CN221157726U - 一种瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于外包装缺陷检测技术领域，具体涉及一种瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，包括传送机构、视觉检测机构、PLC控制机构及次品回收机构；通过PLC控制机构控制的机器视觉的智能检测，能实现机器视觉对外包装缺陷的智能检测，提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低肉眼检测的强度，大大避免了由人工检测带来的时间损耗以及由个人主观原因带来的判断失误。

Description

一种瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置

技术领域

本实用新型属于外包装缺陷检测技术领域，具体涉及一种瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置。

背景技术

在瓶装或罐装产品的生产过程中，由于运送不稳定、磕碰等问题，会影响产品的外包装，常见的外包装缺陷有划痕、压伤、碰伤、尺寸偏差等。但现有的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测的方法主要采用人眼观察，人眼检测的方式需占用大量劳动力，费时费力，且检测效率不高，还易造成作业疲劳，导致误检、漏检，影响检测精度。

因此需要提供一种机器视觉自动化检测方法取代传统人眼检测的装置，利用工业相机代替人眼去完成识别、测量、定位等功能，其可以代替人工完成条码字符、裂痕、包装、表面图层是否完整、凹陷等检测，使用机器视觉检测设备进行检测能有效地提高生产流水线的检测速度和精度，大大提高产量和质量。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，解决了现有技术中人眼检测费时费力，且检测效率及检测精度不高的问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括传送机构、视觉检测机构、PLC控制机构及次品回收机构；

传送机构包括机架，机架两端设置有滚轴，滚轴一端设置有电机，滚轴环绕设置有传送带，传送带一侧设置有机械手单元；

视觉检测机构包括图像采集单元及图像分析单元，图像分析单元包括计算机；

图像采集单元设置于传送带上方，包括基座，基座下端设置有气缸，气缸连接有伸缩杆，伸缩杆输出端设置有照相机；

PLC控制机构包括第一PLC控制器及第二PLC控制器，第一PLC控制器、第二PLC控制器均与计算机连接。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：传送机构能将待检测的瓶装或罐装产品输送至视觉检测机构，实现产品的自动上下料，提高生产效率；机械手单元夹取传送机构上的产品，视觉检测机构通过图像采集单元的照相机对产品表面进行采集，采集后的图片传送至PLC控制机构，计算机对图片进行缺陷识别、判断，依据分析结果产生相应的控制指令反馈给PLC控制机构，实现对输送机构和机械手单元的控制，并通过机械手单元将次品回收至次品回收机构；通过视觉检测机构能避免人眼检测，省时省力，提高产品表面缺陷检测效率及检测精度，降低人工检测的生产成本；另外，通过与照相机连接的伸缩杆，能调整图像采集时的高度，提高表面缺陷采集效果，进一步提高缺陷检测的精度及效率。

进一步地，机械手单元包括第一固定基座，第一固定基座上方设置有旋转台，旋转台上方设置有第二固定基座，第二固定基座上方设置有第一支撑杆，第一支撑杆一端设置有第三固定基座，第三固定基座一端设置有第二支撑杆，第二支撑杆下端设置有第四固定基座，第四固定基座下端设置有旋转台，旋转台下方设置有第五固定基座，第五固定基座下端设置有机械爪。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：通过设置在第一固定基座上方的旋转台，能控制机械手整体旋转，利于机械手单元取放产品进行外包装缺陷检测及次品回收；另外，通过设置在第四固定基座下方的旋转台，能实现机械爪的全方位多角度的自由转动，多方位地抓取物料，能在视觉检测机构采集图片之后，通过旋转机械爪对产品外包装不同位置进行图像采集，提高产品外包装缺陷检测的检测效率及检测精度。

进一步地，旋转台下端设置有旋转基座，旋转基座内部设置有驱动电机，驱动电机一端设置有减速电机，减速电机输出端设置有旋转杆，旋转杆与旋转台连接。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：驱动电机驱动减速机带动旋转台转动，可实现机械手单元整体及机械爪单独旋转，实现对产品的全方位抓取或放置，省时省力，降低人眼检测的工作强度。

进一步地，图像采集单元下方还设置有照明单元，照明单元包括发光器。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：能在视觉检测机构工作时提供照明需求，提高瓶装或罐装产品表面缺陷检测的精度，降低人工检测的生产成本。

