CN103512898B - 一种采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，其特征在于，包括主轴，主轴可转动地设于中空直驱伺服电机的中心孔中，主轴与中空直驱伺服电机同心，主轴一端连接减速机，减速机连接主电机，主轴的另一端设于灯检盘的中心并固定连接灯检盘，灯检盘的外周设有夹爪，待检安瓿瓶固定于夹爪上，中空直驱伺服电机上固定有中空直驱伺服电机输出法兰，中空直驱伺服电机输出法兰连接转臂，转臂固定连接背光源安装板和工业相机安装板，背光源安装板上设有背光源，工业相机安装板上设有工业相机，待检安瓿瓶设于背光源和工业相机之间。本发明能在不停机的状态下完成图像采集，大大提高了机械的检测效率。

Description

一种采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置

技术领域

本发明主要涉及制药机械设备领域，特指一种采用背光源的全自动水针安瓿瓶智能灯检机的图像同步跟随采集装置，其专为灯检机系统配套使用从而实现对水针安瓿瓶等待检品进行图像采集的功能。

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；后者相机与光源分别安装于不同的机械结构上，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。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种采用背光源的全自动水针安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，它能有效提高工业相机、光源与检测瓶三者的同步性，保证了相机拍照的质量，从而大大提高了检测的精度及准确率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，其特征在于，包括主轴，主轴可转动地设于中空直驱伺服电机的中心孔中，主轴与中空直驱伺服电机同心，主轴一端连接减速机，减速机连接主电机，主轴的另一端设于灯检盘的中心并固定连接灯检盘，灯检盘的外周设有夹爪，待检安瓿瓶固定于夹爪上，中空直驱伺服电机上固定有中空直驱伺服电机输出法兰，中空直驱伺服电机输出法兰连接转臂，转臂固定连接背光源安装板和工业相机安装板，背光源安装板上设有背光源，工业相机安装板上设有工业相机，待检安瓿瓶设于背光源和工业相机之间。

优选地，所述的主轴与中空直驱伺服电机的中心孔紧密配合。

优选地，所述的采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置还包括主平台，主轴可转动地设于主平台上，中空直驱伺服电机固定于主平台上。

更优选地，所述的主平台的底面连接电机安装架，主电机与减速机固定于电机安装架上。

在检测过程中，中空直驱伺服电机与主轴做同步转动、转速相同，转臂在中空直驱伺服电机的带动下与检测盘进行同步跟随，从而保证工业相机、待检安瓿瓶、光源始终在一条直线上，工业相机进行同步跟随拍照，完成图像采集。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1)相机、背光源与待检安瓿瓶在运动过程中保持相对同步，能在不停机的状态下完成图像采集，大大提高了机械的检测效率。相比间歇式灯检机检测速度100～150瓶/分钟，本机检测速度可达到300瓶以上。2)待检安瓿瓶在不停机的状态下连续运行更加平稳，有效避免药液在运行中产生气泡影响检测结果，从而提高了灯检机的检测准确性。3)相机、背光源固定于同一转臂上，转臂与直驱伺服电机相连，结构简单，调试方便，有效降低了生产成本。4)通过中空直驱伺服电机直接驱动，减少了因减速机等传动部件的使用对机械性能的影响，保证了相机图像采集获得高质量的图片，从而大大提高了灯检机的检测精度。

附图说明

图1是采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置主视图；

图2是采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置俯视图；

图例说明：

1主轴、2灯检盘、3背光源、4待检安瓿瓶、5背光源安装板、6工业相机、7工业相机安装板、8转臂、9中空直驱伺服电机、10中空直驱伺服电机输出法兰、11主平台、12夹爪、13电机安装架、14减速机、15主电机

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。

实施例

如图1所示，为采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置主视图，所述的采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，主要包括：主轴1、灯检盘2、背光源3、待检安瓿瓶4、背光源安装板5、工业相机6、工业相机安装板7、转臂8、中空直驱伺服电机9、中空直驱伺服电机输出法兰10、主平台11、夹爪12、电机安装架13、减速机14和主电机15。

