一种罐装食品缺陷检测自动旋转装置

1.本实用新型涉及罐装食品检测技术领域，特别涉及一种罐装食品缺陷检测自动旋转装置。


背景技术：

2.目前罐装食品包装缺陷检测中，大部分的工厂还是采用人工目检的方式对产品进行缺陷检测，只有极少部分企业将机器视觉相关技术应用于罐装食品的缺陷检测中，这些企业在检测过程中大部分采用的是在流水线周围摆放多个相机在各个角度对产品进行视觉检测，这种检测方式不仅需要很多的资金支持，而且其检测效果也没有很好，很多细节之处因为角度的关系未能检测到，所以需要将检测无误的产品重新放在流水线上进行二次检测。公开号为“cn205581007u”的专利文献公开了一种待罐装果蔬食品异物快速检测分选设备，该设备包括支架体、透光板、照明源，所述支架体的一侧较高，与其相对的另一侧较低，便于待罐装果蔬食品从较高一侧自动滑向较低一侧；所述支架体的上端外边缘设有上围板，位于较低一侧的上围板上设置有出料缺口，所述透光板的外形与四周的上围板相适应，以便透光板能嵌在上围板内，所述透光板下侧的支架体内设置有照明源，且所述支架体的上部四周设置有侧板；将待罐装果蔬食品从透光板较高一侧投入，并从较低一侧的出料缺口滑出，当检测者发现透光板上的待罐装果蔬食品含有异物时，可以快速地将其挑选出，达到快速去除杂质的目的，提高食品罐头的品质，而且操作简便，可以实现大批量快速检测。其采用的就是人工检测，其检测效率不高，检测效果也不好，对细小异物难以发现。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有在罐装食品的缺陷检测过程中所存在的上述技术问题，提供了一种罐装食品缺陷检测自动旋转装置，它具有自动化程度较高和能实现360度全方位检测的特点。
4.本实用新型的技术方案：一种罐装食品缺陷检测自动旋转装置，包括第一支架，所述第一支架上设有输送装置，所述罐装食品位于输送装置上；所述第一支架上可拆卸设有摩擦板，所述摩擦板的延伸方向与输送装置的输送方向呈角度设置；在输送过程中，罐装食品的外壁面与摩擦板的表面相贴合。本实用新型通过设置延伸方向与输送装置的输送方向呈角度的摩擦板，当罐装食品随着输送装置向前输送的时候，使得罐装食品的外壁面始终与摩擦板的表面相贴合，在摩擦板的摩擦作用下，罐装食品不停的转动，从而能够对罐装食品进行360度全方位检测，检测效果较好，能够检测发现罐装食品中的细小异物，输送和检测全部是自动化，自动化程度较高，既节省了人力物力财力，又提升了缺陷检测系统检测效果，以最简单的方式实现工作效率的最大化，具有较高的检测效率。
5.作为优选，所述摩擦板的延伸方向和输送装置输送方向之间的角度为0～60度。更优选，所述摩擦板的延伸方向和输送带输送方向之间的角度为10～45度。更优选，所述摩擦板的延伸方向和输送带输送方向之间的角度为15～30度。更优选，所述摩擦板的延伸方向
和输送带输送方向之间的角度为20～25度。对摩擦板的延伸方向和输送装置输送方向之间角度的具体限定，能更好的保证在输送过程中，罐装食品的外壁面与摩擦板的表面始终保持贴合状态，从而摩擦板能更好的对罐装食品进行摩擦，实现360度全方位检测效果。
6.作为优选，所述第一支架上设有至少一个升降组件，所述升降组件的升降部与摩擦板可拆卸连接。通过升降组件可以对摩擦板进行升降调节和/或旋转角度调节。
