專利名稱：瓶蓋質(zhì)量檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，屬于瓶蓋質(zhì)量檢測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在瓶蓋生產(chǎn)過程中，瓶蓋的外觀會不可避免地出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷，特別是瓶蓋的內(nèi)外側(cè)壁上通常會存在拉壞、缺料、劃傷、折皺等缺陷。而目前的大部分瓶蓋生產(chǎn)企業(yè)仍舊還采用人工目選和手工挑選相結(jié)合的檢測方法，這種檢測方法不僅存在檢測人員多、企業(yè)成本高的問題，還存在漏檢、誤檢、二次損傷等問題。并且，這種檢測方法為離線檢測方式，會大大增加生產(chǎn)所需的時間，給正常的企業(yè)運營造成影響。目前已有的傳統(tǒng)瓶蓋檢測裝置普遍采用兩種檢測方法。一種方法是在多個角度上擺設(shè)工業(yè)相機，每個相機拍攝瓶蓋的一部分側(cè)壁圖像，然后通過拼接圖像得到瓶蓋整體側(cè)壁信息，但是，該方法存在成本較高且對生產(chǎn)線的檢測工位要求較高的問題。另一種方法是使用一臺工業(yè)相機在固定位置拍攝，瓶蓋在拍攝工位自身旋轉(zhuǎn)至少360度，相機多次采集瓶蓋側(cè)壁圖像，從而檢測系統(tǒng)逐幀對所采集的圖像進(jìn)行處理分析，最終得出檢測結(jié)果，但是，該方法會限制生產(chǎn)線的傳輸速度，且對生產(chǎn)線的機械傳動要求比較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，該瓶蓋質(zhì)量檢測裝置使用單臺相機配合反射鏡系統(tǒng)和照明光源對瓶蓋進(jìn)行360度無死角取像，以對瓶蓋進(jìn)行全方位檢測。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于它包括相機、反射鏡系統(tǒng)、照明光源，其中用于照亮瓶蓋待檢測部位的該照明光源設(shè)置在瓶蓋傳送裝置上設(shè)有的瓶蓋質(zhì)量檢測位置的上方，該照明光源的上方設(shè)有反射瓶蓋圖像的該反射鏡系統(tǒng)，該反射鏡系統(tǒng)的上方設(shè)有經(jīng)由該反射鏡系統(tǒng)對瓶蓋進(jìn)行拍攝的該相機，該相機、照明光源的控制端與計算機控制系統(tǒng)的控制端相連。所述相機為面陣工業(yè)相機。所述照明光源為環(huán)形照明光源。所述反射鏡系統(tǒng)包括上反射鏡構(gòu)件和下反射鏡構(gòu)件，該上反射鏡構(gòu)件位于該下反射鏡構(gòu)件的上方，該上反射鏡構(gòu)件由N個上反射鏡構(gòu)成，該下反射鏡構(gòu)件由N個下反射鏡構(gòu)成，其中該上反射鏡構(gòu)件中的一個該上反射鏡與該下反射鏡構(gòu)件中相應(yīng)的一個該下反射鏡構(gòu)成一組反射鏡，每組反射鏡拍攝瓶蓋上相應(yīng)部分的圖像。所述N大于等于3。對于所述每組反射鏡，所述上反射鏡位于所述下反射鏡的內(nèi)側(cè)，所述下反射鏡的反射面朝向位于所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置上的瓶蓋，所述下反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面呈直角或銳角或鈍角，所述上反射鏡的反射面與所述下反射鏡的反射面相對，所述上反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面呈鈍角，所述上反射鏡與所述下反射鏡間的相應(yīng)設(shè)置使反射的瓶蓋圖像完整。