一种旋转式透明容器瓶内悬浮异物检测装置及方法

文档序号:876407 发布日期:2021-03-19 浏览:4次 >En<

阅读说明:本技术 一种旋转式透明容器瓶内悬浮异物检测装置及方法 (Device and method for detecting suspended foreign matters in rotary transparent container bottle ) 是由 张翔 华宏生 滕宝春 于 2020-11-11 设计创作,主要内容包括:本申请提出一种旋转式透明瓶内悬浮异物检测装置及方法,该检测装置包括:旋转大盘,其周向上间隔的配置有复数底座,与复数底座一一对应的检测模块及与检测模块对应的光源组件且光源组件配置于外侧,底座的上方侧配置有压瓶头,压瓶头可上下移动,底座连接驱动装置;检测时,压瓶头向下移动与底座匹配组合夹住待检测的容器瓶,光源组件及检测模块随所述旋转大盘整圈同步旋转,容器瓶随旋转大盘旋转的同时自旋转,检测模块与光源组件匹配,以获取旋转的容器瓶的图像信息并反馈至控制模块,控制模块接收并响应图像信息并将指令传输至与其连接的剔除机构,剔除机构依据接收的指令动作。检测装置检测不受容器瓶形状和外部特征的干扰,适用性广。(The application provides a device and a method for detecting suspended foreign matters in a rotary transparent bottle, wherein the device comprises: the rotary large disc is provided with a plurality of bases, detection modules and light source assemblies, wherein the bases are arranged at intervals in the circumferential direction; during detection, the bottle pressing head moves downwards to be matched and combined with the base to clamp a container bottle to be detected, the light source assembly and the detection module rotate synchronously along with the rotating large disc in a whole circle mode, the container bottle rotates along with the rotating large disc and simultaneously rotates automatically, the detection module is matched with the light source assembly to acquire image information of the rotating container bottle and feed the image information back to the control module, the control module receives and responds to the image information and transmits an instruction to the rejecting mechanism connected with the control module, and the rejecting mechanism acts according to the received instruction. The detection device is free from the interference of the shape and the external characteristics of the container bottle, and has wide applicability.)

一种旋转式透明容器瓶内悬浮异物检测装置及方法

技术领域

本申请涉及检测装置,尤其涉及一种旋转式异型透明容器瓶内悬浮异物检测装置及方法。

背景技术

在酒饮料、医药灌装生产线上,容器内的悬浮异物检测一直是困扰生产厂家的一个难题。特别是对于特殊形状或者表面有花纹、棱角浮雕等特征的容器瓶,目前都是通过人工检测的方式来完成,这样生产效率低,成本高。而且对于微小的悬浮物漏检率比较高。普通的直线式的视觉检测系统对于该类异形瓶也很难达到好的检测效果,只能在容器瓶的局部实施检测。而且容器瓶外侧的污染容易造成检测系统的误判。

因此,需要改进现有的透明容器瓶的悬浮异物的检测系统。

发明内容

为克服上述缺点,本申请提供一种针对异性瓶的瓶内悬浮异物的检测装置和方法,该检测装置能够克服传统的检测系统检测时无法排除由于容器瓶本身特征对检测造成的干扰。即使在容器瓶的外壁存在脏污场合也不影响检测精度。该检测装置能够替代人工应用于透明瓶灌装后对悬浮异物的在线监测,确保产品质量。

为了达到以上目的,本申请采用如下技术方案:

一种旋转式透明容器瓶内悬浮异物检测装置,其特征在于,具有旋转的旋转大盘,其周向上间隔配置的有复数底座,与复数底座一一对应的检测模块及与检测模块对应的光源组件且所述光源组件配置于外侧,

所述底座的上方侧配置有匹配的压瓶头,所述压瓶头可上下运动,检测时基于压瓶头上下运动使得所述压瓶头向容器瓶,向下移动与底座匹配组合夹住待检测的容器瓶,所述底座连接驱动装置;