7.作为优选，所述升降组件包括升降汽缸，所述升降汽缸设置在第一支架上，所述升降汽缸的活塞端设有连接套筒，所述连接套筒上靠近端部的位置设有第二调节螺孔，所述第二调节螺孔内设有第二调节螺杆，所述连接套筒内转动设有转动套筒，所述第二调节螺杆与转动套筒的外壁面相配合，所述转动套筒上靠近端部的位置设有第三调节螺孔，所述第三调节螺孔内设有第三调节螺杆，所述转动套筒内设有连接杆，所述摩擦板与连接杆可拆卸连接；或所述升降组件包括调节电机，所述调节电机设置在第一支架上，所述调节电机的驱动端设有丝杆，所述调节电机上设有限定套筒，所述限定套筒的内壁上设有滑槽，所述滑槽内滑动设有连接套筒，所述连接套筒与丝杆螺纹配合，所述连接套筒上靠近端部的位置设有第二调节螺孔，所述第二调节螺孔内设有第二调节螺杆，所述连接套筒内转动设有转动套筒，所述第二调节螺杆与转动套筒的外壁面相配合，所述转动套筒上靠近端部的位置设有第三调节螺孔，所述第三调节螺孔内设有第三调节螺杆，所述转动套筒内设有连接杆，所述摩擦板与连接杆可拆卸连接；或所述升降组件包括限定套筒，所述限定套筒设置在第一支架上，所述限定套筒上靠近端部的位置设有第一调节螺孔，所述第一调节螺孔内设有第一调节螺杆，所述限定套筒内设有连接套筒，所述第一调节螺杆的端部与连接套筒的外壁面相配合，所述连接套筒上靠近端部的位置设有第二调节螺孔，所述第二调节螺孔内设有第二调节螺杆，所述连接套筒内转动设有转动套筒，所述第二调节螺杆与转动套筒的外壁面相配合，所述转动套筒上靠近端部的位置设有第三调节螺孔，所述第三调节螺孔内设有第三调节螺杆，所述转动套筒内设有连接杆，所述摩擦板与连接杆可拆卸连接。通过升降汽缸可以调节摩擦板的高度，通过连接套筒、第二调节螺杆和转动套筒的配合可以调节摩擦板的角度，通过转动套筒、第三调节螺杆和连接杆的配合可以调节摩擦板的前后位置。通过调节电机、丝杆和连接套筒的配合可以调节摩擦板的高度，通过连接套筒、第二调节螺杆和转动套筒的配合可以调节摩擦板的角度，通过转动套筒、第三调节螺杆和连接杆的配合可以调节摩擦板的前后位置。通过限定套筒、第一调节螺杆和连接套筒的配合可以调节摩擦板的高度，通过连接套筒、第二调节螺杆和转动套筒的配合可以调节摩擦板的角度，通过转动套筒、第三调节螺杆和连接杆的配合可以调节摩擦板的前后位置。
8.作为优选，所述摩擦板上设有若干凹陷摩擦部，所述凹陷摩擦部的形状与罐装食品的外部形状相匹配。设置若干凹陷摩擦部，凹陷摩擦部的形状与罐装食品的外部形状相匹配，使得可以对任何形状的罐装食品进行良好摩擦旋转，具有了更广泛的适用性。
9.作为优选，若干凹陷摩擦部逐个连接，所述凹陷摩擦部由摩擦板环形贴合包裹罐装食品后再展开形成。使得摩擦板能够适应任何要进行检测的罐装食品，保证良好的摩擦转动效果。
10.作为优选，所述罐装食品的罐形为圆形和/或椭圆形和/或正多边形。
11.作为优选，正多边形罐形的边部过度处为圆滑过度。圆滑过度使得人在抓取的时候有好的舒适性，也能与摩擦板良好接触接受摩擦板的摩擦作用力，也不会对摩擦板造成
棱角勒痕损伤。
12.作为优选，所述输送装置包括设置在第一支架上的输送电机，所述第一支架上设有主动辊和至少一根从动辊，所述主动辊与输送电机的驱动端连接，所述主动辊和从动辊上设有输送带，所述罐装食品放置在输送带上。输送电机、主动辊、从动辊和输送带形成的输送装置，结构简单，输送效果稳定性好。
