[0001] 本发明属于保温杯视觉检测技术领域，具体涉及一种基于视觉的杯体缺陷检测装置。

[0002] 保温杯作为我们日常生活中不可或缺的一部分，其设计的精巧和功能的多样性让我们无论是在炎炎夏日还是寒冷冬季都能享受到适宜的饮品温度。

[0003] 随着人们生活水平的日益提高，健身运动在日常生活中逐渐被普及。保温杯在健身运动中扮演着越来越重要的角色，特别是在维持良好的水分补给和保持饮品理想温度方面。因此，在健身时一般都会随身携带保温杯，特别是一些专业健身以及爱好健身的人士，去健身房都会携带保温杯等其它物品。

[0004] 但是，现有的保温杯在上述场景中进行使用时以及生产过程中时，存在以下缺陷：1、一些专业健身以及爱好健身的人士在健身时一般不仅要补充水分，还需要在水中添加各种物质以补充身体所需的能量，比如蛋白粉、电解质等。这些物质在冲配之前，需要先定量放置到水杯中，然后加水进行冲配，在添加的过程中这些粉类物质沉积在杯底，加水冲泡时容易结块，需要长时间的摇晃或者搅拌才能充分溶解在水中，十分的麻烦。

[0005] 2、健身过程中由于需要不断地补水，所以一般健身用的保温杯容积都比较大，在其它场景下进行使用时由于体积过大，不利于使用与携带。

[0006] 3、保温杯生产过程中，杯体生产完毕之后需要对其表面进行检测，判断其表面是否存在瑕疵，方便对劣质品进行筛选，但现有的检测装置在检测时一般是通过机械爪夹持或者吸盘吸附再旋转对杯体表面进行检测，但机械爪夹持以及吸盘吸附都会掩盖杯体的部分表体，导致这一部分表体无法被检测到，需要多次错位检测，使得检测效率较低，而且检测不连贯，会导致检测精度降低。

[0023] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

[0024] 如图9‑图16所示，一种基于视觉的杯体缺陷检测装置，用于对实施例一与实施例二中保温杯的杯体2进行检测，包括安装在检测平台上的CCD摄像机7以及夹持部8。

[0025] 实施例一：如图1‑图3所示，该装置用于检测杯体2，杯体2包括杯盖1、与杯盖1连接的杯体2以及设置于杯体2内腔的置物罩3。

[0026] 其中，置物罩3用于放置冲泡物，这里的冲泡物可以是粉状物、融水凝胶、液体、茶叶等常见用于与水混合进行饮用的材料，置物罩3磁吸方式悬浮在杯体2的内腔，在外力作用下置物罩3能够进行自转将冲泡物与水进行充分地混合，以提高各种物质溶于水的效率，方便用户进行饮用。

[0027] 参照附图3，置物罩3包括相互卡合的罩体31与罩盖32，同时罩盖32上均匀开设有通孔321，可通过在罩体31放置冲泡物，同时将罩盖32覆盖在罩体31将其封存，之后将置物罩3放置入杯体2，在与水混合的过程中，若是粉状物、融水凝胶、液体等可流动物质则可通过通孔321流出溶于水内；若是茶叶等不可流动物质，则水可通过通孔321进入到置物罩3内对其进行浸泡，之后再扩散而出，完成与水的融合；本实施例中以在置物罩3中放置粉状物为例进行描述。

