CN102218407A - 一种视觉智能识别胶囊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能机械装置，具体是指一种用于保健药品、医药、包装等领域使用的空心透明胶囊、空心非透明胶囊和装有药物颗粒的胶囊进行检测、识别和判断分类的装置。本发明包括排列装置、传送装置、识别装置、分离装置、智能控制装置，其中排列装置的L型凹槽内能从使胶囊从一边凹槽转到另一边凹槽内；圆轮表面有一个圆弧形保护屏等；胶囊在传送装置通过与支撑带间摩擦，可以在胶囊槽内能自由转动；识别装置中主光源采用平行光，背光源采用平面光源；分离装置有多台电磁杆分别对应链片上的胶囊槽等。本发明的优点是：高效分离，且分离的正确率提高；可以大大减小工人的劳动强度，自动化更高。本发明在制药、食品等行业有广泛的用途。

Description

一种视觉智能识别胶囊装置

技术领域

本发明涉及一种智能机械装置，具体是指一种用于保健药品、医药、包装等领域使用的空心透明胶囊、空心非透明胶囊和装有药物颗粒的胶囊进行检测、识别和判断分类的装置。

背景技术

目前保健、医药、包装等领域及空心胶囊和装有药粒的胶囊厂家采用目测或简单辅助设备移动胶囊来检测，在背光的玻璃上进行分拣，检测人员利用眼睛目测和相关经验在背光的光源照射下进行挑选，这种挑选方式是效率低、成本高、劳动强度大而且质量稳定性很差，眼睛疲劳会带来不同程度视觉误差，达不到行业标准，更严重的是对食用药品胶囊的卫生存在严重隐患，受人为影响和皮肤接触将带来传染性的二次污染，鉴于以上人工目测方法和简单辅助测试的方法根本无法达到行业需要，对药品包装达不到保障，所以视觉智能胶囊检测是必须产品。

中国发明专利说明书[CN 10198505 A]公开的胶囊检测设备，其排列装置、传送装置、识别装置和分离装置组成，识别包括图像处理、电控部件、光学逐一成像识别后由电磁铁和推力杆组成剔除，虽然解决了二次污染，但无法真正实现胶囊分离，还会参杂在一起，无法实现分离和分类，单一电磁铁和推力杆的剔除频率不高，无法实现设备的速度要求，图像采集无法实现360度的图像采集，将对胶囊表面产生漏检，无法实现全面的检测，更无法实现3维图像数据，不能实现胶囊的真正判断检测。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提出一种操作容易、精度高、且处理量大的装置。

本发明是通过下述技术方案得以实现的：

一种视觉智能识别胶囊装置，包括排列装置、传送装置、识别装置、分离装置、智能控制装置，其特征在于：

排列装置的上端连接有2个以上通道的下料机构；排列装置为一圆轮，在圆轮表面分布有2排以上L型的凹槽，凹槽的两边长度与胶囊长度相当，胶囊在L型凹槽内能从一边凹槽内转到另一边凹槽内；下料机构与圆轮表面的L型凹槽位置对应；圆轮表面有一个圆弧形保护屏；在排列装置内连接有一台振动装置；

传送装置由动力机构、传送带、支撑带；传送带表面有2排以上胶囊槽，传送带的厚度小于胶囊直径；胶囊装入胶囊槽时，胶囊受支撑带支撑，在胶囊槽内能自由转动；传送装置上有识别装置，其中识别装置位于传送装置的上面和下面，以及识别装置还位于传送装置两个侧面；与识别装置对应的支撑带由透明的玻璃或有机材料制成；对胶囊整个圆周和两端进行识别检测，实现了360度的全面监测；

识别装置包括主光源、背光源、图像采集机构、图像处理机构；其中主光源为平行光，背光源采用平面光源；

分离装置包括：电磁杆、气阀或分类电机、转动装置；在识别装置的后面设置有2套或4套分离装置，分离装置中的电磁杆分别对准传送带上的胶囊槽，电磁杆分别与各自的气阀或分类电机连接；

智能控制装置分别与排列装置、传送装置、识别装置、分离装置连接。

作为优选，上述一种视觉智能识别胶囊装置中所述排列装置与气道辅助控制装置连接，气道辅助控制装置的吸气口与下料机构的下料口对应，气道辅助控制装置的吹气口对准排列装置下端的落料口；圆轮表面与圆弧形保护屏之间的距离小于胶囊直径。

作为优选，上述一种视觉智能识别胶囊装置中传送带上的每个链片上均匀排列2个、4个、6个、或8个胶囊槽。

作为优选，上述一种视觉智能识别胶囊装置中圆轮表面的L型凹槽处于落料口时，胶囊在L型凹槽内处于水平位置。若L型凹槽在落料口时，胶囊不是处于水平位置，而处于竖着的状态，则胶囊从L型凹槽落到传送带上时容易出现反弹而跳出胶囊槽。