13.作为优选，包括多个机器视觉相机，多个机器视觉相机的排列与输送装置的输送方向相平行，所述机器视觉相机的拍摄方向与通过时的罐装食品相对。多个机器视觉相机协同工作，对边前进边转动的罐装食品进行360度全方位拍摄，内部检测系统对拍摄到的罐装食品进行分析检测，若智能检测发现罐装食品中含有不合格的异物，则发号指令给剔除汽缸，将不合格的罐装食品推出，若未发现罐装食品中含有不合格异物，则罐装食品随着输送装置一直输送，直到输送装置的输送出口进入后续的贴标和包装等工序，整个检测成像系统能捕捉到罐装食品内的每一处细节，不仅可以提高检测效率，还可以减少机器视觉相机的使用，降低人工成本，为企业实现效益的最大化；采用深度学习与神经网络进行缺陷检测时，可以排除背景和内部脉络的干扰，将深度学习相关技术应用于罐装食品的缺陷检测中不仅减少了人工，以实现机器换人的目的，也大大提高了检测速度和效率；机器视觉相机可以根据不同的环境和要求获取新的特征，不断更新优化检测系统，使其具有更好的鲁棒性和泛化性。
14.作为优选，所述机器视觉相机有2～10个。更优选，所述机器视觉相机有3～9个。更优选，所述机器视觉相机有4～8个。更优选，所述机器视觉相机有5～7个。机器视觉相机的数量可以根据实际情况灵活设置。
15.作为优选，包括第二支架，所述第二支架上调节设有多根调节杆，所述机器视觉相机设置在相对应的调节杆上。调节杆的设置可以根据罐装食品的大小，对机器视觉相机的位置和角度进行调整，使得机器视觉相机能对罐装食品进行更好的检测成像。
16.作为优选，所述调节杆在第二支架上的调节为升降调节和/或转动调节。调节结构可以设置为抱箍结构。
17.作为优选，所述调节杆上设有转动架，所述机器视觉相机设置在转动架上。转动架可以使得机器视觉相机在需要的时候进行转动，具有了更好的灵活性。
18.作为优选，所述机器视觉相机的周围设有光源。当光线暗的时候，光源照出的光亮，能够使得机器视觉相机对罐装食品进行更清晰的检测成像，从而保证检测的准确性。
19.作为优选，包括剔除装置和第三支架，所述剔除装置调节设置在第三支架上；所述剔除装置为剔除汽缸，所述剔除汽缸的活塞端设有剔除推板。剔除装置接收机器视觉相机的检测信号，若收到不合格信号时，剔除装置启动，将过来的不合格罐装食品从输送带上推出；剔除装置能够根据罐装食品的大小进行调节，以更好的将不合格罐装食品从输送带上推出为准；剔除推板能更好的推出不合格的罐装食品，剔除推板为平板形或圆弧板形。
20.本实用新型具有如下有益效果：
21.通过设置延伸方向与输送装置的输送方向呈角度的摩擦板，当罐装食品随着输送装置向前输送的时候，使得罐装食品的外壁面始终与摩擦板的表面相贴合，在摩擦板的摩擦作用下，罐装食品不停的转动，从而能够对罐装食品进行360度全方位检测，检测效果较好，能够检测发现罐装食品中的细小异物，输送和检测全部是自动化，自动化程度较高，既
节省了人力物力财力，又提升了缺陷检测系统检测效果，以最简单的方式实现工作效率的最大化，具有较高的检测效率。
附图说明
22.图1是本实用新型的第一结构示意图；
23.图2是本实用新型的第二结构示意图；
24.图3是本实用新型的第三结构示意图；
25.图4是本实用新型中摩擦板的第一结构示意图；
26.图5是本实用新型中摩擦板的第二结构示意图；
27.图6是本实用新型中摩擦板的第三结构示意图；
28.图7是本实用新型中摩擦板的第四结构示意图；
29.图8是本实用新型中的信号传递模块图。
