一种pe塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法
阅读说明：本技术 一种pe塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法 (PE plastic empty bottle body defect detection system and method ) 是由 刘林杭 赵岩 牛丽萍 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法,属于机器视觉检测技术领域,用于解决检测工位过多,检测成本较高的问题。其包括工作台,工作台上固定有输送带,输送带上固定有塑料空瓶,工作台上端面设置有背光源系统和拍照系统。本PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法通过使用四个光源、四个相机异步拍摄,视觉成本降低,检测设备空间紧凑,设备整体成本低,可以更好的安装融入到车间使用,不必预留很大位置。(The invention provides a PE plastic empty bottle body defect detection system and a method thereof, belongs to the technical field of machine vision detection, and is used for solving the problems of excessive detection stations and high detection cost. The automatic plastic bottle taking machine comprises a workbench, wherein a conveying belt is fixed on the workbench, plastic empty bottles are fixed on the conveying belt, and a backlight source system and a photographing system are arranged on the upper end face of the workbench. According to the system and the method for detecting the defects of the empty PE plastic bottle body, the four light sources and the four cameras are used for asynchronous shooting, so that the visual cost is reduced, the space of detection equipment is compact, the overall cost of the equipment is low, the system and the method can be better installed and integrated into a workshop for use, and a large position does not need to be reserved.)
技术领域
本发明属于机器视觉检测技术领域，涉及一种检测系统，特别是一种PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法。
背景技术
PE透明/非透明包装产品目前越来越深受消费者追捧，在乳制品行业、日用品洗涤行业、化学品包装行业、机油和润滑油产品包装行业得到了广泛的应用，由于生产工艺等原因，瓶身经常会出现黑点、异物、杂质、薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等异常缺陷；常规检测通过一个人在输送线旁边采用某一个固定角度观察样品。
传统方式使用普通光源实现以上功能，需要使用八个相机、八个光源、三个工位才可以完成上述功能，不但检测成本上升，而且工位越多，设备就会越长，设备的整体制造成本增加。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法，该装置要解决的技术问题是：检测工位过多，检测成本较高。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统，包括工作台，所述工作台上固定有输送带，输送带上固定有塑料空瓶，工作台上端面设置有背光源系统和拍照系统。
本发明的工作原理是：背光源系统和和拍照系统配合用来检测黑点、异物、杂质等缺陷。实现对产品360度的亮场检测。
所述背光源系统包括光源一、光源二、光源三和光源四，四个光源上均开设有圆孔，光源一固定在工作台的端面上，光源一位于输送带一侧，且光源一与输送带呈135度夹角，光源二固定在工作台的端面上，光源二位于输送带的一侧，且光源二与输送带呈45度夹角，光源三固定在工作台的端面上，光源三位于输送带的另一侧，且光源三位于输送带呈45度夹角，光源四固定在工作台的端面上，光源四位于输送带的另一侧，且光源四与输送带呈135度夹角。
所述拍照系统包括相机一、相机二、相机三和相机四，四个相机的镜头与背光源系统的圆孔呈同轴心放置，相机一固定在工作台的端面上，相机一位于输送带的一侧，且相机一的镜头正对光源一，相机二固定在工作台的端面上，相机二位于输送带的一侧，且相机二的镜头正对光源二，相机三固定在工作台的端面上，相机三位于输送带的另一侧，且相机三的镜头正对光源三，相机四固定在工作台的端面上，相机四位于输送带的另一侧，且相机四的镜头正对光源四。
采用以上结构，第一次四个背光源同时亮、四个相机也同时拍照，产品呈现出亮场漫反射方式检测产品缺陷(黑点、异物、杂质)，第二次采用两个光源与光源对面的两个相机进行拍照，产品呈现出暗场背光方式检测产品缺陷；第三次采用剩下的两个光源与光源对面的两个相机进行拍照，产品呈现出暗场背光方式检测产品缺陷(薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边)。
一种使用PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统的检测方法，具体步骤如下：
步骤一：将塑料空瓶放置在输送带上，启动输送带，输送带将塑料空瓶输送到指定检测位置；
步骤二：点亮光源一、光源二、光源三和光源四，同时启动相机一、相机二、相机三和相机四，对塑料空瓶进行360度亮场检测，相机拍摄照片上传至显示屏，视觉系统呈现出表面光亮场漫反射方式拍摄产品，主要检测黑点、异物、杂质等缺陷，实现对产品360度的亮场检测；
