专利名称：组合盖在线质量检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测方法，特别涉及组合盖生产过程的质量在线检测方法。
背景技术：
组合盖是大输液生产过程中必须的生产包装材料之一，其在输液生产过程中的需 求量非常大。在目前国内传统的组合盖生产方式下，为了保证产品的质量，需要在组合盖完 成后，使用大量的工人来对组合盖进行产品质量检测，将组合盖中的不合格品剔除。该方式 存在诸多弊端，如生产效率低、人工成本高、产品质量不稳定、容易漏检、质量受每个检测人 员技能水平影响。
发明内容
本发明是为了解决人工检测速度慢、效率低、检测质量不稳定、检测过程中引入二 次污染等问题，提供了一种与生产过程同步、在线式、非接触、自动剔除不合格品的组合盖 在线质量检测方法。本发明通过下述技术方案实现A、摄像机成像专用光源在组盖机的进料轨道上进行内盖和外盖的在线质量检 测，通过在轨道上增加透明的检测窗，并配合专用光源，由多个工业数码摄像机成像；专用光源通过使用顶部360度均勻照明并配全底部的成像光源，使用不同波长的 色光对组合盖进行照明；B、并行图像数据采集、传送、处理在组盖机上的传感器发出采集图像信号后，内 盖、外盖、成品三个工位同时开始采集图像，在3个工位根据实际检测需要，可使用最多11 个摄像机(含可变焦镜头)来采集图像，并且每一个摄像机有各自独立的通道实现图像传 送；图像从采集卡中将数据传给计算机处理时，使用了 DMA方式；C、不合格品剔除通过计算和实际验证，获取内盖图像采集点到剔除装置处的步 数Cl (代号)，以及外盖成像点到剔除装置处的步数C2 (代号)、成品成像点到剔除装置处 的步数C3(代号)，传感器每触发一次，相应的C1、C2、C3计数值减1，当到达剔除点时，3个 计数值应均为0，此时再将内、外盖、成品的检测结果(合格或不合格)执行逻辑“与”操作， 得到产品是否合格的信号，如为不合格品则发出剔除信号控制电磁阀动作，通过压缩空气 将不合格品剔除到指定的不合格品箱中。由于光学成像技术和计算机处理技术的高速发展，为基于光学成像和计算机图像 分析技术的高速在线质量检测提供了有力的保证，本发明技术为了实现对组合盖外侧360 度检测，使用了多个数码摄像机同时对其表面质量进行检测，并由计算机对各个摄像机的 检测结果进行逻辑处理，然后将不合格品剔除。该发明的特点在于与组盖机的生产过程密切配合，在组盖进料轨道上实现对内盖 和外盖的质量检测，并在组盖完成后对成品的质量进行检测，最后实现自动将不合格品剔 除，组合盖在线质量检测系统在处理大量并发数据、大量图形技术方面获得了突破，使该检测系统能够与高速组盖机相配合，完成组合盖生产、检测、自动分拣过程一体化，并在生产 过程中实时监控系统运行状况，当出现异常情况时系统自动报警并停机，大大提高了组盖 机的生产合格率。为了实现大量图形数据的并行处理，该在线检测系统利用了多核并行技 术、超线程运算技术、实时高效的质量检测算法、高速可编程控制器等，确保了在每个组盖 生产周期内完成产品的在线质量检测，并且检测系统能够自动与组合盖的生产速度同步， 并保证在最大速度下检测系统仍能够正常稳定工作。本发明具有以下技术效果本发明是一种无接触、实时、在线式的组合盖检测系统，在组盖机生产过程中自动 实现产品的质量检测和不合格品的自动剔除，并能够根据客户的质量要求，修改产品的质 量检测条件，以满足最苛刻的质量检测要求。通过实际的生产使用证明，该质量检测系统能 够有效的检测出以下各种不合格项>内盖上的气泡、黑点、色点、划痕、熔�：鄣�。>外盖上的气泡、黑点、色点、划痕、熔�：鄣�。>光外盖、光内盖、光胶垫等。>成品缺内盖、缺胶垫、严重压伤、组合不到位等。
图1组合盖在线质量检测原理2组合盖在线质量检测过程示意3组合盖专用成像照明系统图4并行图像数据采集、传送、处理原理图5不合格品剔除原理以下结合附图和具体实施对本发明详细说明。