[0028] 参照附图2‑图3，本实施例中，磁吸方式为对称嵌入于罩体31外侧壁的第一强磁柱4以及对称嵌入于杯体2内壁的第二强磁柱5，第一强磁柱4与第二强磁柱5极性相反，并且二者相对放置，之间留有间隙，可降低对水流的阻碍作用，同时避免滞留冲泡物，同时通过相反磁性相吸的原理，利用第一强磁柱4与第二强磁柱5之间横向磁吸力将置物罩3磁吸悬浮在横向对称设置的两组第二强磁柱5之间，形成一个无形的磁吸轴；从而在加水的过程中，在水流的冲击下，置物罩3会不断地绕磁吸轴翻转，将粉状物利用离心力经过通孔321逐步地散落在水中，减少结块的产生，使得冲泡物与水混合更加均匀，同时在使用者摇晃保温杯的过程中，在杯体2内来回流动的水同样会使得置物罩3不断地绕磁吸轴翻转，从而充当一个搅拌转子的作用，使得冲泡物在水中溶解速率更高，提高冲泡效率，使用更加便利；并且磁吸的方式也便于拆卸，方便取下进行清洗。

[0029] 在其它实施例中，第一强磁柱4与第二强磁柱5之间可直接接触设置，可根据具体需要进行设置。

[0030] 在本实施例中，第二强磁柱5在杯体2内设置有三组，分别设置在杯体2的顶部、中部以及底部，在放置置物罩3时，能够根据不同的冲泡物选择不同的放置位置。例如，放置粉状物等可流动物质时，可选择放置在中部或者顶部，方便充分溶解，同时摇晃搅拌时搅拌范围更广；在放置茶叶等不可流动的浸泡物时，可放置在底部，以便与水充分接触，同时在水不断减少时也不会出现与水不接触的现象。

[0031] 当然，在其它实施例中，第二强磁柱5在杯体2内至少设置一组，可根据需要设置在杯体2的顶部、中部以及底部。

[0032] 参照附图3，在本实施例中，为了便于定量拿取粉状物，罩体31的高度大于置物罩3整体高度的四分之三，提高其放置粉状物的容积，能够更好地满足用户需求，并且罩体31为透明塑料材质一体注塑成型，同时罩体31外表面一体成型有刻度线311，用户能够准确的把握粉状物溶水量，使得与混合之后的饮料口感更佳，满足用户的各种需求。

[0033] 其中，塑料材质为聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、Trita共聚酯、丙烯腈‑苯乙烯共聚物（AS）以及ECOZEN中的一种，本实施例采用Trita共聚酯。

[0034] 进一步的，为了保证粉状物的充分溶解，罩盖32为金属材质冲压一体成型，且质量大于罩体31的质量，这样在置物罩3不断翻转之后，在重力的作用罩盖32作为较重的一端则会翻转至底部，朝向杯底，从而方便将其内部的物质通过通孔321完全倾泻在水中，避免在其内部滞留，同时茶叶等不流动物质也能更好地与水进行接触。

[0035] 其中，金属材质为不锈钢、铝合金、铜合金以及钛合金中的一种，本实施例采用不锈钢。

[0036] 当然，在其它实施例中，罩体31与罩盖32可自由选择其它合适的材料，包括但不限于塑料与金属材料，同时二者材料可相同也可不同。

[0037] 参照附图1，杯体2上环套有弹性防滑套6，使得用户拿取更加舒适，同时起到防滑的作用，避免拿取时脱手。

[0038] 实施例二：如图4‑图8所示，本实施例与实施例一基本相同，区别仅在于：
参照附图4，该装置用于检测杯体2，杯体2为分段式结构，由杯口部21、中段部22以及底托部23相互之间通过螺纹连接而成，在需要容积较小的保温杯时，则可以将中段部22取下，将杯口部21与底托部23进行组装，形成一个全新小容量的保温杯，更加方便携带，同时满足当前需求，使得该保温杯使用场景更加广泛，以满足用户的各种需求。

[0039] 参照附图5‑图7，杯口部21顶部一体成型有与杯盖1进行连接的杯口211，且底部内壁开设有第一螺纹槽212，中段部22顶部一体成型有第一螺纹口221，且底部内壁开设有第二螺纹槽222，底托部23顶部一体成型有第二螺纹口231，并且第一螺纹槽212与第二螺纹槽222完全一致，第一螺纹口221与第二螺纹口231完全一致，使得杯口部21、中段部22以及底托部23之间可任意选择两两进行组合，进而可在用户需要时，将杯口部21、中段部22以及底托部23组合形成一个大容积的杯体2；将杯口部21与底托部23组合形成小容积的杯体2（如附图8所示）。

