一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统，包括：传输单元，用于传递玻璃口服液瓶至设定位置，其中传递玻璃口服液瓶至设定位置时，玻璃口服液瓶停止传输；图像采集单元，用于将运行至设定位置的玻璃口服液瓶脱离传输单元，并采集玻璃口服液瓶图像；处理与控制单元，用于控制传输单元传输以及图像采集单元的采集，并根据图像采集单元采集的图像，判断是否有缺陷；踢瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将有缺陷的玻璃口服液瓶移除至缺陷区；出瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将无缺陷的玻璃口服液瓶移除至无缺陷区。解决相关技术中检测过程中不能全方位检测、相机和光源使用数量多、系统不易拓展以及气动装置精度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统
本专利技术属于容器质量检测设备领域,尤其涉及一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统。
技术介绍
玻璃口服液瓶在生产过程中由于制造工艺、天然气压力、着火温度、油渍溅落、异物附着等客观因素，将产生大量的外观缺陷和尺寸错误。传统的玻璃口服液瓶缺陷检测是由灯检工人对着背光板进行检查，效率低，精度差，容易漏检和误检。近些年随着机器视觉技术的发展，玻璃口服液瓶缺陷检测系统不断涌现，极大地提升了检测效率，同时在光路设计和图像采集方面还存在以下某个或某些问题：一、不能全方位检测。受限于图像采集模块，部分检测系统仅能识别瓶身的缺陷而无法对瓶口、瓶底的缺陷进行有效检测；二、使用相机多。为了追求全方位检测，部分检测系统使用四个及以上的工业相机对同一个瓶子进行成像，增加了成本；三、使用复杂光源或结构光。鉴于玻璃口服液瓶半透明、反光和存在表面弧度等特性，部分缺陷需要使用同轴光源或多个条形光源摆出结构光才能清楚成像，增加了成本；四、部分检测系统使用透明旋转盘作为成像区平台，这种方案占用空间大且仅能接收一条生产线的玻璃口服液瓶，不便于后续生产线的拓展；五、部分结构使用压缩气体作为动力源，使得整套系统需要配套电、气两种动力源。且气动装置在气缸处于不同压力下会表现出细微的动力差异，不宜用于限位精度要求高的场景。需要指出的是，公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已被本领域技术人员所公知的现有技术。<br>
技术实现思路
本专利技术提供一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统，解决相关技术中检测过程中不能全方位检测、相机和光源使用数量多、系统不易拓展以及气动装置精度低的问题。本专利技术是这样实现的，一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统，包括：传输单元，用于传递玻璃口服液瓶至设定位置，其中传递玻璃口服液瓶至设定位置时，玻璃口服液瓶停止传输；图像采集单元，用于将运行至设定位置的玻璃口服液瓶脱离传输单元，并采集通过玻璃口服液瓶图形；处理与控制单元，用于控制传输单元传输以及图像采集单元的采集，并根据图像采集单元采集的图像，判断是否有缺陷；踢瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将有缺陷的玻璃口服液瓶移除至缺陷区；出瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将无缺陷的玻璃口服液瓶移除至无缺陷区。进一步地，所述传输单元包括：上料传送装置，设置在系统前端，用于将低处的玻璃口服液瓶通过传递至高处并进行下一步的水平运行；水平传送装置，接替上料传送装置传递的玻璃口服液瓶进行水平传输。进一步地，所述上料传送装置包括：上链轮轴、下链轮轴、第一链条、第二链条和若干U型托运槽；其中所述上链轮轴两端连接有两个主动链轮，所述下链轮轴设置于所述上链轮轴的斜下方，与所述上链轮轴平行；所述下链轮轴连接有两个与所述主动链轮平行且相同规格的从动链轮；所述主动链轮与所述从动链轮之间通过所述第一链条和所述第二链条连接并传动；所述第一链条与所述第二链条的每个链节上设置有U型托运槽；所述U型托运槽的槽方向与所述上链轮轴平行，槽开口朝向链条的外向面；所述上链轮轴和所述下链轮轴分别固定在一支架的上端和下端，所述支架的上下端连线与水平面的倾角为60°～80°，所有槽开口朝向前上方的所述U型托运槽共同组成一个工作面。