基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法及一種采用這種方法的檢測(cè)裝置，所述方法為以機(jī)械手從檢測(cè)瓶上部夾持裝有液體的檢測(cè)瓶進(jìn)行底光檢測(cè)和背光檢測(cè)，以底光源從檢測(cè)瓶的下方向上照射檢測(cè)瓶，以第一相機(jī)拍攝經(jīng)第一棱鏡反射后正面底光透射圖像，以第二相機(jī)拍攝經(jīng)側(cè)后反射鏡反射后又經(jīng)第二棱鏡反射的背面底光透射圖像，以背光源從檢測(cè)瓶的背面照射檢測(cè)瓶，以第三相機(jī)拍攝經(jīng)第三棱鏡反射的背光透射圖像，分析圖像以確定瓶?jī)?nèi)液體內(nèi)是否存在異物；所述檢測(cè)裝置由上述光源、棱鏡、反射鏡、相機(jī)以及配套裝置構(gòu)成。本發(fā)明設(shè)備體積小，檢測(cè)效率高，主要可用于各種瓶裝液體特別是輸液瓶等醫(yī)療用瓶裝液體中的異物檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法和檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，還涉及一種采用該方法進(jìn)行瓶裝液體異物檢測(cè)的檢測(cè)裝置，主要可用于各種瓶裝液體特別是輸液瓶等醫(yī)療用瓶裝液體中的異物檢測(cè)，屬于檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]醫(yī)用輸液瓶對(duì)瓶?jī)?nèi)液體的潔凈程度要求非常高，但由于生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)環(huán)境等方面的原因，輸液成品中可能混入玻璃屑、鋁屑、橡皮屑、毛發(fā)、纖維或不溶藥質(zhì)等微小異物。這些異物粒徑微小，在靜脈輸液中，可能隨輸液進(jìn)入人體，導(dǎo)致血管堵塞，造成囊腫現(xiàn)象，嚴(yán)重危及病人的生命與健康。
[0003]根據(jù)中國(guó)藥典規(guī)定，在輸液瓶生產(chǎn)過(guò)程中，要對(duì)輸液瓶?jī)?nèi)的注射劑逐瓶進(jìn)行不溶物檢查，傳統(tǒng)的檢查方法是直接通過(guò)人工視覺(jué)方法進(jìn)行檢驗(yàn)，燈檢人員在一等的光照條件下，用人眼直接觀察瓶裝藥液，發(fā)現(xiàn)是否存在異物并判斷異物的大小，這種傳統(tǒng)的方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，直接增加了大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)成本，且燈檢人員長(zhǎng)時(shí)間從事檢測(cè)工作會(huì)產(chǎn)生視覺(jué)疲勞和質(zhì)量波動(dòng)，是自動(dòng)化生產(chǎn)線上比較突出的問(wèn)題。
[0004]現(xiàn)有燈檢機(jī)采用的技術(shù)可以分為兩類。
[0005]第一類方法是旋轉(zhuǎn)急停法。該方法中，相機(jī)在旋轉(zhuǎn)大圓盤的某個(gè)位置固定不動(dòng)。輸液瓶跟隨大圓盤公轉(zhuǎn)，在進(jìn)入拍照工位前，搓瓶裝置或者機(jī)械手帶動(dòng)輸液瓶進(jìn)行自轉(zhuǎn)，輸液瓶中的液體旋轉(zhuǎn)，在到達(dá)拍照工位時(shí)，剎車裝置將輸液瓶急停，瓶中的液體由于慣性作用繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。相機(jī)對(duì)輸液瓶進(jìn)行連續(xù)拍照。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是由于拍照停頓，公轉(zhuǎn)停止，造成燈檢機(jī)機(jī)械部分走瓶速度較慢。
[0006]第二類方法是:隨動(dòng)回?cái)[法。該方法中，相機(jī)在旋轉(zhuǎn)大圓盤的某段圓弧區(qū)間來(lái)回?cái)[動(dòng)。在進(jìn)入拍照工位前，搓瓶裝置或者機(jī)械手帶動(dòng)輸液瓶進(jìn)行自轉(zhuǎn)，輸液瓶中的液體旋轉(zhuǎn)，在到達(dá)拍照工位時(shí)，剎車裝置將輸液瓶急停，瓶中的液體由于慣性作用繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。一組相機(jī)跟隨輸液瓶，在大圓盤的某段圓弧區(qū)間繼續(xù)進(jìn)行公轉(zhuǎn)，多個(gè)相機(jī)對(duì)對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸液瓶進(jìn)行連續(xù)拍照，相機(jī)與輸液瓶的位置保持相對(duì)靜止。拍照結(jié)束后該組相機(jī)回?cái)[。回?cái)[后的相機(jī)繼續(xù)對(duì)下一組輸液瓶進(jìn)行跟蹤拍攝。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是輸液瓶不停頓，走瓶速度快；缺點(diǎn)是由于相機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間來(lái)回跟隨輸液瓶大幅擺動(dòng)，雖然與輸液瓶相對(duì)靜止，但會(huì)來(lái)回扯動(dòng)接口線纜，容易造成接口線纜松動(dòng)及磨損，造成相機(jī)掉電或拍攝的圖像無(wú)法傳送到處理主機(jī)，設(shè)備失效并停機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法和一種采用這種檢測(cè)方法進(jìn)行瓶裝液體中異物檢測(cè)的檢測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)瓶裝液體檢測(cè)的機(jī)械化和自動(dòng)化，提高檢測(cè)效率，保證檢測(cè)質(zhì)量，減少人為因素導(dǎo)致的檢測(cè)誤差。
[0008]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0009]一種基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其以機(jī)械手從檢測(cè)瓶上部夾持檢測(cè)瓶，將檢測(cè)瓶帶入底光檢測(cè)區(qū)間進(jìn)行底光檢測(cè)，帶入背光檢測(cè)區(qū)間進(jìn)行背光檢測(cè)，在進(jìn)入底光檢測(cè)區(qū)間之前和進(jìn)入背光檢測(cè)區(qū)間之前，機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶自轉(zhuǎn)進(jìn)而使瓶?jī)?nèi)液體自轉(zhuǎn)，在進(jìn)行底光檢測(cè)的過(guò)程中和進(jìn)行背光檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)瓶停止自轉(zhuǎn)，瓶?jī)?nèi)液體因慣性繼續(xù)在瓶?jī)?nèi)自轉(zhuǎn)，所述底光檢測(cè)的方式為以底光源從檢測(cè)瓶的下方向上照射檢測(cè)瓶，以第一相機(jī)拍攝經(jīng)第一棱鏡反射后的檢測(cè)瓶的正面底光透射圖像，以第二相機(jī)拍攝經(jīng)側(cè)后反射鏡反射后又經(jīng)第二棱鏡反射的檢測(cè)瓶的背面(后面、后側(cè)面和/或側(cè)面)底光透射圖像，所述背光檢測(cè)的方式為以背光源從檢測(cè)瓶的背面照射檢測(cè)瓶，以第三相機(jī)拍攝經(jīng)第三棱鏡反射的檢測(cè)瓶的正面背光透射圖像，對(duì)所獲得的透射圖像進(jìn)行分析，確定瓶?jī)?nèi)液體中是否存在異物。
[0010]通常，可以先進(jìn)行所述底光檢測(cè)，再進(jìn)行所述背光檢測(cè)，也可以先進(jìn)行所述背光檢測(cè)，再進(jìn)行所述底光檢測(cè)。
[0011]優(yōu)選地，所述底光檢測(cè)和背光檢測(cè)均在黑色背景下進(jìn)行，也可以在黑暗環(huán)境中進(jìn)行(即在沒(méi)有外部光線或者外部光強(qiáng)明顯小于底光源和背光源光強(qiáng)的條件下進(jìn)行)。
