瓶盖质量检测装置

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瓶盖质量检测装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种瓶盖质量检测装置，属于瓶盖质量检测领域。\n背景技术\n[0002] 在瓶盖生产过程中，瓶盖的外观会不可避免地出现各种质量缺陷，特别是瓶盖的内外侧壁上通常会存在拉坏、缺料、划伤、折皱等缺陷。\n[0003] 而目前的大部分瓶盖生产企业仍旧还采用人工目选和手工挑选相结合的检测方法，这种检测方法不仅存在检测人员多、企业成本高的问题，还存在漏检、误检、二次损伤等问题。并且，这种检测方法为离线检测方式，会大大增加生产所需的时间，给正常的企业运营造成影响。\n[0004] 目前已有的传统瓶盖检测装置普遍采用两种检测方法。一种方法是在多个角度上摆设工业相机，每个相机拍摄瓶盖的一部分侧壁图像，然后通过拼接图像得到瓶盖整体侧壁信息，但是，该方法存在成本较高且对生产线的检测工位要求较高的问题。另一种方法是使用一台工业相机在固定位置拍摄，瓶盖在拍摄工位自身旋转至少360度，相机多次采集瓶盖侧壁图像，从而检测系统逐帧对所采集的图像进行处理分析，最终得出检测结果，但是，该方法会限制生产线的传输速度，且对生产线的机械传动要求比较高。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的在于提供一种瓶盖质量检测装置，该瓶盖质量检测装置使用单台相机配合反射镜系统和照明光源对瓶盖进行360度无死角取像，以对瓶盖进行全方位检测。\n[0006] 为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：\n[0007] 一种瓶盖质量检测装置，其特征在于：它包括相机、反射镜系统、照明光源，其中：\n用于照亮瓶盖待检测部位的该照明光源设置在瓶盖传送装置上设有的瓶盖质量检测位置的上方，该照明光源的上方设有反射瓶盖图像的该反射镜系统，该反射镜系统的上方设有经由该反射镜系统对瓶盖进行拍摄的该相机，该相机、照明光源的控制端与计算机控制系统的控制端相连。\n[0008] 所述相机为面阵工业相机。所述照明光源为环形照明光源。\n[0009] 所述反射镜系统包括上反射镜构件和下反射镜构件，该上反射镜构件位于该下反射镜构件的上方，该上反射镜构件由N个上反射镜构成，该下反射镜构件由N个下反射镜构成，其中：该上反射镜构件中的一个该上反射镜与该下反射镜构件中相应的一个该下反射镜构成一组反射镜，每组反射镜拍摄瓶盖上相应部分的图像。所述N大于等于3。\n[0010] 对于所述每组反射镜，所述上反射镜位于所述下反射镜的内侧，所述下反射镜的反射面朝向位于所述瓶盖质量检测位置上的瓶盖，所述下反射镜的反射面与所述瓶盖质量检测位置所处的所述瓶盖传送装置的传送带平面呈直角或锐角或钝角，所述上反射镜的反射面与所述下反射镜的反射面相对，所述上反射镜的反射面与所述瓶盖质量检测位置所处的所述瓶盖传送装置的传送带平面呈钝角，所述上反射镜与所述下反射镜间的相应设置使反射的瓶盖图像完整。\n[0011] 所述下反射镜的反射面与所述瓶盖质量检测位置所处的所述瓶盖传送装置的传送带平面所呈角度介于75度与100度之间，所述上反射镜的反射面与所述瓶盖质量检测位置所处的所述瓶盖传送装置的传送带平面所呈角度介于115度与130度之间。\n[0012] 所述照明光源的中心轴、所述上反射镜构件的中心轴、所述下反射镜构件的中心轴、所述相机的光轴共轴，该轴线垂直于所述瓶盖质量检测位置所处的所述瓶盖传送装置的传送带平面且贯穿所述瓶盖质量检测位置的中心，所述上反射镜构件的所述N个上反射镜以该轴线为中心轴均匀对称分布，所述下反射镜构件的所述N个下反射镜以该轴线为中心轴均匀对称分布。\n[0013] 所述每组反射镜使得所述相机拍摄到的瓶盖图像为以瓶盖中心为圆心、圆心角在\n90度至120度之间的图像。\n[0014] 所述上反射镜和所述下反射镜为平面镜或棱镜。