所述工作面的两侧设置分别有第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和第二限位板通过支撑柱固定于所述的支架上。第一限位板和第二限位板的间隔沿所述工作面由下至上逐渐减小，在所述工作面的下端，所述间隔远大于一个玻璃口服液瓶瓶长；在所述的工作面的上端，所述的间隔减小至略大于一个玻璃口服液瓶瓶长。进一步地，所述水平传送装置包括前链轮轴、后链轮轴、第一传送链条以及第二传送链条，所述前链轮轴上设置有两个前链轮，所述两个前链轮的间距小于一个玻璃口服液瓶瓶长；所述前链轮轴设置于所述上料传送装置的后下方，与所述的上料传送装置上端的工作面平行；所述后链轮轴设置于所述前链轮轴的后方，与所述前链轮轴平行且处于同一水平面上，所述后链轮轴上设置有两个与所述前链轮平行且相同规格的后链轮，所述前链轮和所述后链轮通过所述第一传送链条和第二传送链条传动；所述第一传送链条的一侧外链板上设置有V型卡齿片，用于托举玻璃口服液瓶的瓶身部分；所述第二传送链条的一侧外链板上也设置有V型卡齿片，所述第二传送链条的V型卡齿片的V型开口深度浅于所述的第一传送链条的V型卡齿片的内开口深度，用于托举玻璃口服液瓶的瓶脖部分。进一步地，图像采集单元包括顶升装置，摩擦旋转装置、光源、平面反射镜以及拍摄模块，其中，所述顶升装置，用于当玻璃口服液瓶传输至顶升装置所在位置后将举起和落下动作；所述摩擦旋转装置，用于当顶升装置至玻璃口服液瓶与所述摩擦旋转装置接触后，控制玻璃口服液瓶绕瓶的轴向旋转；所述光源，用于为所述玻璃口服液瓶提供光照；所述光源为条形光源，其长边水平且与所述玻璃口服液瓶的轴向平行，短边与所述玻璃口服液瓶的轴向垂直，发光面朝向所述的摩擦旋转装置一侧；平面反射镜，为矩形，其长边与所述光源平行，短边与水平面的夹角为45°，反射面朝向所述光源的方向，所述的平面反射镜、所述的摩擦旋转装置下端和所述光源处于同一水平面上；所述拍摄模块，用于在玻璃口服液瓶轴向旋转时拍摄瓶身、瓶口以及瓶底拍摄照片，并传输至处理单元。进一步地，所述顶升装置包括：设置于水平传送装置所在平面的下方，包括第一支撑底座、第一导轨、第一升降台、第一曲轴连杆以及第一步进电机；所述第一支撑底座固定在系统的骨架上，其一侧固定有第一步进电机，另一侧固定有竖直放置的第一导轨；固定有所述第一导轨的一侧还设置有所述第一升降台；所述第一升降台的下端通过滑块与所述第一导轨相连，能做竖直方向的往复运动；所述第一升降台的上端设置有四个相同规格的滚轮，所述的四个滚轮处于同一个水平面上，两两并排放置；所述滚轮的轮轴与所述玻璃口服液瓶的轴向平行；所述第一升降台的下端还连接有所述第一曲轴连杆，所述第一曲轴连杆与所述第一步进电机相连，将所述第一步进电机的旋转运动转换为所述第一升降台的往复运动。进一步地，所述摩擦旋转装置包括：固定背板、皮带滑轮、皮带惰轮、圆皮带、传动轴以及第四步进电机；其中所述固定背板竖直安装在所述系统骨架上，所述固定背板的同一侧设置一个所述皮带滑轮和两个所述皮带惰轮，所述皮带滑轮设置于所述固定背板的上端，所述两个皮带惰轮平行地设置于所述固定背板的下端，皮带滑轮和两个皮带惰轮呈等腰三角形排布，轮的轴向与所述玻璃口服液瓶的轴向平行；所述皮带滑轮和皮带惰轮的圆周上都设置有两道U形槽，用于安装两条所述圆皮带；所述两条圆皮带连接于所述皮带滑轮和所述皮带惰轮之间，由所述皮带滑轮提供旋转动力，并通过所述皮带惰轮改变旋转方向。进一步地，所述拍摄模块包括：瓶身拍摄模块，设置于平面反射镜的正上方，包括瓶身工业相机和固定底座，所述瓶身工业相机设置在所述固定底座上，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统，其特征在于，包括：/n传输单元，用于传递玻璃口服液瓶至设定位置，其中传递玻璃口服液瓶至设定位置时，玻璃口服液瓶停止传输；/n图像采集单元，用于将运行至设定位置的玻璃口服液瓶脱离传输单元，并采集玻璃口服液瓶图像；/n处理与控制单元，用于控制传输单元传输以及图像采集单元的采集，并根据图像采集单元采集的图像，判断是否有缺陷；/n踢瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将有缺陷的玻璃口服液瓶移除至缺陷区；/n出瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将无缺陷的玻璃口服液瓶移除至无缺陷区。/n

