一种乳白玻璃瓶的组合式空瓶检测机构的制作方法

本实用新型涉及灌装容器检测设备，具体为一种乳白玻璃瓶的组合式空瓶检测机构。

背景技术：

在酒饮料的罐装过程中，空的容器瓶可能出现质量问题，比如外表瑕疵、瓶口破损、瓶底瓶内异物和污染等等。有些质量问题不仅影响产品的外观，甚至会导致酒饮料的污染而影响产品品质，因此在洗瓶后喝罐装前必须对这些空瓶进行全方位的质量检测。对于慢速的生产线，有些还采用人工检验的办法。随着罐装生产效率的提高，传统的人工检测方法很难跟上生产线的效率。目前市场上常见的空瓶检测设备通常都是针对透明玻璃瓶的直线式结构，对于透明玻璃瓶罐装前的空瓶检测通常采用直线式结构，容器的各项检测，比如瓶身、瓶口、瓶底、瓶内侧等等，都分布在直线传输段上，其中瓶身检测由于容器为透明的玻璃瓶，可以通过背景光源成像方式，通过2张或者4张（可以减小视觉盲区）图像完成对外壁的360度检测。现有技术的一种玻璃瓶空瓶检验装置，如附图1所示，包括传送机构、检测机构和定位旋转机构，传送机构为带传动机构，传动带101输送玻璃空瓶，定位旋转机构102由电机、带轮、皮带组成，检测机构由四个固定相机103和四个背光源104组成，检测机构分布在定位旋转机构102前后位置，玻璃空瓶在进入定位旋转机构102前检测机构拍摄2张图片，每张图片相差180度，定位旋转机构102通过皮带差速将玻璃空瓶旋转90度，然后检测机构再对空瓶拍摄2张图片，这样检测机构对空瓶每隔90度拍摄1张图片，通过这4张图片覆盖瓶身区域全部360度，瓶底、瓶口等其它检测放在直线检测机构中的其它地方。

但是对于透明性不好的乳白玻璃瓶，通过背景光源成像的方式很难呈现瓶壁表面的缺陷，所以通常的直线式空瓶检测结构不能满足乳白玻璃瓶的检测需求。为了能够检测到瓶壁表面的杂质点和其它瓶壁缺陷，只能通过前景光的方式成像，通常容器表面是圆柱形，通过前景光源成像的方式单张图像检测区域的范围较背光方式要小很多，所以通过4张图像无法全方位的检测空瓶的整个外壁。

本实用新型针对白酒行业常用的乳白半透明玻璃瓶，设计了一套旋转式和直线式相结合的机构，能够实现基于视觉的乳白玻璃空瓶全方位质量检测。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供了一种由旋转式机构和直线式机构组成的乳白玻璃瓶的组合式空瓶检测机构，更全面将瓶身外观质量缺陷检测出来，整个瓶身检测无检测盲区。

本实用新型的技术方案是：一种乳白玻璃瓶的组合式空瓶检测机构，包括输送带和直线检测结构，所述直线检测结构包括瓶底检测模块、瓶口检测模块和剔除装置；还包括旋转检测结构；所述直线检测结构还包括瓶肩检测模块；所述旋转检测结构包括输送机构、旋转主机台、多个托瓶盘和瓶身检测模块；多个所述托瓶盘呈圆形均匀安装在旋转主机台上，旋转主机台转动可带动多个所述托瓶盘进行公转；每个所述托瓶盘下方均连接有自转电机，所述自转电机用于控制托瓶盘上的待检测空瓶自转；所述瓶身检测模块设置在旋转主机台的侧方，采用前景照明式成像；待检测空瓶通过输送机构从输送带送入旋转主机台的托瓶盘上，经过瓶身检测模块进行瓶身检测后再通过输送机构将待检测空瓶送回至输送带上，再依次经过瓶底检测模块、瓶口检测模块和瓶肩检测模块的检测，最后检测不合格的空瓶通过剔除装置从输送带上自动剔除。

作为优选的技术方案，所述输送机构包括进瓶螺旋结构、进瓶星轮和出瓶星轮；所述进瓶星轮和出瓶星轮的外圆周上均匀设置有多个卡扣；所述输送带上的待检测空瓶通过进瓶螺旋结构将瓶间距依次拉大，进入进瓶星轮，所述进瓶星轮中的每个卡扣卡住一个待检测空瓶，进瓶星轮旋转将待检测空瓶依次推入旋转主机台上的托瓶盘上，经过瓶身检测模块进行瓶身检测后旋转至出瓶星轮，再通过出瓶星轮送回至输送带上。

作为优选的技术方案，所述瓶身检测模块包括若干个瓶身检测相机和若干个瓶身光源；若干个瓶身检测相机呈弧形均匀分布在旋转主机台的侧方；每个所述瓶身检测相机的成像镜头前方上下或左右对称设置有两个瓶身光源；各所述瓶身光源万向连接在各相应的瓶身检测相机前方，且其照射方向朝向待检测空瓶。

