一种包装盒印刷质量不间断检测平台技术领域
本发明涉及包装印刷设备领域，具体的说是一种包装盒印刷质量不间断检测平
台。
背景技术
产品包装盒表面印刷过程往往受到环境湿度、设备精度、操作误差等因素的干扰，
会有个别产品的印刷质量达不到要求，因此印刷质量的检测是产品包装盒生产过程中的一
个重要环节。目前国内大部分制造厂采用人工检测的方式，劳动量大，速度慢，很难满足在
线检测要求，且检测结果误差率高。
中国专利公布的公告号为CN104096686A的一种产品包装盒表面印刷质量自动检
测装置，其能够实现产品包装印刷盒的自动化检测，减轻了工人的劳动强度，但该专利的设
计只能对包装盒上表面图像进行采集，因而只能判断包装盒上表面的印刷质量，但众所周
知，产品包装盒的六个外表面一般都会有印刷图案，所以该设计无法准确判断包装盒表面
是否全部都无缺陷，已不能满足对包装盒表面印刷质量的检测。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种包装盒印刷质量不间断检测平台，
其能够代替人工对包装盒表面印刷质量进行准确检测，且避免了每次只能检测一个包装盒
上表面而导致无法准确判断包装盒表面印刷质量的缺陷，同时可减少检测过程中传送机构
的停留时间，做到近似不间断检测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种包装盒印刷质量不间断检测平
台，包括工业控制计算机、与工业控制计算机电连接的传送机构、检测装置和剔除装置；
所述的工业控制计算机内存入有标准图像模板，工业控制计算机可采集下述一号
彩色工业相机、二号彩色工业相机、三号彩色工业相机以及四号彩色工业相机拍摄到的图
像，并将采集到的图像与标准图像模板通过软件进行对比分析。所述的各彩色工业相机采
用高分辨率彩色CCD相机，其采集帧率高，色彩还原准确。
所述的传送机构为常规皮带输送机，所述传送机构用于传送需要进行检测的待检
产品；
所述的检测装置包括检测支架、左右检测机构、前后检测机构、上检测机构和下检
测机构；
所述的检测支架包括位于检测支架左右两侧且固定在地面的左右支架、位于检测
支架中部前后两侧的前后支架、连接在左右支架之间的第一支板、以及连接在前后支架之
间的第二支板，所述的第一支板与第二支板之间呈十字交叉状布置。
所述传送机构中部至少并列固定有两个检测装置，两个检测装置包括一号检测装
置以及位于一号检测装置后方的二号检测装置，且一号检测装置与二号检测装置的左右支
架均分别位于传送机构的左右两侧，所述检测支架的前后支架下端面均位于传送机构上
方，在传送机构上运动的待检产品从左右支架中间经过检测支架。
所述的左右检测机构包括竖直固定在左右支架内侧面的一对一号竖直气缸、分别
与一对一号竖直气缸顶部相固连的一对一号水平气缸、与一对一号水平气缸顶部相固连的
一对一号吸盘，以及位于左右支架内侧面上部的一对一号彩色工业相机；一号竖直气缸同
步伸缩带动一号水平气缸同步上下运动，一号水平气缸同步伸缩带动一号吸盘相互靠近或
远离；初始状态下，一号竖直气缸与一号水平气缸均处于完全收缩状态，当需要对待检产品
进行检测时，使传送机构开始运动以传送各待检产品，此时，一号检测装置与二号检测装置
的一号竖直气缸均伸出从而带动一对一号水平气缸同步上升到传送机构上端后停止运动，
待第一个待检产品进入一号检测装置的左右检测机构区域，则传送机构停止运动，此时一
号检测装置的一号水平气缸同步伸出，一对一号吸盘相互靠近直至吸住待检产品左右两侧
面后，一号水平气缸停止运动，接着一号竖直气缸继续伸出，待检产品在一对一号吸盘作用
下脱离传送机构并竖直向上运动，此时传送机构重新运动，接着，被夹住的待检产品前后两
侧面经过下述前后检测机构的一对二号彩色工业相机时，一号竖直气缸停止伸出；此时，传