作为优选，上述一种视觉智能识别胶囊装置中传送带上的胶囊槽内有6个突点。胶囊槽内的突点的设置主要是为了胶囊在胶囊槽内可以自由转动，若没有突点，则胶囊容易与胶囊槽壁形成较大摩擦力，而不易转动，则对胶囊的检测造成影响；但若突点的数量太多，则起不到减小摩擦的作用，若突点太少，则胶囊在胶囊槽内的受力不均，胶囊在转动时同样会受到不利的影响；所以，在本发明中，经长期的试验，设置6个突点具有较好的效果。

作为优选，上述一种视觉智能识别胶囊装置中识别装置的光源采用红外光，且在传送装置的水平位置两侧各有一台识别装置。虽然本发明中，采用可见光也可以实现本发明，但由于光源性质的差异，导致识别装置在识别过程中对胶囊外周轮廓的线条识别不清，而采用红外线，则由于其波长较短，具有更好的效果；为了更好的对胶囊外周有一个完整的识别，所以在传送装置的水平位置两侧再各设置一台识别装置，确保对胶囊外周进行全方位的监测，提高精度。

作为优选，上述一种视觉智能识别胶囊装置中排列装置的落料口、分离装置处，分别设置一个废料回收机构，废料回收机构包括一个档板、废料回收容器。由于胶囊本身的缺陷而被剔除后，在装置上应当及时处理掉，若未及时处理，则这些缺陷胶囊可能再次进入到系统，而使系统的操作精度受影响。由于整个装置的运行速度极快，所以在落料口、分离装置处，需要分别各安装一台废料回收机构，否则，缺陷胶囊在整个装置中停止时间越长，则造成二次混入的可能就越大。

通过本发明的实施，上述一种视觉智能识别胶囊装置可以对胶囊的上、下圆周方向全面监测和胶囊两端的轴进行监测，实现了胶囊的全面监测。

有益效果：本发明在胶囊的分离、检测过程中可以实现高效分离，且分离的正确率提高；现有市场上的类似产品一般只能实现每小时2～3万粒胶囊的分离速率，但本发明可以实现每小时10万粒左右的分离能力，甚至可以达到每小时14万粒的处理能力，可以大大减小工人的劳动强度，自动化更高；通过L型凹槽的设计与布置，误差率也进一步减小，不易堵牢而影响设备的正常使用；采用了红外线后，胶囊的成像效果更好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明中链片的结构示意图

图3是本发明中排列装置的正面结构示意图

图4是本发明中圆轮的侧面结构示意图

1、下料机构 2、排列装置 3、传送装置 4、动力机构 5、识别装置6、图像采集机构 7、气阀或分类电机 8、分离装置 9、电磁杆 10、主光源11、传送带 12、支撑带 13、图像处理机构 21、链片 22、胶囊槽24、突点 31、圆轮 32、L型凹槽 33、圆弧形保护屏 34、落料口

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施作具体说明：

实施例1

根据图1所示结构，一种视觉智能识别胶囊装置，包括排列装置2、传送装置3、识别装置5、分离装置8、智能控制装置13，在排列装置2的上端连接有两个通道的下料机构1；排列装置2为一圆轮31，在圆轮31表面分布有两排L型凹槽32，如图4所示结构，L型凹槽32的两边长度与胶囊长度相当，可以确保胶囊在L型凹槽32内能从一边凹槽内转到另一边凹槽内；下料机构1与圆轮31表面的L型凹槽32位置对应；圆轮31表面有一个圆弧形保护屏33，如图3所示结构；在排列装置2内连接有一台振动装置；其中的传送装置3由动力机构4、传送带11、支撑带12；传送带11表面有两排胶囊槽22，传送带11的厚度小于胶囊直径；胶囊装入胶囊槽22时，胶囊受支撑带12支撑，随着传送带11的前进，胶囊可以在胶囊槽22内自由转动，从而可以确保胶囊从不同的角度进行检测，以免出现死角，影响正确率；传送装置3上有识别装置5，其中识别装置5位于传送装置3的上面和下面，以及识别装置5还位于传送装置3两个侧面；与识别装置5对应的支撑带12由透明的玻璃或有机材料制成；对胶囊整个圆周和两端进行识别检测，实现了360度的全面监测；其中识别装置5包括主光源10、背光源5、图像采集机构6、图像处理机构13；其中主光源10为平行光，背光源5采用平面光源；其中分离装置8包括：电磁杆9、气阀或分类电机7、转动装置；在识别装置的后面设置有2套或4套分离装置，分离装置中的电磁杆9分别对准传送带上的胶囊槽22，电磁杆9分别与各自的气阀或分类电机7连接；智能控制装置13分别与排列装置2、传送装置3、识别装置5、分离装置8连接。为了更好的运行排列装置2，排列装置2与气道辅助控制装置连接，气道辅助控制装置的吸气口与下料机构的下料口对应，气道辅助控制装置的吹气口对准排列装置下端的落料口34；圆轮31表面与圆弧形保护屏33之间的距离小于胶囊直径；当胶囊在下料机构1落下时，外借气道辅助控制装置的吸气作用，确保胶囊进入到链片21上的胶囊槽22中，可以有效克服因胶囊自身质量较轻，不易落下或落下困难的技术难点；为了实现装置的处理能力，在传送带11上的每个链片21上均匀排列四个胶囊槽22。在圆轮表面的L型凹槽32处于落料口时，胶囊在L型凹槽32内处于水平位置。另外在传送带11上的胶囊槽22内有六个突点24。同时在排列装置2的落料口、分离装置8处，分别设置一个废料回收机构，废料回收机构包括一个档板、废料回收容器。本发明可以对胶囊的上、下圆周方向全面监测和胶囊两端的轴进行监测，实现了胶囊的全面监测。

