连续旋转式全自动灯检机

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连续旋转式全自动灯检机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种连续旋转式全自动灯检机，适用于检测透明液体的澄明度如玻瓶、塑瓶和软塑瓶的检测。\n背景技术\n[0002] 目前我国生物药厂、饮料厂等液体灌装方面的澄明度检测，主要采用人工目测法。\n这种检测方法有一定的缺陷，因为人眼分辨能力上的局限性和人的主观意识的随意性有时会给检测结果造成一定的失误，并且这种检测方法的劳动强度大。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于提供一种连续旋转式全自动灯检机，检测准确，使用方便。\n[0004] 本发明所述的连续旋转式全自动灯检机，包括壳体、进瓶机构和出瓶机构，其壳体内部在同一圆周上设置三个成像检测装置，圆周内部设置夹持旋转机构，进瓶机构与夹持旋转机构形成通道，出瓶机构的通道上依次设置瓶盖检测装置和次品排除装置。\n[0005] 药瓶通过进瓶机构，一个挨着一个进入夹持旋转机构，在夹持旋转机构上完成离心运动，并且被夹持旋转机构依次输送到三个成像检测装置上，进行成像检测。经过三次成像检测装置检测过后的药瓶，进入出瓶机构，经过瓶盖检测装置时，对药瓶瓶盖的上部进行检测并将信号进行处理。如果检测过程中如果出现不合格情况，则药瓶在经过次品排除装置时，被拣出排除。\n[0006] 本发明中：\n[0007] 所述的进瓶机构包括传送带、分瓶星轮、绞龙和进料星形座，传送带连接壳体外部，传送带一侧设置分瓶星轮，另一侧设置绞龙，传送带末端设置进料星形座，进料星形座与夹持旋转机构相适应。药瓶被从生产线上送至传送带，分瓶星轮将药瓶分成一个一个排列状态，绞龙与传送带配合将药瓶重新放置在进料星形座的相应位置上，并且进行旋转。然后转送至夹持旋转机构的检测带的瓶夹上。\n[0008] 所述的夹持旋转机构包括转座、转臂、伺服电机、皮带和瓶夹，转臂平均分布在转座圆周上，转臂顶端设置可以旋转的瓶夹，中部设置伺服电机，伺服电机的输出轴通过皮带连接瓶夹。来自进瓶机构的药瓶被送至检测带的瓶夹上以后，药瓶同时离开进料星形座，瓶夹夹紧药瓶，并且转动一定角度使得药瓶处于悬空状态。伺服电机动作，通过皮带带动瓶夹旋转，使得药瓶产生离心状态。离心速度可以通过改变伺服电机控制检测程序的参数而进行调整。所述的伺服电机采用无刷伺服电机。\n[0009] 所述的成像检测装置包括两个成像颗粒检测装置和一个成像表面检测装置。\n[0010] 所述的成像颗粒检测装置包括照相机、照明设备和推进器，照相机安装在推进器的滑杆上，照相机的镜头对向药瓶，推进器顶端垂直设置照明设备，照明设备的光束朝向药瓶底部。所述的成像表面检测装置的照明设备采用照明高频两极LED。光线由照明设备产生并从底部纵向的照亮药瓶，同时照相机在推进器的帮助下，成像检测出药瓶内部影像。照明设备和照相机可以设置为3套，这样可以使得一定时间内同时对3个药瓶进行照明和检测。\n[0011] 所述的成像表面检测装置包括照相机、照明设备和推进器，照相机安装在推进器的滑杆上，照相机的镜头对向药瓶，推进器顶端水平设置照明设备，照明设备的光束朝向药瓶侧面。所述的照明设备采用红外线LED。皮带带动瓶夹以低速旋转360°，确保药瓶的表面完全暴露在照相机镜头前面。检测阶段与药瓶的旋转同时进行，照明设备(红外线LED)照亮药瓶，同时，被固定在推进器滑杆上的照相机成像检测出药瓶表面影像。\n[0012] 所述的瓶盖检测装置包括照明二极管和照相机，照明二极管朝向瓶盖，照相机的镜头对准瓶盖上部。出瓶机构的传送带将药瓶重新放置，同时瓶盖检测装置也完成对瓶盖的表面检测。如果出现次品，将发出排除信号。\n[0013] 所述的照相机采用高分辨率TV照相机。\n[0014] 所述的次品排除装置包括气缸、撞轮和次品箱，出瓶机构的传动带一侧设置由气缸驱动的撞轮，在传送带上与撞轮对应的另一侧固定连接次品箱。