CN109225932A - 一种酒盒压盖检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种酒盒压盖检测装置,属于包装盒检测设备技术领域,该装置包括输送线和若干个视觉检测单元,输送线包括依次相连的来料输送段、检测输送段及剔除输送段,若干个视觉检测单元的结构相同,视觉检测单元包括驱动机构、按压机构、摄像机构及定位机构,驱动机构、摄像机构依次设置在检测安装架上部、中部,按压机构安装在驱动机构的输出端,驱动机构能够带动按压机构转动及竖直运动,按压机构用于对酒盒四侧面的上部进行按压,定位机构用于对检测输送段上待检测的酒盒进行定位,剔除机构设置在剔除输送段的一侧,剔除机构对压盖不合格的酒盒进行剔除。本发明装置采用视觉检测单元代替人工对酒盒压盖进行检测,检测效率高。
Description
技术领域
本发明属于包装盒检测设备技术领域,具体涉及一种在白酒生产线上自动检测酒盒压盖装置。
背景技术
在白酒生产过程中,需要将酒瓶放置到酒盒中,酒盒一般为长方体,酒盒横截面为正方形,盒盖放置到酒盒的上方,然后将酒盒进入压机进行压盖,酒盒压盖后,需要对酒盒的压盖质量进行检测,压盖中常见的缺陷如下:压盖的四侧边缘没有压实即压盖四侧边缘与酒盒存在较大的缝隙,或者压盖的边缘线不平整。
目前主要采用人工对压盖后的酒盒进行检测,人工按压酒盒侧面的上部,酒盒侧面与压盖的接触边缘变形,当压盖的四侧边缘与酒盒没有压实,此时的酒盒与压盖边缘的间隙变大易于测量,然后分别检测压盖的四侧边缘是否平整及是否存在间隙,人工工作强度较大、检测效率低、对检测结果的判定标准不统一且人工检测通常存在漏检的问题。
发明内容
本发明提供一种酒盒压盖检测装置,能够实现通过视觉和信息处理***代替人工进行检测酒盒压盖的检测。
本发明采用的技术方案如下:一种酒盒压盖检测装置,包括输送线、剔除机构及若干个视觉检测单元,输送线包括来料输送段、检测输送段及剔除输送段,来料输送段、检测输送段及剔除输送段依次相连,若干个视觉检测单元的结构相同,若干个视觉检测单元沿检测输送段的运动方向依次设置在其上方,视觉检测单元包括驱动机构、按压机构、摄像机构及定位机构,检测安装架设置在检测输送段,驱动机构安装在检测安装架的上部,按压机构安装在驱动机构的输出端,驱动机构能够带动按压机构转动及竖直运动,按压机构用于对酒盒四侧面的上部进行按压,摄像机构安装在检测安装架的中部,定位机构安装在检测安装架的下部且位于检测输送段的一侧,定位机构用于对检测输送段上待检测的酒盒进行定位,剔除机构设置在剔除输送段的一侧,剔除机构对压盖不合格的酒盒进行剔除。
进一步的,驱动机构包括旋转机构和竖移机构,旋转机构包括第一电机,第一电机安装在检测安装架的上端面,第一电机通过带传动装置将动力传递到花键螺母,花键螺母带动花键轴旋转,竖移机构包括第二电机,第二电机设置在第一电机的上方,第二电机通过带传动装置将动力传递到丝杆螺母上,丝杆螺母带动丝杆上下运动,丝杆的下部与花键轴的上部通过连接基座相连,连接法兰固定在花键轴的下端。
进一步的,按压机构包括气缸安装架,气缸安装架安装在驱动机构的输出端,四个按压单元沿圆周方向均布在气缸安装架上,四个按压单元包括均按压气缸和按压爪,按压气缸安装在气缸安装架的下端面,按压爪安装在按压气缸的缸杆上。
进一步的,摄像机构包括工业相机及光源,工业相机、光源均固定在检测安装架上,工业相机的摄像头正对光源的中心。
进一步的,定位机构包括传感器和定位气缸,传感器和定位气缸设置在检测输送段的一侧,传感器用于感应来料,定位板安装在定位气缸的缸杆上。
进一步的,定位板呈L形,定位板包括第一阻挡面和第二阻挡面,第一阻挡面与第二阻挡面之间呈度夹角。
