CN101644658B - 瓶内异物检测设备及其抓瓶旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓶内异物检测设备，包括：抓瓶旋转装置；图像采集器，设置在瓶的一侧，采集瓶内旋转液体的图像；以及图像处理装置，判断瓶内的液体中是否有异物的存在。其中，抓瓶旋转装置包括：转瓶套，支承于支承座上，由驱动机构驱动旋转；夹爪座，与转瓶套相连，可与其一起旋转；夹爪，枢接于夹爪座上，其下端装有适于夹持瓶口的夹块，上端与连杆的一端部枢接在一起；拉杆，定位于转瓶套内，下端与连杆的另一端部相连；以及升降机构，设置在拉杆的上端，驱动拉杆在转瓶套内移动。本发明的优点是，瓶内的异物随液体旋转，避免了异物沉积在瓶底而漏检的缺陷，同时利用夹爪仅对瓶口进行夹持，有利于异物图像的采集。

Description

瓶内异物检测设备及其抓瓶旋转装置

技术领域

本发明涉及机械包装视觉检测领域，具体涉及一种瓶内异物检测设备，以及用于检测液体内异物的抓瓶旋转装置。

背景技术

目前，国内利用工业相机进行瓶内异物检测的设备比较少，主要分布在安瓿瓶、西林瓶、口服液瓶等领域。在有些设备中，采用放大镜在输送轨道上检测；有的采用夹持瓶身进行检测。

其中，当采用放大镜在输送轨道上检测时，沉积在瓶底的碎渣等异物容易漏检，导致检测不准确；而当采用夹持瓶身进行检测时，瓶身被夹持的部分被遮挡，检测结果也不准确。

发明内容

本发明目的在于提供一种检测较方便且准确的瓶内异物检测设备，本发明的目的还在于提供一种瓶内异物检测设备上使用的抓瓶旋转装置。

为此，本发明提供了一种用于液体内异物检测的抓瓶旋转装置，包括：瓶口夹持机构，适于夹持待检验的瓶的瓶口；以及驱动机构，驱动瓶口夹持机构旋转。

优选地，上述瓶口夹持机构包括：转瓶套，支承于支承座上，由驱动机构驱动旋转；夹爪座，与转瓶套相连，可与其一起旋转；夹爪，枢接于夹爪座上，其下端装有适于夹持瓶口的夹块，上端与连杆的一端部枢接在一起；拉杆，定位于转瓶套内，下端与连杆的另一端部相连；以及升降机构，设置在拉杆的上端，驱动拉杆在转瓶套内移动。

优选地，上述升降机构包括：升降座，可转动地轴向定位在拉杆的上端；滑块，与升降座固定连接；以及凸轮，位于升降座的一侧，其外周面上开设有带动滑块作升降运动的曲线滑槽。

优选地，上述升降机构为带动拉杆作升降运动的气缸或油缸。

优选地，上述驱动机构为皮带轮驱动机构，用于搓动所述瓶口夹持机构的皮带轮进行转动。

优选地，上述夹块由聚氨酯材料或橡胶材料制成。

另外，本发明提供了一种瓶内异物检测设备，包括：具有上述结构的抓瓶旋转装置；图像采集器，设置在瓶的另一侧，在瓶停止旋转时采集瓶内旋转液体的图像；以及图像处理装置，根据图像采集器的图像信息来判断瓶内的液体中是否有异物的存在。

优选地，上述瓶内异物检测设备，还包括：光源，设置在瓶的底侧或远离图像采集器的一侧，向瓶提供照明。

优选地，上述瓶内异物检测设备，还包括：旋转支架，供多个抓瓶旋转装置安装于其上。

采用本发明的瓶内异物检测设备来检测瓶内异物，瓶内的液体还处于旋转状态，此时异物也随液体旋转，避免了异物沉积在瓶底而漏检的缺陷，同时仅瓶的瓶口被夹持，不会阻挡图像采集器采集瓶内异物的图像。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1示出了根据本发明优选实施例的抓瓶旋转装置的结构示意图，其中瓶处于夹持状态；

