[实用新型]一种金属自粘标牌的自动检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器视觉和自动控制技术领域，特别是一种基于机器视觉技术，能自动对金属自粘标牌表面上金属自粘标牌的缺失、歪斜、偏移、翘曲等缺陷进行自动检测，并对不良品进行自动排除的智能自动检测装置。

背景技术

金属自粘标牌是一种新型包装装饰技术，该技术主要是在金、银、铜等贵金属板材上通过蚀刻等方式以得到图案或字符，其背面为强力胶水粘纸，其正面为移转膜。使用时撕去背面粘纸将标牌粘接在被装饰金属自粘标牌表面，再去除表面移转膜即可，是目前高端金属自粘标牌如名贵药品、化妆品、纪念币、珠宝及艺术品等包装盒上最主要的标牌种类，而且因为其工艺简单方便，是各种不干胶标贴、铝牌、铜牌、铁牌等的最佳替代金属自粘标牌，有着广泛的应用市场。

现有技术中的金属自粘标牌工艺主要存在以下缺陷：

一是照明光源。因为金属自粘标签为贵金属材料，其粘接表面一般也采用烤漆处理，近似镜面效果反光严重，采用常规照明方式容易在表面形成倒影。同时其材料不同，金属标签和背景的颜色也不同，现在一般照明均采用单色照明，其适用性很窄，很难得到对比度较好的图像；在国外也出现了采用三色照明方式，但其控制均为手动控制，即由人工来调节红、绿、蓝三种LED亮度，没有具体调节标准，只能由人工感觉控制，即不科学，也不方便。

二是传感器。因为被检测金属自粘标牌厚度差异很大，最厚超过230mm，最薄的不过2mm。而金属自粘标牌放置流水线皮带上而随之运动，皮带边缘上下抖动，如采用普通对射光电传感器，容易被皮带边缘抖动而误触发造成错误检测。而采用普通反射式光电传感器，又无法适应厚薄差异较大之金属自粘标牌。

三是相机、光源等位置调整。金属自粘标牌厚度差异很大，如金属自粘标牌表面不处于焦平面上，图像则模糊不清而无法检测。一般的解决方式是手动调整相机和光源位置，但在少批量多品种的实际生产中，造成很大工作量，也耽误了许多生产时间。另一种解决方式是采用国外进口的电动自动调焦镜头，但此类镜头特别昂贵，带来很大的设备成本，同时也无法控制光源的运动。

四是人工作业。在金属自粘标牌的粘接工序时，由于标牌超薄且图案字符之间连接较少或无连接，很容易造成字符或图案缺失、歪斜、偏移、翘曲等缺陷，严重影响金属自粘标牌外观，这在金属自粘标牌生产中是不允许的。目前在生产中均为人工目视检查，但由于图案为金属材质而反光严重，字符图案较多，金属自粘标牌种类很多，生产数量较大，容易造成视觉疲劳以致出现漏检、错检等现象，而且检测效率低下。目前在国内包装品生产企业中，尚无能够对此进行自动化检测装置。

因此，如何在工艺中实现自动检测此类缺陷，提高金属自粘标牌品质，降低生产成本，是包装企业采用金属自粘标牌的一个主要难题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于机器视觉技术的金属自粘标牌的自动检测装置，用于解决人工目视检查金属自粘标牌易出现漏检、错检等问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种金属自粘标牌的自动检测装置，包括照明光源、工业相机、流水线皮带、激光传感器、工控机、步进马达、排除气缸、滚珠丝杆和直线滑轨；

所述流水线皮带，用于在所述自动检测装置工作过程中传送金属自粘标牌。

所述照明光源放置在工业相机与流水线皮带之间，且所述工业相机与所述照明光源同轴线垂直于流水线皮带表面，所述照明光源用于成像时的照明；

所述工业相机通过设置的硬件触发端口与所述激光传感器的输出端连接，用于通过所述激光传感器获取触发传感，实现光学成像；所述激光传感器固定在所述流水线皮带上，使激光落在流水线皮带上的光电位于工业相机垂直轴心偏前处，用于保证每次采集到的图像的一致性；

所述工控机分别与工业相机、步进马达和排除气缸连接；

所述步进马达通过联轴器带动滚珠丝杆进行旋转，并驱动直线滑轨，所述直线滑轨上设有四个滑块，滚珠丝杆上的螺母通过连接块与直线滑轨和滑块组合使旋转运动转变为直线运动，从而通过连接杆带动工业相机进行上下运动；这里，可以将滚珠丝杆的螺母、直线滑轨和滑块的组合装置安装在一块连接板上，再通过连接板带动连接杆。

所述排除气缸安装在流水线皮带上，并通过电磁阀与所述工控机连接，用于对不良品进行排除。除排除气缸外，还可以采用其它能实现排除不良品功能的装置。

本实用新型中，照明光源、工业相机和激光传感器构成了图像采集装置，其用于实现光学成像和采集转换，并将采集到的图像信号传输给所述工控机。

所述工控机，即是工控PC机，用于实现系统控制及图像处理功能。