步骤三：检测完成后，点亮光源三和光源四，同时启动相机一和相机二，对塑料空瓶一面进行180度暗场背光检测，相机拍摄照片上传至显示屏，视觉系统呈现出暗场背光方式拍摄产品，主要检测薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等缺陷，实现对产品一面的180度检测；
步骤四：检测完成后，点亮光源一和光源二，同时启动相机三和相机四，对塑料空瓶另一面进行180度暗场背光检测，相机拍摄照片上传至显示屏，视觉系统呈现出暗场背光方式拍摄产品，主要检测薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等缺陷，实现对产品的另一面180度检测。
与现有技术相比，本PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法具有以下优点：
通过使用四个光源、四个相机异步拍摄；视觉成本降低，检测设备空间紧凑，设备整体成本低，可以更好的安装融入到车间使用，不必预留很大位置。
附图说明
图1是本发明的工位布局结构示意图；
图2是本发明中光源的结构示意图；
图3是本发明中相机和光源的位置关系示意图；
图4是本发明的相机触发电路示意图；
图5是本发明的光源控制系统图；
图6是是现有检测方式的工位布局图；
图中：1、工作台；2、输送带；3、塑料空瓶；4、光源一；5、光源二；6、光源三；7、光源四；8、圆孔；9、相机一；10、相机二；11、相机三；12、相机四。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
请参阅图1-5，本实施例提供了一种PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法，包括工作台1，工作台1上固定有输送带2，输送带2上固定有塑料空瓶3，工作台1上端面设置有背光源系统和拍照系统，在本实施例中，背光源系统和和拍照系统配合用来检测黑点、异物、杂质等缺陷。实现对产品360度的亮场检测。
背光源系统包括光源一4、光源二5、光源三6和光源四7，四个光源上均开设有圆孔8，光源一4固定在工作台1的端面上，光源一4位于输送带2一侧，且光源一4与输送带2呈135度夹角，光源二5固定在工作台1的端面上，光源二5位于输送带2的一侧，且光源二5与输送带2呈45度夹角，光源三6固定在工作台1的端面上，光源三6位于输送带2的另一侧，且光源三6位于输送带2呈45度夹角，光源四7固定在工作台1的端面上，光源四7位于输送带2的另一侧，且光源四7与输送带2呈135度夹角。
拍照系统包括相机一9、相机二10、相机三11和相机四12，四个相机的镜头与背光源系统的圆孔8呈同轴心放置，相机一9固定在工作台1的端面上，相机一9位于输送带2的一侧，且相机一9的镜头正对光源一4，相机二10固定在工作台1的端面上，相机二10位于输送带2的一侧，且相机二10的镜头正对光源二5，相机三11固定在工作台1的端面上，相机三11位于输送带2的另一侧，且相机三11的镜头正对光源三6，相机四12固定在工作台1的端面上，相机四12位于输送带2的另一侧，且相机四12的镜头正对光源四7，在本实施例中，第一次四个背光源同时亮、四个相机也同时拍照，产品呈现出亮场漫反射方式检测产品缺陷(黑点、异物、杂质)，第二次采用两个光源与光源对面的两个相机进行拍照，产品呈现出暗场背光方式检测产品缺陷；第三次采用剩下的两个光源与光源对面的两个相机进行拍照，产品呈现出暗场背光方式检测产品缺陷(薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边)。
一种使用PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统的检测方法，具体步骤如下：
步骤一：将塑料空瓶3放置在输送带2上，启动输送带2，输送带2将塑料空瓶3输送到指定检测位置；
步骤二：点亮光源一4、光源二5、光源三6和光源四7，同时启动相机一9、相机二10、相机三11和相机四12，对塑料空瓶3进行360度亮场检测，相机拍摄照片上传至显示屏，视觉系统呈现出表面光亮场漫反射方式拍摄产品，主要检测黑点、异物、杂质等缺陷，实现对产品360度的亮场检测；
步骤三：检测完成后，点亮光源三6和光源四7，同时启动相机一9和相机二10，对塑料空瓶3一面进行180度暗场背光检测，相机拍摄照片上传至显示屏，视觉系统呈现出暗场背光方式拍摄产品，主要检测薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等缺陷。实现对产品一面的180度检测；
步骤四：检测完成后，点亮光源一4和光源二5，同时启动相机三11和相机四12，对塑料空瓶3另一面进行180度暗场背光检测，相机拍摄照片上传至显示屏，视觉系统呈现出暗场背光方式拍摄产品，主要检测薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边等缺陷。实现对产品的另一面180度检测。
请参阅图6，本实施例中提供了传统的PE塑料空瓶瓶身缺陷检测系统及其方法，其包括八个相机和八个光源，其工作原理是塑料空瓶随输送带依次经过工位一、工位二和工位三，通过三次拍照完成检测工作，不但检测成本上升，而且工位越多，设备就会越长，设备的整体制造成本增加。
本发明的工作原理：本设备横跨输送带上，采用四个开孔背光源及四个相机，两两相机呈现90°夹角，光源与相机垂直分布的方式，采用同一工位三次工作分别实现对产品进行拍照，且通过控制电路触发不同的光源和相机进行工作，第一次四个背光源同时亮、四个相机也同时拍照，产品呈现出亮场漫反射方式检测产品缺陷(黑点、异物、杂质)，第二次采用两个光源与光源对面的两个相机进行拍照，产品呈现出暗场背光方式检测产品缺陷；第三次采用剩下的两个光源与光源对面的两个相机进行拍照，产品呈现出暗场背光方式检测产品缺陷(薄壁、积料、堆料、孔洞、飞边)
相机触发原理：触发线为triger+及triger-，为实现两次不同时序信号控制同一个相机触发信号，需要保证即使两个信号同时进入相机时，确保相机按照电流的入序时刻，只接受一个触发信号，确保时序正常的条件下需要导入二极管接线的方式控制好电流的方向，IO00为第一次拍照，IO01为第二次拍照，IO02为第三次拍照，以便于相机能够判断目前是第几次的触发信号。
光源控制器控制方式：每一个控制器含有四路输出，每两路输出控制一个开孔背光源。
综上，通过使用四个光源、四个相机异步拍摄；视觉成本降低，检测设备空间紧凑，设备整体成本低，可以更好的安装融入到车间使用，不必预留很大位置。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：兼具AOI及AI的瑕疵检测方法及其装置