所述下反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面所呈角度介于75度與100度之間，所述上反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面所呈角度介于115度與130度之間。所述照明光源的中心軸、所·述上反射鏡構(gòu)件的中心軸、所述下反射鏡構(gòu)件的中心軸、所述相機的光軸共軸，該軸線垂直于所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面且貫穿所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置的中心，所述上反射鏡構(gòu)件的所述N個上反射鏡以該軸線為中心軸均勻?qū)ΨQ分布，所述下反射鏡構(gòu)件的所述N個下反射鏡以該軸線為中心軸均勻?qū)ΨQ分布。所述每組反射鏡使得所述相機拍攝到的瓶蓋圖像為以瓶蓋中心為圓心、圓心角在90度至120度之間的圖像。所述上反射鏡和所述下反射鏡為平面鏡或棱鏡。本實用新型具有如下優(yōu)點本實用新型通過照明光源照亮瓶蓋待檢測部位，使用單臺相機經(jīng)由反射鏡系統(tǒng)攝取瓶蓋圖像，實現(xiàn)了對瓶蓋的質(zhì)量檢測，通過合理設(shè)計反射鏡系統(tǒng)，可使本實用新型對瓶蓋實現(xiàn)360度無死角取像，實現(xiàn)對瓶蓋缺陷的全方位檢測。

圖I是本實用新型的第一實施例的立體示意圖；圖2是本實用新型的第一實施例的俯視示意圖(未示出相機)；圖3是本實用新型的工作原理說明示意圖。
具體實施方式
如圖I和圖2所示，本實用新型瓶蓋質(zhì)量檢測裝置安裝在瓶蓋傳送裝置50上設(shè)有的瓶蓋質(zhì)量檢測位置處，它包括相機10、反射鏡系統(tǒng)、照明光源40，其中用于照亮瓶蓋60待檢測部位的該照明光源40設(shè)置在瓶蓋傳送裝置50上設(shè)有的瓶蓋質(zhì)量檢測位置的上方，該照明光源40的上方設(shè)有反射瓶蓋圖像的該反射鏡系統(tǒng)，該反射鏡系統(tǒng)的上方設(shè)有經(jīng)由該反射鏡系統(tǒng)對瓶蓋60進(jìn)行拍攝的該相機10，該相機10、照明光源40的控制端與計算機控制系統(tǒng)(圖中未不出)的控制端相連。在實際設(shè)計時，相機10可選為面陣工業(yè)相機，相機10的照射靶面朝向瓶蓋質(zhì)量檢測位置且平行于瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面。在實際設(shè)計時，照明光源40可為環(huán)形照明光源，如圖I和圖2所示，其為中部中空結(jié)構(gòu)，不會阻礙光線傳輸。本實用新型中選取的環(huán)形照明光源能夠均勻照亮瓶蓋60待檢測部位，且能消除由于瓶蓋60表面鏡面反射導(dǎo)致的光源投影產(chǎn)生的亮帶，避免影響檢測效果O如圖1，反射鏡系統(tǒng)包括上反射鏡構(gòu)件和下反射鏡構(gòu)件，該上反射鏡構(gòu)件位于該下反射鏡構(gòu)件的上方，該上反射鏡構(gòu)件由N個上反射鏡21構(gòu)成,該下反射鏡構(gòu)件由N個下反射鏡31構(gòu)成，其中該上反射鏡構(gòu)件中的一個該上反射鏡21與該下反射鏡構(gòu)件中相應(yīng)的一個該下反射鏡31構(gòu)成一組反射鏡，每組反射鏡拍攝瓶蓋60上相應(yīng)部分的圖像。需要提及的是，上反射鏡21的數(shù)量應(yīng)等于下反射鏡31的數(shù)量，各個上反射鏡21分別與相應(yīng)的下反射鏡31 —一對應(yīng)，每組中的上反射鏡21與下反射鏡31相應(yīng)設(shè)置，N可取大于等于3 (N為正整數(shù))，例如，本實用新型中可構(gòu)成3組、4組、6組、8組反射鏡。上反射鏡21和下反射鏡31可選用平面鏡或棱鏡。