[0012]優(yōu)選地，在進(jìn)行底光檢測(cè)時(shí)，關(guān)閉背光源，在進(jìn)行背光檢測(cè)時(shí)，關(guān)閉底光源。
[0013]優(yōu)選地，檢測(cè)結(jié)果分為合格、不合格和可疑3種，檢測(cè)確定瓶?jī)?nèi)液體中不存在異物的檢測(cè)瓶，檢測(cè)結(jié)果為合格，檢測(cè)確定瓶?jī)?nèi)液體中存在異物的檢測(cè)瓶，檢測(cè)結(jié)果為不合格，檢測(cè)無(wú)法確定瓶?jī)?nèi)液體中是否存在異物的檢測(cè)瓶，檢測(cè)結(jié)果為可疑。
[0014]優(yōu)選地，對(duì)檢測(cè)結(jié)果為可疑的檢測(cè)瓶進(jìn)行再次檢測(cè)，再次檢測(cè)可以通過(guò)軌道進(jìn)入進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)自動(dòng)檢測(cè)，或者為人工檢測(cè)。
[0015]優(yōu)選地，所述機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶沿環(huán)形檢測(cè)區(qū)(環(huán)形的公轉(zhuǎn)軌道/路徑)公轉(zhuǎn)，所述底光檢測(cè)區(qū)間和所述背光檢測(cè)區(qū)間包含在所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)內(nèi)，所述底光檢測(cè)、背光檢測(cè)以及在進(jìn)行所述底光檢測(cè)和背光檢測(cè)之前的自轉(zhuǎn)均在檢測(cè)瓶沿環(huán)形檢測(cè)區(qū)公轉(zhuǎn)的過(guò)程中完成。
[0016]優(yōu)選地，所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)為圓環(huán)形，所述公轉(zhuǎn)為恒速公轉(zhuǎn)(等角速度公轉(zhuǎn))。
[0017]優(yōu)選地，所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)的數(shù)量均為多個(gè)，分別組成第一相機(jī)組、第二相機(jī)組和第三相機(jī)組，所述底光檢測(cè)和背光檢測(cè)的過(guò)程中，執(zhí)行拍攝的所述相機(jī)的拍攝方式為連續(xù)拍攝，所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡的對(duì)應(yīng)入射光線和出射光線之間均具有一定的夾角，即任一棱鏡的入射光線與出射光線均不相互平行，形成折線光路。
[0018]通常，同一相機(jī)組中的不同相機(jī)可以同時(shí)對(duì)同一檢測(cè)瓶進(jìn)行拍攝，以分別獲得不同角度的相應(yīng)圖像，也可以是同一相機(jī)組中的不同相機(jī)對(duì)不同檢測(cè)位上的檢測(cè)瓶分別進(jìn)行拍攝，以提聞效率。
[0019]優(yōu)選地，同時(shí)檢測(cè)多個(gè)檢測(cè)瓶，同一相機(jī)組中的不同相機(jī)分別拍攝不同檢測(cè)瓶的相應(yīng)圖像，在此情形下，所述底光源和側(cè)后反射鏡的數(shù)量也均為多個(gè)，分別用于不同檢測(cè)瓶的檢測(cè)，即所述多個(gè)底光源分別用于照射各自對(duì)應(yīng)的檢測(cè)瓶，所述多個(gè)反射鏡分別位于各自對(duì)應(yīng)的檢測(cè)瓶的后側(cè)方，反射從檢測(cè)瓶射出的背面底光透射圖像的光線。
[0020]優(yōu)選地，所述底光源為點(diǎn)光源，所述背光源為對(duì)應(yīng)于第二檢測(cè)區(qū)間的面光源。
[0021]通常，所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡中的任一棱鏡可以米用單一的棱鏡，也可以采用由多個(gè)棱鏡組合而成的組合棱鏡或棱鏡組。
[0022]優(yōu)選地,所述第三棱鏡米用所述第一棱鏡，即第三棱鏡與第一棱鏡為同一個(gè)/同一組棱鏡。
[0023]優(yōu)選地，所述第一棱鏡和所述第二棱鏡均位于所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)的中心軸線上。例如，所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)的中心軸線為過(guò)第一棱鏡所在位置任一點(diǎn)的垂直線，當(dāng)?shù)谝焕忡R采用等腰棱鏡時(shí)，優(yōu)選以過(guò)第一棱鏡的反射面中心的垂直線為所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)的中心軸線，當(dāng)采用其他形式的棱鏡/組合棱鏡時(shí)，優(yōu)選以過(guò)等效的等腰棱鏡的反射面中心的垂直線為所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)的中心軸線。
[0024]優(yōu)選地，所述第一相機(jī)組、第二相機(jī)組和第三相機(jī)組位于所述第一棱鏡和第二棱鏡的上方，鏡頭朝下。在此情形下，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一棱鏡和第一相機(jī)之間設(shè)有第一附加反射鏡/反射鏡組，用于將第一棱鏡反射的相應(yīng)光線反射至第一相機(jī)的鏡頭，所述第二棱鏡和第二相機(jī)之間設(shè)有第二附加反射鏡/反射鏡組，用于將第二棱鏡反射的相應(yīng)光線反射至第一相機(jī)的鏡頭。
[0025]優(yōu)選地，所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)固定。在檢測(cè)瓶移動(dòng)的過(guò)程中，只要通過(guò)改變相應(yīng)棱鏡的方向及相關(guān)側(cè)后反射鏡等元件(如果有且必要時(shí))，實(shí)現(xiàn)光路的變化，使相應(yīng)圖像的光線始終能夠射入相應(yīng)相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)圖像的拍攝。
[0026]優(yōu)選地，在進(jìn)行底光檢測(cè)的過(guò)程中，相應(yīng)的所述底光源和側(cè)后反射鏡與所述檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)，所述第一棱鏡和所述第二棱鏡以所述檢測(cè)瓶公轉(zhuǎn)的軸線為軸旋轉(zhuǎn)，使經(jīng)所述第一棱鏡反射后的檢測(cè)瓶正面的底光透射圖像保持能夠?yàn)樗龅谝幌鄼C(jī)拍攝，使經(jīng)所述側(cè)后反射鏡反射后又經(jīng)所述第二棱鏡反射的檢測(cè)瓶背面的底光透射圖像保持能夠?yàn)樗龅诙鄼C(jī)拍攝，即在檢測(cè)瓶公轉(zhuǎn)的過(guò)程中通過(guò)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)棱鏡以調(diào)整光路，使自檢測(cè)瓶射出的能夠相應(yīng)圖像的光線在拍攝過(guò)程中始終能夠射入相應(yīng)的相機(jī)鏡頭。