进一步的,剔除机构包括剔除气缸和阻挡气缸,剔除气缸设置在剔除输送段的一侧,剔除板安装剔除气缸的缸杆上,阻挡气缸设置在剔除气缸的下游,阻挡板安装在阻挡气缸的缸杆上。
本发明装置的使用方法,包括如下步骤:
A.酒盒经过压盖机压盖后,经来料输送线运动到检测输送段上;
B.传感器感应到酒盒后,定位气缸带动定位板运动,定位板阻挡酒盒随检测输送段继续运动;
C.按压机构对酒盒四侧面上部进行按压,驱动机构带动按压机构上行到摄像机构的取相区域,摄像机构对压盖的一侧边缘进行摄像,然后将图片信息输入信号处理***,与预设模板进行对比;
D.驱动机构带动按压机构分三次转动270度使得压盖的待检测边缘依次正对摄像机构,摄像机构对酒盒压盖的其他侧边缘的检测过程与步骤C相同;
E.酒盒压盖的四侧边缘检测完成后,定位机构回位,酒盒运动到剔除输送段上;
F.酒盒压盖的四侧边缘均合格,该酒盒压盖合格,经剔除输送段运动到下一个工位;否则剔除机构对酒盒进行剔除。
本发明的有益效果:本发明装置利用按压单元模拟人手对酒盒侧面上部进行按压,当压盖的四侧边缘与酒盒没有压实,此时的酒盒与压盖边缘的间隙变大易于测量,采用视觉检测单元代替人工对酒盒压盖进行检测,检测效率高,检测标准统一,驱动机构带动按压机构分三次转动270度使得压盖的待检测边缘依次正对摄像机构,减少了工业相机和光源的数量。
附图说明
图1 为本发明装置的结构示意图。
图2 为本发明装置中驱动机构的局部结构示意图。
图3 为本发明装置中按压机构、摄像机构、定位机构的结构示意图。
图4 为本发明装置中按压机构的结构示意图。
图5 为本发明装置中定位板的俯视结构示意图。
图6 为本发明装置中剔除输送段的局部结构示意图。
图中:1.来料输送段;2.检测输送段;3.按压机构;31.气缸安装架;32.按压爪;33.按压气缸;4.驱动机构;41.安装基板;42.第一电机;43.第二电机;44.第二主动带轮;45.第二从动带轮;46.上安装板;47.连接基座;48.第一从动带轮;49.连接法兰;5.摄像机构;51.工业相机;52.光源;6.定位机构;61.传感器;62.定位气缸;63.定位板;631.第一阻挡面;632.第二阻挡面;7.剔除机构;71.剔除气缸;72.阻挡气缸;8.剔除输送段;9.检测安装架。
具体实施方式
如图1所示,本发明装置包括输送线、剔除机构7及若干个视觉检测单元,输送线包括来料输送段1、检测输送段2以及剔除输送段8,来料输送段1、检测输送段2及剔除输送段8依次相连,若干个视觉检测单元的结构相同,若干个视觉检测单元沿检测输送段2的运动方向依次设置在其上方,视觉检测单元包括驱动机构4、按压机构3、摄像机构5及定位机构6,检测安装架9设置在检测输送段2,驱动机构4安装在检测安装架9的上部,按压机构3安装在驱动机构4的输出端,驱动机构4能够带动按压机构转动及竖直运动,按压机构3用于对酒盒四侧面的上部进行按压,按压机构3与酒盒四侧面的上部相互挤压从而起到夹持酒盒的作用,按压机构3能够夹持酒盒并带动酒盒运动,摄像机构5安装在检测安装架9的中部,定位机构6安装在检测安装架9的下部且位于检测输送段8的一侧,定位机构6用于对检测输送段8上待检测的酒盒进行定位,剔除机构7设置在剔除输送段8的一侧,剔除机构8对压盖不合格的酒盒进行剔除。
输送线采用同步带式输送线,输送线由电机带动,酒盒由压盖机进行冲压后进入输送线进行压盖检测,单次压盖的酒盒数量由压盖机的规格决定,视觉检测单元的数量与压盖机单次冲压的数量相等,在实施例中采用单次能够冲压六个酒盒的压盖机,压盖机的规格不受上述限制,相应地,视觉检测单元的数量设置六个。
