一种罐盖封口在线检测装置

技术领域

本发明涉及罐头生产设备技术领域，尤其涉及一种罐盖封口在线检测装置。

背景技术

目前，对于罐头封口的处理是通过采用自动化操作的方式来将罐盖与装好罐头食品的罐头盒进行封装连为一体，并通过喷水的方式以对罐头的外表进行清洗干净。而当罐盖与罐头盒完成封口密封后，是需要在杀菌包装工序前先对封口卷边进行检测判断，从而将罐盖封装不合格的罐头筛选剔除出来进行开罐重装封口，以免造成不必要的浪费。

传统的方式是通过人工逐一观察封口卷边结构以判断罐盖封装是否合格，由于是依赖人工观察，既增加了人工成本，又极度依赖人工经验，且容易因疏忽而未能及时发现罐盖封装不合格的罐头；此外，因为经过清洗，罐盖密封处会沾有水珠，也会影响判断。

因此，为了克服传统人工识别方式而存在诸多缺陷，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的是提供一种罐盖封口在线检测装置，很好地解决了上述背景技术提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种罐盖封口在线检测装置，包括用于输送完成封口的罐头的第一传送带，所述第一传送带沿传输方向依次接有水珠吹落装置和罐头封边视觉检测装置，所述水珠吹落装置包括位于第一传送带下方的接水槽和位于第一传送带上方的至少一个对罐头的表面吹出气体的吹气装置；所述罐头封边视觉检测装置包括设有控制装置的检测平台、安装在检测平台上与第一传送带对接的第二传送带、靠近第二传送带的进料端分布的检测工位、靠近第二传送带的出料端分布的残次品排料工位、位于检测工位上方的照明装置、围绕检测工位并对称分布在第二传送带两侧用于对罐头封口卷边拍照识别的若干个CCD检测模块、对应残次品排料工位并位于第二传送带一侧分布的残次品排料出口、以及位于残次品排料工位上方的剔除装置，所述检测工位设有用于感知罐头到达并反馈信号至控制装置的光纤感应模块。

进一步，所述吹气装置包括定位杆以及三个固定在定位杆上呈扁平状的气嘴，三个气嘴通过管道连接至用于提供压缩空气的供气设备，其中一个气嘴位于第一传送带的正上方并朝向罐头的上表面吹气，另外的两个气嘴分别位于第一传送带的两侧分布并朝向罐头的侧面吹气。如此，三个气嘴可以分别对罐头的上、左、右三个方向进行吹气，从而将罐头的罐盖和罐身上的水珠全部吹落，避免对后续的视觉检测产生影响。此外，气嘴呈扁平状，有利于将压缩空气均匀分散地吹向罐头表面，从而将水珠彻底吹落。

进一步，所述接水槽的上方盖设有挡罩，所述接水槽的下部接有排水管。通过设置挡罩，可以防止在吹气的过程中导致水珠到处飞溅，使得车间潮湿；通过设置排水管，便于当接水槽积累一定量水后可以及时排出。

进一步，所述CCD检测模块共设有六个，第二传送带的两侧各安装三个所述的CCD检测模块，其中，靠近进料端分布的两个CCD检测模块的拍照方向与第二传送带的传输方向呈锐角夹角分布，靠近出料端分布的两个CCD检测模块的拍照方向与第二传送带的传输方向呈钝角夹角分布，位于中间的两个CCD检测模块的拍照方向与第二传送带的传输方向垂直分布。优选的，CCD检测模块为高清晰工业级500万像素数字相机摄像头。

进一步，所述检测平台的表面设有用于调节CCD检测模块位置的第一滑槽，所述第一滑槽滑动连接有滑架，CCD检测模块与滑架转动连接，第一滑槽与滑架之间以及滑架与CCD检测模块之间均设有紧固件。通过设置第一滑槽与滑架的配合，可以很好地调节改变CCD检测模块的位置，以便对准罐头的封口卷边进行精准地拍照检测。