[0027]—種采用上述任意一種檢測(cè)方法的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)裝置，包括底光源、背光源、第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡、側(cè)后反射鏡、第一相機(jī)、第二相機(jī)、第三相機(jī)、機(jī)械手、檢測(cè)大輪盤和機(jī)架，所述檢測(cè)大輪盤與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接，所述機(jī)械手為能夠從檢測(cè)瓶上部夾持所述檢測(cè)瓶并帶動(dòng)所述檢測(cè)瓶沿環(huán)形檢測(cè)區(qū)(環(huán)形的公轉(zhuǎn)軌道/路徑)公轉(zhuǎn)的機(jī)械手，所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)包括第一檢測(cè)區(qū)間和第二檢測(cè)區(qū)間，所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡位于所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)的中心軸線上，與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接，設(shè)有帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的相應(yīng)棱鏡隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述底光源位于所述第一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的檢測(cè)瓶的下方，設(shè)有當(dāng)相應(yīng)檢測(cè)瓶在第一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)公轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)其隨檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)的底光源隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述側(cè)后反射鏡位于所述第一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的檢測(cè)瓶的外側(cè)，設(shè)有當(dāng)相應(yīng)檢測(cè)瓶在第一檢測(cè)區(qū)間公轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)其隨檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)的側(cè)后反射鏡隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述背光源位于檢測(cè)瓶在所述第二檢測(cè)區(qū)間的外側(cè)。當(dāng)所述檢測(cè)瓶進(jìn)入第一檢測(cè)區(qū)間時(shí)，所述底光源和所述側(cè)后反射鏡在相應(yīng)隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下與所述檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)，所述第一棱鏡和所述第二棱鏡在相應(yīng)隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)行必要的旋轉(zhuǎn)，以使經(jīng)底光源照射后從所述檢測(cè)瓶正面出射的能夠形成相應(yīng)底光透射圖像的光線經(jīng)所述第一棱鏡反射后射入所述第一相機(jī)的鏡頭，使經(jīng)底光源照射后從所述檢測(cè)瓶背面出射的能夠形成相應(yīng)底光透射圖像的光線經(jīng)所述側(cè)后反射鏡反射后，再經(jīng)所述第二棱鏡反射后射入所述第二相機(jī)的鏡頭；當(dāng)所述檢測(cè)瓶進(jìn)入第二檢測(cè)區(qū)間時(shí)，經(jīng)背光源照射后從所述檢測(cè)瓶正面出射的能夠形成相應(yīng)背光透射圖像的光線經(jīng)第三棱鏡反射后射入所述第三相機(jī)的鏡頭。
[0028]優(yōu)選地，所述各相機(jī)安裝在固定的相機(jī)支架上。
[0029]通常，所述相機(jī)支架直接地或者間接地與所述機(jī)架固定連接。
[0030]優(yōu)選地，所述底光源為點(diǎn)光源，所述背光源為對(duì)應(yīng)于第二檢測(cè)區(qū)間的面光源。
[0031]通常，所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡中的任一棱鏡可以米用單一的棱鏡，也可以采用由多個(gè)棱鏡組合而成的組合棱鏡/棱鏡組。
[0032]優(yōu)選地，還設(shè)有檢測(cè)大輪盤以及與所述檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤配套的進(jìn)瓶裝置和出瓶裝置，所述進(jìn)瓶裝置包括導(dǎo)入輪盤、與所述導(dǎo)入輪盤配套的導(dǎo)向板以及進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)入輪盤的邊緣上設(shè)有能夠卡住檢測(cè)瓶的缺口，所述與導(dǎo)入輪盤配套的導(dǎo)向板位于所述導(dǎo)入輪盤的側(cè)面，與所述導(dǎo)入輪盤之間留有構(gòu)成導(dǎo)入通道的間距，所述進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)將檢測(cè)瓶送入導(dǎo)入輪盤和導(dǎo)向板之間的導(dǎo)入通道，由導(dǎo)入輪盤上的缺口夾持檢測(cè)瓶(卡住檢測(cè)瓶)，依靠導(dǎo)入輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)向板的配合下將檢測(cè)瓶送入所述檢測(cè)大輪盤，所述檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)檢測(cè)瓶一同轉(zhuǎn)動(dòng)或者設(shè)有用于帶動(dòng)檢測(cè)瓶移動(dòng)的環(huán)形輸送機(jī)構(gòu)，所述出瓶裝置包括導(dǎo)出輪盤、與所述導(dǎo)出輪盤配套的導(dǎo)向板以及用于承接導(dǎo)出檢測(cè)瓶的出瓶傳送機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)出輪盤的邊緣上設(shè)有能夠卡住檢測(cè)瓶的缺口，所述與導(dǎo)出輪盤配套的導(dǎo)向板位于所述導(dǎo)出輪盤的側(cè)面，與所述導(dǎo)出輪盤之間留有構(gòu)成導(dǎo)出通道的間距，所述檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤將檢測(cè)瓶送入導(dǎo)出輪盤和導(dǎo)向板之間的導(dǎo)出通道，由導(dǎo)出輪盤上的缺口夾持檢測(cè)瓶(卡住檢測(cè)瓶)，依靠導(dǎo)出輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，依靠導(dǎo)出輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)向板的配合下將檢測(cè)瓶送入所述出瓶傳送機(jī)構(gòu)。
[0033]優(yōu)選地，所述檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接或者所述檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤設(shè)有用于帶動(dòng)檢測(cè)瓶在環(huán)形檢測(cè)區(qū)內(nèi)移動(dòng)的環(huán)形輸送機(jī)構(gòu)，依靠檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤自身的轉(zhuǎn)動(dòng)或依靠環(huán)形輸送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)檢測(cè)瓶移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)瓶的輸送。