送机构上的下一个待检产品经过二号检测装置，二号检测装置再重复一号检测装置的工
作。
所述的前后检测机构包括水平固定在前后支架下端面两侧的一对二号水平气缸、
分别与一对二号水平气缸顶部相固连的一对二号竖直气缸、与一对二号竖直气缸顶部相固
连的一对二号吸盘，以及位于前后支架内侧面下部的一对二号彩色工业相机；一对二号水
平气缸同步伸缩带动一对二号竖直气缸相互靠近或远离，一对二号竖直气缸同步伸缩带动
一对二号吸盘同步靠近或远离；初始状态下，二号水平气缸与二号竖直气缸均处于完全收
缩状态，工作时，当被一号检测装置与二号检测装置夹持住的待检产品在各自左右检测机
构作用下，其前后两侧面经过二号彩色工业相机时，二号彩色工业相机采集待检产品前后
两侧的图像并将图像信号传输到工业控制计算机，接着，一对二号水平气缸与一对二号竖
直气缸同步伸出，直至一对二号吸盘吸紧待检产品前后两侧为止，此时，一号竖直气缸与一
号水平气缸同步收缩到最短，且一号吸盘脱离待检产品左右两侧，接着，一对二号竖直气缸
同步收缩以带动待检产品竖直向上运动，直至待检产品的左右两端面经过上述左右检测机
构的一号彩色工业相机时，一对二号竖直气缸同步停止运动，一号彩色工业相机采集待检
产品左右两侧面的图像并将图像信号传输到工业控制计算机，接着，一号检测装置先于二
号检测装置放下待检产品使其重新进入传送机构中以被传送到下一工序，且一号检测装置
再夹取下一个经传送机构传送过来的待检产品，二号检测装置后于一号检测装置，重复一
号检测装置的上述工作，重新夹取经传送机构传送过来的未被一号检测装置采集过图像的
待检产品。
所述各左右检测机构的作用是将待检产品从传送机构上取出到二号彩色工业相
机处，以使二号彩色工业相机采集待检产品前后两侧面的图像，且左右检测机构还检测待
检产品左右两侧图像。
所述各前后检测机构的作用是将待检产品从二号彩色工业相机处送到左右检测
机构的一号彩色工业相机处，以使一号彩色工业相机采集待检产品左右两侧面的图像，且
前后检测机构还检测待检产品前后两侧图像。
所述的上检测机构为三号彩色工业相机，所述的三号彩色工业相机固定在检测支
架上端中部；在待检产品上下运动的全过程中，三号彩色工业相机采集待检产品上端面的
图像并将图像信号传输到工业控制计算机。
所述的下检测机构包括水平固定在前后支架中前支架上的三号水平气缸、以及安
装在三号水平气缸顶部的四号彩色工业相机，初始状态下，三号水平气缸处于完全收缩状
态，此时下检测机构不影响待检产品的上下运动，当被一号检测装置与二号检测装置夹持
住的待检产品位于二号彩色工业相机处时，三号水平气缸伸出使得四号彩色工业相机位于
待检产品下方，四号彩色工业相机采集待检产品下端面的图像并将图像信号传输到工业控
制计算机。
三号水平气缸位于二号彩色工业相机上方；且当一号竖直气缸伸出到最长时，一
号彩色工业相机仍位于一号水平气缸上方。
所述剔除装置位于检测装置后部，且剔除装置包括水平固定在传送机构右侧的剔
除气缸、以及固定在剔除气缸顶部的推送板。当检测装置检测过待检产品后，工业控制计算
机判断上述待检产品是否存在缺陷，若存在缺陷，则当该待检产品在传送机构上经过剔除
装置时，则工业控制计算机发送一个电信号给剔除装置，使剔除气缸伸出，推送板将有缺陷
的待检产品推出传送机构，无需进行人工剔除，省时省力。
作为本发明另一技术方案，所述的一号水平气缸顶部和二号竖直气缸顶部固连有
机械手，各气缸由液压缸代替，机械手能够抓取更重的物体，液压缸能够承受更大的力，因
而该方案使得本发明能够检测更重的包装盒，比如铁质包装盒。
上述过程中的各气动元件、液压元件、电动元件、传感器以及照相机等均由工业控
制计算机自动控制作业。
优选的，所述的检测支架为耐磨金属材质制成。所述的金属材质可以是30CrMo高
强度铬钼钢。由于本发明的传送机构中部并列固定有两个检测装置，所以对待检产品近似
