一種用於高速運動中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置的製作方法

2023-05-25 02:00:01

專利名稱：一種用於高速運動中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及包裝機械設備領域，具體來說是一種用於高速運行中玻 璃空瓶透明異物的檢測裝置。
技術背景目前，對高速自動化生產流水線上行進的玻璃瓶瓶底是否存有異物，特 別是透明異物進行檢測是一個尚未克服的難題，因而現今大還多是採用人工 檢測。人工檢測存的缺點是1. 不能滿足客戶對產品的質量要求，特別是對微小的透明異物，人工檢 測很難檢測出來，給食品包裝的安全性帶來很大隱患；2. 受人為因素的影響大，具有很大的隨意性，不能保持檢測標準，影響 檢測質量；3. 效率低，不能滿足高速自動化生產流水線上生產的需要。 發明內容本實用新型的目的是提供一種迅速準確地檢測出瓶底透明異物，保證產 品的質量要求，提高食品包裝的安全性，充分滿足高速自動化生產流水線上 生產需要的用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置。本實用新型通過下述技術方案來實現一種用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置，其特徵在於所述 用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置包括將空瓶輸送到檢測位置處 的夾送裝置、依次設置在空瓶檢測位置處的空瓶軸向方向上的瓶底高頻閃光 源、偏光板、光學級透明玻璃，以及設置在所述瓶底高頻閃光源光照方向且 安裝有鏡頭的高速相機，在鏡頭上設有偏光濾鏡，所述檢測裝置還包括空瓶 到達檢測位置處的位置觸發傳感器以及負責接收位置觸發傳感器發來的信 號，發送同步信號給瓶底高頻閃光源和高速相機，觸發高速相機採集圖象和 光源閃爍的可編程控制器。所述鏡頭上設有通過調節與偏光板之間的角度來調整最佳的透明異物成 象效果的旋轉圈。所述瓶底高頻閃光源為高頻閃LCD背光源。
所述瓶底高頻閃光源上設有控制LCD的閃爍且與高速相機的暴光時間保持同步的頻閃控制器。所述偏光板與光學級P應A之間設有防止瓶子底部帶的水進入偏光片，損 壞偏光片的密封圈。所述位置觸發傳感器為光電式位置觸發傳感器。本實用新型具有以下優點由於該裝置採用了瓶底高頻閃光源和一對偏光裝置以及高速相機來實現 高速圖象的採集，在圖象中能夠很明顯的發現瓶底透明異物，並且採用高速 電子快門和高亮度均勻的頻閃光源，較好的解決了動態圖象採集存在的拖影 模糊等缺陷，生成亮度均勻，對比度清晰的高質量圖象，減少了後續的圖象 處理時間和瓶子剔除錯誤率。另外由於偏光濾鏡的設置，利用光的偏振特性 以及偏光板對不同方向的光振動有選擇吸收的性能，通過調節兩個偏光裝置 的夾角，可以獲取高對比度的透明異物圖象。同時鏡頭上的偏光濾鏡還可以 消除或減弱光滑玻璃表面的眩光，更好地表現出透明異物的細節和特徵。又由於採用頻閃方式照明故可以獲得常亮方式照明的20倍的亮度，從而提高了 光源的亮度，並且增加了光源的使用壽命，消除外界光的幹擾。採用背光照明的打光手法，這樣根據瓶子的形狀特徵以及檢測內容，可 將被測物的邊緣輪廓清晰的勾勒出來，由於在圖象中，被測物所遮擋的地方 為黑色，無遮擋的地方為白色，形成黑白分明的易於圖象分析的圖象。由於採用頻閃控制器來控制LED光源的閃爍，並且和高速相機的暴光時 間保持同步，故可以獲取"凝固"無拖影的運動圖象，對於保證透明異物成 象清晰有很大的幫助。