[0034]所述導(dǎo)入通道的進(jìn)口端朝向檢測(cè)瓶在進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)的移動(dòng)方向，進(jìn)口端的寬度大于檢測(cè)瓶寬度，由此使進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)上傳送過(guò)來(lái)的檢測(cè)瓶在進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下進(jìn)入導(dǎo)入通道，，由此通過(guò)導(dǎo)入輪盤上的缺口數(shù)量設(shè)置和導(dǎo)入輪盤的轉(zhuǎn)速設(shè)置，控制檢測(cè)瓶進(jìn)入檢測(cè)大輪盤的速度或時(shí)間隔，導(dǎo)入通道的出口端朝向檢測(cè)大輪盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的檢測(cè)瓶移動(dòng)方向，檢測(cè)瓶被導(dǎo)入輪盤從導(dǎo)入通道上推到檢測(cè)大輪盤的盤面上，隨著檢測(cè)大輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)繼續(xù)移動(dòng)，直至給機(jī)械手夾持住檢測(cè)瓶的上端將檢測(cè)瓶提起以進(jìn)行相應(yīng)的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和檢測(cè)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和檢測(cè)后，機(jī)械手將檢測(cè)瓶放在檢測(cè)大輪盤上隨檢測(cè)大輪盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)，直至被導(dǎo)出輪盤推入出瓶傳送機(jī)構(gòu)。
[0035]所述導(dǎo)出通道的進(jìn)口端朝向檢測(cè)瓶在檢測(cè)大輪盤上的移動(dòng)方向，由此使檢測(cè)大輪盤上傳送過(guò)來(lái)的檢測(cè)瓶在檢測(cè)大輪盤的帶動(dòng)下進(jìn)入導(dǎo)出通道，由此通過(guò)導(dǎo)出輪盤上的缺口數(shù)量設(shè)置和導(dǎo)出輪盤的轉(zhuǎn)速設(shè)置，控制檢測(cè)瓶進(jìn)入出瓶傳送機(jī)構(gòu)的速度或時(shí)間隔，導(dǎo)出通道的出口端朝向出瓶傳送機(jī)構(gòu)上檢測(cè)瓶的移動(dòng)方向，檢測(cè)瓶被導(dǎo)出輪盤從導(dǎo)出通道推入出瓶傳送機(jī)構(gòu)，由出瓶傳送機(jī)構(gòu)送出。
[0036]優(yōu)選地，所述機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶公轉(zhuǎn)的環(huán)形檢測(cè)區(qū)的軸心與所述檢測(cè)大輪盤的圓心在同一垂直線上，由此檢測(cè)瓶在機(jī)械手夾持下公轉(zhuǎn)掃過(guò)的曲面與檢測(cè)瓶在檢測(cè)大輪盤帶動(dòng)下掃過(guò)的曲面在同一圓柱面上或在同軸的圓柱面上。
[0037]優(yōu)選地，所述出瓶傳送機(jī)構(gòu)設(shè)有不合格瓶通道和可疑瓶通道，還設(shè)有用于將不合格品推入不合格瓶通道的不合格瓶踢瓶機(jī)構(gòu)和用于將可疑品推入可疑瓶通道的可疑瓶踢瓶機(jī)構(gòu)，所述不合格瓶踢瓶機(jī)構(gòu)和所述可疑瓶踢瓶機(jī)構(gòu)分別設(shè)有朝向所述不合格瓶通道和所述可疑瓶通道的檢測(cè)瓶踢出桿。
[0038]優(yōu)選地，所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)的數(shù)量均為多個(gè)，分別組成第一相機(jī)組、第二相機(jī)組和第三相機(jī)組。在此情形下，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述底光源、側(cè)后反射鏡的數(shù)量也為多個(gè)，所述底光源、側(cè)后反射鏡、第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)的數(shù)量均相等且具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，相互對(duì)應(yīng)的所述底光源、側(cè)后反射鏡、第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)分別位于各自的光路上，形成各自的光路。
[0039]優(yōu)選地，當(dāng)所述檢測(cè)瓶在第一檢測(cè)區(qū)間公轉(zhuǎn)時(shí)，所述檢測(cè)瓶、第一棱鏡和第一相機(jī)不在同一直線上，所述檢測(cè)瓶、側(cè)后反射鏡和第二棱鏡不在同一直線上，所述側(cè)后反射鏡、第二棱鏡和第二相機(jī)不在同一直線上，當(dāng)所述檢測(cè)瓶在第二檢測(cè)區(qū)間公轉(zhuǎn)時(shí)，所述檢測(cè)瓶、第三棱鏡和第三相機(jī)不在同一直線上。
[0040]優(yōu)選地，所述第三棱鏡米用所述第一棱鏡，即第三棱鏡與第一棱鏡為同一個(gè)/同一組棱鏡。
[0041]優(yōu)選地，通過(guò)適當(dāng)?shù)墓饴吩O(shè)計(jì)，例如在光路中加入適宜的一個(gè)或多個(gè)同步反射鏡，還可以進(jìn)一步省略第二棱鏡；或采用一體化定制設(shè)計(jì)，將第一、二棱鏡合并為同一多面棱鏡。。
[0042]優(yōu)選地，所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)位于所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡的上方，鏡頭朝下?？梢愿鶕?jù)實(shí)際光路設(shè)計(jì)要求，所述第一棱鏡和第一相機(jī)之間、所述第二棱鏡和第二相機(jī)之間以及所述第三棱鏡和第三相機(jī)之間設(shè)有或不設(shè)有用于改變光路的輔助反射鏡。
[0043]優(yōu)選地，還設(shè)有位于公轉(zhuǎn)軌跡外側(cè)的一個(gè)或多個(gè)與底光檢測(cè)和背光檢測(cè)對(duì)應(yīng)的黑色背景物，例如，圍在公轉(zhuǎn)軌跡外側(cè)的圓柱面狀的黑色背景板。
[0044]本發(fā)明的有益效果:由于采用了機(jī)械手，可適應(yīng)不同種類的待檢測(cè)瓶，如玻瓶和塑瓶；由于機(jī)械手從檢測(cè)瓶的上端夾持檢測(cè)瓶進(jìn)行底光檢測(cè)和背光檢測(cè)，同時(shí)還由于采用從檢測(cè)瓶正面和背面射出的相應(yīng)圖像進(jìn)行檢測(cè)分析，因此不會(huì)因機(jī)械手的存在而遮擋相應(yīng)光線，也不會(huì)因機(jī)械手對(duì)光的散射和反射等造成對(duì)圖像的干擾，有利于提高圖像質(zhì)量和檢測(cè)質(zhì)量；由于在檢測(cè)前均先由機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶自轉(zhuǎn)，因此在檢測(cè)過(guò)程中瓶?jī)?nèi)液體能夠保持良好的旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))狀態(tài)，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)各種雜質(zhì)的檢測(cè)，避免局部干擾因素造成的負(fù)面影向；由此采用了在液體自轉(zhuǎn)下的底光檢測(cè)并從檢測(cè)瓶正面和背面采集相應(yīng)的圖像，由此有效地克服了背光檢測(cè)下因瓶底界面導(dǎo)致的圖像畸變和檢測(cè)死角，有利于提高檢測(cè)質(zhì)量；由于采用了底光檢測(cè)和背光檢測(cè)，通過(guò)兩種圖像綜合分析和相互印證，可以兼顧對(duì)不同反光特性的雜質(zhì)的檢測(cè)，有利于準(zhǔn)確地區(qū)分液體內(nèi)雜質(zhì)形成的影像和瓶體缺陷形成的影響，明顯地提高分析判斷的準(zhǔn)確性；由于通過(guò)相應(yīng)棱鏡改變了光線的方向，可以將相機(jī)設(shè)置包括棱鏡上方等任意適宜的部位，不僅有利于充分利用空間，減小設(shè)備體積，還有利于從若干不同方向獲得所需的圖像，避免因單一方向上圖像缺陷導(dǎo)致的誤判或漏判；由于底光源采用點(diǎn)光源，有助于提高雜質(zhì)影像的清晰度；由于將檢測(cè)結(jié)果分為合格、不合格和可疑3種，可以對(duì)可疑產(chǎn)品進(jìn)行再次檢測(cè)，有助于提高最終判斷的準(zhǔn)確性；由于可以設(shè)置了執(zhí)行同一檢測