本发明采用红外线作为光源，链片21的结构如图2所示结构，每个链片21上有四个胶囊槽22。

下料机构1将没有规律的胶囊通过下料斗分送到排列装置2中，排列装置2与振动装置一起给胶囊产生持久地动力，胶囊在自身重力和震动产生动力的双重推力下使胶囊顺利的送入排列装置2中。排列装置2在动力作用下，把位于L型凹槽32内的胶囊从设备的上端转到下端，在这个过程中，胶囊同时旋转了90度，从L型凹槽32的一边转到另一边。当圆轮31转到落料口34时，胶囊便可以依自身重量落下，同时借助气道辅助控制装置的吹气，将胶囊从L型凹槽32内进入胶囊槽22内。动力机构4的带动下产生一定的速度运转，同时，胶囊因与支撑带12产生的摩擦力而使胶囊转动。当胶囊运行到识别装置5时，识别装置5自动对胶囊进行拍摄，并把图像传输到图像处理机构13，图像处理机构13根据自动识别，可以确定所拍摄胶囊是否符合要求，若不符合要求，则会向分离装置8发出剔除指令，分离装置8再通过相应的电磁杆9将位于胶囊槽22中的胶囊打出，打出的胶囊则进入废料回收机构。

光源辅助采集系统5由主光源和背光源组成，视觉相机采集图像时提供光强稳定持久的光源，为高质量高清晰图像质量提供保障，同时克服了外界光源的干扰，主光源为平行准直光射入光学转镜，光学转镜把光源90度的转射到传动装置3的链片上，使链片中的胶囊清晰可见，同时背光源从反方向照射到胶囊上，可使胶囊的轮廓及外形参数完整真实的体现出来。

Claims (8)

1.一种视觉智能识别胶囊装置，包括排列装置(2)、传送装置(3)、识别装置(5)、分离装置(8)、智能控制装置(13)，其特征在于：

排列装置(2)的上端连接有2个以上通道的下料机构(1)；排列装置(2)为一圆轮(31)，在圆轮(31)表面分布有2排以上L型凹槽(32)，凹槽的两边长度与胶囊长度相当，胶囊在L型凹槽(32)内能从一边凹槽内转到另一边凹槽内；下料机构(1)与圆轮(31)表面的L型凹槽(32)位置对应；圆轮(31)表面有一个圆弧形保护屏(33)；在排列装置(2)内连接有一台振动装置；

传送装置(3)由动力机构(4)、传送带(11)、支撑带(12)；传送带(11)表面有2排以上胶囊槽(22)，传送带(11)的厚度小于胶囊直径；胶囊装入胶囊槽(22)时，胶囊受支撑带(12)支撑，在胶囊槽(22)内能自由转动；传送装置(3)上有识别装置(5)，其中识别装置(5)位于传送装置(3)的上面和下面，以及识别装置(5)还位于传送装置(3)两个侧面；与识别装置(5)对应的支撑带(12)由透明的玻璃或有机材料制成；对胶囊整个圆周和两端进行识别检测，实现了360度的全面监测；

识别装置(5)包括主光源(10)、背光源(5)、图像采集机构(6)、图像处理机构(13)；其中主光源(10)为平行光，背光源(5)采用平面光源；

分离装置(8)包括：电磁杆(9)、气阀或分类电机(7)、转动装置；在识别装置的后面设置有2套或4套分离装置，分离装置中的电磁杆(9)分别对准传送带上的胶囊槽(22)，电磁杆(9)分别与各自的气阀或分类电机(7)连接；

智能控制装置(13)分别与排列装置(2)、传送装置(3)、识别装置(5)、分离装置(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于排列装置(2)与气道辅助控制装置连接，气道辅助控制装置的吸气口与下料机构的下料口对应，气道辅助控制装置的吹气口对准排列装置下端的落料口(34)；圆轮(31)表面与圆弧形保护屏(33)之间的距离小于胶囊直径。

3.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于传送带(11)上的每个链片(21)上均匀排列2个、4个、6个、或8个胶囊槽(22)。

4.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于圆轮表面的L型凹槽(32)处于落料口时，胶囊在L型凹槽(32)内处于水平位置。

5.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于传送带(11)上的胶囊槽(22)内有6个突点(24)。

6.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于识别装置(5)的光源采用红外光，且在传送装置(3)的水平位置两侧各有一台识别装置(5)。

7.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于排列装置(2)的落料口、分离装置处，分别设置一个废料回收机构，废料回收机构包括一个档板、废料回收容器。

8.根据权利要求1所述的一种视觉智能识别胶囊装置，其特征在于对胶囊的上、下圆周方向全面监测和胶囊两端的轴进行监测，实现了胶囊的全面监测。

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