30.附图中的标记为：100-第一支架；200-输送装置；202-主动辊；203-从动辊；204-输送带；300-罐装食品；400-摩擦板；401-凹陷摩擦部；403-升降组件；500-机器视觉相机；600-第二支架；601-调节杆；602-转动架；700-剔除装置；701-剔除推板；800-第三支架。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
32.如图1、图2和图3所示的一种罐装食品缺陷检测自动旋转装置，包括第一支架100，第一支架上设有输送装置200，罐装食品300位于输送装置上；输送装置包括设置在第一支架上的输送电机，第一支架上设有主动辊202和至少一根从动辊203，主动辊与输送电机的驱动端连接，主动辊和从动辊上设有输送带204，罐装食品放置在输送带上；第一支架上可拆卸设有摩擦板400，摩擦板的延伸方向与输送装置的输送方向呈角度设置；摩擦板的延伸方向和输送装置输送方向之间的角度为0～60度；更好的，摩擦板的延伸方向和输送带输送方向之间的角度为10～45度；更好的，摩擦板的延伸方向和输送带输送方向之间的角度为15～30度；在输送过程中，罐装食品的外壁面与摩擦板的表面相贴合；包括多个机器视觉相机500，多个机器视觉相机的排列与输送装置的输送方向相平行，机器视觉相机的拍摄方向与通过时的罐装食品相对；机器视觉相机有2～10个；包括第二支架600，第二支架上调节设有多根调节杆601，机器视觉相机设置在相对应的调节杆上；调节杆在第二支架上的调节为升降调节和/或转动调节。调节杆上设有转动架602，机器视觉相机设置在转动架上。机器视觉相机的周围设有光源；包括剔除装置700和第三支架800，剔除装置调节设置在第三支架上，第三支架设置在地面上或第三支架安装在第一支架上；剔除装置为剔除汽缸，剔除汽缸的活塞端设有剔除推板701；所述第一支架上设有至少一个升降组件403，所述升降组件的升降部与摩擦板可拆卸连接；升降组件403包括升降汽缸，升降汽缸设置在第一支架上，升降汽缸的活塞端设有连接套筒，连接套筒上靠近端部的位置设有第二调节螺孔，第二调节螺孔内设有第二调节螺杆，连接套筒内转动设有转动套筒，第二调节螺杆与转动套筒的外壁面相配合，转动套筒上靠近端部的位置设有第三调节螺孔，第三调节螺孔内设有第三调节螺杆，转动套筒内设有连接杆，摩擦板与连接杆可拆卸连接；或升降组件包括调节电机，
调节电机设置在第一支架上，调节电机的驱动端设有丝杆，调节电机上设有限定套筒，限定套筒的内壁上设有滑槽，滑槽内滑动设有连接套筒，连接套筒与丝杆螺纹配合，连接套筒上靠近端部的位置设有第二调节螺孔，第二调节螺孔内设有第二调节螺杆，连接套筒内转动设有转动套筒，第二调节螺杆与转动套筒的外壁面相配合，转动套筒上靠近端部的位置设有第三调节螺孔，第三调节螺孔内设有第三调节螺杆，转动套筒内设有连接杆，摩擦板与连接杆可拆卸连接；或升降组件包括限定套筒，限定套筒设置在第一支架上，限定套筒上靠近端部的位置设有第一调节螺孔，第一调节螺孔内设有第一调节螺杆，限定套筒内设有连接套筒，第一调节螺杆的端部与连接套筒的外壁面相配合，连接套筒上靠近端部的位置设有第二调节螺孔，第二调节螺孔内设有第二调节螺杆，连接套筒内转动设有转动套筒，第二调节螺杆与转动套筒的外壁面相配合，转动套筒上靠近端部的位置设有第三调节螺孔，第三调节螺孔内设有第三调节螺杆，转动套筒内设有连接杆，摩擦板与连接杆可拆卸连接。其中的可拆卸连接方式为螺纹连接、插销连接、插接或卡接等任何一种方便更换的连接方式。
