專利名稱：視覺檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種視覺檢測系統(tǒng)，主要用于檢測金屬包裝、印刷圖案的外觀質(zhì) 量以及產(chǎn)品外形尺寸的檢驗(yàn)，譬如易拉蓋、電容器外殼的外觀質(zhì)量、橡膠圈的外形尺寸等。
背景技術(shù)：
檢測技術(shù)是制造業(yè)的基礎(chǔ)，隨著制造水平的快速發(fā)展，制造領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì) 量不斷提高。相應(yīng)地，也對(duì)檢測技術(shù)提出了新的需要，傳統(tǒng)意義上的很多檢測方法已經(jīng)不能 適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的要求。易拉蓋問世于上個(gè)世紀(jì)60年代，其廣泛應(yīng)用于飲料罐、啤酒罐的配套包裝。由于 重量輕、體積小、廢料可重復(fù)使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，易拉蓋在全世界范圍內(nèi)得到迅速推廣，并形 成龐大的生產(chǎn)規(guī)模。截至2008年統(tǒng)計(jì)資料顯示，全世界每年約生產(chǎn)飲料罐3200億只，其中， 歐洲每年飲料罐銷售為330億只，亞洲的飲料罐銷售量在過去十年增產(chǎn)率為250%，而中國 的飲料罐年消耗量有110億只。由于易拉蓋于生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)缺邊、無膠、缺膠、膠污、油污、劃傷、等外觀質(zhì)量 問題。由此可見，將自動(dòng)視覺檢測系統(tǒng)應(yīng)用于易拉蓋生產(chǎn)行業(yè)中具有巨大的發(fā)展前景和經(jīng) 濟(jì)效益。以往，用人工檢查產(chǎn)品質(zhì)量的方式效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度不高，產(chǎn)品的合格率受 人為因素影響較多，隨機(jī)抽檢方式又難以滿足實(shí)際的質(zhì)量需求，因此高效率的在線自動(dòng)視 覺檢測系統(tǒng)便顯得尤為重要。而目前，該技術(shù)主要由國外為數(shù)不多的幾家企業(yè)掌握，其價(jià)格 高昂、英文操作界面繁瑣、售后服務(wù)和溝通不便等因素給我國企業(yè)使用該系統(tǒng)帶來了很多 實(shí)際的問題，也給我們研制相關(guān)產(chǎn)品留出了契機(jī)和發(fā)展空間。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種視覺檢測系統(tǒng)，以滿足產(chǎn)品檢測的需要。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種視覺檢測系統(tǒng)，其特征在 于包括傳送帶、圖像攝取裝置、光源、傳感器、工控機(jī)、剔除裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器；其中，所述傳送帶上表面上用于擺放待測產(chǎn)品，所述光源朝向傳送帶上表面設(shè)置，光源 照射于傳送帶上形成一光源照射區(qū)域，所述圖像攝取裝置朝向該光源照射區(qū)域設(shè)置于傳 送帶上方；所述傳感器對(duì)應(yīng)傳送帶上的待測產(chǎn)品設(shè)置；所述剔除裝置對(duì)應(yīng)傳送帶上待測產(chǎn) 品設(shè)置，且在傳送帶行進(jìn)方向上位于光源照射區(qū)域的后方；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)軸與傳 送帶的驅(qū)動(dòng)輪或傳送帶下的磨擦轉(zhuǎn)輪連接；所述圖像攝取裝置、光源、傳感器、剔除裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器均與工控機(jī)連接，并 由其控制。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，所述工控機(jī)為安裝有檢測軟件的PC機(jī)。2、上述方案中，所述光源上部，介于光源與圖像攝取裝置之間設(shè)有一開口對(duì)著光 源的反射盆；該反射盆內(nèi)表面涂抹有可達(dá)到漫反射效果的反光漆；該反射盆對(duì)應(yīng)所述圖像攝取裝置設(shè)有一通孔。3、上述方案中，所述光源至少有兩層，均平行于傳送帶呈圓環(huán)光帶狀設(shè)置；所述第 一層光源對(duì)應(yīng)反射盆開口處設(shè)置，其構(gòu)成的第一圓環(huán)光帶的直徑小于反射盆的開口直徑； 所述第二層光源設(shè)于第一層光源與傳送帶之間的位置，其構(gòu)成的第二圓環(huán)光帶的直徑大于 被測產(chǎn)品的外徑。4、上述方案中，所述剔除裝置為氣吹裝置，該氣吹裝置具體可為一氣泵。5、上述方案中，所述光源主要由波長一致的LED燈構(gòu)成，這樣有利于待測產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)輪廓的清晰顯示以及系統(tǒng)的使用壽命。6、上述方案中，所述傳感器為可見光傳感器。7、上述方案中，所述旋轉(zhuǎn)編碼器用于配合PC機(jī)計(jì)算待測產(chǎn)品到氣吹裝置的距離。