圖1是本實用新型用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝 置作進一步描述如圖1所示，本實用新型用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝 置，包括將玻璃空瓶5輸送到檢測位置處的夾送裝置10、依次設置在空瓶檢測位置處的空瓶軸向方向上的瓶底高頻閃光源8、偏光板7、光學級透明玻璃 (如有機透明玻璃PMMA) 6，以及設置在瓶底高頻閃光源8光照方向且安裝
有鏡頭3的高速相機2，在鏡頭3上設有偏光濾鏡4，該裝置還包括空瓶5到達檢測位置處的位置觸發傳感器9以及可編程控制器1，可編程控制器1負責接收位置觸發傳感器發來的信號，發送同步信號給瓶底高頻閃光源8和 高速相機2，觸發高速相機2採集圖象和高頻閃光源8閃爍。位置觸發傳感器9為光電式位置觸發傳感器。在鏡頭3上還設有通過調節與偏光板7之間 的角度來調整最佳的透明異物成象效果的旋轉圈。由於LED光源與傳統光源 相比較，具有如下使用壽命長，亮度高，響應速度快，形狀自由等優點，故 瓶底高頻閃光源8為高頻閃LCD背光源。在瓶底高頻閃光源8上還設有控制 LCD的閃爍且與高速相機的暴光時間保持同步的頻閃控制器。為了防止瓶子 底部帶的水進入偏光片，損壞偏光片，在偏光板7與光學級PMMA6之間設有密 封圈11。當玻璃空瓶5移動到檢測位置時，位置觸發傳感器9檢測到玻璃空瓶5 達到，產生觸發信號給可編程控制器1，可編程控制器1分別把同步信號傳 送給高速相機2和頻閃控制器，以使高速相機2在高頻閃光源8亮度最大時 開始曝光，這樣光源可以把運動的瓶子"凝固"在圖像中，在高頻閃光源8 和玻璃空瓶5瓶底之間安裝的偏光板7便可以把高頻閃光源8發出的光轉換 為偏正光，然後通過調整安裝在鏡頭上的偏光濾鏡4的角度來檢測玻璃空瓶 5的瓶底是否存在異物。因為當玻璃空瓶5的瓶底無異物的時候，光通過兩 個互相垂直的偏振片時，會出現消光的現象，沒有光進入高速相機2。但是 當存在透明異物時，因為異物的材料與玻璃空瓶5不同，具有不同的折射率， 造成光方向發生改變，則偏振方向與第2個偏振片不垂直，因此會有一部分 光線通過後進入高速相機2，在圖象中形成亮斑。
權利要求1、一種用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置，其特徵在於所述用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置包括將空瓶輸送到檢測位置處的夾送裝置、依次設置在空瓶檢測位置處的空瓶軸向方向上的瓶底高頻閃光源、偏光板、光學級透明玻璃，以及設置在所述瓶底高頻閃光源光照方向且安裝有鏡頭的高速相機，在鏡頭上設有偏光濾鏡，所述檢測裝置還包括空瓶到達檢測位置處的位置觸發傳感器以及負責接收位置觸發傳感器發來的信號，發送同步信號給瓶底高頻閃光源和高速相機，觸發高速相機採集圖象和光源閃爍的可編程控制器。
2、 根據權利要求1所述的用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的 檢測裝置，其特徵在於:所述鏡頭上設有通過調節與偏光板之間的角 度來調整最佳的透明異物成象效果的旋轉圈。
3、 根據權利要求1所述的用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的 檢測裝置，其特徵在於所述瓶底高頻閃光源為高頻閃LCD背光源。
4、 根據權利要求3所述的用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的 檢測裝置，其特徵在於:所述瓶底高頻閃光源上設有控制LCD的閃爍 且與高速相機的暴光時間保持同步的頻閃控制器。
5、 根據權利要求1所述的用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的 檢測裝置，其特徵在於所述偏光板與光學級透明玻璃之間設有防止 瓶子底部帶的水進入偏光片，損壞偏光片的密封圈。
6、 根據權利要求1所述的用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的 檢測裝置，其特徵在於所述位置觸發傳感器為光電式位置觸發傳感 器。
7、 根據權利要求1或2所述的用於高速運行中玻璃空瓶透明異 物的檢測裝置，其特徵在於所述光學級透明玻璃為光學級透明有機 玻璃PMMA。
專利摘要本實用新型公開了一種用於高速運行中玻璃空瓶透明異物的檢測裝置，其特徵在於所述檢測裝置包括將空瓶輸送到檢測位置處的夾送裝置、依次設置在空瓶檢測位置處的空瓶軸向方向上的瓶底高頻閃光源、偏光板、光學級PMMA，以及設置在所述瓶底高頻閃光源光照方向且安裝有鏡頭的高速相機，在鏡頭上設有偏光濾鏡，所述檢測裝置還包括空瓶到達檢測位置處的位置觸發傳感器以及可編程控制器。本實用新型較好的解決了動態圖象採集存在的拖影模糊等缺陷，生成亮度均勻，對比度清晰的高質量圖象，減少了後續的圖象處理時間和瓶子剔除錯誤率，保證了產品的質量要求，提高了食品包裝的安全性，可充分滿足高速自動化生產流水線上生產需要。
文檔編號G01N21/88GK201053954SQ200720051449
公開日2008年4月30日 申請日期2007年5月15日 優先權日2007年5月15日
發明者劉遠強, 張樹君, 王華傑, 王緒武, 馬思樂, 彬 黃 申請人:廣州市萬世德包裝機械有限公司;馬思樂;張樹君