一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的制作方法

本发明涉及铝碗检测设备，尤其涉及一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备。

背景技术：

1、铝碗是由铝或铝合金制成的饮食器具，具备重量轻、导热性佳、耐腐蚀和可回收利用等特点，广泛应用于餐饮领域。成品铝碗内壁通常粘合有一层食品级防护薄膜，该薄膜的完整性直接决定铝碗的使用安全性与成品品质。因此，在铝碗出厂前，必须对其内壁膜层进行视觉检测，筛查膜层破损缺陷，保障成品品质达标。

2、随着智能制造技术的发展，机器视觉搭配ai智能识别算法的自动化检测方式已全面替代传统人工肉眼检测。目前搭载ai识别算法的铝碗内壁膜层视觉检测设备主要由固定支架、光电传感器、检测相机及配套光源组成。该设备一般安装于铝碗输送带上，在光电传感器检测到铝碗后，利用竖直朝下固定布置的相机配合光源对铝碗内壁膜层进行垂直拍摄，将采集的图像传输至ai算法系统，通过预训练的膜层缺陷识别模型比对分析，智能判定膜层是否存在缺陷，实现自动化、智能化检测。

3、然而，铝碗自重较轻，在输送过程中易受传送带振动、磨损不均及设备启停惯性影响，发生小幅轴向倾斜。现有设备的光源方向固定竖直向下，对于碗口处较为陡直的铝碗，即便仅发生轻微偏斜，也会导致内壁局部区域部分光照被碗口边缘遮挡（如图14状态），造成内壁整体图像明暗不均，使膜层缺陷难以辨识。此外，铝碗倾斜还会改变内壁不同位置与镜头的成像距离及角度，引发画面模糊、成像畸变等问题，进一步降低缺陷检测的精度。因此，亟需对现有设备进行改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有检测设备因铝碗倾斜导致内壁光照不均、成像模糊及畸变，影响膜层缺陷识别精度的问题，而提出的一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术：一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备，包括机体，还包括：

3、第一视觉检测机构，用于检测铝碗位置，并根据铝碗开口的形状和朝向识别铝碗倾斜角度和倾斜方向；

4、第二视觉检测机构，与第一视觉检测机构并列安装于机体内部，用于拍摄铝碗内壁以检测膜层破损缺陷，所述第二视觉检测机构包括固定安装于机体内部的十字滑台，所述十字滑台的底部滑动连接有安装板，所述安装板的下方装配有相机二和光源二，所述机体的底部固定安装有光电传感器二；

5、角度调节机构，设置于安装板和相机二之间，用于360°周向调节相机二和光源二的朝向；

6、第一视觉检测机构检测到铝碗倾斜时，通过十字滑台和角度调节机构配合，使相机二与光源二的工作轴线与铝碗中轴线重合。

7、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述角度调节机构包括固定于安装板底部的外壳，所述外壳的内部设置有球形件，所述球形件表面开设有两个垂直交叉的环形滑槽，球形件的顶部和底部分别通过两个环形滑槽滑动连接有上滑块和下滑块，所述上滑块与外壳内壁固定，所述下滑块的底部固定有连接柱，所述角度调节机构还包括两个推动单元。

8、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述上滑块的宽度与环形滑槽宽度相等，上滑块的长度比环形滑槽宽度大2cm-4cm，所述下滑块与上滑块形状大小一致。

9、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述推动单元包括转动连接于外壳内部的半圆条框和固定安装于外壳外侧的电机，两个所述半圆条框垂直布置，所述连接柱穿过两个半圆条框的交叉点，两个所述半圆条框转轴的轴线相交于球形件中心点。

10、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：还包括居中复位机构，所述居中复位机构包括滑动连接于外壳底部的定位套，所述外壳的内壁固定安装有气缸，所述气缸的伸缩端与定位套固定，所述连接柱底端固定有半球盖，所述相机二和光源二固定于半球盖底部。

11、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述电机和半圆条框之间设置有传动组件，所述传动组件包括滑动连接于外壳外侧的连接板，所述连接板的一侧设有弹簧，所述连接板的内部转动连接有滑动套接于电机驱动轴上的滑套，所述滑套和半圆条框转轴的相近端均固定有摩擦板。

12、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述定位套的顶部固定有推块，所述推块与连接板的接触面倾斜。

13、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：还包括显示结构，所述显示结构包括分别固定于球形件两个环形滑槽中的四个电极一，所述上滑块和下滑块的内侧均固定有两个电极二，所述电极一和电极二一一对应，所述机体的外侧安装有指示灯。

14、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述下滑块内部两个电极二之间通过导线连接，所述上滑块内部两个电极二与指示灯电性连接，处于不同环形滑槽中的两个电极一之间通过导线连接。

15、作为上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备的进一步描述：所述第一视觉检测机构包括固定安装于机体内部的相机一和光源一，所述机体的底部安装有光电传感器一。

16、综上所述，由于采用了上述技术一种自动拍照识别铝碗内壁膜层破损的检测设备，本发明的有益效果是：

17、1.本发明通过第一视觉检测机构预先检测铝碗的实际位置和倾斜角度，再通过十字滑台和角度调节机构配合，调节相机二和光源二的位置和朝向，使得铝碗在移动至第二视觉检测机构的检测工位时，铝碗轴线能够与相机二和光源二的工作轴线对齐，检测时光源二发出的光线能够无死角均匀照射在铝碗的整个内壁上，避免出现明暗不均，提高相机二拍摄的图像质量，从而提高缺陷检测精度，降低漏检率；

18、相机二光轴与铝碗轴线对齐，成像视角为标准正视角度，能使铝碗内壁形态还原准确，避免畸变干扰ai算法判断，并且相机二镜头景深范围以光轴为中心分布，光轴与铝碗轴线对齐后，铝碗内壁各处到镜头的距离基本统一，不会出现局部区域脱离景深，以及画面发虚的情况，进而增强了照片的清晰度，提高缺陷检测的精准度。

19、2.角度调节机构能在°方向任意调节相机二的角度，配合十字滑台的位置调节，能够确保相机二和光源二的工作轴线对铝碗轴线精准对齐，从而提高该设备的检测准确性。

20、不仅如此，通过控制气缸收缩带动定位套上移，可使定位套顶部开口与大直径的半圆条框拱起侧贴合，对该半圆条框进行锁定，在仅需使相机二在一个平面内偏转的情境下，提高相机二的定位精度。

21、3.相较于半圆条框全程通过电机驱动控制，本发明利用居中复位机构完成相机二、连接柱和半圆条框的复位能避免误差积累，使相机二复位精准。并且角度调节机构每次触发时，相机二都会从统一的竖直基准状态朝预定方向偏转，统一了每次角度调节的初始基准，极大简化了设备的角度控制逻辑与程序运算难度，有效提升铝碗内壁膜层缺陷检测的整体精度与设备运行可靠性。

22、4.相机二竖直朝下时，上滑块、球形件和下滑块竖直对齐，指示灯和所有电极一、电极二均串联与同一闭合回路中，处于发光状态。通过指示灯能够实时监测设备运行过程中相机二的状态，从而判断铝碗是否存在倾斜，若指示灯频繁闪烁，需及时排查铝碗生产线故障，避免铝碗膜层检测效率下降制约铝碗生产效率。