图2示出了图1所示抓瓶旋转装置的结构示意图，其中，瓶处于松开状态；

图3示出了图1所示抓瓶旋转装置的驱动机构的俯视示意图；

图4示出了图3所示抓瓶旋转装置的驱动机构的半剖视图；

图5示出了根据本发明的抓瓶旋转装置的夹爪座的结构示意图；

图6示出了图5所示夹爪座的侧视图；

图7示出了图5所示夹爪座的A-A剖视图；

图8示出了图1所示抓瓶旋转装置的一对夹爪的机构示意图；

图9示出了图8所示夹爪的侧视示意图；

图10示出了图9所示夹爪的B-B剖视图；以及

图11示出了根据本发明优选实施例的瓶内异物检测设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。

本发明的用于液体内异物检测的抓瓶旋转装置包括：瓶口夹持机构，适于夹持待检验的瓶的瓶口；以及驱动机构，驱动瓶口夹持机构旋转。

图1示出了根据本发明优选实施例的抓瓶旋转装置的结构示意图，其中瓶处于夹持状态，图2示出了图1所示抓瓶旋转装置的结构示意图，其中，瓶处于松开状态，下面结合图1和图2对本发明的瓶口夹持装置进行详细说明。

如图1和图2所示，瓶口夹持机构包括：转瓶套7，固定在轴承座8上；夹爪座9，与转瓶套7相连，可与其一起旋转；夹爪14，通过销13固定在夹爪座9上，下端装有夹决15，用于夹持待检瓶16的瓶口，上端通过销12与连杆11的一端相连；拉杆5，定位在转瓶套7内，下端通过销10与连杆11的另一端相连，上端装有升降座4；升降座4，其上设有滑块3，该滑块3与凸轮1上滑槽2相配合；以及凸轮1，位于升降座4旁，圆外周设有一道曲线滑槽2。

图2示出了图1所示抓瓶旋转装置的驱动机构的俯视示意图，图3示出了图2所示抓瓶旋转装置的驱动机构的半剖视图。如图2和图3所示，动力机构19位于转瓶套7外侧上端，电机20通过皮带6带动转瓶套7高速旋转。

同时，在大批量检测的场合，多个抓瓶旋转装置可以安装在旋转支架21上，例如，由相应的转瓶套7、7′、7所表示的安装位置。此时，旋转支架21旋转时，则带动抓瓶旋转装置的升降座的滑块在凸轮1的滑槽中滑动，从而实现拉杆的升降运动。

本领域技术人员容易想到，驱动转瓶套7旋转的不仅包括皮带轮驱动机构，还包括其他类型的驱动方式，只要能驱动瓶口夹持机构旋转即可，例如齿轮啮合方式、以拉杆为电机转轴的驱动方式。

图5示出了根据本发明的抓瓶旋转装置的夹爪座的结构示意图，图6示出了图5所示夹爪座的侧视图，图7示出了图5所示夹爪座的A-A剖视图。如图5至图7所示，夹爪座9包括筒状本体92，其上端开有紧固件固定孔91，用于夹爪座9固定至转瓶套7上，两侧臂开有槽孔93，供夹爪14伸出筒状本体92外，筒状本体92的下端开设有枢接孔95，供夹爪14枢接至夹爪座9上，并绕该枢接处摆动，从而使夹爪夹紧或松开瓶口。

图8示出了图1所示抓瓶旋转装置的一对夹爪的机构示意图；图9示出了图8所示夹爪的侧视示意图，图10示出了图9所示夹爪的B-B剖视图。如图8至图10所示，一对夹爪中的每一个夹爪14分别包括臂141和夹块15的安装体144，臂141的上端具有枢接至拉杆5的下端的枢接孔142，臂141的下端具有枢接至夹爪座9的枢接孔143。当拉杆5上下移动时，可带动一对夹爪14夹紧或松开瓶口。

图11示出了根据本发明优选实施例的瓶内异物检测设备的结构示意图。如图11所示，瓶内异物检测设备包括：适于夹持瓶口并旋转瓶的抓瓶旋转装置，向瓶16提供光线以便于视觉检测的光源17，用于在瓶16停止旋转时进行拍照的图像采集器18，以及根据图像采集器的图像信息来分析异物的图像处理装置22。

其中，图像采集器18可以是照相机，例如CCD照相机，其设置在瓶的一侧，在待检验瓶快速制动停止旋转时采集瓶内旋转液体的图像。

图像处理装置22，根据图像采集器的图像信息来判断瓶内的液体中是否有异物的存在。当判断有异物时，可发出声光报警信号，和/或驱动执行装置来处置有异物的瓶。另外，还可以进行更近一步的处理，例如根据异物信号进行分析和判断，以报告异物的属性。