(cè)拍攝的多個(gè)相機(jī)，并進(jìn)行連續(xù)拍攝，有助于縮短檢測(cè)時(shí)間，提高檢測(cè)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)多檢測(cè)瓶的同時(shí)檢測(cè)，且無(wú)需因同時(shí)檢測(cè)多個(gè)檢測(cè)瓶而設(shè)置多個(gè)棱鏡；由于可以是各相機(jī)固定不動(dòng)，通過(guò)相應(yīng)棱鏡的變化在檢測(cè)瓶移動(dòng)過(guò)程中拍攝不同角度和/或不同位置的圖像，由此避免了因旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)相機(jī)而導(dǎo)致相機(jī)配套電纜不斷往返運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磨損和接口松動(dòng)并由此造成信號(hào)傳輸中斷的缺陷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0045]圖1是本發(fā)明檢測(cè)裝置的一種立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖2是本發(fā)明檢測(cè)裝置的一種平面結(jié)構(gòu)示意圖(為清晰起見(jiàn)，省略了底光光源、機(jī)械手等)；
[0047]圖3是本發(fā)明檢測(cè)裝置一種涉及檢測(cè)瓶背面的底光透射圖像的光路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖4是本發(fā)明檢測(cè)裝置一種涉及檢測(cè)瓶正面和檢測(cè)瓶背面的底光透射圖像的光路結(jié)構(gòu)不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0049]參見(jiàn)圖1-2，可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)裝有液體的瓶子(簡(jiǎn)稱檢測(cè)瓶)，生產(chǎn)線上的待檢的檢測(cè)瓶I由進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)16前后順序送入導(dǎo)入輪盤17與相應(yīng)導(dǎo)向板24之間的導(dǎo)入通道，在導(dǎo)入輪盤的推動(dòng)下穿過(guò)導(dǎo)入通道進(jìn)入檢測(cè)大輪盤9，在旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤帶動(dòng)下或者在檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤上的環(huán)形輸送機(jī)構(gòu)(例如旋轉(zhuǎn)圓環(huán))帶動(dòng)下沿環(huán)形軌跡移動(dòng)，在到達(dá)特定位置時(shí)，待檢瓶上方的機(jī)械手11將對(duì)應(yīng)的檢測(cè)瓶提起繼續(xù)進(jìn)行公轉(zhuǎn)。之后首先進(jìn)入底光檢測(cè)區(qū)間，在底光檢測(cè)區(qū)間內(nèi)，兩組攝像機(jī)(第一相機(jī)組6和第二相機(jī)組7)安裝于相機(jī)支架14上，底光源10從檢測(cè)瓶的瓶底向上照射檢測(cè)瓶，自檢測(cè)瓶正面射出和自檢測(cè)瓶背面(側(cè)面、側(cè)后面和正后面)射出的兩組光線分別通過(guò)第一棱鏡2的反射和側(cè)后反射鏡4及第二棱鏡3的反射，由第一相機(jī)組和第二相機(jī)組中的相機(jī)分別拍攝各自應(yīng)采集的圖像，由此經(jīng)由兩組光路分別檢測(cè)輸液瓶前部與后側(cè)部，共同完成底光檢測(cè)。其中，正面信息通過(guò)光路傳遞給第一相機(jī)組6，側(cè)面信息傳遞給第二相機(jī)組7，位于裝置中心處的兩棱鏡的安裝方法為:第一棱鏡2固聯(lián)于棱鏡支架上，第二棱鏡3也通過(guò)支架，安裝在第一棱鏡上方，并向上傾斜一定角度；第二棱鏡未傾斜前，與第一棱鏡中軸重合，兩鏡面適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度，由此避免光路的干擾，側(cè)后反射鏡4以一定角度安裝在和相應(yīng)底光源10同步的同一隨動(dòng)裝置(間歇運(yùn)動(dòng)裝置)上，在底光檢測(cè)區(qū)間與輸液瓶保持公轉(zhuǎn)速度一致并進(jìn)行跟蹤。同時(shí)，在背光檢測(cè)的工作區(qū)間內(nèi)，使用背光源12檢測(cè)輸液瓶，另一組攝像機(jī)(第三相機(jī)組8)通過(guò)第一棱鏡進(jìn)行正面圖像的拍攝，從檢測(cè)瓶正面透射出來(lái)的光線通過(guò)第一棱鏡反射形成的光路傳遞給第三相機(jī)組8。此外，各相機(jī)組都可以通過(guò)相應(yīng)的支架固定；用作背光源的面光源和用作底光源的點(diǎn)光源都需連接相應(yīng)的光源控制器，所述底光源和相應(yīng)的側(cè)后反射鏡安裝在同一個(gè)隨動(dòng)機(jī)構(gòu)上的安裝支架15上，在該隨動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下同步移動(dòng)。所有經(jīng)過(guò)檢測(cè)后的檢測(cè)瓶經(jīng)導(dǎo)出輪盤18和相應(yīng)導(dǎo)向板25之間的導(dǎo)出通道進(jìn)入出瓶傳送機(jī)構(gòu)，合格瓶在經(jīng)導(dǎo)出裝置在生產(chǎn)線19上繼續(xù)前行，不合格瓶則經(jīng)踢瓶機(jī)構(gòu)20踢出至不合格瓶通道21，可疑瓶則經(jīng)踢瓶機(jī)構(gòu)22踢出則進(jìn)入可疑瓶通道23，以便做進(jìn)一步的處理。所述背光源和底光源均配置各自的光源控制器13，控制光源僅在檢測(cè)瓶進(jìn)入對(duì)應(yīng)檢測(cè)區(qū)域時(shí)點(diǎn)亮。
[0050]參見(jiàn)圖3，本發(fā)明通過(guò)側(cè)后反射鏡及第二棱鏡和第二相機(jī)組構(gòu)成底光的背面檢測(cè)光路檢測(cè)瓶中側(cè)后部的異物的一種實(shí)施方式下，安裝在檢測(cè)瓶I側(cè)后部的側(cè)后反射鏡將能夠形成瓶側(cè)后部圖像的光線同步反射至第二棱鏡3，第二棱鏡3安裝于第一棱鏡的正上方，相對(duì)第一棱鏡上仰一微小角度，形成對(duì)圖像的二次反射，將底光檢測(cè)的側(cè)后部信息傳遞給安裝于第一相機(jī)組之上方的第二相機(jī)組。
[0051]參見(jiàn)圖4，另一種實(shí)施例中，檢測(cè)裝置與檢測(cè)方式與上述相同，但在原有放置第一、第二、第三相機(jī)的位置處放置附加反射鏡5，方向與水平夾角45°，將第一和第二棱鏡的反射光線經(jīng)附加反射鏡的二次反射至位于裝置頂部、垂直向下安裝的第一、第二相機(jī)組，這樣做可為相機(jī)提供更為充裕的安裝空間，同時(shí)檢測(cè)中光線擾動(dòng)小，設(shè)備防塵性能更好。
[0052]采用上述裝置進(jìn)行的檢測(cè)可主要包括下列步驟:
[0053](I)檢測(cè)瓶通過(guò)傳送帶有序地被送入檢測(cè)大輪盤；
[0054](2)位于上方的機(jī)械手在第I指定位置從頂部抓取檢測(cè)瓶后上提到指定高度，并帶動(dòng)檢測(cè)瓶繼續(xù)繞環(huán)形檢測(cè)區(qū)做恒速公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)過(guò)程中檢測(cè)瓶相對(duì)于機(jī)械手靜止；
[0055](3)機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶到達(dá)第2指定位置時(shí)，機(jī)械手末端開(kāi)始以自身回轉(zhuǎn)中心為軸心，帶動(dòng)抓取的檢測(cè)瓶做高速自轉(zhuǎn)，直至公轉(zhuǎn)進(jìn)入底光檢測(cè)區(qū)間(第一檢測(cè)工位)，進(jìn)入第一檢測(cè)工位時(shí)，通過(guò)控制信號(hào)機(jī)械手自轉(zhuǎn)急停，此時(shí)瓶身與機(jī)械手保持靜止，而瓶?jī)?nèi)液體在慣性作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)入第一檢測(cè)工位，通過(guò)第一、第二棱鏡、側(cè)后反射鏡，以底光源進(jìn)行底光檢測(cè)(黑色背景)；