进一步地，照相机为线阵照相机。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：线阵相机具有更高的分辨率，且采集速度更快，能进行不间断的连续图像采集和处理，提高瓶装或罐装产品外包装缺陷检测的检测效率及检测精度，降低人眼检测的工作强度及生产成本。

进一步地，次品回收装置包括次品收纳箱。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：通过大容量的次品收纳箱，能接收被识别为有缺陷的次品，便于后续统一处理，降低生产成本。

进一步地，机械手单元与第二PLC控制器连接。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：通过第二PLC控制器能控制机械手单元，实现机械手整体全方位多角度的自由转动；同时还可控制机械爪按照设定的旋转角度多次单独旋转，实现机械爪顺时针或逆时针的旋转，利于视觉检测机构对产品外包装缺陷进行全方位图像采集，能提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测的强度。

进一步地，传送机构与第一PLC控制器连接。

本实用新型采用上述技术方案的有益之处为：通过第一PLC控制器能控制传送机构的启动、停止及传动速度，实现传送机构的自动上下料，提高生产检测效率。

进一步地，传送带一侧设置有传感器发射器，传感器发射器垂直面上设置有传感器接收器。

本实用新型采用上述方案的有益之处为：传感器发射器和传感器接收器正对设置，能在传送带的固定位置监测瓶装或罐装产品的有无；当待检产品输送至传感器发射器及传感器接收器时，将监测结果反馈给控制器，控制机械手单元抓取产品，进行图像采集，实现产品外包装缺陷检测的全自动图像采集及分析，提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测的强度。

综上所述，本实用新型提供的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其有益效果为：

(1)本实用新型中的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，通过传送机构、视觉检测机构、PLC控制机构及次品回收机构之间的配合，能实现机器视觉对外包装缺陷的智能检测，提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测强度，大大避免由人工检测带来的时间损耗以及由个人主观原因带来的判断失误。

(2)本实用新型中的视觉检测机构，通过线阵相机能不间断地对缺陷进行采集及分析，提高检测的效率和精度，省时省力；同时，通过与照相机连接的伸缩杆，能满足不同高度规格产品的检测，提高表面缺陷采集效果。

(3)本实用新型中的PLC控制机构能分别对传送机构、视觉检测机构及机械手单元控制，实现产品外包装的全流程机器视觉的智能检测，省时省力，提高外包装缺陷检测的效率及精度。

(4)本实用新型中的机械手单元与第一PLC控制器连接，能通过控制驱动电机，实现机械手整体或机械爪的单独旋转，利于对待测产品进行取放；另外，能使机械爪按照设定的旋转角度单独旋转，实现机械爪顺时针或逆时针的旋转，利于视觉检测机构对产品外包装缺陷进行全方位图像采集，提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测的强度。

(5)本实用新型中的传感器发射器和传感器接收器，能监测传送带上瓶装或罐装产品的有无，将监测结果反馈给控制器，控制机械手单元抓取产品，进行图像采集，实现产品外包装缺陷检测的全自动图像采集及分析，实现无人化操作，提高检测效率及精度。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图；

图2为本实用新型中机械手单元的结构示意图。

其中，11、机架；12、滚轴；13、电机；14、传送带；21、基座；22、气缸；23、伸缩杆；24、照相机；25、计算机；26、发光器；31、第一PLC控制器；32、第二PLC控制器；40、机械手单元；41、第一固定基座；42、旋转台；43、第二固定基座；44、第一支撑杆；45、第三固定基座；46、第二支撑杆；47、第四固定基座；48、第五固定基座；49、机械爪；51、传感器发射器；52、传感器接收器；61、次品收纳箱。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

如图1所示，本实用新型提供的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，包括传送机构、视觉检测机构、PLC控制机构及次品回收机构；在PLC控制机构控制下，传送机构将待测产品输送至检测区域，视觉检测机构对产品外包装进行图像采集及图像分析，检测不合格的次品将回收至次品回收机构，而合格品随传送机构输送至下一流程，通过机器视觉实现瓶装或罐装产品外包装缺陷检测的智能检测，实现外包装缺陷检测过程的无人化操作，大大避免人眼检测的时间损耗及检测失误，提高检测的精度及效率，省时省力，降低人工检测的工作强度及工作成本。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，传送机构与第一PLC控制器31连接，且传送机构包括机架11，机架11两端设置有滚轴12，滚轴12一端设置有电机13，滚轴12环绕设置有传送带14；使用时，第一PLC控制器31控制传送机构上的电机13，电机13驱动滚轴12带动传送带14传动，将待测产品输送至检测区域或将合格品输送至下一阶段，能实现产品的全自动上下料，有效降低人工工作强度。