33.针对于不同形状的灌装食品300，摩擦板400上设有若干凹陷摩擦部401，凹陷摩擦部的形状与罐装食品的外部形状相匹配；若干凹陷摩擦部逐个连接，凹陷摩擦部由摩擦板环形贴合包裹罐装食品后再展开形成；罐装食品的罐形为圆形和/或椭圆形和/或正多边形；正多边形罐形的边部过度处为圆滑过度；针对圆形或椭圆形罐装食品，只需要保证摩擦板的内壁与罐装食品的表面紧贴即可实现自动旋转，为此设计如图4所示的摩擦板，其中摩擦板的底座两边各有两个螺丝孔用以固定，其固定方式也可以选用插接的方式；针对正方形罐装食品，将摩擦板设置为如图5所示的形状，根据罐装食品的外形，在摩擦板设置若干连续的凹陷摩擦部；针对六边形罐装食品，如图6所示摩擦板及凹陷摩擦部的设置原理同正方形一样；针对罐装食品底部一小部分为圆形，中间及以上部分为多边形情况，可以忽略底部轮廓，旋转中间部分来满足这类罐装食品的旋转需求，摩擦板及凹陷摩擦部的设置如图7所示。
34.本实用新型的工作原理为：
35.为了解决罐装食品300生产过程中常常遇到内部异物缺陷的问题，现在工厂的检测主要采用人工目检的方式，检测成本高，效率低，且操作繁琐容易造成误检漏检。本实用新型中的整个检测装置主要由多个机器视觉相机500、输送装置200、摩擦板400和剔除装置700组成。机器视觉相机内置有图像采集卡，图像采集卡能提取图像，周围设置的光源，可以进行照射角度，光强的调节，对罐装食品进行打光，让图像采集卡成功捕捉到更清晰的图像，机器视觉相机结合输送装置200和摩擦板400充分捕捉到罐装食品360度每一处细节，将获取的图像数据快速输送到如图8所示的工控机平台，工控机平台中的控制模块根据内置的视觉处理软件和检测算法程序实现对数据的实时在线缺陷检测；输送装置的向前输送使罐装食品贴在摩擦板板上进行旋转，摩擦板的延伸方向与输送带的输送方向呈角度，摩擦板表面涂覆有白色橡胶材料，白色橡胶材料能避免对视觉成像和缺陷检测系统造成干扰，使罐装食品得以旋转，让图像采集卡捕捉到罐装食品360度各个角度的细节；剔除汽缸对控制模块判断罐装食品300中有异物的产品进行剔除处理；摩擦板在第一支架100上或在升降组件403上为可拆卸设置，能实现灵活更换，对罐装食品进行360
°
全方位的检测，结构简单，能降低生产检测的成本；摩擦板能根据不同外形的罐装食品包装进行设计，可以使任何形状的罐装食品实现流水线上自动旋转，实现360
°
全方位检测，让机器视觉相机捕捉到罐装
食品内的每一处细节，不仅可以在一定程度上提高检测效率，还可以减少机器视觉相机的使用数量和降低人工成本，为企业实现效益的最大化；深度学习和神经网络进行缺陷检测时可以排除背景和内部脉络的干扰，本实用新型将深度学习相关技术应用于罐装食品300的缺陷检测中，不仅能够减少人工，以实现机器换人的目的，检测速度和效率也会有较大提高，本实用新型机器视觉相机中的检测系统可以根据不同的环境和要求获取新的特征，不断更新优化检测系统，使其具有更好的鲁棒性和泛化性。
36.总之，本实用新型的优势就是可以根据不同的罐装食品300外包装，设计与之对应的摩擦板，可以随时更换，方便部署应用，以最简单的方式实现检测效率的最大化。
37.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。