[0056](4)在第一檢測(cè)工位進(jìn)行第一次異物檢測(cè)(底光檢測(cè)):在檢測(cè)工位下方開(kāi)啟檢測(cè)用的底光源，檢測(cè)瓶的正面和背面底光透射圖像分別通過(guò)第一棱鏡的反射和側(cè)后反射鏡(側(cè)面光)和第二棱鏡的反射進(jìn)入各自對(duì)應(yīng)的相機(jī)，開(kāi)始第一次異物檢測(cè)。其中第一相機(jī)組通過(guò)第一棱鏡的反射光路獲取檢測(cè)瓶前部信息(檢測(cè)瓶正面的底光透射圖像)，第二相機(jī)組通過(guò)側(cè)后反射鏡和第二棱鏡的反射光路獲取檢測(cè)瓶側(cè)部信息(檢測(cè)瓶背面的底光透射圖像)，在該檢測(cè)工位還可以增加底部反光鏡及中央底部反光鏡同時(shí)做瓶底檢測(cè)，底光檢測(cè)時(shí)機(jī)械手仍帶動(dòng)檢測(cè)瓶進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)底光源和第一棱鏡、第二棱鏡、側(cè)后反射鏡相應(yīng)運(yùn)動(dòng)跟蹤檢測(cè)瓶，使檢測(cè)瓶在相應(yīng)相機(jī)平拍攝的圖像中保持相對(duì)靜止，保持上述同步運(yùn)動(dòng)直至檢測(cè)瓶進(jìn)入第3指定位置；
[0057](5)機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶到達(dá)第3指定位置，此時(shí)機(jī)械手在公轉(zhuǎn)的同時(shí)，再次做短時(shí)高速自轉(zhuǎn)，進(jìn)入背光檢測(cè)區(qū)間(第二檢測(cè)工位)，類似于第一檢測(cè)工位，控制機(jī)械手自轉(zhuǎn)的急停，此時(shí)瓶身與機(jī)械手保持相對(duì)靜止(不自轉(zhuǎn)，但由機(jī)械手帶動(dòng)的公轉(zhuǎn)不變)，而瓶?jī)?nèi)液體在慣性作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，開(kāi)始第二次異物檢測(cè)，通過(guò)背光源和第一棱鏡做背光檢測(cè)，第三相機(jī)組通過(guò)第一棱鏡的反射光路獲取檢測(cè)瓶前部信息(檢測(cè)瓶正面的背光透射圖像)；
[0058](6)復(fù)位:檢測(cè)瓶進(jìn)入第4指定位置后底光檢測(cè)結(jié)束，底光源和第一棱鏡、第二棱鏡、側(cè)后反射鏡立即復(fù)位至原初始位置，第二棱鏡運(yùn)動(dòng)與第一棱鏡一致，而機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶以原速率繼續(xù)恒速公轉(zhuǎn)。
[0059](7)對(duì)從第一檢測(cè)工位和第二檢測(cè)工位獲得的圖像進(jìn)行分析，以這兩個(gè)工位的圖像分別結(jié)果判斷檢測(cè)瓶?jī)?nèi)有無(wú)異物，若無(wú)異物，檢測(cè)瓶通過(guò)檢驗(yàn)，為合格品，離開(kāi)檢測(cè)大轉(zhuǎn)輪后從生產(chǎn)線正常流出，若有異物則為不合格品，該檢測(cè)瓶在出瓶傳送機(jī)構(gòu)被相應(yīng)踢瓶機(jī)構(gòu)移至不合格瓶通道，進(jìn)入廢棄瓶區(qū)以進(jìn)行集中處理，如無(wú)法精確判斷檢測(cè)瓶是否有異物，則在出瓶傳送機(jī)構(gòu)被相應(yīng)的踢瓶裝置移至可疑瓶通道進(jìn)入可疑瓶區(qū)間，進(jìn)行二次檢查。
[0060]檢測(cè)采用連續(xù)方式，進(jìn)瓶裝置將檢測(cè)瓶依次有序地送入檢測(cè)區(qū)，進(jìn)入檢測(cè)區(qū)的檢測(cè)瓶，在指定位置被機(jī)械手抓取并上提到指定高度，同時(shí)繞環(huán)形檢測(cè)區(qū)做持續(xù)公轉(zhuǎn)；機(jī)械手在進(jìn)入第一、第二檢測(cè)工位之前，需做短時(shí)快速自轉(zhuǎn)，以便使用視覺(jué)方式檢測(cè)瓶?jī)?nèi)異物。
[0061]采用所述相應(yīng)相機(jī)拍攝檢測(cè)瓶的相應(yīng)圖像時(shí)，可以使用不同類型的照明光源照射檢測(cè)瓶，以提高檢測(cè)精度。使用每一種照明光源照射檢測(cè)瓶同時(shí)，均使用對(duì)應(yīng)的相機(jī)采集多幀圖像，所述不同的照明光源至少可以包括底光源和背光源，底光源位于檢測(cè)瓶下部，需在第一工位(底光檢測(cè)區(qū)間)跟隨檢測(cè)瓶同步運(yùn)動(dòng)，同步運(yùn)動(dòng)過(guò)程中底光源必須處于亮(開(kāi))狀態(tài)，當(dāng)該輸液瓶離開(kāi)底光檢測(cè)區(qū)間時(shí)，底光源的隨動(dòng)機(jī)構(gòu)重新復(fù)位至初始位置，準(zhǔn)備下一次同步運(yùn)動(dòng)，背光源可采用較大的固定面光源，包涵整個(gè)第二工位；背光源位置固定，無(wú)需同步運(yùn)動(dòng)。
[0062]所述相機(jī)的數(shù)量通?？梢詾槿舾蓚€(gè)，按功能分為第一、第二、第三多個(gè)相機(jī)組，其中第一、第二相機(jī)組安裝于同一相機(jī)支架上，用于底光檢測(cè)，分別拍攝檢測(cè)瓶前部和后部的底光透射圖像；第二相機(jī)組垂直排布在第一相機(jī)組的上方，第三相機(jī)組安裝于另一相機(jī)支架上，用于背光檢測(cè)，第一、第二、第三相機(jī)組的位置與待檢測(cè)的檢測(cè)瓶位置關(guān)于第一棱鏡對(duì)稱，各相機(jī)檢測(cè)時(shí)均連續(xù)同步拍攝檢測(cè)瓶，采集多幀圖像用于瓶中液體異物的檢測(cè)。
[0063]所述棱鏡及反射鏡數(shù)目與同步檢測(cè)的檢測(cè)瓶數(shù)目有關(guān)。其中第一、第二棱鏡各一塊，放置于檢測(cè)大輪盤的圓心上方，第一棱鏡豎直放置，同時(shí)用于反射在底光檢測(cè)和背光檢測(cè)的圖像，在底光檢測(cè)時(shí)用于檢測(cè)檢測(cè)瓶的前部，在背光檢測(cè)時(shí)用于檢測(cè)整個(gè)瓶身，底光檢測(cè)時(shí)檢測(cè)瓶的前部信息(圖像)被第一棱鏡反射到第一相機(jī)組，背光檢測(cè)瓶身信息(圖像)被側(cè)后反射鏡反射至第一棱鏡，然后被第一棱鏡反射到第三相機(jī)組，第二棱鏡放在第一棱鏡上方，鏡面保持一個(gè)上仰角，若將其上仰角先調(diào)整為零，第一、第二兩棱鏡的中軸是重合的，兩鏡面間適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度。在底光檢測(cè)時(shí)還需在該檢測(cè)瓶側(cè)后部放置側(cè)后反射鏡，鏡面需保持適當(dāng)?shù)纳涎鼋牵⑴c底光源一起跟隨對(duì)應(yīng)檢測(cè)瓶公轉(zhuǎn)；側(cè)后反射鏡的數(shù)目與同一時(shí)間進(jìn)行同步檢測(cè)的檢測(cè)瓶數(shù)量一致，通過(guò)側(cè)后反射鏡反射，反射光從不同角度入射第二棱鏡，由第二棱鏡進(jìn)行第二次反射，將底光檢測(cè)的側(cè)面信息傳遞給第二相機(jī)組，而且光路被抬高，有利于第二相機(jī)組的放置，合理分配空間。
[0064]所述機(jī)械手可以采用任意適宜的現(xiàn)有技術(shù)，通常連接有伺服電機(jī)；機(jī)械手的加速方式采用變加速的方式，其角速度曲線為開(kāi)始段速度小但加速度逐漸遞增，到達(dá)一定速度后保持很短的加速時(shí)間，然后加速度逐漸減小至零。該種方式可使檢測(cè)瓶中液體均勻加速，提高旋轉(zhuǎn)速度，減少液體湍流。
[0065]通過(guò)對(duì)不同工位和不同方位獲取的連續(xù)幀圖片進(jìn)行分析綜合后，可判斷檢測(cè)瓶有無(wú)異物，整個(gè)系統(tǒng)的檢驗(yàn)操作連續(xù)進(jìn)行，不會(huì)對(duì)生產(chǎn)速度產(chǎn)生影響。