具体实施例方式图1和图2为本发明组合盖在线质量检测系统原理示意图，其中包括内盖在线检 测、外盖在线检测、成品在线检测、在线剔除机构等几大部分。该在线检测系统在具体实施 时，在组盖机的进料轨道上进行内盖和外盖的在线质量检测，通过在轨道上增加透明的检 测窗，并配合专用的机器视觉光源，为多个工业数码摄像机提供最佳的成像环境。组合盖成像中使用的专用光源如图3(组合盖专用成像照明系统)所示，组合盖的 材质决定了其为一种半透明的成像条件，通过使用顶部360度均勻照明，并配全底部的成 像光源，使用不同波长的色光对组合盖进行照明，不同色光在组合盖上被吸收、反射、叠加 后，达到了将杂质突出、鲜明化，而将组合盖固有的一些干扰图像弱化(如转角处的阴影和 厚薄变化产生是阴影线等)，为后期的计算机分析提供了最佳的图像。在检测过程中为了实现对多个摄像机的数据进行并行处理，在数据传送通道和并 行计算处理单元、图像质量检测软件等方面均做了特殊的设计和实现，确保在规定的最短 周期内完成整个质量检测过程。并行处理实现方式如图4(并行图像数据采集、传送、处理 原理)所述，在组盖机上的传感器发出采集图像信号后，内盖、外盖、成品三个工位同时开 始采集图像，在3个工位根据实际检测需要，可使用最多11个摄像机(含可变焦镜头)来采集图像，并且每一个摄像机有一个独立的通道实现图像传送，而图像从采集卡中将数据 传给计算机处理时，使用了 DMA方式，以减少实时控制器CPU对数据传送的干预，将更多的 CPU计算能力用于质量检测算法和不合格品剔除算法。为了实现对整个组合盖的全面质量检测，各个摄像机负责完成其所监视范围内的 产品质量检测，在最终确定产品是否合格时，将各个摄像机的检测结果相与操作，决定产品 是否合格。当实时计算机获取到每个摄像机摄取的图像后，首先对图像进行预处理，去除图 像中存在的干扰点和噪点等无用数据，同时对需要检测的图像部分进行定位，分割出需要 处理部分的图像。然后根据图像的灰度值特点，对图像进行二值化处理，通过区域形态学等 分析处理过程，从图像中获取到杂质数据信息，最后根据杂质的几何特征和设定的杂质检 测标准来判定该摄相机检测部分是否合格，当处理完各个摄相机的图像数据后，将各检测 结果交产品剔除部分进行不合格品的自动剔除。为了最终实现剔除组合盖产品中的不合格品，设计了一套不合格品剔除逻辑算法 和剔除机构。由于内盖和外盖的检测位置和成品的检测位置与最终的将不合格器剔除的位 置不同，且内盖、外盖、成品到剔除位置的步数各不相同，剔除逻辑算法保证了各个摄像机 的检测结果能够准确的反映到最终判断产品是否合格的控制信号上，并将该信号传给可编 程逻辑控制器，控制剔除机械执行部分，实现将不合格品剔除。
权利要求
一种组合盖在线质量检测方法，其特征在于该方法包括如下步骤A、摄像机成像在组盖机的进料轨道上进行内盖和外盖的在线质量检测，通过在轨道上增加透明的检测窗，并配合专用光源，由多个工业数码摄像机成像；B、并行图像数据采集、传送、处理在组盖机上的传感器发出采集图像信号后，内盖、外盖、成品三个工位同时开始采集图像，在3个工位根据实际检测需要，可使用最多11个摄像机来采集图像，并且每一个摄像机有各自独立的通道实现图像传送；图像从采集卡中将数据传给计算机处理时，使用了DMA方式；C、不合格品剔除通过计算和实际验证，获取内盖图像采集点到剔除装置处的步数值C1，以及外盖成像点到剔除装置处的步数值C2、成品成像点到剔除装置处的步数值C3，传感器每触发一次，相应的C1、C2、C3计数值减1，当到达剔除点时，3个计数值应均为0，此时再将内、外盖、成品的检测结果执行逻辑“与”操作，得到产品是否合格的信号，如为不合格品则发出剔除信号控制电磁阀动作，通过压缩空气将不合格品剔除到指定的不合格品箱中。
2.如权利要求1所述的组合盖在线质量检测方法，其特征在于该方法的专用光源是指 通过使用顶部360度均勻照明并配全底部的成像光源，使用不同波长的色光对组合盖进行 照明。
全文摘要
该发明组合盖在线质量检测系统，其特征在于，包括专用成像照明系统、可变焦光学镜头、多工业数码摄像机并行工作、实时图像并行采集卡、多核CPU并行运算机制、不合格品剔除机构。该发明的特点在于与组盖机的生产过程密切配全，在组盖进料轨道上实现对内盖和外盖的质量检测，并在组盖完成后对成品的质量进行检测，剔除不合格品逻辑控制单元完成将不合格器剔除，组全盖在线质量检测系统在处理大量并发数据、大量图形技术方面获得了突破，使该检测系统能够与高速组盖机相配合，完成组合盖生产、检测、自动分拣等过程自动完成，并在生产过程中实时监控系统的生产状况，当出现异常情况时系统自动报警并停机，大大提高了组盖机的生产合格率。
文档编号G01N21/88GK101975781SQ20101026694
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者冯科佳, 曹宇, 杨艳梅, 梁劲, 谢友顺, 赵立品, 黎万军 申请人:崇州君健塑胶有限公司
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