主平台11上固定有中空直驱伺服电机9，主轴1可转动地设于中空直驱伺服电机9的中心孔中，主轴1穿过中空直驱伺服电机9可转动地安装于主平台11上，与中空直驱伺服电机9同心。主平台11底面固定有电机安装架13，主电机15与减速机14连接，主电机15与减速机14固定在电机安装架13上，减速机14输出轴通过联轴器与主轴1的一端连接。主轴1的另一端设于灯检盘2的中心并固定连接灯检盘2，灯检盘2的外周安装夹爪12，如图2所示，待检安瓿瓶4被夹爪12夹住头部，悬空于工业相机6与背光源3之间。通过调节灯检盘2在主轴1上的高度位置，使待检安瓿瓶4瓶身高度与工业相机6一致。中空直驱伺服电机输出法兰10直接安装在中空直驱伺服电机9上，转臂8的一端固定连接有背光源安装板5，背光源安装板5上安装有背光源3，转臂8的另一端直接固定连接中空直驱伺服电机输出法兰10上，所述的转臂8的另一端固定连接工业相机安装板7，工业相机安装板7上安装有工业相机6。本实施例中，工业相机6位于待检安瓿瓶4的内侧，而背光源3位于待检安瓿瓶4的外侧，根据实际需要，二都的位置可以相互调换。

由于主轴1设于中空直驱伺服电机9的中心孔中，二者紧密配合，同心度较容易保证。安装过程中，只需要调整背光源3和工业相机6在转臂8上的位置，保证二者与转臂处于同一直线上即可。检测过程中，通过控制主电机15与中空直驱伺服电机9的初始位置及速度，即可保证同步性，从而获得高质量的图像，提高设备的检测精度。

具体动作过程如下：首先根据待检安瓿瓶4的高度尺寸调整灯检盘2的高度位置，使得待检安瓿瓶4瓶身高度与工业相机6一致。整个检测系统初始化，中空直驱伺服电机9回至初始位置，在主电机15的驱动下，主轴1带动灯检盘2旋转至待检安瓿瓶4位于背光源3与工业相机6之间，三者处于一条直线上。检测过程中，主轴1始终以匀速转动，灯检盘2、夹爪12、待检安瓿瓶4均以相同角速度围绕主轴1旋转；工业相机6、背光源3在中空直驱伺服电机9的驱动下开始加速运行，当速度达到主轴1的速度时开始均速动行。此时工业相机6、待检安瓿瓶4、背光源3相对静止，工业相机6对待检安瓿瓶4进行快速连续拍照，完成检测所需要的图像采集。工业相机6完成图像采集后，中空直驱伺服电机9快速回位至初始位置，进行下一轮图像同步跟随采集。本发明采用的中空直驱伺服电机9输出扭矩大，可以使背光源3、工业相机6获得较大加速度快速回位，从而缩短检测周期，提高整机的检测效率。

Claims (3)

1.一种采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，其特征在于，包括主轴（1）和主平台（11），主轴（1）可转动地设于主平台（11）上，中空直驱伺服电机（9）固定于主平台（11）上，主轴（1）可转动地设于中空直驱伺服电机（9）的中心孔中，主轴（1）与中空直驱伺服电机（9）同心，主轴（1）一端连接减速机（14），减速机（14）连接主电机（15），主轴（1）的另一端设于灯检盘（2）的中心并固定连接灯检盘（2），灯检盘（2）的外周设有夹爪（12），待检安瓿瓶（4）固定于夹爪（12）上，中空直驱伺服电机（9）上固定有中空直驱伺服电机输出法兰（10），中空直驱伺服电机输出法兰（10）连接转臂（8），转臂（8）固定连接背光源安装板（5）和工业相机安装板（7），背光源安装板（5）上设有背光源（3），工业相机安装板（7）上设有工业相机（6），待检安瓿瓶（4）设于背光源（3）和工业相机（6）之间。

2.如权利要求1所述的采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，其特征在于，所述的主轴（1）与中空直驱伺服电机（9）的中心孔紧密配合。

3.如权利要求1所述的采用背光源的安瓿瓶灯检机的图像同步跟随采集装置，其特征在于，所述的主平台（11）的底面连接电机安装架（13），主电机（15）与减速机（14）固定于电机安装架（13）上。