做到了不间断检测，但是由于检测支架将会更加频繁的受到包装盒的承载重力，这样对于
检测支架具有较大的负荷压力，久而久之容易造成检测支架的各前后支架与左右支架的弯
曲变形，使得各相机无法准确的对准包装盒各个面，影响检测结果，而本发明将检测支架设
计为30CrMo高强度铬钼钢材质，则有效的避免了检测支架的弯曲变形，使得检测结构更加
精确。
有益效果：
(1)本发明利用工业控制计算机和彩色工业相机配合，利用彩色工业相机对待检
产品的面都进行图像采集，再通过工业控制计算机与标准模板图像进行对比来分析产品是
否合格，全过程自动化无需人工操作，极大的减轻了工人的劳动强度，提高了生产率
(2)本发明能够对待检产品的六个外表面均进行图像采集，从而使得本发明能够
更加准确的判断待检产品是否合格，减少了判断的错误率。
(3)输送待检产品的本发明传送机构中部并列固定有两个检测装置，两个检测装
置不同步的对传送机构上的不同待检产品进行检测，当第一个待检产品被第一个检测装置
检测时，传送装置继续运动使下一个待检产品被第二个检测装置检测，接着第三个待检产
品再被第一个检测装置检测，从而交替工作，全程中，传送机构因产品检测停留时间很短，
对待检产品近似做到了不间断检测。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体连接示意图；
图2是本发明两个检测装置并列固定在传送机构中部的示意图；
图3是本发明检测装置的结构示意图；
图4是本发明检测支架的结构示意图；
图5是图3中当待检产品位于二号彩色工业相机处的B-B方向位置示意图；
图6是图3中当待检产品位于二号彩色工业相机处的A-A方向位置示意图；
图7是图3中当待检产品位于一号彩色工业相机处的B-B方向位置示意图；
图8是图3中当待检产品位于一号彩色工业相机处的A-A方向位置示意图；
图9是本发明剔除装置处的结构示意图；
图中：工业控制计算机1、传送机构2、检测装置3、待检产品4、剔除装置5、一号检测
装置3a、二号检测装置3b、检测支架31、左右检测机构32、前后检测机构33、上检测机构34、
下检测机构35、左右支架311、前后支架312、第一支板313、第二支板314、一号竖直气缸321、
一号水平气缸322、一号吸盘323、一号彩色工业相机324、二号水平气缸331、二号竖直气缸
332、二号吸盘333、二号彩色工业相机334、三号彩色工业相机341、三号水平气缸351、四号
彩色工业相机352、剔除气缸51、推送板52。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结
合实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种包装盒印刷质量不间断检测平台，包括工业
控制计算机1、与工业控制计算机1电连接的传送机构2、检测装置3和剔除装置5；
所述的工业控制计算机1内存入有标准图像模板，工业控制计算机1可采集下述一
号彩色工业相机324、二号彩色工业相机334、三号彩色工业相机341以及四号彩色工业相机
352拍摄到的图像，并将采集到的图像与标准图像模板通过软件进行对比分析，并发送电信
号以控制剔除装置5工作。所述的各彩色工业相机采用高分辨率彩色CCD相机，其采集帧率
高，色彩还原准确。
所述的传送机构2为常规皮带输送机，所述传送机构2用于传送需要进行检测的待
检产品4；
如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种包装盒印刷质量不间断检测平台，
所述的检测装置3包括检测支架31、左右检测机构32、前后检测机构33、上检测机构34和下
检测机构35；
所述的检测支架31包括位于检测支架31左右两侧且固定在地面的左右支架311、