如图2所示,驱动机构4包括旋转机构和竖移机构,旋转机构包括第一电机42,安装基板41固定在检测安装架9的上端面,第一电机42通过安装支座以安装在安装基板41上,第一主动带轮、第一从动带轮48转动地安装在安装基板41上,第一电机42的输出轴带动第一主动带轮,第一主动带轮通过同步带将动力传递到第一从动带轮48上,花键螺母与第二从动带轮固定连接,第一电机42通过带传动装置将动力传递到花键螺母,花键螺母带动花键轴旋转,竖移机构包括第二电机43,上安装板46通过立柱安装在安装基板41的上端面,第二电机42安装在上安装板46上,第二主动带轮44、第二从动带轮45可转动地安装在上安装板46上,第二电机43的输出轴带动第二主动带轮44,第二主动带轮44通过同步带将动力传递到第二从动带轮45上,丝杆螺母与第二从动带轮45固定连接,从而第二电机43通过带传动装置将动力传递到丝杆螺母上,丝杆螺母带动丝杆上下运动,丝杆的下部固定在连接基座47上,花键轴的上部可转动地安装在连接基座47上,丝杆带动花键轴上下运动且不干涉花键轴绕自身轴线转动,连接法兰49固定在花键轴的下端,从而连接法兰49能够在第一电机42、第二电机43的带动下转动及竖直运动,驱动机构4采用花键轴和丝杠轴分开的设计,减少了制造成本,同时增加了驱动机构4的安装空间。
如图3、图4所示,按压机构3包括气缸安装架31,所述气缸安装架31安装在驱动机构4的输出端,气缸安装架31优选为十字型能够减低按压机构3的本体质量;四个按压单元沿圆周方向均布在气缸安装架31上,相邻按压单元之间呈90度,四个所述按压单元分别对酒盒四侧面上部进行按压,四个所述按压单元包括均按压气缸33和按压爪32,按压气缸33安装在气缸安装架31的下端面,按压爪32安装在按压气缸33的缸杆上,酒盒相对侧的两个按压爪32在其对应按压气缸33的带动下相互靠近与酒盒相对侧面的上部相互挤压从而起到夹持酒盒的作用。
如图3所示,摄像机构5包括工业相机51及光源52,工业相机51、光源52均固定在检测安装架9上,工业相机51的摄像头正对光源52的中心,光源52为圆管形状,酒盒随输送线运动,酒盒的压盖边缘低于工业相机51的检测区域,按压机构3按压酒盒后,驱动机构4带动按压机构3上升,酒盒随按压机构3上升到工业相机51的检测区域,工业相机51对其正对的压盖边缘进行检测,按压单元模拟人手对酒盒侧面上部进行按压,当压盖的四侧边缘与酒盒没有压实,此时的酒盒与压盖边缘的间隙变大易于测量。
如图3所示,定位机构6包括传感器61和定位气缸62,传感器61、定位气缸62沿检测输送段2的运动方向设置在检测输送段2的一侧,或者传感器61或者紧靠定位气缸62设置在检测输送段2的一侧,传感器61用于感应检测输送段2的来料,传感器61、定位气缸62均安装在检测安装架9的机架上,定位板63固定在定位气缸62的缸杆上,定位气缸62带动定位板63沿垂直于检测输送段2的运动方向水平运动,当传感器感61应到酒盒后,间隔预定时间后,定位气缸62带动定位板63伸出,定位板63阻挡酒盒随检测输送段2继续运动。
如图5所示,定位板63呈L形,定位板63包括第一阻挡面631和第二阻挡面632,第一阻挡面631与第二阻挡面632之间呈90度夹角,第一阻挡面631、第二阻挡面632分别与酒盒的相邻侧面接触将酒盒定位。
驱动机构4带动按压机构3下行,按压机构3抓取待检测的酒盒,驱动机构4上行,压盖待检测边缘正对工业相机51时,工业相机51对待检测的酒盒摄像,然后将图片信息输入信号处理***,与预设模板进行对比,各处酒盒的上盖的一侧边缘是否合格,驱动机构4带动按压机构3分三次转动270度,每次转动90°度,使得压盖的待检测边缘依次正对工业相机51,压盖边缘不存在缝隙且边缘平整则该边缘合格,酒盒压盖的四侧边缘均合格则该酒盒压盖合格,对于压盖机单次冲压的六个酒盒,如果六个酒盒压盖均合格,酒盒进入下一工序,如果六个酒盒中存在不合格压盖,六个酒盒由剔除机构7进行剔除,人工对被剔除的酒盒进行人工复检,对于压盖机单次冲压的六个酒盒,极有可能存在相同的压盖缺陷,所以对六个酒盒均需人工复检。