检测时,所述光源组件及检测模块随所述旋转大盘整圈同步旋转,

所述容器瓶随所述旋转大盘旋转的同时自旋转,检测模块与光源组件匹配,以获取旋转的容器瓶的图像信息并反馈至控制模块,所述控制模块接收并响应所述图像信息并将指令传输至与其连接的剔除机构,剔除机构依据接收的指令动作。这样剔除机构基于接收的信息区分容器瓶并将其分发的预定场所。该检测装置运行时不受容器瓶形状和外部特征的干扰,适用性广,能够应用于所有的透明瓶;检测的稳定性更好,能够提升识别率并且降低误识别比率,确保产品质量。

在一实施方式中,该光源组件安装在旋转大盘的外侧,检测模块安装在大盘内侧,容器瓶处在光源组件和检测模块之间,检测时,点亮所述光源组件,其光线透过容器瓶进入所述检测模块。

在一实施方式中,该异物检测装置,检测时,所述容器瓶随所述旋转大盘旋转的同时并基于底座的电机驱动带动所述容器瓶自旋转。

在一实施方式中,该检测模块获取容器瓶的图像信息。

在一实施方式中,该异物检测装置,还包括:直线式容器瓶传输部件、第一星轮组件及第三星轮,

所述直线式容器瓶传输部件将待检测的容器瓶依次送入所述第一星轮组件,所述容器瓶随所述第一星轮组件同步旋转,至预定位置所述容器瓶传输至所述旋转大盘上的预设的底座上,

所述旋转大盘基于驱动部的驱动旋转,所述容器瓶随旋转大盘同步旋转,旋转至预设的位置时,所述容器瓶通过第三星轮组件输送至剔除机构,所述剔除机构基于指令区分所述容器瓶使得所述容器瓶输送至预定场所。

本申请实施例还提供一种旋转式透明容器瓶内悬浮异物的检测方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

S1.待检测的容器瓶进入旋转大盘的预设的底座并随旋转大盘旋转;

S2.压瓶头向容器瓶侧移动使得压瓶头与底座组合夹住所述容器瓶;

S3.基于与底座匹配的第一驱动部件的驱动使得容器瓶自旋转,其包括:

基于所述第一驱动部件的驱动使得容器瓶首先快速正转,然后反转,然后再控制容器瓶匀速旋转,在匀速旋转的同时基于检测模块高速的获取容器瓶的图像信息并反馈至控制模块,

S4.控制模块基于接收的多幅图像信息判断容器瓶内是否有异物,并将判断的信息传输至剔除机构,

S5.剔除机构接收并响应所述信息区分所述容器瓶,以将所述容器瓶分发的预定场所。较佳的,步骤S3中正转的转速与反转的转速不同,如正转的转速大于反转的转速,通过这样的激励方式使得瓶内的异物漂浮到可视区域并且保持运动状态。

在一实施方式中,该步骤S3中:基于所述第一驱动部件的驱动使得容器瓶以第一预设旋转速度快速正转第一预设时间t1后,再以第二预设旋转速度快速反转第二预设时间t2。通过这样的激励方式使得瓶内的异物漂浮到可视区域并且保持运动状态。

在一实施方式中,该步骤S3中还包括:所述容器瓶匀速自旋转时,每旋转一圈检测模块获取N张所述容器瓶的图像信息。

在一实施方式中,该步骤S3中还包括:所述容器瓶匀速自旋转M圈,控制模块基于接收的同一个位置M张图片的对比判断容器瓶内是否有悬浮物,其中,N、M为自然数。这样容器瓶匀速自旋转的过程中每一圈拍摄N张照片,过程持续M圈。一个容器瓶相机总共拍摄NxM张图片,确保每圈拍摄图片的位置一样,也就是拍摄图像总共有N个位置,每个位置M张图片。通过同一个位置M张图片的对比就可以分析出瓶内是否有悬浮物。当没有悬浮异物的时候,同一个位置的多副图是一样的,即使是不规则瓶或者是浮雕瓶。

