[發(fā)明專利]一種乳玻瓶液體異物檢測(cè)的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010432073.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111505015B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳紹義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大恒圖像視覺有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/90
• 分類號(hào): G01N21/90;G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所有限公司 11386
• 代理人: 叢洪杰

1.一種乳玻瓶液體異物檢測(cè)的裝置，其特征在于，所述乳玻瓶液體異物檢測(cè)的裝置包括：回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)瓶機(jī)構(gòu)、傳送鏈（4）、環(huán)形光源（7）和面光源（8）；

所述乳玻瓶是一種半透明，外表有涂層的玻璃瓶或瓷瓶；

所述傳送鏈（4）傳送乳玻瓶；

所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸（1）和機(jī)械臂，所述機(jī)械臂與轉(zhuǎn)軸（1）固定連接；所述機(jī)械臂包括第一臂、第二臂和第三臂，且沿轉(zhuǎn)軸（1）的周向均布；所述機(jī)械臂上設(shè)有相機(jī)組件（2）；所述轉(zhuǎn)軸（1）與位于拍攝區(qū)的乳玻瓶的軸線的距離與回轉(zhuǎn)距離相等；

所述相機(jī)組件（2）包括第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)；第一相機(jī)設(shè)置在第一臂上，第二相機(jī)設(shè)置在第二臂上，第三相機(jī)設(shè)置在第三臂上；所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)的軸線均與轉(zhuǎn)軸（1）平行，且到轉(zhuǎn)軸（1）的距離均與回轉(zhuǎn)距離相等；所述相機(jī)組件（2）用于對(duì)位于拍攝區(qū)的乳玻瓶進(jìn)行拍攝；第一相機(jī)用于拍攝乳玻瓶瓶口的圖像，用于瓶口液面漂浮物檢測(cè)，第二相機(jī)用于拍攝乳玻瓶瓶底的圖像，用于瓶底沉底物檢測(cè)，第三相機(jī)用于拍攝乳玻瓶瓶身的圖像，用于瓶身懸浮物檢測(cè)；機(jī)械臂旋轉(zhuǎn)，即可使第一相機(jī)、第二相機(jī)或第三相機(jī)位于拍攝區(qū)上方，且第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)都能從瓶口方向?qū)ε臄z區(qū)的乳玻瓶進(jìn)行拍攝，且相機(jī)的軸線與乳玻瓶的軸線重合，使得每次相機(jī)拍攝的圖像中的乳玻瓶位置相對(duì)固定；

環(huán)形光源（7）用于對(duì)瓶口進(jìn)行打光，拍攝瓶身和瓶底時(shí)使用面光源（8）來進(jìn)行打光；

所述環(huán)形光源（7）發(fā)出的光線匯聚成錐形，且錐角為70°-110°；環(huán)形光源（7）與第一臂連接，且錐形的軸線與第一相機(jī)的軸線重合；

所述面光源（8）為相向照射的一對(duì)光源；所述面光源（8）設(shè)置在拍攝區(qū)處，位于拍攝區(qū)中心的乳玻瓶位于面光源（8）內(nèi)；所述面光源（8）能夠沿乳玻瓶的軸向靠近和遠(yuǎn)離位于拍攝區(qū)的乳玻瓶，當(dāng)面光源（8）向上移動(dòng)時(shí)，乳玻瓶進(jìn)入面光源（8）之間的空間，當(dāng)面光源（8）向下移動(dòng)時(shí)，乳玻瓶離開面光源（8）之間的空間；

所述轉(zhuǎn)瓶機(jī)構(gòu)包括至少3個(gè)轉(zhuǎn)輪；所述轉(zhuǎn)輪中至少一個(gè)為主動(dòng)輪（5）；所有所述轉(zhuǎn)輪能夠同時(shí)沿乳玻瓶的徑向遠(yuǎn)離或靠近位于拍攝區(qū)的乳玻瓶；

所述主動(dòng)輪（5）的軸線與乳玻瓶的軸線平行，且主動(dòng)輪（5）抵在乳玻瓶瓶身上時(shí)，主動(dòng)輪（5）搓動(dòng)乳玻瓶旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)瓶機(jī)構(gòu)用于沿乳玻瓶的軸線旋轉(zhuǎn)位于拍攝區(qū)的乳玻瓶；

