一种用于容器检测的开孔背光源系统的制作方法

1.本实用新型涉及视觉检测所用光源领域，具体涉及一种用于容器检测的开孔背光源系统。


背景技术：

2.pet容器和pe容器产品目前越来越深受消费者追捧，如pet容器在饮料行业、乳制品行业、调味品行业及高端化妆品行业得到了广泛的应用。这类容器在生产的过程中容易出现黑点、异物、杂质等异常缺陷，不仅会影响容器的外观，还会使消费者因容器质量问题进而对容器内产品的质量产生怀疑，影响消费者购买欲。所以对此类容器的检测也受到生产厂家的重视。通常，对这类容器的检测离不开背光源，背光源光源优质，设计合理可对容器检测起到一个非常好的辅助作用。一般的背光源基本都是一个矩形的发光面，相机设在背光源的一侧，难以平衡光源的均匀度，对容器的检测效果有一定影响。


技术实现要素：

3.本实用新型目的在于解决现有技术中的问题，提出一种用于容器检测的开孔背光源系统，将背光源进行开孔处理，实现大幅面均匀照明提高容器检测的光线环境质量，相机从背光源镂空部拍摄可以拍摄到更优质产品图片。
4.本实用新型提供了一种用于容器检测的开孔背光源系统，包括一背光源、一背板和一固定框，其特征在于：所述背板通过所述固定框固定在所述背光源背面，所述背光源和所述背板上有一贯通的镂空部位，所述背板远离所述背光源一面设置有一固定装置，所述固定装置设置在镂空部位外沿处，所述固定装置上有一中心为圆孔的遮光片，所述遮光片与所述固定装置活动连接。
5.优选的，所述背光源的高度设置以被测产品高度为基准，背光源的高度设置为被测产品高度的2～2.5倍。
6.优选的，所述开孔背光源系统还包括一与所述背光源连接的控制装置，所述控制装置包括一电源，一反馈模块，一过压保护模块和一控制模块。所述反馈模块与所述背光源串联接地，用于测定流过所述背光源的电流并转化为信号反馈至所述控制模块；所述过压保护模块分别与所述背光源和所述控制模块相连，用于检测所述背光源是否过压并反馈信号给控制模块；所述控制模块包含一控制器，一存储器和一微处理器。所述控制器输入端接电源输出端和微处理器输出端，输出端接所述背光源，用于控制向背光源供电的通断情况和输入背光源的电流大小；所述存储器用于存储背光源亮度对应的量化后的电流值和时间长度信息；所述微处理器用输入端连接存储器，反馈模块和过压保护模块，用于接收反馈模块和过压保护模块的信号并与存储器输出的信息进行比较，将对应调控信息输出到控制器，完成对背光源亮度的控制。
7.优选的，所述固定装置内侧设置有凹槽，所述遮光片的尺寸与所述固定装置尺寸一致，所述遮光片与所述固定装置通过凹槽进行连接。
8.优选的，所述固定装置开口一端设置可开合的活动块，所述活动块长度大于所述固定装置厚度。
9.优选的，所述遮光片近背光源一面设置一层反光膜。
10.优选的，所述镂空部位内壁设置一透明的内圈壳套。
11.优选的，所述镂空部位设置在所述背光源中轴线上的三分之一处，所述镂空部位的尺寸设置大于常见的相机镜头外尺寸。
12.优选的，所述微处理器为单片机或plc。
13.优选的，所述电源和所述控制器之间有一电流开关，用于控制背光源的开启和关闭。
14.优选的，所述控制装置还包括一设备操作平台，所述操作平台电连接所述电流开关和所述存储器，所述操作平台用于用户进行参数设定和输入对所述电流开关的操作指令。
15.本实用新型的有益效果：本实用新型通过将背光源开一固定镂空部位，相机通过镂空部位进行拍摄，使拍摄的图像各方位光照均匀，避免明暗不同的情况影响检测效果。本实用新型还在镂空部位背面设有固定装置，在固定装置上放置与其活动连接的遮光片，遮光片中心为一圆孔，在实际工作中可以根据不同的相机镜头尺寸需求更换圆孔尺寸对应的遮光片即可，不需要更换背光源，可以节约更换步骤和资源。同时，本实用新型设置一套与背光源连接的控制装置，可以通过人为设定背光源亮度和预设时间，达到对背光源亮度自动调控，为容器检测提供了一种优质的光源辅助。
附图说明
16.图1为本实用新型的一种用于容器检测的开孔背光源系统的结构示意图；
17.图2为本实用新型的一种用于容器检测的开孔背光源系统背面结构图；
18.图3为本实用新型的一种用于容器检测的开孔背光源系统正面结构图；
19.图4为本实用新型的背光源亮度控制装置的模块图。
20.图中：1-背光源，2-相机，3-被测产品，4-固定框，5-固定装置，6-活动块，7-遮光片，8-背板，9-内圈壳套，101-控制器，102-反馈模块，103-电流开关，104-储存器，105-微处理器，106-过压保护模块，107-操作平台。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.参阅图1和图2，本实用新型提供了一种用于容器检测的开孔背光源系统，包括一背光源1、一背板8、一固定框4以及与背光源连接的控制装置。其中，背板8与背光源1背面用固定框4固定在一起形成一个整体，在背板8和背光源1的预定位置一处上设置一贯通的镂空部位，需要说明的是，所述镂空部位可以设计为任意形状，优选的如本实施例所示，镂空部位可以设计为矩形，矩形符合大众审美且方便日常操作。优选的，所述镂空部位设置沿着
背光源1的中轴线对称，背光源1两侧的部分光源对中间镂空部位缺失掉的光源进行补充，可以使光源分布均匀，避免镂空部位出现阴影，从而使得相机2拍摄的图片更清晰。优选的，镂空部位设置在背光源1中轴线的1/3处，这是考虑到目前市场中95％的包装产品高度在350mm或以内，检测包装产品通常以直线输送形式，相机拍摄时需要以水平向上10