作为优选的技术方案，所述瓶身检测相机有三个，则瓶身光源有六个。

作为优选的技术方案，每个所述托瓶盘的上端面上开设有与待检测空瓶底部相匹配的凹槽，且上方设置压瓶装置；当空瓶进入托瓶盘时，空瓶通过托瓶盘上的凹槽以及上方的压瓶装置固定，此时压瓶装置的下端部与待检测空瓶的肩部相接触。

作为优选的技术方案，所述瓶底检测模块，包括从上往下依次设置的瓶底检测相机、夹瓶机构和瓶底光源；所述夹瓶机构由两条传送皮带组成，待检测空瓶通过输送带进入夹瓶机构时，夹瓶机构的两条皮带夹住待检测空瓶的瓶身，待检测空瓶被皮带夹持悬空，且与输送带同步向前传输，待检测空瓶经过瓶底检测相机时瓶底光源位于瓶底的下方，瓶底检测相机采用背景透光成像对待检测空瓶的瓶底进行检测；所述瓶口检测模块，包括瓶口检测相机、瓶口光源和瓶口外罩；所述瓶口检测相机、瓶口光源均设置在输送带上的待检测空瓶的上方，且均朝向待检测空瓶的瓶口，瓶口检测相机采用前景照明式成像对待检测空瓶的瓶口进行检测；所述瓶口外罩上设置有光线反射板，所述光线反射板连接在瓶口外罩上，所述光线反射板与照射到待检测空瓶上的光线方向呈一定的倾斜角度。所述瓶肩检测模块，包括瓶肩检测相机、瓶肩光源和瓶肩外罩；所述瓶肩检测相机、瓶肩光源均设置在输送带上的待检测空瓶的上方，且均朝向待检测空瓶的瓶肩，瓶肩检测相机采用前景照明式成像对待检测空瓶的瓶肩进行检测。

作为优选的技术方案，每个所述托瓶盘的自转方向与其公转方向相反。

作为优选的技术方案，所述自转电机为伺服电机或步进电机。

本实用新型的优点是：

1、该机构适用于各种形状的乳白玻璃瓶空瓶检验，该机构由旋转式机构和直线式机构组成，将瓶身检测放在旋转式机构中而将瓶底、瓶肩、瓶口检测放在直线段，整个机构能够可以随意控制空瓶旋转角度便于成像，通过机构的组合方式能够确保容器从瓶身、瓶口、瓶肩以及瓶底的全面缺陷检测，瓶身检测能够覆盖到整个瓶身范围，无检测死角和盲区；

2、驱动托盘自转的电机采用伺服电机或者步进电机，可以更加准确的控制托盘的旋转角度和速度，也可以根据相机的安装位置定义相适应的旋转曲线，这样使得转换产品时不需要调节相机的位置，也可以减少机械结构的复杂度，减少机械件的磨损。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1是现有技术中的一种玻璃瓶空瓶检验装置的结构示意图；

图2是本实用新型的乳白玻璃瓶的组合式空瓶检测机构的俯视结构示意图；

图3是本实用新型中瓶身检测模块的工作状态示意图；

图4是本实用新型中托瓶盘的工作状态示意图；

图5是本实用新型中瓶底检测模块的工作状态示意图；

图6是本实用新型中瓶口检测模块的工作状态主视图；

图7是本实用新型中瓶口检测模块的工作状态侧视图；

图8是本实用新型中瓶肩检测模块的工作状态示意图。

具体实施方式

实施例：

如附图1所示，一种乳白玻璃瓶的组合式空瓶检测机构，包括输送带1、直线检测结构和旋转检测结构；所述直线检测结构包括瓶底检测模块2、瓶口检测模块3、瓶肩检测模块9和剔除装置4；所述旋转检测结构包括输送机构、旋转主机台5、多个托瓶盘6和瓶身检测模块7；多个所述托瓶盘6呈圆形均匀安装在旋转主机台5上；每个所述托瓶盘6下方均连接有自转电机61，所述自转电机61控制托瓶盘6上的待检测空瓶10自转；所述瓶身检测模块7设置在旋转主机台5的侧方，采用前景照明式成像；所述输送机构包括进瓶螺旋结构81、进瓶星轮82和出瓶星轮83；所述进瓶星轮82和出瓶星轮83的外圆周上均匀设置有多个卡扣，所述卡扣呈半圆弧状，与待检测空瓶10的瓶身侧壁相匹配；所述输送带1上的待检测空瓶10通过进瓶螺旋结构81将瓶间距依次拉大，进入进瓶星轮82，所述进瓶星轮82中的每个卡扣卡住一个待检测空瓶10，进瓶星轮82旋转将待检测空瓶10依次推入旋转主机台5上的托瓶盘6上，经过瓶身检测模块7进行瓶身检测后旋转至出瓶星轮83，再通过出瓶星轮83送回至输送带1上，再依次经过瓶底检测模块2、瓶口检测模块3和瓶肩检测模块9的检测，最后检测不合格的空瓶通过剔除装置4从输送带上自动剔除。