在本实用新型的实施例中，如图1及图2所示，传送带14的一侧设置有机械手单元40，且机械手单元40与第二PLC控制器32连接，其包括第一固定基座41，第一固定基座41上方设置有旋转台42，旋转台42上方设置有第二固定基座43，第二固定基座43上方设置有第一支撑杆44，第一支撑杆44一端设置有第三固定基座45，第三固定基座45一端设置有第二支撑杆46，第二支撑杆46下端设置有第四固定基座47，第四固定基座47下端设置有旋转台42，旋转台42下方设置有第五固定基座48，第五固定基座48下端设置有机械爪49。

使用时，通过第二PLC控制器32控制第一固定基座41上方的旋转台42，能实现机械手整体旋转或移动，利于机械手单元40取放瓶装或罐装产品进行外包装缺陷检测及次品回收；另外，通过控制在第四固定基座47下方的旋转台42，能实现机械爪49的全方位多角度的自由转动，能多方位的抓取物料，能在视觉检测机构采集图片之后，旋转机械爪49能对产品外包装不同位置进行图像采集，提高瓶装或罐装产品外包装缺陷检测的检测效率及检测精度。

在本实用新型的实施例中，旋转台42下端设置有旋转基座，旋转基座内部设置有驱动电机，驱动电机一端设置有减速电机，减速电机输出端设置有旋转杆，旋转杆与旋转台42连接；使用时，驱动电机驱动减速机带动旋转台42转动，可实现机械手单元40整体旋转，实现对产品的全方位抓取或放置，省时省力，能降低人眼检测的工作强度；另外，第二PLC控制器32能使机械爪49按照设定的旋转角度单独旋转，实现机械爪49顺时针或逆时针的多次旋转，利于视觉检测机构对产品外包装缺陷进行全方位图像采集。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，传送带14一侧设置有传感器发射器51，传感器发射器51垂直面上设置有传感器接收器52；通过传感器发射器51和传感器接收器52，能监测传送带14上瓶装或罐装的有无，将监测结果反馈给PLC控制器，控制机械手单元40抓取产品，进行图像采集，实现产品外包装缺陷检测的全自动图像采集及分析，实现无人化操作，提高检测效率及精度。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，PLC控制机构包括第一PLC控制器31及第二PLC控制器32；视觉检测机构包括图像采集单元及图像分析单元，图像分析单元包括计算机25，且计算机25与第一PLC控制器31及第二PLC控制器32连接。

使用时，在PLC控制机构控制下，图像采集单元能将视觉检测机构采集的外包装图像传送至图像分析单元，通过计算机25内已设置的缺陷检测程序进行图像对比及分析，并将分析结果反馈给PLC控制机构，由PLC控制机构控制后续操作；通过提供全流程的机器视觉图像采集及分析，省时省力，能提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测的强度，大大避免由人工检测带来的时间损耗以及由个人主观原因带来的判断失误。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，图像采集单元设置于传送带14上方，包括基座21，基座21下端设置有气缸22，气缸22连接有伸缩杆23，伸缩杆23的输出端设置有照相机24；通过图像采集单元的照相机24能对瓶装或罐装产品外包装进行智能图像采集，实现外包装缺陷检测过程的无人化操作；同时，通过气缸22控制伸缩杆23伸缩，能满足不同高度规格产品的检测，省时省力，提高瓶装或罐装产品外包装缺陷检测的检测效率及检测精度，降低人工检测的工作强度和判断失误。

