一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法制造方法及图纸

一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法，包括传送机构、检测机构、抓取机构、废品池；所述传送机构包括PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机、传送装置，所述PLC控制器、伺服驱动器、伺服电机依次连接，所述伺服电机为传送装置的运行提供动力，玻璃瓶放置于所述传送装置上；所述检测机构包括光源、CCD摄像机、镜头、光电传感器、图像采集卡，所述光源包括瓶口环形LED正光源、瓶身LED背光源，所述瓶口环形LED正光源211安装在CCD摄像机22下方。本发明专利技术所述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法，采用非接触的视觉检测，对玻璃瓶的瓶口、瓶身、瓶底进行全方面缺陷检测，工作方法简单，高精度、高效率，智能化程度高。智能化程度高。智能化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法


[0001]本专利技术属于缺陷检测
，具体涉及一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]玻璃瓶作为一种包装容器，其缺陷关系到包装质量的好坏。在制造玻璃瓶时，从原料筛选、加工融化、退火成型的复杂生产过程中，玻璃瓶不可避免的会产生瓶口破裂、缺口，玻璃罐装瓶身表面划痕、凸凹不平等常见的缺陷现象。用这些带有缺陷的玻璃瓶灌装产品后，在液体或者气体装入后都会产生压力差，这就导致瓶内和瓶外存在压力，在受到猛烈地撞击后就会出现爆瓶，存在着极大的安全隐患，甚至影响了整个生产过程的顺利进行。因此，灌装生产前，对罐装玻璃瓶进行检测，并剔除掉带有缺陷的玻璃瓶就显得尤为重要。
[0003]为了保障玻璃瓶产品质量，目前我国玻璃瓶企业普遍采用质检员抽检的方式对玻璃瓶进行质量检测。人工抽检存在漏检、误检、效率低下等诸多弊端。随着国家对玻璃瓶标准的日益规范和严格管控，企业因产品质量问题付出的代价不断加剧，且人工成本逐年提高，企业迫切需要实现从人工抽检到自动化、智能化检测的转型升级。因此，需要研发出一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法，以来解决上述技术问题。
[0004]中国专利申请号为 CN201110077446.0公开了一种玻璃瓶缺陷检测平台，所述的检测机构包括瓶口检测装置、瓶底检测装置、瓶肩检测装置和瓶身检测装置，检测机构与控制主机连接，没有对检测机构的效率、准确度、响应速度上做出改进和提高。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置及其工作方法，结构设计合理，采用非接触的视觉检测，对玻璃瓶的瓶口、瓶身、瓶底进行全方面的缺陷检测，自动化高、高精度、高效率，智能化程度高，避免了漏检、误检、效率低下等诸多弊端，工作方法简单，应用前景广泛。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，其特征在于，包括传送机构、检测机构、抓取机构、废品池；所述传送机构包括PLC 控制器、伺服驱动器、伺服电机、传送装置，所述PLC 控制器、伺服驱动器、伺服电机依次连接，所述伺服电机为传送装置的运行提供动力，玻璃瓶放置于所述传送装置上；所述检测机构包括光源、CCD摄像机、镜头、光电传感器、图像采集卡，所述光源包括瓶口环形 LED 正光源、瓶身LED 背光源，所述瓶口环形 LED 正光源安装在CCD摄像机下方，所述瓶身LED 背光源安装在CCD摄像机上方，所述CCD摄像机底部安装有镜头，所述光电传感器安装在传送装置前端和末端的两侧，所述CCD摄像机与图像采集卡连接；所述抓取机构包括机械臂、机械手、机械手控制柜，所述机械臂位于传送装置末端一侧，所述机械臂上安装有机械手，所述机械手朝向传送装置，所述机械手控制柜与机械手连接；所述废品池位于抓取机构的右侧；所述PLC 控制器采用RJ45直连线工控机，所述光
电传感器串口连接工控机，所述图像采集卡采用 IEEE1394连接工控机，所述机械手控制柜通过以太网的通信与工控机连接。
[0007]本专利技术所述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，结构设计合理，采用非接触的视觉检测，对玻璃瓶的瓶口、瓶身、瓶底进行全方面的缺陷检测，自动化高、高精度、高效率，智能化程度高，避免了漏检、误检、效率低下等诸多弊端。
[0008]玻璃瓶通过传送装置进行从左到右的运动，当玻璃瓶经过检测机构的位置时，未检测出瓶口、瓶身、瓶底存在缺陷，则会自主地进入到下一个工序当中，如果检测存在任何一种问题，工控机就会控制机械手控制机构，驱动机械手实施抓取剔除工序，将该玻璃瓶放入废品池。
[0009]其中，传送机构起到了串联检测机构、抓取机构、废品池的作用，实现了检测机构、抓取机构、废品池之间的物理连接。传送机构的 PLC 控制器通过伺服驱动器控制伺服电机启停以及伺服电机协调运动，伺服电机提供动力，传送装置用来传送玻璃瓶。
[0010]其中，检测时，玻璃瓶表面会反射自然光源照过来的光线，而且角度也不断变化，这对检测精度会造成较大的影响，因此，自然光源无法达到检测要求。为了提高检测精度，本专利技术在传送装置前端的上方设置有瓶口环形 LED 正光源、瓶身LED 背光源，环形 LED 正光源通过多次在半球形的内壁的反射，完全的消除掉阴影，可以达到漫射 LED 光源在整个空间区域内的照明，对待测物体表面是凹凸不均起到很好的照射作用，对玻璃瓶瓶口检测的效果好；在背面照射时，透光部分和不透光部分被分开，白色的部分为透光部分，黑色的部分为不透光部分，对待测透明物体的划痕、混入的异物检测效果很好，对玻璃瓶瓶身表面检测效果好。进一步的，虽然CCD摄像机在检测图像中显示缺陷处，在传送装置前端和末端的两侧还安装有光电传感器，用于检测玻璃瓶瓶底是否有缺陷，进一步提高了玻璃瓶瓶底缺陷检测的精度。其中，CCD摄像机配合镜头实用，拍摄、显示的画面具有优异的分辨率，有利于检测控制机构做出检测玻璃瓶好与坏、缺陷处所在的位置等处理。