而對于每組反射鏡，如圖I至圖3，上反射鏡21位于下反射鏡31的內(nèi)側(cè)，下反射鏡31的反射面朝向位于瓶蓋質(zhì)量檢測位置上的瓶蓋60，下反射鏡31的反射面與瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面呈直角或銳角或鈍角，上反射鏡21的反射面與下反射鏡31的反射面相對，上反射鏡21的反射面與瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面呈鈍角，上反射鏡21與下反射鏡31間的相應(yīng)設(shè)置應(yīng)使反射的瓶蓋圖像完整。較佳地，下反射鏡31的反射面與瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面所呈角度介于75度與100度之間，上反射鏡21的反射面與瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面所呈角度介于115度與130度之間。 在實際設(shè)計時，如圖3，可令照明光源40的中心軸、上反射鏡構(gòu)件的中心軸、下反射鏡構(gòu)件的中心軸、相機10的光軸共軸，該軸線L垂直于瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面且貫穿瓶蓋質(zhì)量檢測位置的中心0，上反射鏡構(gòu)件的N個上反射鏡21以該軸線L為中心軸均勻?qū)ΨQ分布，下反射鏡構(gòu)件的N個下反射鏡31以該軸線L為中心軸均勻?qū)ΨQ分布，這樣可以保證各組反射鏡所采集的瓶蓋圖像中心對稱，且放大倍率相同，便于對采集的各個瓶蓋圖像進(jìn)行統(tǒng)一檢測。較佳地，每組反射鏡使得相機10拍攝到的瓶蓋圖像為以瓶蓋60中心為圓心、圓心角在90度至120度之間的圖像，這樣對瓶蓋60便可以實現(xiàn)360度無死角取像，對瓶蓋缺陷可以進(jìn)行全方位檢測，不存在漏檢。需要提及的是，N越大，相鄰兩組反射鏡得到的瓶蓋圖像重疊部分就越多。下面以6組反射鏡為例說明本實用新型。如圖I和圖2，圖中的本實用新型包括相機10、反射鏡系統(tǒng)、照明光源40，其中照明光源40為環(huán)形照明光源，反射鏡系統(tǒng)包括以軸線L為中心軸均勻?qū)ΨQ分布的6個上反射鏡21 (形成了六棱臺狀)和以軸線L為中心軸均勻?qū)ΨQ分布的6個下反射鏡31 (6個下反射鏡31彼此之間間隔相同距離)構(gòu)成的6組反射鏡，下反射鏡31的反射面與瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面呈直角，上反射鏡21的反射面與瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的瓶蓋傳送裝置50的傳送帶平面呈鈍角，每組反射鏡可拍攝到以瓶蓋60中心為圓心、圓心角約90度的圖像。若瓶蓋為圓柱體，且瓶蓋頂面朝下放置于傳送帶上傳送，則當(dāng)瓶蓋60被傳送到瓶蓋質(zhì)量檢測位置時，通過本實用新型中的各組反射鏡對瓶蓋60側(cè)壁、內(nèi)壁的360度全方位反射，可使得相機10對瓶蓋60的側(cè)壁以及內(nèi)壁進(jìn)行拍攝，通過拍攝的側(cè)壁和內(nèi)壁圖像對瓶蓋質(zhì)量進(jìn)行檢測。如圖I至圖3，本實用新型的工作原理為若令待檢測的瓶蓋60頂面朝上放置于瓶蓋傳送裝置50的傳送帶上傳送，則當(dāng)瓶蓋60達(dá)到瓶蓋質(zhì)量檢測位置時，計算機控制系統(tǒng)控制相機10采集瓶蓋圖像，此時照明光源40為打開狀態(tài)，圖3中不出的是對瓶蓋側(cè)壁及瓶蓋頂面圖像(瓶蓋側(cè)壁和頂面可統(tǒng)稱為瓶蓋外壁)進(jìn)行采集的情形，在實際中，可有選擇地對瓶蓋側(cè)壁或者瓶蓋頂面或者瓶蓋外壁進(jìn)行質(zhì)量檢測。具體地，6組反射鏡中的每組反射鏡各自采集以瓶蓋60中心為圓心、圓心角約90度的相應(yīng)瓶蓋圖像，因此，采集到的6個瓶蓋圖像的邊緣有交疊區(qū)域，可實現(xiàn)單臺相機10對瓶蓋60的360度成像。