进一步，所述照明装置包括位于第二传送带上方的支撑架以及朝向传输至检测工位处的罐头照射光线的照明灯，所述支撑架包括矩形框架和位于矩形框架内侧分布的固定板，所述固定板的两端分别与所述矩形框架滑动连接，所述照明灯设置在所述固定板的下方，所述矩形框架通过若干个支撑杆与所述检测平台连接。通过滑动安装在矩形框架上的固定板，可以很好地调节改变照明灯的位置，从而可以对准输送经过的罐头进行全方位的照明，以免因光线阴影而影响到CCD检测模块的拍照检测。

进一步，所述矩形框架在沿着罐头传输方向的两端分别设有第二滑槽，所述第二滑槽对称设有导向装置，所述导向装置包括固定架和导向板，所述导向板与所述固定架的下部连接，所述固定架的上部设有与第二滑槽连接的滑块，滑块与第二滑槽之间设有紧固件。通过设置导向装置，可以对传输至检测工位处的罐头进行导向定位，避免其偏移而影响到检测。

进一步，所述残次品排料出口为倾斜朝下分布的不锈钢滑槽，不锈钢滑槽的下端连接有残次品排料通道。如此设置，便于残次品罐头在重力作用迅速滑落至残次品排料通道。

进一步，所述剔除装置包括推板、排料气缸和气缸定位架，所述排料气缸通过所述气缸定位架固定在残次品排料工位的上方，所述排料气缸的伸缩方向与罐头的传输方向垂直分布，所述推板与所述排料气缸的伸缩端固定连接。如此，当检测识别到有残次品时，排料气缸会驱动推板移动，从而将该残次品罐头推出剔除。

进一步，所述气缸定位架固定有连杆，所述连杆设有计数传感器。如此，可以对剔除的残次品进行计数。

优选的，计数传感器可采用非接触式红外光电传感器。

进一步，检测平台的上方设有防护箱体，控制装置安装在防护箱体上，控制装置包括PLC控制器、控制面板以及安装有视觉检测分析软件的电脑，控制面板设有主机显示器、传送带调速器和若干个开关按钮，电脑与PLC控制器电性连接，PLC控制器分别与主机显示器、传送带调速器、开关按钮、照明装置、剔除装置、吹气装置、光纤感应模块、计数传感器等连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种罐盖封口在线检测装置，具备以下有益效果：

本发明先将清洗后的罐头通过一个水珠吹落装置吹干，然后采用6个CCD检测模块利用在线视觉检测的方式识别封口卷边的异常并进行后台分析，实现自动残次品识别，并利用剔除装置将不合格的残次品剔除出来；同时，由于在检测前已提前经过水珠吹落装置将水珠用压缩空气吹走，避免了视觉检测误报识别，提高检测精度。本发明实现了高效、高质量、自动化检测识别封口异常，提高了罐头生产线的自动化水平，降低了人工使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的平面分布结构示意图；

图2为水珠吹落装置的侧视图；

图3为水珠吹落装置的内部结构示意图；

图4为罐头封边视觉检测装置的侧视图；

图5为罐头封边视觉检测装置的内部结构示意图；

图6为照明装置的结构示意图；

图7为本发明的控制原理方框图。

附图标记：1、第一传送带；2、水珠吹落装置；21、接水槽；22、吹气装置；221、定位杆；222、气嘴；223、管道；224、供气设备；23、挡罩；24、排水管；3、罐头封边视觉检测装置；31、检测平台；311、第一滑槽；312、滑架；313、防护箱体；32、第二传送带；33、检测工位；34、残次品排料工位；35、CCD检测模块；36、残次品排料出口；37、残次品排料通道；38、光纤感应模块；4、控制装置；41、PLC控制器；42、控制面板；421、主机显示器；422、传送带调速器；423、开关按钮；43、电脑；5、照明装置；51、支撑架；511、矩形框架；512、固定板；513、第二滑槽；52、照明灯；53、支撑杆；6、剔除装置；61、推板；62、排料气缸；63、气缸定位架；64、连杆；65、计数传感器；7、导向装置；71、固定架；72、导向板；8、罐头。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过详细的实施例并结合附图对本发明作进一步详细描述。