[0011]进一步的，上述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，所述传送装置包括主动滚筒、传动带、从动滚筒、改向滚筒、托滚、托辊；所述主动滚筒设置在传送装置前端，所述伺服电机设于主动滚筒下方，并通过齿轮驱动主动滚筒；所述从动滚筒设置在传送装置末端，所述从动滚筒通过传动带与主动滚筒连接；所述改向滚筒设置在传动带靠近主动滚筒一侧的下方，所述托滚设置在传动带另一侧下方；所述传动带下设有一组托辊。
[0012]所述传送装置结构合理，操作简单、可以完成玻璃瓶的运输以及定位，所述传送装置在输送玻璃瓶的过程中，PLC 控制器通过伺服驱动器控制伺服电机启停以及伺服电机协调运动，伺服电机提供动力，通过主动滚筒、传动链条、从动滚筒、改向滚筒、托滚、托辊的配合，满足对运行速度、前进或后退方向、开始或停止的控制。其中，托辊用来支撑传动带，减少传动带运行阻力，并使传动带悬垂度不超过一定限度，以保证玻璃瓶在传动带运行平稳。
[0013]进一步的，上述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，所述托辊外侧均包裹有橡胶的保护层。
[0014]每个托辊外侧均包裹有橡胶的保护层，这样不仅不会损伤到玻璃瓶，也不会损伤到传送带，提高了传送带的使用寿命。
[0015]进一步的，上述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，所述工作方法，依次包括如下步骤：
（1） 传送机构复位，复位完成以后，启动传送机构，开启光源，工控机接收来自生产线的触发信号，工控机发送PLC 控制器启动信号，玻璃瓶到达传送位置， PLC 控制器通过伺服驱动器开始控制伺服电机带动传送装置传动，传送装置每传动一次走一个节距的距离；（2） 当玻璃瓶到达设定的检测机构检测工位，PLC 控制器控制传送装置停止运行并且给工控机发送CCD摄像机拍照信号；（3） CCD摄像机拍照并且将采集的图像通过图像采集卡传送到工控机进行图像处理；（4）经过工控机的缺陷处理判断，工控机将检测结果发送给PLC 控制器和机械本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，其特征在于，包括传送机构（1）、检测机构（2）、抓取机构（3）、废品池（4）；所述传送机构（1）包括PLC 控制器（11）、伺服驱动器（12）、伺服电机（13）、传送装置（14），所述PLC 控制器（11）、伺服驱动器（12）、伺服电机（13）依次连接，所述伺服电机（13）为传送装置（14）的运行提供动力，玻璃瓶放置于所述传送装置（14）上；所述检测机构（2）包括光源（21）、CCD摄像机（22）、镜头（23）、光电传感器（24）、图像采集卡（25），所述光源（21）包括瓶口环形 LED 正光源（211）、瓶身LED 背光源（212），所述瓶口环形 LED 正光源（211）安装在CCD摄像机（22）下方，所述瓶身LED 背光源（212）安装在CCD摄像机（22）上方，所述CCD摄像机（22）底部安装有镜头（23），所述光电传感器（24）安装在传送装置（14）前端和末端的两侧，所述CCD摄像机（22）与图像采集卡连接；所述抓取机构（3）包括机械臂（31）、机械手（32）、机械手控制柜（33），所述机械臂（31）位于传送装置（14）末端一侧，所述机械臂（31）上安装有机械手（32），所述机械手（32）朝向传送装置（14），所述机械手控制柜（33）与机械手（32）连接；所述废品池（4）位于抓取机构（3）的右侧；所述PLC 控制器（11）采用RJ45直连线工控机（5），所述光电传感器（24）串口连接工控机（5），所述图像采集卡（25）采用 IEEE1394连接工控机（5），所述机械手控制柜（33）通过以太网的通信与工控机（5）连接。2.根据权利要求1所述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，其特征在于，所述传送装置（14）包括主动滚筒（141）、传动带（142）、从动滚筒（143）、改向滚筒（144）、托滚（145）、托辊（146）；所述主动滚筒（141）设置在传送装置（14）前端，所述伺服电机（13）设于主动滚筒（141）下方，并通过齿轮（131）驱动主动滚筒（141）；所述从动滚筒（143）设置在传送装置（14）末端，所述从动滚筒（143）通过传动带（142）与主动滚筒（141）连接；所述改向滚筒（144）设置在传动带（142）靠近主动滚筒（141）一侧的下方，所述托滚（145）设置在传动带（142）另一侧下方；所述传动带（142）下设有一组托辊（146）。3.根据权利要求2所述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，其特征在于，所述托辊（146）外侧均包裹有橡胶的保护层。4.根据权利要求1所述的高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置，其特征在于，所述CCD摄像机（22）采用高分辨率工业数字 CCD 摄像机，所述镜头（23）采用双远心机器视觉镜头，所述机械手（32）采用六轴机械手。5.根据权利要求1－4任意一项所述高效率的玻璃瓶缺陷在线检测装置的工作方法，其特征在于，所述工作方法，依次包括如下步骤：（1）传送机构（1）复位，复位完成以后，启动传送机构（1），开启光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐路，张健，
申请(专利权)人：江苏孚日玻璃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：