存在次品时，由气缸的顶杆驱动撞轮，撞击药瓶使其投入次品箱上，而合格的药瓶将通过传送带被送至下一个加工阶段。\n[0015] 本发明连续旋转式全自动灯检机，检测准确，使用方便，药瓶的离心运动是靠无刷伺服电机通过皮带使得瓶夹产生，因此它的设定速度和旋转速度都有很大的灵活性。后面照射的灯光用于检测瓶内运动的悬浮颗粒，照明设备发出的光线被吸收/和或折射后再进行颗粒检测。还有一个成像表面检测装置用于瓶身的检测，可以通过调节镜面位置可以对整个表面进行检测。瓶盖检测装置检测不同型号瓶盖裂纹，也可检测瓶盖的颜色。检测轧盖侧表面的不合格现象如：裂纹、刮伤、轧伤或缺陷。照相机镜头精确的安装位置可确保整个瓶身的图像都被拍摄到。由于精确的安装角度，照明设备和照相机可以提供拍摄到完整的表面图像。夹瓶颈的橡胶瓶夹可直接用手进行更换，无须其他工具。本发明采用的控制系统和动力系统均为成熟现有技术，采用普通变频器和减速机进行控制，这些设备的使用确保机器耐磨，噪音小，使用寿命长且无须润滑。\n附图说明：\n[0016] 图1是本发明的结构示意图；\n[0017] 图2是本发明的进瓶机构的结构示意图；\n[0018] 图3是本发明的夹持旋转机构的结构示意图；\n[0019] 图4是本发明的成像颗粒检测装置的结构示意图；\n[0020] 图5是本发明的成像表面检测装置的结构示意图；\n[0021] 图6是本发明的次品排除装置的结构示意图。\n[0022] 图中：1、壳体2、进瓶机构3、出瓶机构4、次品排除装置5、瓶盖检测装置6、夹持旋转机构7、成像检测装置8、分瓶星轮9、传送带10、绞龙11、进料星形座12、转座13、伺服电机14、旋转臂15、瓶夹16、药瓶17、皮带18、24、照相机19、22、照明设备20、23、推进器21、\n25、滑杆26、气缸27、撞轮28、传送带29、次品箱。\n具体实施方式\n[0023] 下面结合实施例附图对本发明作进一步说明。\n[0024] 如图1所示，壳体1内部在同一圆周上设置三个成像检测装置7，圆周内部设置夹持旋转机构6，进瓶机构2的与夹持旋转机构6形成通道。出瓶机构3的通道上依次设置瓶盖检测装置5和次品排除装置4。\n[0025] 药瓶通过进瓶机构2，一个挨着一个进入夹持旋转机构6，在夹持旋转机构6上完成离心运动，并且被夹持旋转机构6依次输送到三个成像检测装置7上，进行成像检测。经过三次成像检测装置7检测过后的药瓶，进入出瓶机构2，经过瓶盖检测装置5时，对药瓶瓶盖进行检测并将信号进行处理。如果检测过程中出现不合格情况，则药瓶在经过次品排除装置4时，被拣出排除。\n[0026] 成像检测装置7包括两个成像颗粒检测装置和一个成像表面检测装置。壳体1内部设置保护罩。\n[0027] 本发明采用的控制系统和动力系统均沿用成熟现有技术，采用普通变频器和减速机进行控制。\n[0028] 如图2所示，进瓶机构2包括传送带9、分瓶星轮8、绞龙10和进料星形座11。传送带9连接壳体1外部，传送带9一侧设置分瓶星轮8，另一侧设置绞龙10，传送带9末端设置进料星形座11，进料星形座11与夹持旋转机构6相适应。\n[0029] 药瓶被从生产线上送至传送带9，分瓶星轮8将药瓶分成一个一个排列状态，绞龙\n10与传送带9配合将药瓶重新放置在进料星形座11的相应位置上，并且进行旋转。然后转送至夹持旋转机构6的检测带的瓶夹上。绞龙10设置在传送带9一侧，用来控制药瓶的运动。这种布局能够确保所有的药瓶都进入传送带9。\n[0030] 如图3所示，夹持旋转机构包括转座12、转臂14、伺服电机13、皮带17和瓶夹15。\n转臂14平均分布在转座12圆周上，转臂14顶端设置可以旋转的瓶夹15，中部设置伺服电机13，伺服电机13的输出轴通过皮带17连接瓶夹15。来自进瓶机构2的药瓶16被送至检测带的瓶夹15上以后，药瓶16同时离开进料星形座11，瓶夹15夹紧药瓶16，并且转动一定角度使得药瓶16处于悬空状态。伺服电机13动作，通过皮带17带动瓶夹16旋转，使得药瓶产生离心状态。