在一实施方式中,该步骤S1中还包括:基于第一引导部将待检测的容器瓶沿第一引导部滑动至其的端部后进入旋转大盘的底座上,基于第二引导部将检测的容器瓶沿第二引导部滑动至第三星轮组件。

有益效果

与现有技术相比,本申请提出的旋转式悬浮异物检测装置,能够克服直线式异物检测装置对不规则形状瓶和瓶表面特征对检测的影响,稳定的区分瓶内悬浮异物和外部特征(特殊形状或者表面有花纹、棱角浮雕等特征)。检测装置运行时不受容器瓶形状和外部特征的干扰,适用性广,能够应用于所有的透明瓶。相对于当前的相机随动来回摆动式的方案,本实施方式对伺服驱动的要求低,同步性更好,这样检测的稳定性更好,能够提升识别率并且降低误识别比率。

附图说明

图1为本申请实施例的旋转式透明瓶内悬浮异物检测装置的结构示意图;

图2、图3为图1中不同视角下基于检测模块检测容器瓶的示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解,这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整,未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本申请实施方式提出的一种该检测装置,其旋转的检测工位,该检测工位包括旋转大盘,其周向上间隔的配置有放置待检测容器瓶的复数底座,该底座的两侧分别匹配的配置有光源组件及检测模块,且该光源组件配置于外侧,该底座的上方侧配置有匹配的压瓶头,该压瓶头可上下运动,检测时基于压瓶头上下运动使得压瓶头向容器瓶侧(向下)移动与底座匹配组合夹住待检测的容器瓶。该容器瓶随旋转大盘旋转的同时,基于底座的电机驱动带动容器瓶自旋转,光源组件及检测模块匹配获取旋转的容器瓶的图像信息并反馈至控制模块,控制模块接收并处理响应该图像信息来判断容器瓶内是否有异物并将指令传输至与其连接的剔除机构,剔除机构依据接收的指令将容器瓶输送至预定场所。底座上连接有驱动装置(如电机、伺服电机),基于驱动装置的驱动带动底座旋转进而带动底座上的容器瓶旋转。本实施方式中,当容器瓶被压紧没有自旋转时,光源组件、检测模和压瓶头间相对静止。容器瓶被压紧之后开始以设定的程序分段旋转,旋转的过程中检测模块拍摄容器瓶的多幅图像信息。这样的设计,该检测装置运行时不受容器瓶形状和外部特征的干扰,适用性广,能够应用于所有的透明瓶;检测的稳定性更好,能够提升识别率并且降低误识别比率,确保产品质量。

接下来请参考图1至图3来详细描述本申请实施方式的旋转式透明瓶内悬浮异物检测装置。

图1为本申请实施例的旋转式透明瓶内悬浮异物检测装置的结构示意图;