對于一組反射鏡而言，例如圖3中示出的一組反射鏡，經(jīng)由上反射鏡21和下反射鏡31所組成的該組反射鏡，可對圖中瓶蓋60上A點至B點之間所包含的瓶蓋表面區(qū)域進(jìn)行取像。如圖3，照明光源40 (環(huán)形照明光源)的入射光線經(jīng)瓶蓋60上的A、B點分別表面反射到下反射鏡31上的Al、BI點，然后經(jīng)下反射鏡31鏡面反射到上反射鏡21上的A2、B2點，然后經(jīng)上反射鏡21鏡面反射到相機10照射靶面上的A3、B3點，從而使相機10實現(xiàn)對瓶蓋60上A點至B點之間所包含的瓶蓋表面區(qū)域的最終成像。當(dāng)相機10經(jīng)由6組反射鏡采集到瓶蓋的6個圖像后，將圖像傳送給計算機控制 系統(tǒng)，從而計算機控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的圖像進(jìn)行處理分析，對瓶蓋側(cè)壁、頂面缺陷進(jìn)行判定，實現(xiàn)對瓶蓋質(zhì)量的把關(guān)，最終將壞品剔廢。在本實用新型中，計算機控制系統(tǒng)為公知技術(shù)，不在這里詳述。本實用新型具有如下優(yōu)點本實用新型通過照明光源照亮瓶蓋待檢測部位，使用單臺相機經(jīng)由反射鏡系統(tǒng)攝取瓶蓋圖像，實現(xiàn)了對瓶蓋的質(zhì)量檢測，通過合理設(shè)計反射鏡系統(tǒng)，可使本實用新型對瓶蓋實現(xiàn)360度無死角取像，實現(xiàn)對瓶蓋缺陷的全方位檢測。若將瓶蓋頂面朝上放置于傳送帶上傳送，則本實用新型可對瓶蓋側(cè)壁以及瓶蓋頂面進(jìn)行質(zhì)量檢測，若將瓶蓋頂面朝下放置于傳送帶上傳送，則本實用新型可對瓶蓋側(cè)壁以及瓶蓋內(nèi)壁進(jìn)行質(zhì)量檢測。本實用新型不僅適用于對瓶蓋的質(zhì)量檢測，還適用于中心軸對稱或者近似中心軸對稱的物體的質(zhì)量檢測。在實際應(yīng)用時，根據(jù)待檢測的物體的尺寸(如側(cè)面表面積、高度等)對反射鏡系統(tǒng)(反射鏡系統(tǒng)的構(gòu)成和分布等，比如上、下反射鏡的高度、反射面角度)、相機(相機的擺放和參數(shù)等，比如相機的高度)、照明光源(如照明光源的擺放、尺寸等)等進(jìn)行合理設(shè)計，即可實現(xiàn)通過獲取待檢測的物體360度無死角圖像而進(jìn)行質(zhì)量檢測。以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于它包括相機、反射鏡系統(tǒng)、照明光源，其中 用于照亮瓶蓋待檢測部位的該照明光源設(shè)置在瓶蓋傳送裝置上設(shè)有的瓶蓋質(zhì)量檢測位置的上方，該照明光源的上方設(shè)有反射瓶蓋圖像的該反射鏡系統(tǒng)，該反射鏡系統(tǒng)的上方設(shè)有經(jīng)由該反射鏡系統(tǒng)對瓶蓋進(jìn)行拍攝的該相機，該相機、照明光源的控制端與計算機控制系統(tǒng)的控制端相連。
2.如權(quán)利要求I所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述相機為面陣工業(yè)相機。
3.如權(quán)利要求I所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述照明光源為環(huán)形照明光源。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述反射鏡系統(tǒng)包括上反射鏡構(gòu)件和下反射鏡構(gòu)件，該上反射鏡構(gòu)件位于該下反射鏡構(gòu)件的上方，該上反射鏡構(gòu)件由N個上反射鏡構(gòu)成,該下反射鏡構(gòu)件由N個下反射鏡構(gòu)成，其中該上反射鏡構(gòu)件中的一個該上反射鏡與該下反射鏡構(gòu)件中相應(yīng)的一個該下反射鏡構(gòu)成一組反射鏡，每組反射鏡拍攝瓶蓋上相應(yīng)部分的圖像。