如附图1-3，所述瓶身检测模块7包括三瓶身检测相机71和六个瓶身光源72；三个瓶身检测相机71呈弧形均匀分布在旋转主机台5的侧方；每个所述瓶身检测相机71的成像镜头前方上下对称设置有两个瓶身光源72；各所述瓶身光源72万向连接在各相应的瓶身检测相机71前方，且其照射方向朝向待检测空瓶10；由于乳白玻璃瓶透光性不好，只能采用前景光源的照明方式，如图3所示，瓶身光源采用万向连接，在检测类似乳白玻璃瓶时可以调节上下光源的角度，以达到最好的照明效果，瓶身光源固定方式也可以根据被检测容器的尺寸和材质是采用左右安装方式，不局限于图3中上下安装的方式。背光照明方式透光均匀，瓶身可视角度比较大，通常大于90度；而前景照明方式采用反射式成像，由于容器的圆柱形外表反射角度变化，瓶身可视角度比较小，通常小于60度，所以需要在旋转机构内通过托瓶盘自转带动待检测空瓶自转，在待检测空瓶旋转一周的过程中，对瓶身多次拍照，摄取多幅图像。

如附图4所示，每个所述托瓶盘6的上端面上开设有与待检测空瓶10底部相匹配的凹槽，且上方设置压瓶装置61；当空瓶进入托瓶盘6时，空瓶通过托瓶盘6上的凹槽以及上方的压瓶装置61固定，此时压瓶装置61的下端部与待检测空瓶10的肩部相接触，不与瓶口接触，采用压瓶肩方式既保证了瓶身的稳定和开放，也防止瓶口的二次污染。

如附图1所示，每个所述托瓶盘6的自转方向与其公转方向相反，为了确保瓶身检测相机71在有效时间内拍摄多张照片；在待检测空瓶旋转的过程中，瓶身检测相机71在固定的角度对待检测空瓶的外表面成像。由于单张图像对应的瓶身可视角度小，所以需要多张（通常需要6张以上）图像才能无死角覆盖整个瓶身区域。现有技术中通常的方式是通过增加相机的方式，而在该机构中采用一个相机在待检测空瓶旋转过程中拍摄多张照片的方式来减小系统的成本和复杂度，同时瓶身检测模块需要的安装空间也大大减小。

如附图5所示，所述瓶底检测模块2，包括从上往下依次设置的瓶底检测相机21、夹瓶机构22和瓶底光源23；所述夹瓶机构22由两条传送皮带组成，待检测空瓶10通过输送带1进入夹瓶机构22时，夹瓶机构22的两条皮带夹住待检测空瓶10的瓶身，待检测空瓶10被皮带夹持悬空，且与输送带1同步向前传输，待检测空瓶10经过瓶底检测相机21时瓶底光源23位于瓶底的下方，瓶底检测相机21采用背景透光成像对待检测空瓶10的瓶底进行检测。

如附图6-7所示，所述瓶口检测模块3，包括瓶口检测相机31、瓶口光源和瓶口外罩32；所述瓶口检测相机31、瓶口光源均设置在输送带1上的待检测空瓶10的上方，且均朝向待检测空瓶10的瓶口，瓶口检测相机31采用前景照明式成像对待检测空瓶10的瓶口进行检测；所述瓶口外罩32上设置有光线反射板33，所述光线反射板33连接在瓶口外罩32上，所述光线反射板33与照射到待检测空瓶10上的光线方向呈一定的倾斜角度；瓶口光源照射到瓶口上有一部分光源会由瓶口反射，通过光线反射板33将瓶口反射光反射到检测区域以外的地方，从而减少了反射光沿原来的入射方向回到瓶口检测相机31，从而增加所摄取图像的对比度，使得瓶口和背景的边界更加清晰。

如附图6-8所示，所述瓶肩检测模块9，包括瓶肩检测相机91、瓶肩光源和瓶肩外罩92；所述瓶肩检测相机91、瓶肩光源均设置在输送带1上的待检测空瓶10的上方，且均朝向待检测空瓶10的瓶肩，瓶肩检测相机91采用前景照明式成像对待检测空瓶10的瓶肩进行检测；该瓶肩光源采用环光或者碗光，环光也有不同的灯珠面积以及角度可选，便于增加所摄取图像的清晰度。

对本实用新型的技术方案进一步的说明，所述托瓶盘6下方的自转电机41采用伺服电机，伺服电机的旋转曲线可以自定义，采用伺服电机驱动的优点有：1）、可以更加准确的控制托盘的旋转角度和速度；2）、可以根据相机的安装位置定义相适应的旋转曲线，这样使得转换产品时不需要调节相机的位置；3）、可以减少机械结构的复杂度，减少机械件的磨损；在该应用中同样可以采用步进电机，达到和伺服电机类似的效果。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。