[0066]由于采用了光路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)相應(yīng)各棱鏡的同步旋轉(zhuǎn)替代相機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，可有效簡(jiǎn)化機(jī)械、電氣設(shè)計(jì)和機(jī)械振動(dòng)，避免了現(xiàn)有技術(shù)下相機(jī)配套電纜不斷往返運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磨損和接口松動(dòng)并由此造成信號(hào)傳輸中斷的缺陷，拍攝所得的圖像清晰穩(wěn)定，同時(shí)有助于縮小設(shè)備體積，提高了系統(tǒng)整體的可靠性。
[0067]由于采用底光檢測(cè)與背光檢測(cè)相結(jié)合的方式，可有效檢測(cè)不同類型異物，提高了檢測(cè)精度。通過(guò)各棱鏡和各檢測(cè)光路并行檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)若干檢測(cè)瓶，互不干涉，加快了檢測(cè)速度，適應(yīng)生產(chǎn)線異物檢測(cè)快速性的需求。
[0068]由于采用機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，使得傳動(dòng)過(guò)程更加安全平穩(wěn)，并且適應(yīng)不同容量、不同材質(zhì)的檢測(cè)瓶，檢測(cè)瓶旋轉(zhuǎn)加速由伺服電機(jī)帶動(dòng)，采用優(yōu)化的變加速方式，液體旋轉(zhuǎn)更加均勻，檢測(cè)效果更好。
[0069]由于將可疑檢測(cè)瓶進(jìn)行二次燈檢，進(jìn)一步減少了漏檢的發(fā)生。
[0070]由于在所述待檢測(cè)輸液瓶?jī)?nèi)的異物吸光特性較強(qiáng)時(shí)可以使用背光光源配合進(jìn)行拍攝，異物的反光特性較強(qiáng)時(shí)可以使用底光光源配合進(jìn)行拍攝，適應(yīng)于對(duì)各種特定的雜質(zhì)的識(shí)別，避免漏檢。
[0071]所述各相關(guān)光路的設(shè)置應(yīng)保證相應(yīng)相機(jī)能夠拍攝到滿足檢測(cè)要求的完整圖像，獲得能夠體現(xiàn)瓶?jī)?nèi)液體中是否有液體的全部光信息。
[0072]所述機(jī)械手可以依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)。例如，可以包括能夠繞定軸旋轉(zhuǎn)的懸臂，懸臂的前端設(shè)置能夠采用多個(gè)手指夾持檢測(cè)瓶的手部，手部的基座與懸臂的前端旋轉(zhuǎn)連接，由此，可以通過(guò)懸臂繞定軸的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)瓶的公轉(zhuǎn)，通過(guò)手部相對(duì)于懸臂的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)瓶的自轉(zhuǎn)，相應(yīng)的，可以設(shè)置相應(yīng)的伺服電機(jī)和位置控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的公轉(zhuǎn)和以及在特點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的自轉(zhuǎn)的控制。
[0073]所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)為檢測(cè)瓶在機(jī)械手夾持下進(jìn)行公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和相應(yīng)檢測(cè)的區(qū)域，包括第一檢測(cè)區(qū)間和第二檢測(cè)區(qū)間，還包括位于第一檢測(cè)區(qū)間和第二檢測(cè)區(qū)間前面的第一自轉(zhuǎn)區(qū)間和第二自轉(zhuǎn)區(qū)間，可以依據(jù)檢測(cè)和自轉(zhuǎn)要求以及整個(gè)裝置及各機(jī)構(gòu)的特性，選定環(huán)形檢測(cè)區(qū)的大小以及環(huán)形檢測(cè)區(qū)中各部分的大小。
[0074]所稱相機(jī)包括照相機(jī)、攝像機(jī)及其他任意能夠采集光學(xué)圖像的設(shè)置。
[0075]所稱點(diǎn)光源是是指實(shí)踐中可以視為點(diǎn)光源的光源，所稱實(shí)踐中可以視為點(diǎn)光源的光源是指該光源照射下產(chǎn)生的有關(guān)圖像特性在實(shí)際檢測(cè)精度下與理論上的點(diǎn)光源沒(méi)有差異或者差異在允許的誤差范圍之內(nèi)。
[0076]所稱棱鏡為全反射棱鏡，所稱側(cè)后反射鏡為平面?zhèn)群蠓瓷溏R或其他任意與平面?zhèn)群蠓瓷溏R一樣具有反射作用的光學(xué)元件。
[0077]本發(fā)明公開(kāi)的各優(yōu)選技術(shù)手段和各通常情況下采用的技術(shù)手段，除特別說(shuō)明外及一個(gè)技術(shù)手段為另一技術(shù)手段的進(jìn)一步限定外，均可以任何組合成若干不同的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其以機(jī)械手從檢測(cè)瓶上部夾持檢測(cè)瓶，將檢測(cè)瓶帶入底光檢測(cè)區(qū)間進(jìn)行底光檢測(cè)，帶入背光檢測(cè)區(qū)間進(jìn)行背光檢測(cè)，在進(jìn)入底光檢測(cè)區(qū)間之前和進(jìn)入背光檢測(cè)區(qū)間之前，機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶自轉(zhuǎn)進(jìn)而使瓶?jī)?nèi)液體自轉(zhuǎn)，在進(jìn)行底光檢測(cè)的過(guò)程中和進(jìn)行背光檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)瓶停止自轉(zhuǎn)，瓶?jī)?nèi)液體因慣性繼續(xù)在瓶?jī)?nèi)自轉(zhuǎn)，所述底光檢測(cè)的方式為以底光源從檢測(cè)瓶的下方向上照射檢測(cè)瓶，以第一相機(jī)拍攝經(jīng)第一棱鏡反射后的檢測(cè)瓶的正面底光透射圖像，以第二相機(jī)拍攝經(jīng)側(cè)后反射鏡反射后又經(jīng)第二棱鏡反射的檢測(cè)瓶的背面底光透射圖像，所述背光檢測(cè)的方式為以背光源從檢測(cè)瓶的背面照射檢測(cè)瓶，以第三相機(jī)拍攝經(jīng)第三棱鏡反射的檢測(cè)瓶的正面背光透射圖像，對(duì)所獲得的透射圖像進(jìn)行分析，確定瓶?jī)?nèi)液體中是否存在異物。
2.如權(quán)利要求1所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其特征在于檢測(cè)結(jié)果分為合格、不合格和可疑3種，檢測(cè)確定瓶?jī)?nèi)液體中不存在異物的檢測(cè)瓶，檢測(cè)結(jié)果為合格，檢測(cè)確定瓶?jī)?nèi)液體中存在異物的檢測(cè)瓶，檢測(cè)結(jié)果為不合格，檢測(cè)無(wú)法確定瓶?jī)?nèi)液體中是否存在異物的檢測(cè)瓶，檢測(cè)結(jié)果為可疑。
3.如權(quán)利要求2所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其特征在于所述機(jī)械手帶動(dòng)檢測(cè)瓶沿環(huán)形檢測(cè)區(qū)公轉(zhuǎn)，所述底光檢測(cè)區(qū)間和所述背光檢測(cè)區(qū)間包含在所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)內(nèi)，所述底光檢測(cè)、背光檢測(cè)以及在進(jìn)行所述底光檢測(cè)和背光檢測(cè)之前的自轉(zhuǎn)均在檢測(cè)瓶沿環(huán)形檢測(cè)區(qū)公轉(zhuǎn)的過(guò)程中完成，所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)的數(shù)量均為多個(gè)，分別組成第一相機(jī)組、第二相機(jī)組和第三相機(jī)組，所述底光檢測(cè)和背光檢測(cè)的過(guò)程中，執(zhí)行拍攝的所述相機(jī)的拍攝方式為連續(xù)拍攝，所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡的對(duì)應(yīng)入射光線和出射光線之間均具有一定的夾角。