位于检测支架31中部前后两侧的前后支架312、连接在左右支架311之间的第一支板313、以
及连接在前后支架312之间的第二支板314，所述的第一支板313与第二支板314之间呈十字
交叉状布置。
所述传送机构2中部至少并列固定有两个检测装置3，两个检测装置3包括一号检
测装置3a以及位于一号检测装置3a后方的二号检测装置3b，且一号检测装置3a与二号检测
装置3b的左右支架311均分别位于传送机构2的左右两侧，所述检测支架31的前后支架312
下端面均位于传送机构2上方，在传送机构2上运动的待检产品4从左右支架311中间经过检
测支架31。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明所述的一种包装盒印刷质量
不间断检测平台，所述的左右检测机构32包括竖直固定在左右支架311内侧面的一对一号
竖直气缸321、分别与一对一号竖直气缸321顶部相固连的一对一号水平气缸322、与一对一
号水平气缸322顶部相固连的一对一号吸盘323，以及位于左右支架311内侧面上部的一对
一号彩色工业相机324；一号竖直气缸321同步伸缩带动一号水平气缸322同步上下运动，一
号水平气缸322同步伸缩带动一号吸盘323相互靠近或远离；初始状态下，一号竖直气缸321
与一号水平气缸322均处于完全收缩状态，当需要对待检产品4进行检测时，使传送机构2开
始运动以传送各待检产品4，此时，一号检测装置3a与二号检测装置3b的一号竖直气缸321
均伸出从而带动一对一号水平气缸322同步上升到传送机构2上端后停止运动，待第一个待
检产品4进入一号检测装置3a的左右检测机构32区域，则传送机构2停止运动，此时一号检
测装置3a的一号水平气缸322同步伸出，一对一号吸盘323相互靠近直至吸住待检产品4左
右两侧面后，一号水平气缸322停止运动，接着一号竖直气缸321继续伸出，待检产品4在一
对一号吸盘323作用下脱离传送机构2并竖直向上运动，此时传送机构2重新运动，接着，被
夹住的待检产品4前后两侧面经过下述前后检测机构33的一对二号彩色工业相机334时，一
号竖直气缸321停止伸出；此时，传送机构2上的下一个待检产品经过二号检测装置3b，二号
检测装置3b再重复一号检测装置3a的工作。
所述的前后检测机构33包括水平固定在前后支架312下端面两侧的一对二号水平
气缸331、分别与一对二号水平气缸331顶部相固连的一对二号竖直气缸332、与一对二号竖
直气缸332顶部相固连的一对二号吸盘333，以及位于前后支架312内侧面下部的一对二号
彩色工业相机334；一对二号水平气缸331同步伸缩带动一对二号竖直气缸332相互靠近或
远离，一对二号竖直气缸332同步伸缩带动一对二号吸盘333同步靠近或远离；初始状态下，
二号水平气缸331与二号竖直气缸332均处于完全收缩状态，工作时，当被一号检测装置3a
与二号检测装置3b夹持住的待检产品4在各自左右检测机构32作用下，其前后两侧面经过
二号彩色工业相机334时，二号彩色工业相机334采集待检产品前后两侧的图像并将图像信
号传输到工业控制计算机1，接着，一对二号水平气缸331与一对二号竖直气缸332同步伸
出，直至一对二号吸盘333吸紧待检产品4前后两侧为止，此时，一号竖直气缸321与一号水
平气缸322同步收缩到最短，且一号吸盘323脱离待检产品4左右两侧，接着，一对二号竖直
气缸332同步收缩以带动待检产品4竖直向上运动，直至待检产品4的左右两端面经过上述
左右检测机构32的一号彩色工业相机324时，一对二号竖直气缸332同步停止运动，一号彩
色工业相机324采集待检产品4左右两侧面的图像并将图像信号传输到工业控制计算机1，
接着，一号检测装置3a先于二号检测装置3b放下待检产品4使其重新进入传送机构2中以被
传送到下一工序，且一号检测装置3a再夹取下一个经传送机构2传送过来的待检产品4，二