该检测装置包括,直线式容器瓶传输部件1,待检测的容器瓶从直线式传输部件1的上料口装上后,想预设方向移动,经进瓶螺旋驱动部件11驱动后待检测的容器瓶依次进入第一星轮20并随第一星轮20旋转,旋转至预定的位置后容器瓶进入旋转大盘30上的预设的底座上,底座上方侧的压瓶头34动作,以压住匹配的底座上的待检测的容器瓶。旋转大盘30基于驱动部31驱动旋转,容器瓶随旋转大盘30同步旋转。旋转至预设的位置时,容器瓶通过第三星轮40回到输送带上。较佳的,该输送带可与直线式传输部件1的输送带为一体设计。识别有悬浮异物的容器瓶通过剔除机构70从产线上剔除,输送至预定场所。本实施方式中,旋转大盘30的周向上间隔的设置有复数检测模块32,与该检测模块32一一匹配对应的光源组件33(即每个压瓶头34匹配的对应有一个光源组件33及一个检测模块32),检测时待检测的容器瓶介于光源组件33与检测模块32之间。检测模块32和光源组件33在旋转大盘30旋转的过程中对应的压瓶头34随动旋转。当容器瓶被压紧没有自旋转的时,光源组件33、检测模块32和压瓶头34保持相对静止。在一实施方式中,复数光源组件33、配置于旋转大盘30的上方侧,容器瓶进入旋转大盘30后,光源组件33下移,容器瓶被压紧之后开始以设定的程序分段旋转,旋转的过程中检测模块32(相机拍照)以拍摄容器瓶的图像信息。该检测装置还包括控制模块,其分别电性连接螺旋驱动部件,第一星轮、第二星轮及第三星轮的驱动部,以及电性连接光源组件、检测模块、压瓶头及底座的电机,基于指令控制其运行。底座上配置有感应装置(如,压力传感器、光敏传感器),用以识别是否有容器瓶并将检测的信息传输至控制模块,控制模块基于接收的信息控制其电性连接的压瓶头移动来夹住容器瓶。第二星轮移动至预设的容器瓶脱离位置时,控制模块控制其电性连接的压瓶头移动松开容器瓶。

在一实施方式中如图1所示,包括引导部件50,该引导部件50包括第一引导部54,其与第一星轮20配合使得第一星轮20的凹陷的容器瓶沿第一引导部54滑动至第一引导部54的端部55后进入旋转大盘30的底座上。较佳的,该第一引导部54具有一定的曲率,进一步的,第一引导部54的曲率与第一星轮20的曲率相同。该引导部件50包括第二引导部51,其与第三星轮40配合使得第三星轮40的凹陷41的容器瓶沿第二引导部51滑动至第二引导部51的端部52后进入输送带。较佳的,该第二引导部51具有一定的曲率,进一步的,第二引导部51的曲率与第三星轮40的曲率相同。在一实施方式中,第一引导部54与第二引导部51对称配置。

在一实施方式中,第一星轮(也称第一星轮组件)20、旋转大盘30及第三星轮(也称第三星轮组件)40的中心呈等腰三角形或等边三角形。这样的设计,有利于减小检测装置的体积。

在一实施方式中如图1所示,第一星轮20、旋转大盘30及第三星轮40配置于箱体60内。

在一实施方式中,复数光源组件及其一一对应的检测模块,分别通过固定件固定于第二星轮上,光源组件还包括伸缩部件,检测时基于伸缩部件光源组件移动至预设的位置,点亮光源,光线透过容器瓶,为检测模块(如相机)提供拍照所需的亮度。在其他的实施方式中,可不限此方式只要实现在第二星轮旋转的同时复数光源组件及其一一对应的检测模块同步随其旋转即可。

光源组件采用背光安装方式,光源组件安装在旋转大盘的外侧,检测模块安装在大盘内侧,容器瓶处在光源组件和检测模块之间。拍照时,光线通过容器瓶进入检测模块。

接下来结合图2及图3来描述基于检测模块检测容器瓶的实施方式。

容器瓶进入底座上后,伸缩部件34a向容器瓶侧移动,压瓶头34与容器瓶接触,容器瓶通过压瓶头34和底部的托盘35夹紧。该托盘35连接伺服电机36,基于伺服电机36的驱动带动托盘35旋转。在一实施方式中,该托盘35连接伺服电机36的输出端,基于伺服电机36的驱动带动托盘35旋转。在一实施方式中,该托盘35连接减速装置,该减速装置连接伺服电机,基于伺服电机带动托盘35旋转。光源组件33及检测模块32分别位于容器瓶的两侧。检测时,光源组件33点亮,光线透过容器瓶1进入检测模块32(如相机)。在旋转大盘30旋转的过程中,检测模块32和光源组件33随着容器瓶1一起旋转,这时除了容器瓶自身的自旋转外,被检测容器与检测模块32及光源组件33保持静止。伺服电机36也称第一驱动部件。