[0040] 参照附图4‑图8，为了与置物罩3磁吸连接，可在杯口部21、中段部22以及底托部23内均对称嵌入有与第一强磁柱4相匹配的第二强磁柱5，这样无论在使用大容积的杯体2或者小容积的杯体2时均可磁吸置物罩3。

[0041] 进一步的，本实施例中，中段部22在第一螺纹口221底口处一体成型有第一凸环223，并且底托部23在第二螺纹口231底口处一体成型有第二凸环232，并将弹性防滑套6套在第一凸环223与第二凸环232之间，可将杯口部21、中段部22以及底托部23之间的螺纹连接缝隙进行遮盖（如附图8左所示），提高美观度，同时也提高保温性能；同时由于弹性防滑套6可根据杯体的形状进行适当的形变，使用由杯口部21与底托部23组合形成小容积的杯体2时，弹性防滑套6也可环套在杯体2上，对螺纹连接缝隙进行遮盖（如附图8右所示），提高美观度，同时也提高保温性能。

[0042] 当然，在其它实施例中，可不设置第一凸环223与第二凸环232，可根据加工以及工艺需求进行选择。

[0043] 实施例三：参照附图9，CCD摄像机7在检测平台侧面以及底部分别设置有一组，同时在CCD摄像机7的拍摄端均安装有光学镜头76，同时在顶部支架上通过环形支架77安装有环形光源
78，并且环形光源78环绕在夹持部8外围，可在检测时对杯体2四周进行照面，提高拍摄清晰度。

[0044] 参照附图9以及图12，为了使检测平台侧面的CCD摄像机7能够扩大检测范围，检测平台上固定安装有直线轨道支板71，并在直线轨道支板71上滑动安装有滑座72，同时在直线轨道支板71上固定安装有第一伺服电机74，通过在滑座72上固定安装有螺母座73，并在第一伺服电机74动力输出端通过联轴器传动连接有与螺母座73螺纹连接的丝杆75，可利用第一伺服电机74带动丝杆75进行转动，进而利用螺母座73在丝杆75上的往复移动来带动CCD摄像机7、光学镜头76以及滑座72沿着直线轨道支板71上的轨道进行直线移动，扩大CCD摄像机7的检测范围，使其对杯体2的检测更加全面。

[0045] 其次，位于检测平台底部的CCD摄像机7通过可调节倾角支架仰视设置，使其可穿过检测平台的中心通孔对杯体2底部进行视觉检测。

[0046] 参照附图10以及图11，夹持部8包括对杯体2进行磁吸限位的磁吸爪机构以及用于对磁吸爪组件进行驱动的周向推送机构。

[0047] 具体参照附图11，磁吸爪机构包括夹持支座81、横向交错滑动安装于夹持支座81内的磁吸支爪82以及固定嵌入于磁吸支爪82底端的磁吸部83，同时磁吸部83与第二强磁柱5的极性相反，从而可通过磁吸力对杯体2进行检测夹持，与杯体2不产生直接接触，不会掩盖杯体2的表体。

[0048] 在本实施例中，磁吸部83为柱形磁铁，可节约成本。

[0049] 当然，在其它实施例中，磁吸部83可选择电磁铁，在吸附杯体2时通电，检测完毕拿取时则断电，使得拿取更加便利，相较于使用柱形磁铁，不需要使用较大力度的夹持爪。

[0050] 进一步的，磁吸支爪82通过在其顶部一体成型有定位滑杆84，并在夹持支座81两端对称开设滑槽86，并将定位滑杆84滑动插入滑槽86内部，之后在夹持支座81侧面与滑槽86相连通螺纹连接定位螺栓85，可通过在滑槽86内部相对滑动两组定位滑杆84，来改变两组磁吸支爪82之间的间距，提高其适配性，可磁吸不同口径的杯体2，在调节之后，可通过旋转定位螺栓85对定位滑杆84进行位置固定，使其在使用时不会轻易移动，保证使用稳定性。

