CN103499586B - 一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灯检机用西林瓶头部检测装置，其特征在于：包括检测系统底座，检测系统下定位法兰，弹簧柱塞装置，检测系统上定位法兰，中空固定支架，西林瓶头部检测视觉系统等组件。通过将该装置安装在灯检机传输系统上的某个位置实现在西林瓶传输过程中对每个瓶子的头部进行全方位的检测，并可以将检测结果反馈到控制系统，并在控制系统及输出系统的配合下实现最终产品的分拣。

Description

一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置

技术领域

本发明涉及一种在灯检机上用于检测西林瓶是否存在头部缺陷的装置。

背景技术

在制药机械设备领域中，全自动药液瓶智能视觉检查系统是针对医药生产线上西林瓶、西林瓶及大输液瓶等产品质量检测的全自动在线检测装置，可以在线检测玻璃碎屑、金属铝屑、橡皮屑、毛发、纤维等异物，还可以检测瓶体本身的破损、裂纹及瓶口的封装质量等，自动剔除不合格品。与人工检测相比，全自动药液瓶智能视觉检查系统的使用极大地提高了检测速度和质量，避免了人工检测的不稳定性，实现对产品进行100％的检测，而且检测方法和标准均匀统一，彻底杜绝不合格的产品进入市场。它运用机器视觉技术与自动控制原理相结合，通过机械方法使被检测产品高速运转、制动，采用高速工业相机获取被检测物的一系列图像，运用高性能工控系统及软件对图像进行计算、分析，完成对产品的检测。检测出的不合格品，通过自动控制的执行装置予以自动剔除，实现药液瓶质量无接触式的检测。

目前市场上的灯检机主要有两种，一种是间歇式灯检机，相机与光源均保持不动，当瓶子转动至相机与光源之间时，停止转动完成图像采集；另一种是连续式灯检机，相机与光源通过机械传动的方式保持与检测瓶同步转动完成图像采集。前者检测不连续，检测效率极低；后者通过机械传动方式实现同步，对机械零件加工及结构安装要求较高，一旦装配精度达不到要求，将直接影响检测精度。

在现有的连续式灯检机中，通常会有用于检测西林瓶是否存在头部缺陷的装置，该头部缺陷是指：西林瓶头部的胶塞是否存在、位置、高度及完整性，铝盖压盖是否正确，如铝盖的高度、位置、划痕及轧口等。现有的装置虽然能够实现部分功能，但是存在以下缺陷：

1、目前国内大部分灯检机上的西林瓶头部检测系统使用两个相机，甚至有的灯检机厂商只使用一个相机对西林瓶的头部进行检测，这样的检测方法存在很多的盲区，不能对西林瓶头部的缺陷进行全面的检测，所以检测的准确性较差。

2、目前国内大部分灯检机上的西林瓶头部检测系统使用两个相机直接对着被检测产品进行拍照，这样的安装方式导致机械结构非常复杂，整个检测系统占用的空间也很大，并且不方便安装和调试相机位置。

3、目前国内大部分灯检机的西林瓶头部检测系统的设计结构不够合理，导致相机对应的光源系统很难安装，而光源的安装位置如不合理会对视觉系统采集的照片质量造成很大的影响，从而影响检测的准确性。

4、灯检机的西林瓶头部检测系统需要设置在星轮等传动部件的上方，而星轮等零部件属于对于不同产品需要经常更换的规格件，目前国内大部分灯检机的西林瓶头部检测系统的结构很难调整及复位，因此在很大程度上影响了星轮等规格件的更换速度，直接导致了生产效率的降低。

5、目前国内灯检机上基本没有检测西林瓶易开盖颜色及顶部信息是否有缺失的功能，但是基于风险控制的考虑，大部分药厂有这种需求，但国内目前灯检机西林瓶头部检测系统很难集成该功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够对西林瓶的头部进行全方位检测的用于灯检机的装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：包括在检测时定位于灯检机的进料系统上方的西林瓶头部检测视觉系统，该西林瓶头部检测视觉系统至少包括支架，在支架的中部设有顶部相机，在顶部相机的下方设有环形光源，顶部相机的镜头在检测时透过环形光源的中部通孔正对位于其下方的进料系统上的待测西林瓶的瓶盖，至少三个侧相机以环形光源或顶部相机的轴线为中心周向布置，每个侧相机固定在各自的相机固定座上，相机固定座设于支架上，每个相机固定座由各自的测微头的测杆驱动上下移动以精确定位与其对应的侧相机的成像距离，在每个侧相机的下方均设有一个棱镜，在每个棱镜的对面均设有一个背光源，背光源发出的光源照射在进料系统上的待测西林瓶的头部后经由该背光源对面的棱镜折射入位于该棱镜上方的侧相机的感光器件从而成像。