如图6所示,剔除机构7包括剔除气缸71和阻挡气缸72,剔除气缸71设置在剔除输送段8的一侧,剔除气缸71安装在剔除输送段8的机架上,剔除板安装剔除气缸71的缸杆上,阻挡气缸72设置在剔除气缸71的下游,阻挡气缸72安装在剔除输送段8的机架上,阻挡板安装在阻挡气缸72的缸杆上,对于经视觉检测单元检测不合格的酒盒,阻挡气缸72带动阻挡板伸出,阻挡板阻挡酒盒随剔除输送段8继续运动进入下一工序,剔除气缸71带动剔除板伸出将不合格酒盒进行剔除,剔除板安装剔除气缸71的缸杆上。阻挡气缸72带动阻挡板阻挡酒盒随剔除输送段继续运动。
本发明装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.酒盒经过压盖机压盖后,经来料输送线1运动到检测输送段2上;
B.传感器61感应到酒盒后,定位气缸62带动定位板63运动,定位板63阻挡酒盒随检测输送段2继续运动;
C.按压机构3对酒盒四侧面上部进行按压,驱动机构4带动按压机构3上行到摄像机构5的取相区域,摄像机构5对压盖的一侧边缘进行摄像,然后将图片信息输入信号处理***,与预设模板进行对比;
D.驱动机构4带动按压机构3分三次转动270度使得压盖的待检测边缘依次正对摄像机构5,摄像机构5对酒盒压盖的其他侧边缘的检测过程与步骤C相同;
E.酒盒压盖的四侧边缘检测完成后,定位机构6回位,酒盒运动到剔除输送段8上;
F.酒盒压盖的四侧边缘均合格,该酒盒压盖合格,经剔除输送段运动到下一个工位;否则剔除机构7对酒盒进行剔除。
本发明中六个视觉检测单元的控制方式如下:六个视觉检测单元依次为第一视觉检测单元、第二视觉检测单元、第三视觉检测单元、第四视觉检测单元、第五视觉检测单元和第六视觉检测单元,第一视觉检测单元、第二视觉检测单元、第三视觉检测单元、第四视觉检测单元、第五视觉检测单元和第六视觉检测单元沿检测输送段2的运动方向依次设置,第六检测单元、第五视觉检测单元、第四视觉检测单元、第三视觉检测单元、第二视觉检测单元和第一视觉检测单元中传感器依次触发、定位板依次伸出。
本发明装置还包括显示屏幕,显示屏幕与检测单元通信,六个检测单元中的不合格品会显示在显示屏幕上,人工通过显示屏幕可以知道六个酒盒中不合格品,人工对被剔除的酒盒进行复检。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。所以,如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性地设计出与该技术方案类似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种酒盒压盖检测装置,其特征在于,包括输送线、剔除机构(7)及若干个视觉检测单元,输送线包括来料输送段(1)、检测输送段(2)及剔除输送段(8),所述来料输送段(1)、检测输送段(2)及剔除输送段(8)依次相连,若干个视觉检测单元的结构相同,若干个视觉检测单元沿检测输送段(2)的运动方向依次设置在其上方,所述视觉检测单元包括驱动机构(4)、按压机构(3)、摄像机构(5)及定位机构(6),检测安装架(9)设置在检测输送段(2)上,驱动机构(4)安装在检测安装架(9)的上部,按压机构(3)安装在驱动机构(4)的输出端,驱动机构(4)能够带动按压机构(3)转动及竖直运动,按压机构(3)用于对酒盒四侧面的上部进行按压,摄像机构(5)安装在检测安装架(9)的中部,定位机构(6)安装在检测安装架(9)的下部且位于检测输送段(8)的一侧,定位机构(6)用于对检测输送段(8)上待检测的酒盒进行定位,剔除机构(7)设置在剔除输送段(8)的一侧,剔除机构(8)对压盖不合格的酒盒进行剔除。