号检测装置3b后于一号检测装置3a，重复一号检测装置3a的上述工作，重新夹取经传送机
构2传送过来的未被一号检测装置3a采集过图像的待检产品4。
所述各左右检测机构32的作用是将待检产品4从传送机构2上取出到二号彩色工
业相机334处，以使二号彩色工业相机334采集待检产品4前后两侧面的图像，且左右检测机
构32还检测待检产品4左右两侧图像。
所述各前后检测机构33的作用是将待检产品4从二号彩色工业相机334处送到左
右检测机构32的一号彩色工业相机324处，以使一号彩色工业相机324采集待检产品4左右
两侧面的图像，且前后检测机构33还检测待检产品4前后两侧图像。
如图1、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，本发明所述的一种包装盒印刷质量不间
断检测平台，所述的上检测机构34为三号彩色工业相机341，所述的三号彩色工业相机341
固定在检测支架31上端中部；在待检产品4上下运动的全过程中，三号彩色工业相机341采
集待检产品4上端面的图像并将图像信号传输到工业控制计算机1。
所述的下检测机构35包括水平固定在前后支架312中前支架上的三号水平气缸
351、以及安装在三号水平气缸351顶部的四号彩色工业相机352，初始状态下，三号水平气
缸351处于完全收缩状态，此时下检测机构35不影响待检产品4的上下运动，当被一号检测
装置3a与二号检测装置3b夹持住的待检产品4位于二号彩色工业相机334处时，三号水平气
缸351伸出使得四号彩色工业相机352位于待检产品4下方，四号彩色工业相机352采集待检
产品4下端面的图像并将图像信号传输到工业控制计算机1。
如图9所示，本发明所述的一种包装盒印刷质量不间断检测平台，所述剔除装置位
于检测装置后部，且剔除装置包括水平固定在传送机构右侧的剔除气缸、以及固定在剔除
气缸顶部的推送板。当检测装置检测过待检产品后，工业控制计算机判断上述待检产品是
否存在缺陷，若存在缺陷，则当该待检产品在传送机构上经过剔除装置时，则工业控制计算
机发送一个电信号给剔除装置，使剔除气缸伸出，推送板将有缺陷的待检产品推出传送机
构，无需进行人工剔除，省时省力。
三号水平气缸351位于二号彩色工业相机334上方；且当一号竖直气缸321伸出到
最长时，一号彩色工业相机324仍位于一号水平气缸322上方。
初始状态下，各一号竖直气缸321、一号水平气缸322、二号水平气缸331、二号竖直
气缸332、三号水平气缸351与剔除气缸51均处于完全收缩状态；
当需要对包装盒表面质量进行检测时，其步骤为：
(1)采集无缺陷产品包装盒六个面的图像作为标准图像模板保证现场环境与在线
检测时一致，并将标准图像模板传输到工业控制计算机1中；
(2)启动检测装置3，将需要检测的待检产品4放置在传送机构2上，当待检产品4由
传送机构2传送进入检测区域时，检测装置3的一号检测装置3a与二号检测装置3b先后采集
不同待检产品4的六个外表面的图像；
(3)检测装置3将采集到的待检产品4的图像传输到工业控制计算机1，由软件将该
图像与标准图像模板进行对比分析，如果判断该产品没有缺陷，发送一个电信号给传送机
构2，将该合格产品送入下一个工序加工；如果判断该产品存在缺陷，则将该缺陷信息保存
在日志中，在后续自动分离设备中将有缺陷产品分离。
具体各机构运动过程如下：
当需要对待检产品4进行检测时，使传送机构2开始运动以传送各待检产品4，此
时，一号检测装置3a与二号检测装置3b的一号竖直气缸321均伸出从而带动一对一号水平
气缸322同步上升到传送机构2上端后停止运动，待第一个待检产品4进入一号检测装置3a
的左右检测机构32区域，则传送机构2停止运动，此时一号检测装置3a的一号水平气缸322
同步伸出，一对一号吸盘323相互靠近直至吸住待检产品4左右两侧面后，一号水平气缸322