优选地，所有所述侧相机沿周向均匀分布。

优选地，还包括固定支架，所述西林瓶头部检测视觉系统固定在该固定支架的一端，其另一端设有旋转机构，通过旋转机构使得所述西林瓶头部检测视觉系统仅在检测时转动至灯检机的进料系统上方。

优选地，所述旋转机构包括内设有直线轴承的底座，所述固定支架的另一端插入该直线轴承内。

优选地，在所述固定支架外套有位置锁定机构，由位置锁定机构将所述西林瓶头部检测视觉系统转动至工作位置及转动至待机位置的位置锁定。

优选地，所述位置锁定机构包括相互配合的上定位法兰及下定位法兰，上定位法兰及下定位法兰均套在所述固定支架外。

优选地，在所述上定位法兰上穿设有弹簧柱塞装置，由弹簧柱塞装置将所述西林瓶头部检测视觉系统定位在不同高度。

优选地，所述棱镜固定在L型支架的一端上，L型支架的另一端固定在所述支架上。

优选地，在所有所述侧相机的上方设有用于保护侧相机不受其他东西碰撞的封罩。

本发明具有如下的有益效果：

第一、使用三组相机及光源系统，全方位覆盖被检测产品的头部空间，确保在检测时没有盲区，并且可以通过简单的高度调节来实现不同规格产品的切换，提高了头部缺陷检测的准确性，另外，该系统还有独立的一组相机对西林瓶头部的易开盖进行检测，例如：易开盖颜色，易开盖本身及上表面信息是否缺失等项目，提供了更全面的检测方案。

第二、使用三组棱镜配合相机进行拍照，使得相机可以垂直的安装，整体结构非常紧凑，相机的位置等调节非常方便，光源的安装空间也很大。

第三、该检测装置在需要更换星轮及护栏模具时可以很方便的旋转到一个空位，使得星轮等规格件更换时间可以大幅度的缩短，模具更换完成后，只要将检测系统反向旋转复位即可，大幅提高了生产效率，同时也提高了整体设备的竞争力。

附图说明

图1为西林瓶头部检测装置俯视示意图；

图2为西林瓶头部检测装置侧视示意图一；

图3为西林瓶头部检测装置侧视示意图二；

图4为西林瓶头部检测视觉系统俯视示意图；

图5为西林瓶头部检测装置更换模具位置俯视示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

在图1和图2中，本发明提供的一种灯检机用西林瓶头部检测装置1，包括检测系统底座6，检测系统下定位法兰7，弹簧柱塞装置8，检测系统上定位法兰9，中空固定支架10，西林瓶头部检测视觉系统11等组件。图1表达了该检测装置与灯检机的进料系统的相对位置关系，进料系统一般包括进料星轮一2，星轮一护栏装置3，进料星轮二4，星轮二护栏装置5。本发明提供的西林瓶头部检测装置1设置在进料星轮二4的上方，使得进料星轮二4上传输的每一个西林瓶17都可以经过灯检机用西林瓶头部检测装置1上三组相机的焦点。

结合图2，本发明提供的检测装置通过底座6直接安装在底板上，在底座6内部配置了高精度的直线轴承装置，固定支架10的一端与直线轴承配合，其配合保证了西林瓶头部检测视觉系统11在设备的运行过程中不产生晃动。在固定支架10外套有下定位法兰7与上定位法兰9，下定位法兰7与上定位法兰9相配合实现该西林瓶头部检测视觉系统11的定位功能，使得该西林瓶头部检测视觉系统11可以在两个90°的位置精确定位，以保证每次更换模具后西林瓶头部检测视觉系统11复位的准确性。弹簧柱塞装置8穿设在上定位法兰9上，由弹簧柱塞装置8将西林瓶头部检测视觉系统11固定在不同的高度，使其实现不同规格产品切换时的整体高度定位。