\n[0015] 本实用新型具有如下优点：\n[0016] 本实用新型通过照明光源照亮瓶盖待检测部位，使用单台相机经由反射镜系统摄取瓶盖图像，实现了对瓶盖的质量检测，通过合理设计反射镜系统，可使本实用新型对瓶盖实现360度无死角取像，实现对瓶盖缺陷的全方位检测。\n附图说明\n[0017] 图1是本实用新型的第一实施例的立体示意图；\n[0018] 图2是本实用新型的第一实施例的俯视示意图（未示出相机）；\n[0019] 图3是本实用新型的工作原理说明示意图。\n具体实施方式\n[0020] 如图1和图2所示，本实用新型瓶盖质量检测装置安装在瓶盖传送装置50上设有的瓶盖质量检测位置处，它包括相机10、反射镜系统、照明光源40，其中：用于照亮瓶盖60待检测部位的该照明光源40设置在瓶盖传送装置50上设有的瓶盖质量检测位置的上方，该照明光源40的上方设有反射瓶盖图像的该反射镜系统，该反射镜系统的上方设有经由该反射镜系统对瓶盖60进行拍摄的该相机10，该相机10、照明光源40的控制端与计算机控制系统（图中未示出）的控制端相连。\n[0021] 在实际设计时，相机10可选为面阵工业相机，相机10的照射靶面朝向瓶盖质量检测位置且平行于瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面。\n[0022] 在实际设计时，照明光源40可为环形照明光源，如图1和图2所示，其为中部中空结构，不会阻碍光线传输。本实用新型中选取的环形照明光源能够均匀照亮瓶盖60待检测部位，且能消除由于瓶盖60表面镜面反射导致的光源投影产生的亮带，避免影响检测效果。\n[0023] 如图1，反射镜系统包括上反射镜构件和下反射镜构件，该上反射镜构件位于该下反射镜构件的上方，该上反射镜构件由N个上反射镜21构成，该下反射镜构件由N个下反射镜31构成，其中：该上反射镜构件中的一个该上反射镜21与该下反射镜构件中相应的一个该下反射镜31构成一组反射镜，每组反射镜拍摄瓶盖60上相应部分的图像。需要提及的是，上反射镜21的数量应等于下反射镜31的数量，各个上反射镜21分别与相应的下反射镜31一一对应，每组中的上反射镜21与下反射镜31相应设置，N可取大于等于3（N为正整数），例如，本实用新型中可构成3组、4组、6组、8组反射镜。上反射镜21和下反射镜\n31可选用平面镜或棱镜。\n[0024] 而对于每组反射镜，如图1至图3，上反射镜21位于下反射镜31的内侧，下反射镜\n31的反射面朝向位于瓶盖质量检测位置上的瓶盖60，下反射镜31的反射面与瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面呈直角或锐角或钝角，上反射镜21的反射面与下反射镜31的反射面相对，上反射镜21的反射面与瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面呈钝角，上反射镜21与下反射镜31间的相应设置应使反射的瓶盖图像完整。较佳地，下反射镜31的反射面与瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面所呈角度介于75度与100度之间，上反射镜21的反射面与瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面所呈角度介于115度与130度之间。\n[0025] 在实际设计时，如图3，可令照明光源40的中心轴、上反射镜构件的中心轴、下反射镜构件的中心轴、相机10的光轴共轴，该轴线L垂直于瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面且贯穿瓶盖质量检测位置的中心O，上反射镜构件的N个上反射镜\n21以该轴线L为中心轴均匀对称分布，下反射镜构件的N个下反射镜31以该轴线L为中心轴均匀对称分布，这样可以保证各组反射镜所采集的瓶盖图像中心对称，且放大倍率相同，便于对采集的各个瓶盖图像进行统一检测。