[0051] 具体参照附图10，其中，周向推送机构包括转动安装于顶部支架上的旋转支座88、固定安装于旋转支座88上的推送气缸87以及垂直安装于顶部支架上的第二伺服电机810，通过在第二伺服电机810动力输出端通过联轴器传动连接有驱动齿轮811，同时旋转支座88顶部固定套接有与驱动齿轮811相啮合的从动齿圈89，可利用第二伺服电机810经过相啮合的驱动齿轮811与从动齿圈89带动推送气缸87整体进行周向转动，同时将夹持支座81固定安装于推送气缸87的动力输出端上，进而可带动磁吸在磁吸支爪82的杯体2进行周向转动，使得CCD摄像机7可以不间断地连续对杯体2表面360°环绕检测，无需多次检测，提高检测效率的同时，检测连贯，使得检测精度提高，同时推送气缸87可通过其动力输出端的伸缩来控制磁吸支爪82进入或者脱离杯体2的内部，避免对杯体2的移动产生阻碍。

[0052] 参照附图13以及图14，为对杯体2进行拿取，本实施例还设置有输送部9，其包括固定安装在生产支架上的直线支座91、对称滑动安装于直线支座91上的支臂滑座92以及对称安装于两组支臂滑座92上的第一气动夹持爪93与第二气动夹持爪94，两组支臂滑座92之间通过安装有定位螺杆95来调节其之间的间距，使得第一气动夹持爪93与第二气动夹持爪94可刚好放置在检测平台的两侧，同时能够分别夹持未检测的杯体2以及检测完成的杯体2，同时在直线支座91底部固定安装有直线驱动气缸96，并将直线驱动气缸96的动力输出端固定安装在其中一个支臂滑座92底部，可利用直线驱动气缸96经过支臂滑座92推动第一气动夹持爪93与第二气动夹持爪94同步运动，进而完成未检测的杯体2与检测完成的杯体2的交替位移传输。

[0053] 根据上述结构，本实施例在对杯体2进行检测时，首先通过输送线10将开口朝上的杯体2等距离逐个向检测平台进行输送，在杯体2输送至第一气动夹持爪93的夹持范围后，则输送线10停车，同时启动第一气动夹持爪93对杯体2进行夹持，紧接着直线驱动气缸96动力输出端回缩，将杯体2移动至推送气缸87动力输出端的正下方，之后推送气缸87动力输出端伸长推送磁吸支爪82探入杯体2内部，利用磁吸部83与第二强磁柱5的磁性吸附完成对杯体2的夹持，同时控制第一气动夹持爪93放松夹持爪，并通过直线驱动气缸96伸长动力输出端将其复位，同时第二气动夹持爪94复位至可以夹持被磁吸的杯体2四周；其次，通过检测平台侧面以及底面设置的CCD摄像机7对杯体2表面进行视觉检测，并将拍摄画面传输至视觉检测系统对拍摄结果进行分析，同时第二伺服电机810可经过驱动齿轮811与从动齿圈89带动磁吸支爪82进行周向旋转，同步地可带动被磁吸的杯体2进行旋转，从而连续不间断地对杯体2表面进行全面的检测，保证检测精准性；
最后，在检测完毕之后，则利用第二气动夹持爪94夹持检测完成的杯体2，同时推送气缸87动力输出端回缩将磁吸支爪82抽离杯体2内部，则另一侧的第一气动夹持爪93夹持通过输送线10输送而来未检测的杯体2，之后直线驱动气缸96动力输出端回缩，两个杯体
2同步完成位移，被检测完成的则输送至分拣线11进行分拣，未检测的则重复上述步骤，周而复始地完成一个又一个杯体2的检测。

[0054] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。