离心速度可以改变伺服电机13控制检测程序的参数而进行调整。\n[0031] 所述的伺服电机13采用无刷伺服电机。\n[0032] 夹持结构对药瓶进行离心作用。\n[0033] 如图4所示，成像颗粒检测装置包括照相机18、照明设备19和推进器20，照相机\n18安装在推进器20的滑杆21上，照相机18的镜头对向药瓶16，推进器20顶端垂直设置照明设备19，照明设备19的光束朝向药瓶16底部。\n[0034] 所述的成像表面检测装置的照明设备19采用照明高频两极LED。光线由照明设备\n19产生并从底部纵向的照亮药瓶16，同时照相机18在推进器20的帮助下，成像检测出药瓶内部影像。照明设备19和照相机18可以设置为3组，这样可以使得一定时间内同时对\n3个药瓶进行照明和检测。照相机18可以设置与推进器20连为一体。\n[0035] 成像颗粒检测装置设置有两个，夹持旋转机构带动药瓶转动，分别完成颗粒控制的第一次检测和第二次检测。\n[0036] 第一次成像颗粒检检测在第一次离心状态后进行，照明设备向药瓶射光，药瓶内经过离心运动的颗粒处于一种运动状态，照相机拍摄颗粒运动形态，信息收集处理。\n[0037] 第二次成像颗粒检检测在第二次离心状态后进行，它的原理与技术与第一次相同。第二次检测可以设置为使用两种方式进行：\n[0038] 第一种方式：使用与第一个检测阶段相同的参数，它可以提高第一个检测阶段的数据可靠性，使得整个系统的检测更加仔细和安全。\n[0039] 第二种方式：当调整检测参数和药瓶的离心状态时，可以使用第二个检测中心检查较大的颗粒，第一个用于检测轻些的颗粒，这样可以使得系统以不同的特性对颗粒进行检测。\n[0040] 如图5所示，成像表面检测装置包括照相机24、照明设备22和推进器23，照相机\n24安装在推进器23的滑杆25上，照相机24的镜头对向药瓶16，推进器23顶端水平设置照明设备22，照明设备22的光束朝向药瓶16侧面。\n[0041] 所述的照明设备22采用红外线LED。成像表面检测装置的结构与成像颗粒检测装置类似。\n[0042] 夹持旋转机构的皮带17带动瓶夹15以及药瓶，以低速旋转360°，确保药瓶16的表面完全暴露在照相机24镜头前面。检测过程与药瓶16的旋转同时进行，照明设备22(红外线LED)照亮药瓶16，同时，被固定在推进器23滑杆25上的照相机24成像检测出药瓶表面影像。\n[0043] 成像表面检测装置对药瓶的表面进行检测之后，夹持旋转机构的瓶夹上的药瓶由出瓶机构3的传送带收集起来重新放置，同时也完成对瓶盖的表面检测。\n[0044] 瓶盖检测装置5可以采用一个配有照明二极管的循环照明设备对瓶盖进行照明，一个TV照相机借助于照明设备提供的圆孔对瓶盖的上部进行检测并将影像送回控制系统。将图像送回控制系统后，程序将会对所得数据进行处理，然后由控制系统发出排除信号。\n[0045] 控制系统采用常规的动力系统、控制器、显示器等。本发明的检测结果显示，可以设置为显示3个被检瓶子的图象以及检测结果(合格或不合格)，当前的产品统计值和一个次品趋势的柱状图。\n[0046] 如图6所示，次品排除装置包括气缸26、撞轮27和次品箱29，出瓶机构3的传动带28一侧设置由气缸26驱动的撞轮27，在传送带28上与撞轮27对应的另一侧固定连接次品箱29。以上检测存在次品时，控制系统控制气缸26，气缸26的顶杆驱动撞轮27，撞击传送带28上的药瓶使其投入次品箱29内，而合格的药瓶将通过传送带28被送至下一个加工阶段。\n[0047] 本发明利用视觉系统检验的方法，采用高分辨率照相机连续拍照，将采集的多幅图像输送到控制系统处理器中，然后进行叠加处理。比较被测物体第一幅图像和多幅图像叠加后的图像结果。也就是将药瓶放在传送带上进入灯检暗箱，光源采用高频两极LED，摄像头成像技术采用平面拍照。拍摄的照片通过控制系统计算机进行处理，当拍摄的照片中的微粒超标，电脑就会自动记忆。当药瓶到达剔除位时，自动剔出，从而筛选出不合格的产品。