\n[0026] 较佳地，每组反射镜使得相机10拍摄到的瓶盖图像为以瓶盖60中心为圆心、圆心角在90度至120度之间的图像，这样对瓶盖60便可以实现360度无死角取像，对瓶盖缺陷可以进行全方位检测，不存在漏检。需要提及的是，N越大，相邻两组反射镜得到的瓶盖图像重叠部分就越多。\n[0027] 下面以6组反射镜为例说明本实用新型。\n[0028] 如图1和图2，图中的本实用新型包括相机10、反射镜系统、照明光源40，其中：照明光源40为环形照明光源，反射镜系统包括以轴线L为中心轴均匀对称分布的6个上反射镜21（形成了六棱台状）和以轴线L为中心轴均匀对称分布的6个下反射镜31（6个下反射镜31彼此之间间隔相同距离）构成的6组反射镜，下反射镜31的反射面与瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面呈直角，上反射镜21的反射面与瓶盖质量检测位置所处的瓶盖传送装置50的传送带平面呈钝角，每组反射镜可拍摄到以瓶盖60中心为圆心、圆心角约90度的图像。若瓶盖为圆柱体，且瓶盖顶面朝下放置于传送带上传送，则当瓶盖60被传送到瓶盖质量检测位置时，通过本实用新型中的各组反射镜对瓶盖60侧壁、内壁的360度全方位反射，可使得相机10对瓶盖60的侧壁以及内壁进行拍摄，通过拍摄的侧壁和内壁图像对瓶盖质量进行检测。\n[0029] 如图1至图3，本实用新型的工作原理为：\n[0030] 若令待检测的瓶盖60顶面朝上放置于瓶盖传送装置50的传送带上传送，则当瓶盖60达到瓶盖质量检测位置时，计算机控制系统控制相机10采集瓶盖图像，此时照明光源\n40为打开状态，图3中示出的是对瓶盖侧壁及瓶盖顶面图像（瓶盖侧壁和顶面可统称为瓶盖外壁）进行采集的情形，在实际中，可有选择地对瓶盖侧壁或者瓶盖顶面或者瓶盖外壁进行质量检测。\n[0031] 具体地，6组反射镜中的每组反射镜各自采集以瓶盖60中心为圆心、圆心角约90度的相应瓶盖图像，因此，采集到的6个瓶盖图像的边缘有交叠区域，可实现单台相机10对瓶盖60的360度成像。对于一组反射镜而言，例如图3中示出的一组反射镜，经由上反射镜21和下反射镜31所组成的该组反射镜，可对图中瓶盖60上A点至B点之间所包含的瓶盖表面区域进行取像。如图3，照明光源40（环形照明光源）的入射光线经瓶盖60上的A、B点分别表面反射到下反射镜31上的A1、B1点，然后经下反射镜31镜面反射到上反射镜\n21上的A2、B2点，然后经上反射镜21镜面反射到相机10照射靶面上的A3、B3点，从而使相机10实现对瓶盖60上A点至B点之间所包含的瓶盖表面区域的最终成像。\n[0032] 当相机10经由6组反射镜采集到瓶盖的6个图像后，将图像传送给计算机控制系统，从而计算机控制系统根据接收到的图像进行处理分析，对瓶盖侧壁、顶面缺陷进行判定，实现对瓶盖质量的把关，最终将坏品剔废。\n[0033] 在本实用新型中，计算机控制系统为公知技术，不在这里详述。\n[0034] 本实用新型具有如下优点：\n[0035] 本实用新型通过照明光源照亮瓶盖待检测部位，使用单台相机经由反射镜系统摄取瓶盖图像，实现了对瓶盖的质量检测，通过合理设计反射镜系统，可使本实用新型对瓶盖实现360度无死角取像，实现对瓶盖缺陷的全方位检测。\n[0036] 若将瓶盖顶面朝上放置于传送带上传送，则本实用新型可对瓶盖侧壁以及瓶盖顶面进行质量检测，若将瓶盖顶面朝下放置于传送带上传送，则本实用新型可对瓶盖侧壁以及瓶盖内壁进行质量检测。\n[0037] 本实用新型不仅适用于对瓶盖的质量检测，还适用于中心轴对称或者近似中心轴对称的物体的质量检测。在实际应用时，根据待检测的物体的尺寸（如侧面表面积、高度等）对反射镜系统（反射镜系统的构成和分布等，比如上、下反射镜的高度、反射面角度）、相机（相机的摆放和参数等，比如相机的高度）、照明光源（如照明光源的摆放、尺寸等）等进行合理设计，即可实现通过获取待检测的物体360度无死角图像而进行质量检测。\n[0038] 以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。