在本实用新型的实施例中，照相机24为线阵相机；线阵相机具有更高的分辨率，能提高采集速度，进行不间断的连续图像采集和处理，能提高产品外包装缺陷检测的检测效率及检测精度，降低人眼检测的工作强度及生产成本，大大避免由人工检测带来的时间损耗以及由个人主观原因带来的判断失误。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，图像采集单元下方还设置有照明单元，照明单元包括发光器26；照明单元能在视觉检测机构工作时提供照明需求，提高瓶装或罐装产品表面缺陷检测的精度，降低人工检测的生产成本。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，次品回收装置包括次品收纳箱61；通过大容量的次品收纳箱61，能接收被识别的有缺陷的次品，便于后续统一处理，降低生产成本。

本实用新型的工作过程为：传送机构将待检测的产品输送至待检测区域，传感器发射器51和传感器接收器52配合工作，能监测传送带14上瓶装或罐装的有无，将监测结果反馈给PLC控制机构，PLC控制机构控制机械手单元40夹取待测产品，图像采集单元对产品外包装进行图像采集，同时，机械爪49在PLC控制机构控制下能按照设定的旋转角度单独旋转，利于视觉检测机构对产品外包装缺陷进行全方位图像采集，图像分析单元中的计算机25对表面图像进行缺陷识别及判断，依据识别的结果产生相应的控制指令传送至第一PLC控制器31和第二PLC控制器32，控制机械手单元40夹取次品产品放置次品回收机构或将无缺陷产品通过传送机构进入后续流程。

综上，本实用新型提供的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置包括传送机构、视觉检测机构、PLC控制机构及次品回收机构；通过机器视觉的智能检测，能实现机器视觉对外包装缺陷的智能检测，提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测的工作强度，大大避免由人工检测带来的时间损耗以及由个人主观原因带来的判断失误；同时，PLC控制机构能控制机械手整体旋转，利于对待测产品进行取放；通过机械爪49按照设定的旋转角度多次单独旋转，能实现视觉检测机构对产品外包装缺陷进行全方位图像采集，提高缺陷采集及分析的效率及精度，降低人眼检测的强度。

Claims (6)

1.一种瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其特征在于：包括传送机构、视觉检测机构、PLC控制机构及次品回收机构；

所述传送机构包括机架(11)，所述机架(11)两端设置有滚轴(12)，所述滚轴(12)一端设置有电机(13)，所述滚轴(12)环绕设置有传送带(14)，所述传送带(14)一侧设置有机械手单元(40)；所述机械手单元(40)与第二PLC控制器(32)连接；

所述视觉检测机构包括图像采集单元及图像分析单元，所述图像分析单元包括计算机(25)；

所述图像采集单元设置于传送带(14)上方，包括基座(21)，所述基座(21)下端设置有气缸(22)，所述气缸(22)连接有伸缩杆(23)，所述伸缩杆(23)输出端设置有照相机(24)；

所述PLC控制机构包括第一PLC控制器(31)及第二PLC控制器(32)，所述第一PLC控制器(31)、第二PLC控制器(32)均与计算机(25)连接；

所述机械手单元(40)包括第一固定基座(41)，所述第一固定基座(41)上方设置有旋转台(42)，所述旋转台(42)上方设置有第二固定基座(43)，所述第二固定基座(43)上方设置有第一支撑杆(44)，所述第一支撑杆(44)一端设置有第三固定基座(45)，所述第三固定基座(45)一端设置有第二支撑杆(46)，所述第二支撑杆(46)下端设置有第四固定基座(47)，所述第四固定基座(47)下端设置有旋转台(42)，所述旋转台(42)下方设置有第五固定基座(48)，所述第五固定基座(48)下端设置有机械爪(49)；

所述旋转台(42)下端设置有旋转基座，所述旋转基座内部设置有驱动电机，所述驱动电机一端设置有减速电机，所述减速电机输出端设置有旋转杆，所述旋转杆与旋转台(42)连接。

2.根据权利要求1所述的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其特征在于：所述图像采集单元下方还设置有照明单元，所述照明单元包括发光器(26)。

3.根据权利要求1所述的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其特征在于：所述照相机(24)为线阵照相机。

4.根据权利要求1所述的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其特征在于：所述传送带(14)一侧设置有传感器发射器(51)，所述传感器发射器(51)垂直面上设置有传感器接收器(52)。

5.根据权利要求1所述的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其特征在于：所述次品回收装置包括次品收纳箱(61)。

6.根据权利要求1所述的瓶装或罐装产品外包装缺陷检测装置，其特征在于：所述传送机构与第一PLC控制器(31)连接。