CN103499589A - 一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无底座夹爪式主轴装置，其特征在于：包括夹爪安装法兰，机械式夹爪装置，可移动支撑装置，视觉系统驱动电机装置，视觉检测装置，照明系统，夹爪驱动气缸，夹爪旋转驱动电机，传动皮带，包括夹爪安装法兰驱动螺杆，主轴装置支撑用轴承，主轴支撑底板，主轴驱动装置等装置。本发明具有如下有益效果：第一、无底座型设计，最大程度的保证了视觉系统的检测效果，降低了对检测工艺的需求。第二、独立的单根中空主轴设计保证了夹爪安装法兰升降时不存在同步性的问题，而且中空主轴中还可以很方便的布置电缆，减少了外露的电缆数量。

Description

一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置

技术领域

本发明涉及一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置，其专为灯检机系统配套使用从而实现西林瓶等装载介质的自动转运并在转运过程中实现瓶子的旋转及急停等功能以达到检测工艺的需求。

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安瓿瓶、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，极大的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。

现有连续式灯检机的有底座式主轴检测系统存在下列缺陷：

1、对视觉系统检测存在一定的盲区，尤其是对瓶子底部大颗粒的检测。

2、底座式结构对检测工艺要求较高，检测前需要对瓶子进行高速旋转，以便带动瓶子底部的大颗粒旋转上升并达到检测工艺的需求。

3、底座式结构机械结构复杂，如检测过程中偶尔出现瓶子破碎的情况，很难清洁，而且如不清理干净，会对后续产品的检测造成很大的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种保证瓶子最大程度的裸露，实现视觉系统检测的可靠性和稳定性的主轴装置。

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无底座夹爪式主轴装置，其特征在于：包括主轴，主轴通过套设其外的主轴装置支撑用轴承安装在主轴支撑底板上，由主轴驱动装置驱动主轴绕自身轴线旋转，在主轴支撑底板上还固定有视觉系统驱动电机装置，视觉系统驱动电机装置与主轴同轴，可移动支撑装置安装在视觉系统驱动电机装置上，由视觉系统驱动电机装置驱动可移动支撑装置做相对主轴旋转方向上的跟随摆动动作，在可移动支撑装置上至少设有视觉检测装置及照明系统；

夹爪安装法兰设于主轴上，在夹爪安装法兰上沿周向布置有机械式夹爪，机械式夹爪上夹持的待检品在检测时位于视觉检测装置与照明系统之间，夹爪驱动气缸推动机械式夹爪打开及关闭，夹爪旋转驱动电机通过传动皮带组件驱动机械式夹爪绕自身轴线旋转。

优选地，所述主轴为中空结构，在所述主轴内穿设有驱动螺杆，所述夹爪安装法兰通过连接件与该驱动螺杆相连，由驱动螺杆驱动所述夹爪安装法兰定位在不同高度。

优选地，所述视觉系统驱动电机装置采用中空电机，所述视觉系统驱动电机装置与中空的主轴嵌套同轴安装。

本发明具有如下有益效果：

第一、无底座型设计，最大程度的保证了视觉系统的检测效果，降低了对检，测工艺的需求，并且，对在检测过程中偶然出现的碎瓶现象，非常方便清理，使后续的检测不受影响，更进一步的是，该发明提供了对不同规格的安瓿瓶及西林瓶等包材的解决方案，针对不同规格的药品包材，该无底座夹爪式主轴装置的高度可以自动调节，通过简单的模具更换即可覆盖几乎所有的包材规格，有效的提高了设备的竞争力。

第二、独立的单根中空主轴设计保证了夹爪安装法兰升降时不存在同步性的问题，而且中空主轴中还可以很方便的布置电缆，减少了外露的电缆数量，为设备的整体外观创造了优势；独立的跟随拍照系统直接安装在底板上，在保证系统整体刚性的同时使控制系统具有更大的柔性，更容易实现精确地控制；通过底板上的定位装置，两个轴的同轴度极易保证，从而实现整个系统结构紧凑，易于维护和保养。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置的结构示意图。