请参考图1～图7，本实施例提供了一种罐盖封口在线检测装置，包括用于输送完成封口的罐头8的第一传送带1，所述第一传送带1沿传输方向依次接有水珠吹落装置2和罐头封边视觉检测装置3。罐头8为金属罐体，大体形状呈椭圆形。所述水珠吹落装置2包括位于第一传送带1下方的接水槽21和位于第一传送带1上方的至少一个对罐头8的表面吹出气体的吹气装置22；所述罐头封边视觉检测装置3包括设有控制装置4的检测平台31、安装在检测平台31上与第一传送带1对接的第二传送带32、靠近第二传送带32的进料端分布的检测工位33、靠近第二传送带32的出料端分布的残次品排料工位34、位于检测工位33上方的照明装置5、围绕检测工位33并对称分布在第二传送带32两侧用于对罐头8封口卷边拍照识别的若干个CCD检测模块35、对应残次品排料工位34并位于第二传送带32一侧分布的残次品排料出口36、以及位于残次品排料工位34上方的剔除装置6，所述检测工位33设有用于感知罐头8到达并反馈信号至控制装置4的光纤感应模块38。由于先将清洗后的罐头通过一个水珠吹落装置吹干，然后采用6个CCD检测模块利用在线视觉检测的方式识别封口卷边的异常并进行后台分析，实现自动残次品识别，并利用剔除装置将不合格的残次品剔除出来；同时，由于在检测前已提前经过水珠吹落装置将水珠用压缩空气吹走，避免了视觉检测误报识别，提高检测精度。本发明实现了高效、高质量、自动化检测识别封口异常，提高了罐头生产线的自动化水平，降低了人工使用成本。

在一些具体的实施方式中，参考图3，所述吹气装置22包括定位杆221以及三个固定在定位杆221上呈扁平状的气嘴222，三个气嘴222通过管道223连接至用于提供压缩空气的供气设备224，其中一个气嘴222位于第一传送带1的正上方并朝向罐头8的上表面吹气，另外的两个气嘴222分别位于第一传送带1的两侧分布并朝向罐头8的侧面吹气。如此，三个气嘴可以分别对罐头的上、左、右三个方向进行吹气，从而将罐头的罐盖和罐身上的水珠全部吹落，避免对后续的视觉检测产生影响。此外，气嘴呈扁平状，有利于将压缩空气均匀分散地吹向罐头表面，从而将水珠彻底吹落。优选的，吹气装置22设有两个，从而可以充分将罐头表面的水珠进行吹落。

在一些具体的实施方式中，参考图1～图3，所述接水槽21的上方盖设有挡罩23，所述接水槽21的下部接有排水管24。通过设置挡罩，可以防止在吹气的过程中导致水珠到处飞溅，使得车间潮湿；通过设置排水管，便于当接水槽积累一定量水后可以及时排出。

在本实施例中，如图1和图5所示，所述CCD检测模块35共设有六个，第二传送带32的两侧各安装三个所述的CCD检测模块35，其中，靠近进料端分布的两个CCD检测模块35的拍照方向与第二传送带32的传输方向呈锐角夹角分布，靠近出料端分布的两个CCD检测模块35的拍照方向与第二传送带32的传输方向呈钝角夹角分布，位于中间的两个CCD检测模块35的拍照方向与第二传送带32的传输方向垂直分布。优选的，CCD检测模块35为高清晰工业级500万像素数字相机摄像头。

在一些具体的实施方式中，参考图5，所述检测平台31的表面设有用于调节CCD检测模块35位置的第一滑槽311，所述第一滑槽311滑动连接有滑架312，CCD检测模块35与滑架312转动连接，第一滑槽311与滑架312之间以及滑架312与CCD检测模块35之间均设有紧固件。其中，紧固件可以为螺栓。通过设置第一滑槽与滑架的配合，可以很好地调节改变CCD检测模块的位置，以便对准罐头的封口卷边进行精准地拍照检测。