2.根据权利要求1所述的酒盒压盖检测装置,其特征在于,所述驱动机构(4)包括旋转机构和竖移机构,旋转机构包括第一电机(42),第一电机(42)安装在检测安装架(9)的上端面,第一电机(42)通过带传动装置将动力传递到花键螺母,花键螺母带动花键轴旋转,竖移机构包括第二电机(43),第二电机(43)设置在第一电机(42)的上方,第二电机(43)通过带传动装置将动力传递到丝杆螺母上,丝杆螺母带动丝杆上下运动,丝杆的下部与花键轴的上部通过连接基座(47)相连,连接法兰(49)固定在花键轴的下端。
3.根据权利要求1所述的酒盒压盖检测装置,其特征在于,所述按压机构(3)包括气缸安装架(31),所述气缸安装架(31)安装在驱动机构(4)的输出端,四个按压单元沿圆周方向均布在气缸安装架(31)上,四个所述按压单元包括均按压气缸(33)和按压爪(32),按压气缸(33)安装在气缸安装架(31)的下端面,按压爪(32)安装在按压气缸(33)的缸杆上。
4.根据权利要求1所述的酒盒压盖检测装置,其特征在于,所述摄像机构(5)包括工业相机(51)及光源(52),所述工业相机(51)、光源(52)均固定在检测安装架(9)上,所述工业相机(51)的摄像头正对光源(52)的中心。
5.根据权利要求1所述的酒盒压盖检测装置,其特征在于,所述定位机构(6)包括传感器(61)和定位气缸(62),所述传感器(61)和定位气缸(62)设置在检测输送段(2)的一侧,传感器(61)用于感应来料,定位板(63)安装在定位气缸(61)的缸杆上。
6.根据权利要求5所述的酒盒压盖检测装置,其特征在于,所述定位板(63)呈L形,定位板(63)包括第一阻挡面(631)和第二阻挡面(632),第一阻挡面(613)与第二阻挡面(632)之间呈90度夹角。
7.根据权利要求1所述的酒盒压盖检测装置,其特征在于,所述剔除机构(7)包括剔除气缸(71)和阻挡气缸(72),剔除气缸(71)设置在剔除输送段(8)的一侧,剔除板安装所述剔除气缸(71)的缸杆上,阻挡气缸(72)设置在剔除气缸(71)的下游,阻挡板安装在阻挡气缸(72)的缸杆上。
8.本发明装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.酒盒经过压盖机压盖后,经来料输送线(1)运动到检测输送段(2)上;
B.传感器(61)感应到酒盒后,定位气缸(62)带动定位板(63)运动,定位板(63)阻挡酒盒随检测输送段(2)继续运动;
C.按压机构(3)对酒盒四侧面上部进行按压,驱动机构(4)带动按压机构(3)上行到摄像机构(5)的取相区域,摄像机构(5)对压盖的一侧边缘进行摄像,然后将图片信息输入信号处理***,与预设模板进行对比;
D.驱动机构(4)带动按压机构(3)分三次转动(270)度使得压盖的待检测边缘依次正对摄像机构(5),摄像机构(5)对酒盒压盖的其他侧边缘的检测过程与步骤C相同;
E.酒盒压盖的四侧边缘检测完成后,定位机构(6)回位,酒盒运动到剔除输送段(8)上;
F.酒盒压盖的四侧边缘均合格,该酒盒压盖合格,经剔除输送段运动到下一个工位;否则剔除机构(7)对酒盒进行剔除。
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