每個(gè)所述轉(zhuǎn)輪各通過一個(gè)氣缸（3）沿乳玻瓶的徑向遠(yuǎn)離或靠近位于拍攝區(qū)的乳玻瓶；所有所述氣缸（3）同步伸縮；

所述傳送鏈（4）上設(shè)有轉(zhuǎn)瓶托盤；所述轉(zhuǎn)瓶托盤承托乳玻瓶，且轉(zhuǎn)瓶托盤與乳玻瓶一同旋轉(zhuǎn)。

2.一種乳玻瓶液體異物檢測(cè)的方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1所述的乳玻瓶液體異物檢測(cè)的裝置；

所述乳玻瓶液體異物檢測(cè)的方法包括：

S1、通過傳送鏈（4）將乳玻瓶運(yùn)送至拍攝區(qū)；

乳玻瓶放置在傳送鏈（4）的轉(zhuǎn)瓶托盤上，并通過傳送鏈（4）逐個(gè)移動(dòng)至拍攝區(qū)進(jìn)行異物檢測(cè)，傳送鏈（4）采用步進(jìn)的形式進(jìn)行乳玻瓶的運(yùn)送，在某個(gè)乳玻瓶進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)步驟時(shí)，傳送鏈（4）保持不動(dòng)；

S2、降下面光源（8），防止面光源（8）對(duì)環(huán)形光源（7）造成光線的干涉，同時(shí)為轉(zhuǎn)輪進(jìn)行讓位，通過氣缸（3）使轉(zhuǎn)輪抵住乳玻瓶，保持乳玻瓶相對(duì)拍攝區(qū)的位置不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)第一臂，將第一相機(jī)轉(zhuǎn)至拍攝區(qū)上方，此時(shí)第一相機(jī)的軸線與乳玻瓶的軸線重合，環(huán)形光源（7）對(duì)乳玻瓶進(jìn)行打光，第一相機(jī)沿瓶口方向?qū)θ椴Ｆ窟M(jìn)行拍照，獲取乳玻瓶?jī)?nèi)液體的瓶口處的圖像；第一相機(jī)的焦距為5±1mm，第一相機(jī)相對(duì)乳玻瓶?jī)?nèi)液體的液面高度大于3±0.5mm；第一相機(jī)的曝光時(shí)間為80±5μs；

S3、通過乳玻瓶?jī)?nèi)液體的瓶口處的圖像進(jìn)行瓶口漂浮物檢測(cè)；

S4、將第二相機(jī)轉(zhuǎn)至拍攝區(qū)上方，此時(shí)第二相機(jī)的軸線與乳玻瓶的軸線重合，面光源（8）從乳玻瓶的側(cè)面進(jìn)行打光，第二相機(jī)沿瓶口方向?qū)θ椴Ｆ窟M(jìn)行拍照，獲取乳玻瓶?jī)?nèi)液體的瓶底處的圖像；第二相機(jī)的焦距為6±1mm，第二相機(jī)相對(duì)乳玻瓶底部高度大于3±0.5mm，且第二相機(jī)的視角只包含乳玻瓶底；第二相機(jī)的曝光時(shí)間為50±5μs；

S5、通過乳玻瓶?jī)?nèi)液體的瓶底處的圖像進(jìn)行瓶底沉底物檢測(cè)；

S6、降下面光源（8），通過氣缸（3）使轉(zhuǎn)輪抵住乳玻瓶，通過主動(dòng)輪（5）旋轉(zhuǎn)乳玻瓶，然后通過氣缸（3）使轉(zhuǎn)輪遠(yuǎn)離乳玻瓶，升起面光源（8），將第三相機(jī)轉(zhuǎn)至拍攝區(qū)上方，沿瓶口方向?qū)θ椴Ｆ窟M(jìn)行拍照，獲取乳玻瓶?jī)?nèi)液體的瓶身處的圖像；第三相機(jī)的焦距為2±0.5mm，第三相機(jī)相對(duì)乳玻瓶瓶肩的高度大于3±0.5mm；第三相機(jī)的曝光時(shí)間為150±5μs；

S7、通過乳玻瓶?jī)?nèi)液體的瓶身處的圖像進(jìn)行瓶身懸浮物檢測(cè)。