在一些具体的实施方式中，参考图5和图6，所述照明装置5包括位于第二传送带32上方的支撑架51以及朝向传输至检测工位处的罐头照射光线的照明灯52，所述支撑架51包括矩形框架511和位于矩形框架511内侧分布的固定板512，所述固定板512的两端分别与所述矩形框架511滑动连接，所述照明灯52设置在所述固定板512的下方，所述矩形框架511通过若干个支撑杆53与所述检测平台31连接。作为示例的，支撑杆53为对称设有四个。通过滑动安装在矩形框架上的固定板，可以很好地调节改变照明灯的位置，从而可以对准输送经过的罐头进行全方位的照明，以免因光线阴影而影响到CCD检测模块的拍照检测。

在一些具体的实施方式中，参考图5和图6，所述矩形框架511在沿着罐头8传输方向的两端分别设有第二滑槽513，所述第二滑槽513对称设有导向装置7，所述导向装置7包括固定架71和导向板72，所述导向板72与所述固定架71的下部连接，所述固定架71的上部设有与第二滑槽513连接的滑块，滑块与第二滑槽513之间设有紧固件。其中，紧固件为螺栓。通过设置导向装置，可以对传输至检测工位处的罐头进行导向定位，避免其偏移而影响到检测。作为示例的，矩形框架511的两端各对称设有两个导向装置7，从而很好地对传输中的罐头进行导向限位。

在一些具体的实施方式中，参考图1和图5，所述残次品排料出口36为倾斜朝下分布的不锈钢滑槽，不锈钢滑槽的下端连接有残次品排料通道37。如此设置，便于残次品罐头在重力作用迅速滑落至残次品排料通道。

在一些具体的实施方式中，参考图5，所述剔除装置6包括推板61、排料气缸62和气缸定位架63，所述排料气缸62通过所述气缸定位架63固定在残次品排料工位34的上方，所述排料气缸62的伸缩方向与罐头8的传输方向垂直分布，所述推板61与所述排料气缸62的伸缩端固定连接。如此，当检测识别到有残次品时，排料气缸会驱动推板移动，从而将该残次品罐头推出剔除。

在一些具体的实施方式中，参考图5，所述气缸定位架63固定有连杆64，所述连杆64设有计数传感器65。如此，可以对剔除的残次品进行计数。优选的，计数传感器65可采用非接触式红外光电传感器。

此外，在本实施例中，参考图1、图4、图5和图7，检测平台31的上方设有防护箱体313，控制装置4安装在防护箱体313上，控制装置4包括PLC控制器41、控制面板42以及安装有视觉检测分析软件的电脑43，控制面板42设有主机显示器421、传送带调速器422和若干个开关按钮423，电脑43与PLC控制器41电性连接，PLC控制器41分别与主机显示器421、传送带调速器422、开关按钮423、照明装置5、剔除装置6、吹气装置22、光纤感应模块38、计数传感器65等连接。

本发明的罐头封边视觉检测装置的检测标准设置为：对封口卷边垂唇长度低于3.2mm、突出牙齿唇长度不大于1mm的产品识别为不合格产品，并进行剔除；产品漏检率低于0.001％。

工作原理：参考图1、图3和图5，完成封口并清洗好后的罐头8随着第一传送带1向前输送。在输送的过程中，罐头8会先通过水珠吹落装置2，利用吹气装置22吹出压缩空气来将罐头8表面的水珠全部吹走，然后，被吹干后的罐头8再输送至罐头封边视觉检测装置3内利用在线视觉检测的方式识别封口卷边的异常并进行后台分析。由于采用6个CCD检测模块35对罐头8进行全方位拍照检测，能提高检测精度。当系统识别到有残次品后，利用剔除装置6迅速将不合格的残次品罐头剔除出来；而合格的罐头则继续随着第一传送带1输送至下一工序。如此，实现了高效、高质量、自动化检测识别封口异常，提高了罐头生产线的自动化水平，降低了人工使用成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。