°
到15
°
方向拍摄才能使包装被测物发生畸变最小和输送线在视野范围内呈水平直线，符合相机2本身的视场角的辐射范围。背板8远离背光源1一面的镂空部位上设置有一固定装置5。结合图3，在固定装置5上设置有一带圆孔的遮光片7，支架内侧设置有凹槽，所述遮光片7的尺寸与所述固定装置5尺寸一致，所述遮光片7与所述固定装置5通过凹槽进行活动连接。所述遮光片7厚度与凹槽尺寸吻合，遮光片可以沿固定装置的开口处进入并推送到底部。遮光片7的圆孔设置在遮光片7中心处，圆孔大小可以根据实际相机2镜头尺寸匹配设置。当相机2镜头尺寸发生改变时，将遮光片7 从固定装置5取出，更换一个圆孔尺寸与相机2镜头尺寸匹配的遮光片7重新放入固定装置5即可。需要说明的是，镂空部位的大小通常设置比常见的相机2 镜头外尺寸大，便于后续针对不同镜头尺寸的相机2，在不更换背光源1的情况下更换遮光片7就能正常拍摄的目的。
23.在所述遮光片7近背光源1一面设置一层反光膜。即在遮光片7一面喷涂一层反光膜，在放置遮光片7的时候将带有反光膜的一面靠近背光源1。由于背光源1镂空部位处不发光，会导致被测产品3在该位置光线偏暗产生盲区，增加反光膜可以将其他地方照射/反射过来的光线再次反射出去提高开孔处亮度。所述镂空部位内壁设置一透明的内圈壳套9。内圈壳套9可以保护背光源1的开孔位置，防止细小灰尘由开孔处进入背光源1内部影响其正常发光，采用透明材料制作内圈壳套9可以提高镂空部位四周的背光源1光线的透过率，与反光膜配合可以有效避免背光源1镂空部位处因光线不足形成暗区，相机2成像不清晰的问题。在所述固定装置5的开口两端设置可开合的活动块6，其中活动块 6长度大于所述支架厚度，活动块通常以卡扣结构或螺纹结构与固定装置结合在一起，与固定装置5配合使用使遮光片7不发生位置迁移。
24.优选的，所述背光源1的高度设置以被测产品3的高度为基准，背光源1 的高度设置为被测产品3高度的2～2.5倍。进一步优选的，背光源1的高度设置为被测产品3高度的2倍。考虑设备物距为约为500mm(设备限宽)，保证直径为1000mm的圆周范围内，相机2可以获得清晰的且均匀的光照强度，通过实验计算得出光源的高度为2倍被测物最为合适。需要说明的是，根据实际情况以及不同需求，背光源高度与被测产品高度的比值可以灵活变动。
25.如图4所示，本实用新型的开孔背光源系统还包括与背光源相连接的一套控制装置，所述控制装置包括一电源，一反馈模块102，一过压保护模块106和一控制模块。所述反馈模块102与所述背光源1串联接地，用于测定流过所述背光源1的电流并转化为信号反馈至所述控制模块。所述过压保护模块106分别与所述背光源1和所述控制模块相连，用于检测所述背光源1是否过压并反馈信号给控制模块，设置过压保护模块106可以对电路中的背光源1起到一定的保护作用，防止送电异常时在极短的时间内对背光源1造成损坏。所述控制模块包含一控制器101，一存储器104和一微处理器105；所述控制器101输入端接电源输出端和微处理器105输出端，输出端接所述背光源1，用于控制向背光源1供电的通断情况和输入背光源1的电流大小，控制器101内包含多条并联而成的控光支路，每一控光支路由一电阻和一电子开关串联而成，用于调整电流大小。所述存储器104用于存储背光源1亮度对
应的量化后的电流值和时间长度信息；所述微处理器105的输入端连接存储器104、反馈模块102和过压保护模块106，用于接收反馈模块102和过压保护模块106的信号并与存储器 104输出的信息进行比较，将对应调控信息输出到控制器101，完成对背光源1 亮度的控制。
26.优选的，所述微处理器105为单片机或plc。单片机也被称为单片微控器，属于一种集成式电路芯片，具有强大的数据处理功能，在工业控制领域得到广泛应用。plc又名可编程逻辑控制器，是一种在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，其可靠性高，编程容易，组态灵活。
27.所述控制装置还包括一设备操作平台107和一电流开关103，所述电流开关 103用于控制背光源1的开启和关闭。所述操作平台107电连接所述电流开关 103和所述存储器104，所述操作平台107用于用户进行参数设定和输入对所述电流开关103的操作指令。操作平台107与电流开关103连接，用户可以在操作平台107上输入指令，操作平台107生成信号传输到电流开关103处，所述电流开关103可为电子开关，接收到操作平台107的信号后自动断开或连接。操作平台107与存储器104连接，可以将用户在操作平台107上输入参数进行存储。
28.本实用新型通过在背光源1上设置一镂空部位，相机2可以从镂空部位进行拍摄成像，可以得到光照度均匀清晰的图像，有利于接下来的比对判断。在背板8后远离背光源1处设置一固定装置5对应该镂空部位，固定装置5上有与其活动连接的遮光片7遮光片7中心为一圆孔，圆孔尺寸可以通过更换遮光片7调整，从而根据实际情况调整相机所需的孔径大小。为了提供优质的光源，背光源1还连接了一控制光源明暗的装置，用以调整光源亮度和发光时间。
29.上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，根据本实用新型各个技术特征进行的其他变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。