光源17安装在待检瓶16的底部，向瓶16提供光线，以便于图像采集器的图像信号的采集。另外，该光源17也可以设置在异于瓶底的其它位置，例如，在瓶身的与图像采集器18相对的另一侧。

本发明优选实施例的瓶内异物检测设备的检测过程如下：首先，当抓瓶旋转装置7的转瓶套围绕静止的凸轮1旋转时(如图2所示)，凸轮1曲线滑槽2下降，带动滑块3连同升降座4下降，驱动拉杆5向下运动，拉杆5继而通过连杆11作用于夹爪14，使夹爪14在夹爪座9绕销13产生摆动，夹爪14上夹块15收拢将待检瓶16夹紧。

之后，当抓瓶旋转装置转到与动力机构19相接触时，动力机构19上的电机20通过皮带6带动转瓶套7高速转动，由于夹爪座9、夹爪14与转瓶套7连成一体，因此，被夹爪14夹持的待检瓶16也高速旋转起来，待检瓶16内的异物随之产生旋转运动。

最后，当待检瓶16快速制动停止时，而液体里的异物由于惯性还在运动，异物在明亮光源17照射下的运动位置变化被图像采集器18所拍摄，通过图像处理器的程序将之区分出来。

通过以上描述可以看出，采用本发明的瓶内异物检测设备来检测瓶内异物，瓶内的液体还处于旋转状态，此时异物也随液体旋转，避免了异物沉积在瓶底而漏检的缺陷，同时仅瓶的瓶口被夹持，不会阻挡图像采集器采集瓶内异物的图像。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于液体内异物检测的抓瓶旋转装置，其特征在于，包括：

瓶口夹持机构，适于夹持待检验的瓶的瓶口，包括：

转瓶套，支承于支承座上；

夹爪座，与所述转瓶套相连，可与其一起旋转；

夹爪，枢接于所述夹爪座上，其下端装有适于夹持瓶口的夹块，上端与连杆的一端部枢接在一起；

拉杆，定位于所述转瓶套内，下端与所述连杆的另一端部相连；以及

升降机构，设置在拉杆的上端，驱动所述拉杆在所述转瓶套内移动，以及

驱动机构，驱动所述瓶口夹持机构的转瓶套旋转，

其中，所述夹爪座包括筒状本体，其上端开有紧固件固定孔，用于所述夹爪座固定至所述转瓶套上，所述筒状本体的两侧壁开口槽孔，供所述夹爪伸出所述筒状本体外，所述筒状本体的下端开设有枢接孔，供所述夹爪枢接至所述夹爪座上，并绕该枢接处摆动，使所述夹爪夹紧或松开瓶口。

2.根据权利要求1所述的抓瓶旋转装置，其特征在于，所述升降机构包括：

升降座，可转动地轴向定位在所述拉杆的上端；

滑块，与所述升降座固定连接；以及

凸轮，位于所述升降座的一侧，其外周面上开设有带动所述滑块作升降运动的曲线滑槽。

3.根据权利要求1所述的抓瓶旋转装置，其特征在于，

所述升降机构为带动所述拉杆作升降运动的气缸或油缸。

4.根据权利要求1所述的抓瓶旋转装置，其特征在于，

所述驱动机构为皮带轮驱动机构，用于搓动所述瓶口夹持机构的皮带轮进行转动。

5.根据权利要求1所述的抓瓶旋转装置，其特征在于，

所述夹块由聚氨酯材料或橡胶材料制成。

6.一种瓶内异物检测设备，其特征在于，包括：

根据权利要求1至5中任一项所述的抓瓶旋转装置；

图像采集器，设置在瓶的一侧，在所述瓶停止旋转时采集瓶内旋转液体的图像；以及

图像处理装置，根据图像采集器的图像信息来判断瓶内的液体中是否有异物的存在。

7.根据权利要求6所述的瓶内异物检测设备，其特征在于，还包括：

光源，设置在瓶的底侧或远离图像采集器的另一侧，向所述瓶提供照明。

8.根据权利要求6所述的瓶内异物检测设备，其特征在于，还包括：

旋转支架，供多个所述抓瓶旋转装置安装于其上。

9.根据权利要求6所述的瓶内异物检测设备，其特征在于，还包括：

声光报警器，与所述图像处理装置信号连接，对瓶内异物进行报警。

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