【技术特征摘要】
1.一种玻璃口服液瓶缺陷检测系统，其特征在于，包括：
传输单元，用于传递玻璃口服液瓶至设定位置，其中传递玻璃口服液瓶至设定位置时，玻璃口服液瓶停止传输；
图像采集单元，用于将运行至设定位置的玻璃口服液瓶脱离传输单元，并采集玻璃口服液瓶图像；
处理与控制单元，用于控制传输单元传输以及图像采集单元的采集，并根据图像采集单元采集的图像，判断是否有缺陷；
踢瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将有缺陷的玻璃口服液瓶移除至缺陷区；
出瓶单元，在处理与控制单元控制下，用于将无缺陷的玻璃口服液瓶移除至无缺陷区。


2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输单元包括：
上料传送装置，设置在系统前端，用于将低处的玻璃口服液瓶通过传递至高处并进行下一步的水平运行；
水平传送装置，接替上料传送装置传递的玻璃口服液瓶进行水平传输。


3.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上料传送装置包括：
上链轮轴、下链轮轴、第一链条、第二链条和若干U型托运槽；其中所述上链轮轴两端连接有两个主动链轮，所述下链轮轴设置于所述上链轮轴的斜下方，与所述上链轮轴平行；所述下链轮轴连接有两个与所述主动链轮平行且相同规格的从动链轮；所述主动链轮与所述从动链轮之间通过所述第一链条和所述第二链条连接并传动；所述第一链条与所述第二链条的每个链节上设置有U型托运槽；所述U型托运槽的槽方向与所述上链轮轴平行，槽开口朝向链条的外向面；
所述上链轮轴和所述下链轮轴分别固定在一支架的上端和下端，所述支架的上下端连线与水平面的倾角为60°～80°，所有槽开口朝向前上方的所述U型托运槽共同组成一个工作面，所述工作面的两侧设置分别有第一限位板和第二限位板，所述第一限位板和第二限位板通过支撑柱固定于所述的支架上，第一限位板和第二限位板的间隔沿所述工作面由下至上逐渐减小，在所述工作面的下端，所述间隔远大于一个玻璃口服液瓶瓶长；在所述工作面的上端，所述间隔减小至略大于一个玻璃口服液瓶瓶长。


4.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水平传送装置包括前链轮轴、后链轮轴、第一传送链条以及第二传送链条，所述前链轮轴上设置有两个前链轮，所述两个前链轮的间距小于一个玻璃口服液瓶瓶长；所述前链轮轴设置于所述上料传送装置的后下方，与所述的上料传送装置上端的工作面平行；所述后链轮轴设置于所述前链轮轴的后方，与所述前链轮轴平行且处于同一水平面上，所述后链轮轴上设置有两个与所述前链轮平行且相同规格的后链轮，所述前链轮和所述后链轮通过所述第一传送链条和第二传送链条传动；所述第一传送链条的一侧外链板上设置有V型卡齿片，用于托举玻璃口服液瓶的瓶身部分；所述第二传送链条的一侧外链板上也设置有V型卡齿片，所述第二传送链条的V型卡齿片的V型开口深度浅于所述的第一传送链条的V型卡齿片的V型开口深度，用于托举玻璃口服液瓶的瓶脖部分。由于瓶脖的直径小于瓶身的直径，使用不同深度的V型卡齿片能使所托运的玻璃口服液瓶依然处于水平状态。


5.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，图像采集单元包括顶升装置，摩擦旋转装置、光源、平面反射镜以及拍摄模块，其中，
所述顶升装置，用于当玻璃口服液瓶传输至顶升装置所在位置后将举起和落下动作；
所述摩擦旋转装置，用于当顶升装置至玻璃口服液瓶与所述摩擦旋转装置接触后，控制玻璃口服液瓶绕瓶轴向旋转；
所述光源，用于为所述玻璃口服液瓶提供光照；所述光源为条形光源，其长边水平且与所述玻璃口服液瓶的轴向平行，短边与所述玻璃口服液瓶的轴向垂直，发光面朝向所述摩擦旋转装置一侧；
平面反射镜，为矩形，其长边与所述光源平行，短边与水平面的夹角为45°，反射面朝向所述光源的方向，所述平面反射镜、所述的摩擦旋转装置下端和所述光源处于同一水平面上；
所述拍摄模块，用于在玻璃口服液瓶轴向旋转时拍摄瓶身、瓶口以及瓶底拍摄照片，并传输至处理单元。


6.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述顶升装置包括：设置于水平传送装置所在平面的下方，包括第一支撑底座、第一导轨、第一升降台、第一曲轴连杆以及第一步进电机；...

【专利技术属性】
技术研发人员：玄玉波，何厚良，周捷讯，安则丞，王英凯，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22