本實(shí)用新型工作原理及優(yōu)點(diǎn)為本實(shí)用新型將視覺檢測系統(tǒng)成功應(yīng)用于產(chǎn)品的在 線檢測過程中，填補(bǔ)了該行業(yè)的國內(nèi)空白；使用機(jī)器視覺自動(dòng)檢測代替人工檢測，適用于高 速、在線、長時(shí)間的檢測場合；整個(gè)系統(tǒng)操作便捷，降低了對(duì)操作人員的要求；一次掃描便 能實(shí)現(xiàn)對(duì)多種缺陷進(jìn)行檢測，檢測覆蓋率為100%，大大提高了生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度，節(jié) 約了勞動(dòng)力；優(yōu)于常規(guī)的抽檢方式，確保了產(chǎn)品的整體質(zhì)量；系統(tǒng)成本較低，設(shè)備的價(jià)格低 于國外同類產(chǎn)品；技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，完全滿足客戶的生產(chǎn)需要， 可大幅度提高用戶的生產(chǎn)質(zhì)量管理水平。
附圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型部分結(jié)構(gòu)的原理示意圖。以上附圖中1、傳送帶；2、圖像攝取裝置；3、光源；4、可見光傳感器；5、PC機(jī)；6、 旋轉(zhuǎn)編碼器；7、待測產(chǎn)品；8、光源照射區(qū)域；9、反射盆；10、通孔；11、第一層光源；12、第二 層光源；13、氣泵。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例參見附圖1所示，一種視覺檢測系統(tǒng)，包括傳送帶1、圖像攝取裝置2、光源3、可見光傳感器4、安裝有檢測軟件的PC機(jī) 5、氣吹裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器6 ；其中，所述傳送帶1上表面上用于擺放待測產(chǎn)品7，所述光源3朝向傳送帶1上表面設(shè) 置，光源3照射于傳送帶1上形成一光源照射區(qū)域8，所述圖像攝取裝置2朝向該光源照射 區(qū)域8設(shè)置于傳送帶1上方；所述可見光傳感器4對(duì)應(yīng)傳送帶1上的待測產(chǎn)品7設(shè)置；所 述氣吹裝置對(duì)應(yīng)傳送帶1上待測產(chǎn)品7設(shè)置，且在傳送帶1行進(jìn)方向上位于光源照射區(qū)域 8的后方；所述旋轉(zhuǎn)編碼器6的旋轉(zhuǎn)軸與傳送帶1的驅(qū)動(dòng)輪或傳送帶1下的磨擦轉(zhuǎn)輪連接， 用于配合PC機(jī)5計(jì)算待測產(chǎn)品7到氣吹裝置的距離；所述圖像攝取裝置2、光源3、可見光傳感器4、氣吹裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器6均與安 裝有檢測軟件的PC機(jī)5連接，并由其控制。其中，所述氣吹裝置為一氣泵13。[0027]如圖2所示，所述光源3上部介于光源3與圖像攝取裝置2之間設(shè)有一開口對(duì)著 光源3的反射盆9 ；該反射盆9內(nèi)表面涂抹有可達(dá)到漫反射效果的反光漆；該反射盆9對(duì)應(yīng) 所述圖像攝取裝置2設(shè)有一通孔10。所述光源3至少有兩層，均平行于傳送帶1呈圓環(huán)光帶狀設(shè)置；所述第一層光源 11對(duì)應(yīng)反射盆9開口處設(shè)置，其構(gòu)成的第一圓環(huán)光帶的直徑小于反射盆9的開口直徑；所 述第二層光源12設(shè)于第一層光源11與傳送帶1之間的位置，其構(gòu)成的第二圓環(huán)光帶的直 徑大于被測產(chǎn)品7的外徑。所述第一層光源11發(fā)出的光通過反射盆9的漫反射照射待測 產(chǎn)品7的中部，所述第二層光源12發(fā)出的光照射待測產(chǎn)品7的外緣。所述光源3主要由波 長一致的LED燈構(gòu)成，這樣有利于待測產(chǎn)品7結(jié)構(gòu)輪廓的清晰顯示以及系統(tǒng)的使用壽命。當(dāng)傳送帶1上每個(gè)待測產(chǎn)品7經(jīng)過圖像攝取裝置2下方時(shí)，由可見光傳感器4發(fā) 送觸發(fā)信號(hào)給PC機(jī)5，通過PC機(jī)5控制光源3的頻閃和圖像的實(shí)時(shí)抓取，并同時(shí)采集圖像 信號(hào)，PC機(jī)5中的軟件將根據(jù)不同的感興趣區(qū)域(ROI)對(duì)采集到的圖像信號(hào)進(jìn)行各種數(shù)學(xué) 運(yùn)算和處理進(jìn)而提取特征，然后根據(jù)用戶設(shè)置的特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)劣判別，若無問題則進(jìn)入 下一工序，若有問題則由PC機(jī)5控制氣吹裝置(即氣泵13)將問題產(chǎn)品剔出生產(chǎn)線。其中， 氣吹裝置采用了 PLC與旋轉(zhuǎn)編碼器6相結(jié)合的方式，實(shí)時(shí)跟蹤傳送帶1當(dāng)前速度，進(jìn)而消除 由于電機(jī)速度波動(dòng)而造成的影響。