传送装置侧部，所述图像传感设备与所述触发器相连接。
2.根据权利要求1所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述图像传感设备包括:第一组图像传感设备、第二组图像传感设备和第三组图像传感设备，所述第一组图像传感设备和第二组图像传感设备位于所述第一传送装置上方，所述第三组图像传感设备位于所述第二传送装置上方。
3.根据权利要求1所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述主动轮的外周具有第一环形凹槽，在所述第一环形凹槽的中心嵌有与所述第一环形凹槽同轴的第二环形凹槽。
4.根据权利要求1所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述第一传送装置包括第一传送带，所述第二传送装置包括第二传送带，所述第二传送带的宽度大于所述第一传送带的览度。
5.根据权利要求2所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述第一组图像传感设备包括环形光源、遮光器、一个或多个成像装置，所述环形光源位于所述第一传送装置上方，所述成像装置位于所述环形光源侧部，所述遮光器位于所述第一传送装置和所述环形光源之间，阻挡所述环形光源所发出的光对所述待测瓶盖的直接照射。
6.根据权利要求5所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述遮光器呈圆盘状，固定于所述环形光源下方；所述环形光源的外缘上的任意一点与所述遮光器的外缘的对应点之间的连线的延长线落在检测区域之外。
7.根据权利要求5所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述第一传送装置和所述第二传送装置中的至少一个上架设有导轨。
8.根据权利要求1所述的瓶盖检测装置，其特征在于，所述触发器包括第一触发器、第二触发器和第三触发器，每个触发器设置于一个检测位置的上游，所述瓶盖检测装置还包括设置于相应传感设备下游的剔废装置。
【文档编号】G01N21/892GK203772760SQ201420178936
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】房超, 申磊, 郑晓峰, 赵慧阳, 刘霜霜 申请人:北京大恒图像视觉有限公司