5.如權(quán)利要求4所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述N大于等于3。
6.如權(quán)利要求4所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 對于所述每組反射鏡，所述上反射鏡位于所述下反射鏡的內(nèi)側(cè)，所述下反射鏡的反射面朝向位于所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置上的瓶蓋，所述下反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面呈直角或銳角或鈍角，所述上反射鏡的反射面與所述下反射鏡的反射面相對，所述上反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面呈鈍角，所述上反射鏡與所述下反射鏡間的相應(yīng)設(shè)置使反射的瓶蓋圖像完整。
7.如權(quán)利要求6所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述下反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面所呈角度介于75度與100度之間，所述上反射鏡的反射面與所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面所呈角度介于115度與130度之間。
8.如權(quán)利要求6所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述照明光源的中心軸、所述上反射鏡構(gòu)件的中心軸、所述下反射鏡構(gòu)件的中心軸、所述相機的光軸共軸，該軸線垂直于所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置所處的所述瓶蓋傳送裝置的傳送帶平面且貫穿所述瓶蓋質(zhì)量檢測位置的中心，所述上反射鏡構(gòu)件的所述N個上反射鏡以該軸線為中心軸均勻?qū)ΨQ分布，所述下反射鏡構(gòu)件的所述N個下反射鏡以該軸線為中心軸均勻?qū)ΨQ分布。
9.如權(quán)利要求8所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述每組反射鏡使得所述相機拍攝到的瓶蓋圖像為以瓶蓋中心為圓心、圓心角在90度至120度之間的圖像。
10.如權(quán)利要求4所述的瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，其特征在于 所述上反射鏡和所述下反射鏡為平面鏡或棱鏡。
專利摘要本實用新型公開了一種瓶蓋質(zhì)量檢測裝置，它包括相機、反射鏡系統(tǒng)、照明光源，其中用于照亮瓶蓋待檢測部位的該照明光源設(shè)置在瓶蓋傳送裝置上設(shè)有的瓶蓋質(zhì)量檢測位置的上方，該照明光源的上方設(shè)有反射瓶蓋圖像的該反射鏡系統(tǒng)，該反射鏡系統(tǒng)的上方設(shè)有經(jīng)由該反射鏡系統(tǒng)對瓶蓋進(jìn)行拍攝的該相機，該相機、照明光源的控制端與計算機控制系統(tǒng)的控制端相連。本實用新型通過照明光源照亮瓶蓋待檢測部位，使用單臺相機經(jīng)由反射鏡系統(tǒng)攝取瓶蓋圖像，實現(xiàn)了對瓶蓋的質(zhì)量檢測，通過合理設(shè)計反射鏡系統(tǒng)，可使本實用新型對瓶蓋實現(xiàn)360度無死角取像，實現(xiàn)對瓶蓋缺陷的全方位檢測。
文檔編號G01N21/89GK202649134SQ20122027125
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者楊菲, 房超, 劉婕宇, 潘津 申請人:北京大恒圖像視覺有限公司