结合图3及图4，西林瓶头部检测视觉系统11包括支架，顶部相机20安装在支架中部的中心位置处，在顶部相机20的下方设有环形光源21，顶部相机20的镜头在检测时透过环形光源21的中部通孔正对位于其下方的进料系统上的待测西林瓶17的瓶盖，用于对被测物顶部进行检测，例如：西林瓶17铝盖上方易开盖的颜色，易开盖是否有缺失等项目进行检测，可以满足不同客户的检测需求。三个侧相机14以环形光源21或顶部相机20的轴线为中心周向布置，相邻两个侧相机14的轴线之间的夹角为120°，保证了西林瓶17检测的全方位覆盖，并且为光源的安装留出了很大的空间。每个侧相机14固定在各自的相机固定座13上，相机固定座13设于支架上。每个相机固定座13由各自的测微头12的测杆驱动上下移动以精确定位与其对应的侧相机14的成像距离。在每个侧相机14的下方均设有一个棱镜16，棱镜16固定在L型支架15的一端上，L型支架15的另一端固定在支架上。在每个棱镜16的对面均设有一个背光源18，背光源18发出的光源照射在进料系统上的待测西林瓶17的头部后经由该背光源18对面的棱镜16折射入位于该棱镜16上方的侧相机14的感光器件从而成像。所有侧相机14的上方设有封罩，保护相机及镜头不受其他东西的碰撞，同时也避免了相机的位置被操作人员随意地调整。

固定支架10可以采用中空结构，所有相机的电缆都可以从该固定支架10穿过，这使得该系统外观非常美观，没有外漏的电缆，这非常符合GMP的要求。

在图5中，西林瓶头部检测装置1可以被准确的定位在两个90°的位置，图中虚线的位置代表实际检测的位置，实线的位置代表需要更换模具时的位置，两个位置切换非常方便，可以大幅提高更换规格件时的生产效率。

设备运行过程中，当西林瓶17经过进料星轮一2，星轮一护栏装置3，进料星轮二4，星轮二护栏装置5等部件到达西林瓶头部检测装置1正下方时，即四组相机的焦点位置时，控制系统将会触发相机动作，并拍下一组照片，经过控制系统处理后，最终得出该产品头部是否合格的结论，并在最终出料时将该产品输送到对应的通道中。

Claims (9)

1.一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：包括在检测时定位于灯检机的进料系统上方的西林瓶头部检测视觉系统（11），该西林瓶头部检测视觉系统（11）至少包括支架，在支架的中部设有顶部相机（20），在顶部相机（20）的下方设有环形光源（21），顶部相机（20）的镜头在检测时透过环形光源（21）的中部通孔正对位于其下方的进料系统上的待测西林瓶（17）的瓶盖，至少三个侧相机（14）以环形光源（21）或顶部相机（20）的轴线为中心周向布置，所有所述侧相机（14）沿周向均匀分布，每个侧相机（14）固定在各自的相机固定座（13）上，相机固定座（13）设于支架上，每个相机固定座（13）由各自的测微头（12）的测杆驱动上下移动以精确定位与其对应的侧相机（14）的成像距离，在每个侧相机（14）的下方均设有一个棱镜（16），在每个棱镜（16）的对面均设有一个背光源（18），背光源（18）发出的光照射在进料系统上的待测西林瓶（17）的头部后经由该背光源（18）对面的棱镜（16）折射入位于该棱镜（16）上方的侧相机（14）的感光器件从而成像。

2.如权利要求1所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：还包括固定支架（10），所述西林瓶头部检测视觉系统（11）固定在该固定支架（10）的一端，其另一端设有旋转机构，通过旋转机构使得所述西林瓶头部检测视觉系统（11）仅在检测时转动至灯检机的进料系统上方。

3.如权利要求2所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：所述旋转机构包括内设有直线轴承的底座（6），所述固定支架（10）的另一端插入该直线轴承内。

4.如权利要求2所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：在所述固定支架（10）外套有位置锁定机构，由位置锁定机构将所述西林瓶头部检测视觉系统（11）转动至工作位置及转动至待机位置的位置锁定。

5.如权利要求4所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：所述位置锁定机构包括相互配合的上定位法兰（9）及下定位法兰（7），上定位法兰（9）及下定位法兰（7）均套在所述固定支架（10）外。

6.如权利要求5所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：在所述上定位法兰（9）上穿设有弹簧柱塞装置（8），由弹簧柱塞装置（8）将所述西林瓶头部检测视觉系统（11）定位在不同高度。

7.如权利要求2所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：固定支架（10）采用中空结构，与所述顶部相机（20）及所有所述侧相机（14）相连的电缆由固定支架（10）中部穿过。

8.如权利要求1所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：所述棱镜（16）固定在L型支架（15）的一端上，L型支架（15）的另一端固定在所述支架上。

9.如权利要求1所述的一种用于灯检机的西林瓶头部检测装置，其特征在于：在所有所述侧相机（14）的上方设有用于保护侧相机（14）不受其他东西碰撞的封罩。