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。

如图1所示，本发明提供了一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置由主轴旋转系统、视觉系统和其驱动装置、机械式夹爪等三大部分组成。中空结构的主轴1通过主轴装置支撑用轴承13直接安装在主轴支撑底板14上，由主轴驱动装置15驱动主轴1绕其自身轴线旋转。夹爪安装法兰2通过连接法兰安装在主轴1上，并通过连接件实现与穿设在主轴1内的驱动螺杆12实现连接，由驱动螺杆12驱动夹爪安装法兰2定位在不同的高度。夹爪安装法兰2上搭载了若干组沿周向均匀布置的机械式夹爪3，夹爪驱动气缸9可以推动该夹爪打开及关闭，夹爪旋转驱动电机10通过传动皮带组件11与机械式夹爪3连接实现机械式夹爪3绕自身轴线旋转。视觉系统驱动电机装置5通过若干个螺栓固定在主轴支撑底板14上，视觉系统驱动电机装置5采用中空电机，安装时，与中空结构的主轴1同轴，在视觉系统驱动电机装置5的上方又安装了可移动支撑装置4。视觉系统用部件(包括视觉检测装置6及照明系统7在内等部件)均安装在可移动支撑装置4上。

在图1中，主轴1可以通过主轴驱动装置15实现绕自身轴线的旋转，从而带动机械式夹爪3上的待检品8沿一个方向传输；夹爪安装法兰2上的每组机械式夹爪3可以在夹爪旋转驱动电机10的作用下实现带动待检品8旋转、急停等功能，以满足检测工艺的需求。夹爪驱动气缸9则能推动机械式夹爪3打开和关闭，满足在主轴1旋转过程中不同工位的取放待检品8的要求。视觉系统驱动电机装置5带动可移动支撑装置4及安装在其上的视觉检测装置6及照明系统7做相对主轴1旋转方向上的跟随摆动动作，以实现视觉检测装置6与主轴1上传输的待检品8在一段时间内保持相对静止，完成拍照动作。

在图1中，夹爪安装法兰2通过连接件与驱动螺杆12连接，针对不同规格的产品，夹爪安装法兰2可以在驱动螺杆12的驱动下实现不同高度的定位功能，以满足不同规格产品的检测需求。

在图1中，当待检品8通过进料装置进入持续旋转的主轴1时，夹爪驱动气缸9推动机械式夹爪3关闭并将待检品8夹起，当主轴1自身旋转到指定工位时，夹爪旋转驱动电机10驱动机械式夹爪3高速旋转，并在到达检测工位前刹车并停止，在此过程中，待检品8内的液体也被高速旋转起来，当机械式夹爪3停止后待检品8内的液体仍在旋转，此时视觉系统驱动电机装置5带动可移动支撑装置4及安装在其上的视觉检测装置6及照明系统7做相对主轴1旋转方向上的跟随摆动动作，并在此过程中拍下若干组照片，通过视觉系统对照片进行处理，最终判断出该产品是否合格。完成这些检测动作后，当该待检品8随主轴1旋转至出料位置时，夹爪驱动气缸9推动机械式夹爪3打开并将产品放下，然后由出料装置根据产品是否合格的信息进行分拣动作。

Claims (3)

1.一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置，其特征在于：包括主轴(1)，主轴(1)通过套设其外的主轴装置支撑用轴承(13)安装在主轴支撑底板(14)上，由主轴驱动装置(15)驱动主轴(1)绕自身轴线旋转，在主轴支撑底板(14)上还固定有视觉系统驱动电机装置(5)，视觉系统驱动电机装置(5)与主轴(1)同轴，可移动支撑装置(4)安装在视觉系统驱动电机装置(5)上，由视觉系统驱动电机装置(5)驱动可移动支撑装置(4)做相对主轴(1)旋转方向上的跟随摆动动作，在可移动支撑装置(4)上至少设有视觉检测装置(6)及照明系统(7)：

夹爪安装法兰(2)设于主轴(1)上，在夹爪安装法兰(2)上沿周向布置有机械式夹爪(3)，机械式夹爪(3)上夹持的待检品(8)在检测时位于视觉检测装置(6)与照明系统(7)之间，夹爪驱动气缸(9)推动机械式夹爪(3)打开及关闭，夹爪旋转驱动电机(10)通过传动皮带组件(11)驱动机械式夹爪(3)绕自身轴线旋转。

2.如权利要求1所述的一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置，其特征在于：所述主轴(1)为中空结构，在所述主轴(1)内穿设有驱动螺杆(12)，所述夹爪安装法兰(2)通过连接件与该驱动螺杆(12)相连，由驱动螺杆(12)驱动所述夹爪安装法兰(2)定位在不同高度。

3.如权利要求2所述的一种用于灯检机的无底座夹爪式主轴装置，其特征在于：所述视觉系统驱动电机装置(5)采用中空电机，所述视觉系统驱动电机装置(5)与中空的主轴(1)嵌套同轴安装。

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