本實(shí)用新型將視覺檢測系統(tǒng)成功應(yīng)用于產(chǎn)品的在線檢測過程中，填補(bǔ)了該行業(yè)的 國內(nèi)空白；使用機(jī)器視覺自動(dòng)檢測代替人工檢測，適用于高速、在線、長時(shí)間的檢測場合； 整個(gè)系統(tǒng)操作便捷，降低了對(duì)操作人員的要求；一次掃描便能實(shí)現(xiàn)對(duì)多種缺陷進(jìn)行檢測，檢 測覆蓋率為100%，大大提高了生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度，節(jié)約了勞動(dòng)力；優(yōu)于常規(guī)的抽檢方 式，確保了產(chǎn)品的整體質(zhì)量；系統(tǒng)成本較低，設(shè)備的價(jià)格低于國外同類產(chǎn)品；技術(shù)指標(biāo)達(dá)到 國際先進(jìn)水平，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，完全滿足客戶的生產(chǎn)需要，可大幅度提高用戶的生產(chǎn)質(zhì)量管 理水平。上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù) 的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于包括傳送帶、圖像攝取裝置、光源、傳感器、工控 機(jī)、剔除裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器；其中，所述傳送帶上表面上用于擺放待測產(chǎn)品，所述光源朝向傳送帶上表面設(shè)置，光源照射 于傳送帶上形成一光源照射區(qū)域，所述圖像攝取裝置朝向該光源照射區(qū)域設(shè)置于傳送帶 上方；所述傳感器對(duì)應(yīng)傳送帶上的待測產(chǎn)品設(shè)置；所述剔除裝置對(duì)應(yīng)傳送帶上待測產(chǎn)品設(shè) 置，且在傳送帶行進(jìn)方向上位于光源照射區(qū)域的后方；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)軸與傳送帶 的驅(qū)動(dòng)輪或傳送帶下的磨擦轉(zhuǎn)輪連接；所述圖像攝取裝置、光源、傳感器、剔除裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器均與工控機(jī)連接，并由其 控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于所述工控機(jī)為安裝有檢測軟件 的PC機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于所述光源上部，介于光源與圖像 攝取裝置之間設(shè)有一開口對(duì)著光源的反射盆；該反射盆內(nèi)表面涂抹有可達(dá)到漫反射效果的 反光漆；該反射盆對(duì)應(yīng)所述圖像攝取裝置設(shè)有一通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于所述光源至少有兩層，均平行于 傳送帶呈圓環(huán)光帶狀設(shè)置；所述第一層光源對(duì)應(yīng)反射盆開口處設(shè)置，其構(gòu)成的第一圓環(huán)光 帶的直徑小于反射盆的開口直徑；所述第二層光源設(shè)于第一層光源與傳送帶之間的位置， 其構(gòu)成的第二圓環(huán)光帶的直徑大于被測產(chǎn)品的外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于所述剔除裝置為氣吹裝置，該氣 吹裝置為一氣泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于所述光源主要由波長一致的LED 燈構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器為可見光傳感器。
專利摘要一種視覺檢測系統(tǒng)，其特征在于包括傳送帶、圖像攝取裝置、光源、傳感器、工控機(jī)、剔除裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器；其中，所述傳送帶上表面上用于擺放待測產(chǎn)品，所述光源朝向傳送帶上表面設(shè)置，光源照射于傳送帶上形成一光源照射區(qū)域，所述圖像攝取裝置朝向該光源照射區(qū)域設(shè)置于傳送帶上方；所述傳感器對(duì)應(yīng)傳送帶上的待測產(chǎn)品設(shè)置；所述剔除裝置對(duì)應(yīng)傳送帶上待測產(chǎn)品設(shè)置；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的旋轉(zhuǎn)軸與傳送帶的驅(qū)動(dòng)輪或傳送帶下的磨擦轉(zhuǎn)輪連接；所述圖像攝取裝置、光源、傳感器、剔除裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器均與工控機(jī)連接，并由其控制。本實(shí)用新型填補(bǔ)了該行業(yè)的國內(nèi)空白，大大提高了生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度，系統(tǒng)成本較低，且運(yùn)行平穩(wěn)可靠。
文檔編號(hào)B65G43/08GK201834524SQ20102028959
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者萬紅, 安旭 申請(qǐng)人:蘇州斯萊克精密設(shè)備股份有限公司