停止运动，接着一号竖直气缸321继续伸出，待检产品4在一对一号吸盘323作用下脱离传送
机构2并竖直向上运动，此时传送机构2重新运动，接着，被夹住的待检产品4前后两侧面经
过下述前后检测机构33的一对二号彩色工业相机334时，一号竖直气缸321停止伸出；此时，
传送机构2上的下一个待检产品经过二号检测装置3b，二号检测装置3b再重复一号检测装
置3a的工作。
当被一号检测装置3a与二号检测装置3b夹持住的待检产品4在各自左右检测机构
32作用下，其前后两侧面经过二号彩色工业相机334时，二号彩色工业相机334采集待检产
品前后两侧的图像并将图像信号传输到工业控制计算机1，接着，一对二号水平气缸331与
一对二号竖直气缸332同步伸出，直至一对二号吸盘333吸紧待检产品4前后两侧为止，此
时，一号竖直气缸321与一号水平气缸322同步收缩到最短，且一号吸盘323脱离待检产品4
左右两侧，接着，一对二号竖直气缸332同步收缩以带动待检产品4竖直向上运动，直至待检
产品4的左右两端面经过上述左右检测机构32的一号彩色工业相机324时，一对二号竖直气
缸332同步停止运动，一号彩色工业相机324采集待检产品4左右两侧面的图像并将图像信
号传输到工业控制计算机1，接着，一号检测装置3a先于二号检测装置3b放下待检产品4使
其重新进入传送机构2中以被传送到下一工序，且一号检测装置3a再夹取下一个经传送机
构2传送过来的待检产品4，二号检测装置3b后于一号检测装置3a，重复一号检测装置3a的
上述工作，重新夹取经传送机构2传送过来的未被一号检测装置3a采集过图像的待检产品
4。
在待检产品4上下运动的全过程中，三号彩色工业相机341采集待检产品4上端面
的图像并将图像信号传输到工业控制计算机1；
当被一号检测装置3a与二号检测装置3b夹持住的待检产品4位于二号彩色工业相
机334处时，三号水平气缸351伸出使得四号彩色工业相机352位于待检产品4下方，四号彩
色工业相机352采集待检产品4下端面的图像并将图像信号传输到工业控制计算机1；
从而一号检测装置3a与二号检测装置3b得以先后检测到不同待检产品4上六个面
的图像并发送到工业控制计算机1；待各待检产品4检测完成后，再通过检测装置3各部件的
运动使得检测过后的产品重新回到传送机构2上；
当检测装置3检测过待检产品4后，工业控制计算机1判断上述待检产品是否存在
缺陷，若存在缺陷，则工业控制计算机1发送一个电信号给后续自动分离设备，使后续自动
分离设备将有缺陷产品分离；
如果判断该产品没有缺陷，发送一个电信号给传送机构2，将该合格产品送入下一
个工序加工。
若存在缺陷，则当该待检产品在传送机构上经过剔除装置时，则工业控制计算机
发送一个电信号给剔除装置，使剔除气缸伸出，推送板将有缺陷的待检产品推出传送机构。
全过程中，由于并列固定在传送机构2中部的两个检测装置3的先后不同步对不同
待检产品4进行检测，从而可以尽量减少传送机构2在各检测过程中的暂停时间，做到近似
不间断检测待检产品4。
作为本发明另一技术方案，所述的一号水平气缸顶部和二号竖直气缸顶部固连有
机械手，各气缸由液压缸代替，机械手能够抓取更重的物体，液压缸能够承受更大的力，因
而该方案使得本发明能够检测更重的包装盒，比如铁质包装盒。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该
了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的
原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改
进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附权利要求书及其等效物界
定。