4.如權(quán)利要求3所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其特征在于所述第三棱鏡采用所述第一棱鏡，所述第一相機(jī)組、第二相機(jī)組和第三相機(jī)組位于所述第一棱鏡和第二棱鏡的上方，鏡頭朝下，所述第一棱鏡和第一相機(jī)之間設(shè)有第一附加反射鏡/反射鏡組，用于將第一棱鏡反射的相應(yīng)光線反射至第一相機(jī)的鏡頭，所述第二棱鏡和第二相機(jī)之間設(shè)有第二附加反射鏡/反射鏡組，用于將第二棱鏡反射的相應(yīng)光線反射至第一相機(jī)的鏡頭。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其特征在于在進(jìn)行底光檢測(cè)的過(guò)程中，相應(yīng)的所述底光源和側(cè)后反射鏡與所述檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)，所述第一相機(jī)組和所述第二相機(jī)組固定，所述第一棱鏡和所述第二棱鏡以所述檢測(cè)瓶公轉(zhuǎn)的軸線為軸旋轉(zhuǎn)，使經(jīng)所述第一棱鏡反射后的檢測(cè)瓶正面的底光透射圖像保持能夠?yàn)樗龅谝幌鄼C(jī)拍攝，使經(jīng)所述側(cè)后反射鏡反射后又經(jīng)所述第二棱鏡反射的檢測(cè)瓶背面的底光透射圖像保持能夠?yàn)樗龅诙鄼C(jī)拍攝。
6.一種基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)裝置，包括底光源、背光源、第一棱鏡、第二棱鏡、第三棱鏡、側(cè)后反射鏡、第一相機(jī)、第二相機(jī)、第三相機(jī)、機(jī)械手、檢測(cè)大輪盤和機(jī)架，所述機(jī)械手為能夠從檢測(cè)瓶上部夾持所述檢測(cè)瓶并帶動(dòng)所述檢測(cè)瓶沿環(huán)形檢測(cè)區(qū)公轉(zhuǎn)的機(jī)械手，所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)包括第一檢測(cè)區(qū)間和第二檢測(cè)區(qū)間，所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡位于所述環(huán)形檢測(cè)區(qū)的中心軸線上，與所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)連接，設(shè)有帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的相應(yīng)棱鏡隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述底光源位于所述第一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的檢測(cè)瓶的下方，設(shè)有當(dāng)相應(yīng)檢測(cè)瓶在第一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)公轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)其隨檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)的底光源隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述側(cè)后反射鏡位于所述第一檢測(cè)區(qū)間內(nèi)的檢測(cè)瓶的外側(cè)，設(shè)有當(dāng)相應(yīng)檢測(cè)瓶在第一檢測(cè)區(qū)間公轉(zhuǎn)時(shí)能夠帶動(dòng)其隨檢測(cè)瓶一同公轉(zhuǎn)的側(cè)后反射鏡隨動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述背光源位于所述第二檢測(cè)區(qū)間的外側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)裝置，其特征在于還設(shè)有檢測(cè)大輪盤以及與所述檢測(cè)大轉(zhuǎn)盤配套的進(jìn)瓶裝置和出瓶裝置，所述進(jìn)瓶裝置包括導(dǎo)入輪盤、與所述導(dǎo)入輪盤配套的導(dǎo)向板以及進(jìn)瓶傳送機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)入輪盤的邊緣上設(shè)有能夠卡住檢測(cè)瓶的缺口，所述與導(dǎo)入輪盤配套的導(dǎo)向板位于所述導(dǎo)入輪盤的側(cè)面，與所述導(dǎo)入輪盤之間留有構(gòu)成導(dǎo)入通道的間距，所述出瓶裝置包括導(dǎo)出輪盤、與所述導(dǎo)出輪盤配套的導(dǎo)向板以及出瓶傳送機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)出輪盤的邊緣上設(shè)有能夠卡住檢測(cè)瓶的缺口，所述與導(dǎo)出輪盤配套的導(dǎo)向板位于所述導(dǎo)出輪盤的側(cè)面，與所述導(dǎo)出輪盤之間留有構(gòu)成導(dǎo)出通道的間距。
8.如權(quán)利要求7所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其特征在于所述出瓶傳送機(jī)構(gòu)設(shè)有不合格瓶通道和可疑瓶通道，還設(shè)有用于將不合格品推入不合格瓶通道的不合格瓶踢瓶機(jī)構(gòu)和用于將可疑品推入可疑瓶通道的可疑瓶踢瓶機(jī)構(gòu)，所述不合格瓶踢瓶機(jī)構(gòu)和所述可疑瓶踢瓶機(jī)構(gòu)分別設(shè)有朝向所述不合格瓶通道和所述可疑瓶通道的檢測(cè)瓶踢出桿。
9.如權(quán)利要求7或8所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)方法，其特征在于所述各相機(jī)安裝在固定的相機(jī)支架上，所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)的數(shù)量均為多個(gè)，分別組成第一相機(jī)組、第二相機(jī)組和第三相機(jī)組，所述底光源、側(cè)后反射鏡的數(shù)量也為多個(gè)且與所述多個(gè)第一相機(jī)、多個(gè)第二相機(jī)和多個(gè)第三相機(jī)之間具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，當(dāng)所述檢測(cè)瓶在第一檢測(cè)區(qū)間公轉(zhuǎn)時(shí)，所述檢測(cè)瓶、第一棱鏡和第一相機(jī)不在同一直線上，所述檢測(cè)瓶、側(cè)后反射鏡和第二棱鏡不在同一直線上，所述側(cè)后反射鏡、第二棱鏡和第二相機(jī)不在同一直線上，當(dāng)所述檢測(cè)瓶在第二檢測(cè)區(qū)間公轉(zhuǎn)時(shí)，所述檢測(cè)瓶、第三棱鏡和第三相機(jī)不在同一直線上。
10.如權(quán)利要求9所述的基于反射光路設(shè)計(jì)的瓶裝液體異物檢測(cè)裝置，其特征在于所述第三棱鏡米用所述第一棱鏡,所述第一相機(jī)、第二相機(jī)和第三相機(jī)位于所述第一棱鏡、第二棱鏡和第三棱鏡的上方，鏡頭朝下，所述第一棱鏡和第一相機(jī)之間、所述第二棱鏡和第二相機(jī)之間以及所述第三棱鏡和第三相機(jī)之間設(shè)有或不設(shè)有用于改變光路的輔助反射鏡。
【文檔編號(hào)】G01N21/90GK104359916SQ201410647578
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】屈楨深, 焦文華, 高常倫, 王海生 申請(qǐng)人:屈楨深, 焦文華