为了进一步的检测检测精度,在一实施方式中,容器瓶被压瓶头压紧之后开始自旋转。容器瓶的自旋转分为两个阶段,第一个阶段为激励阶段,激励的作用就是带动瓶内的异物漂浮到可视区域并且保持运动状态。激励阶段首先通过伺服电机带动托盘朝一个方向高速旋转(第一预设旋转速度,如转速高于每秒10圈),然后控制伺服电机朝反方向高速旋转(第二预设旋转速度,如转速高于5圈)。激励阶段的速度和旋转的圈数可以根据不同的产品进行设置调节。第二个阶段为检测阶段。在检测阶段控制伺服电机以给定的速度匀速自旋转。在匀速自旋转的过程中控制相机拍照。容器瓶匀速自旋转的过程中每一圈拍摄N张照片,过程持续M圈。一个容器瓶相机总共拍摄NxM张图片,确保每圈拍摄图片的位置一样,也就是拍摄图像总共有N个位置,每个位置M张图片。通过同一个位置M张图片的对比就可以分析出瓶内是否有悬浮物。当没有悬浮异物的时候,同一个位置的多副图是一样的,即使是不规则瓶或者是浮雕瓶。反之,通过前面的正反转激励过程,悬浮异物会在容器液体内漂移,通过对同一位置多幅图像分析处理就能够分离出移动目标即悬浮物。多个位置拍摄能够保证悬浮物能够无死角被检测到。

本申请实施例提供一种上述的检测装置的检测方法,该检测方法包括如下步骤:

S1.待检测的容器瓶进入预设的底座;

S2.压瓶头向容器瓶侧移动使得压瓶头与底座组合夹住所述容器瓶;

S3.基于与底座匹配的驱动部件的驱动使得容器瓶自旋转(如,匀速旋转),在匀速自旋转的同时基于检测模块高速的获取容器瓶的图像信息并反馈至控制模块,

S4.控制模块基于接收的图像信息判断容器瓶内是否有异物并将判断的信息传输至剔除机构,

S5.剔除机构接收并响应该信息将容器瓶分发的预定场所。

在一方法中,步骤S3中,还包括基于与底座匹配的驱动部件的驱动使得容器瓶先朝一个方向高速旋转第一预设时间t1(如1S、2S、3S视场合而定)后再后再朝另外一个方向即可高速旋转第二预设时间t2(如1S、2S、3S视场合而定),前后两次选择的方向不同即可,这样高效的带动瓶内的异物漂浮到可视区域并且保持运动状态。

在一方法中,步骤S3中还包括:容器瓶匀速自旋转时,每旋转一圈检测模块获取N张所述容器瓶的图像信息。进一步的,容器瓶匀速自旋转(简称自转)M圈。

在一方法中,步骤S3中还包括,容器瓶匀速自旋转的过程中每旋转一圈检测模块获取/拍摄N张图像信息(照片),旋转M圈。其中,N、M为自然数。这样一个容器瓶相机总共拍摄NxM张图片,确保每圈拍摄图片的位置一样,也就是拍摄图像总共有N个位置,每个位置M张图片。通过同一个位置M张图片的对比就可以分析出瓶内是否有悬浮物。当没有悬浮异物的时候,同一个位置的多副图是一样的,即使是不规则瓶或者是浮雕瓶(即该方法采用在旋转多圈时每圈的同一个位置的拍照,多个位置拍照的方式),提高检测精度。这样采用同一个位置的多幅图像对比分析运动图像的方式,可提高检测的精度。反之,通过前面的正反转激励过程,悬浮异物会在容器液体内漂移,通过对同一位置多幅图像分析处理就能够分离出移动目标即悬浮物。本实施方式中。,基于多个位置拍摄能够保证悬浮物能够无死角被检测到。

上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本申请的内容并据以实施,并不能以此限制本申请的保护范围。凡如本申请精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

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