CN103592314A - 自动灯检机的同步跟踪图像采集机构 - Google Patents

Abstract

自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，属于制药机械设备领域。包括驱动灯检机转盘转动的中心轴（12）、圆筒状回转连接件（10）、固定在回转连接件（10）上端的上转盘（11）和固定在回转连接件（10）下端的下转盘（6），回转连接件（10）通过轴套连接件同轴转动套在中心轴（12）外侧，上转盘（11）与下转盘（6）上设有图像采集装置，其特征在于：所述回转连接件（10）通过回转连接机构与套在中心轴（12）上的直接驱动旋转电机（9）连接，直接驱动旋转电机（9）直接驱动回转连接件（10）正转或反转。本发明克服了齿轮传动机械磨损大、误差大的缺点，具有装配、调整简单，稳定性极好等优点。

Description

自动灯检机的同步跟踪图像采集机构

技术领域

自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，属于制药机械设备领域，具体涉及一种用于自动灯检机待检测瓶进瓶处的同步跟踪图像采集机构。

背景技术

在医药机械设备领域中，灯检机是一种利用光学成像、计算机对图像进行比较原理，对已包装药瓶质量进行自动化智能检测的专用设备。计算机分析采集到的图像数据，对成品药瓶的质量进行判断，并对不合格药瓶进行剔除。

自动灯检机中的同步跟踪图像采集机构主要负责从各个角度对待检测瓶进行跟踪拍照，通过图像比对，发现不合格的待检测瓶，然后予以剔除。以往自动灯检机的图像采集部件通过回转臂固定，同时检测多个指标时需要两台及以上的机构共同配合完成，工作效率低，结构复杂，申请人2012年申请的申请号为201220709903.3的实用新型，通过转盘同时固定多组图像采集部件，可以同时检测多组待检测瓶，但无论是回转臂还是转盘都采用的是齿轮传动，原因是为保证图像采集部件与待检测瓶同轴转动，回转臂或转盘要同轴套在中心轴上，而中心轴要带动整个灯检机转笼转动，所以中心轴的直径非常大，这就造成回转臂或转盘套在中心轴处直径非常大，回转臂或转盘下端连接驱动就非常困难，所以目前都是在外侧通过齿轮传动，带动回转臂或转盘转动。但是经过长期实践发现， 由于图像采集部件在拍摄完一组后，要快速回转到下一组继续拍摄，由于速度、转动方向频繁变换，机械磨损大，长期使用之后稳定性降低，误差增加，图像采集不精确，影响药品检测质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种装配、调整简单，稳定性极好的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，包括驱动灯检机转盘转动的中心轴、圆筒状回转连接件、固定在回转连接件上端的上转盘和固定在回转连接件下端的下转盘，回转连接件通过轴套连接件同轴转动套在中心轴外侧，上转盘与下转盘上设有图像采集装置，其特征在于：所述回转连接件通过回转连接机构与套在中心轴上的直接驱动旋转电机连接，直接驱动旋转电机直接驱动回转连接件正转或反转。利用直接驱动旋转电机代替了齿轮传动，避免齿轮传动磨损大、误差大的问题，传动更加准确，拍摄的图像质量更好，提高检测精度和稳定性。

所述回转连接机构包括漏斗状套在中心轴上的直驱内轴和竖直的追踪传力轴，直驱内轴下端固定连接直接驱动旋转电机的输出轴，直驱内轴上端面与回转连接件下端面通过多个追踪传力轴固定连接。利用直驱内轴将直径较大的回转连接件与直径较小的直接驱动旋转电机输出轴连接，结构简单、紧凑，利用多个追踪传力轴可以使连接直驱内轴与回转连接件更加方便，调整简单。

所述图像采集装置包括图像采集组件和灯光组件，图像采集组件固定在下转盘上，位于待检测瓶外侧，灯光组件与图像采集组件对应设置。将图像采集组件设置在待检测瓶外侧，可以有较大的空间来调节图像采集组件的水平距离，能够使待检测瓶更加紧凑，提高工作效率。

所述下转盘为半圆形，下转盘圆周外侧间隔固定有2～6个相机固定支撑架，图像采集组件固定在相机固定支撑架上端，相邻的两个相机固定支撑架上部通过相机组件加强板固定连接。通过相机组件加强板能够增加相机固定支撑架转动的稳定性和牢固性，保证图像采集组件1在拍照时不会晃动，保证拍照的质量，提高检测的精度和可靠性。

所述图像采集组件包括相机固定框和固定在相机固定框内的拍摄组件，相机固定框由上固定板、下固定板、左固定竖板和右固定竖板合围而成，上固定板上开设有径向的水平调节长孔，拍摄组件放射状可前后调节的固定在水平调节长孔处。相机固定框能够对拍摄组件起到保护作用，通过水平调节长孔能够调节拍摄组件与待检测瓶的相对水平距离。

所述拍摄组件为三组对应的摄像头和相机固定板，相机固定板固定在水平调节长孔处，相机固定板上开设有轴向的竖直调节长孔，摄像头角度可调的固定在竖直调节长孔处并伸出相机固定框。

所述相机固定支撑架间隔角度为 30°～72°，通过竖向的槽孔固定在下转盘外侧。相机固定支撑架可以上下调整，装配更加方便。

所述灯光组件包括背光板和/ 或成套设置的底光源组件和侧光源组件，侧光源组件或背光板固定在上转盘上，与图像采集组件相对的位于待检测瓶下方，底光源组件固定在下转盘上。底光源组件固定在下转盘上，只要按照与述图像采集组件数量相同的底光源组件酒可以满足拍照要求，降低成本。

所述轴套连接件包括固定在中心轴下部的推力轴承套和套在中心轴外侧的固定套座，固定套座转动固定在推力轴承套上端，回转连接件转动固定在固定套座外侧，固定套座与推力轴承套之间设有第七轴承，固定套座与中心轴之间套设有第二轴承和第六轴承，回转连接件与固定套座之间轴向设有第五轴承，径向设有第三轴承和第四轴承。通过各个轴承能够使回转连接件、固定套座等部件相对于中心轴自由转动，相互之间不会产生干涉，保证同轴转动的同时提高润滑度。

所述上转盘中部为上小下大的锥形，外侧为扇形，上转盘与中心轴之间设有第八轴承。上转盘能够防止玻璃等杂质进入回转连接件内部，保证各轴承的安全运行。

与现有技术相比，本发明自动灯检机的同步跟踪图像采集机构所具有的有益效果是：

1、使用直接驱动旋转电机驱动上转盘和下转盘转动，代替了齿轮等易磨损传动机构，定位准确且转动惯量小，跟踪采集图像效果好。

2、结构紧凑合理，装配、调整简单，成本低，稳定性极好，不需要在灯检机转盘下面下窄的空间内安装齿盘或齿圈，装配更加简单。

3、摄像头可以沿水平、竖直方向并按照一定的俯仰角度进行调节，以适应更大范围的待检瓶。

4、将待检瓶每相邻的三只默认为一组，可以根据具体产品的品质需要选用一组或多组等灯光组件对待检瓶进行检测，增大了生产效率的同时增加了产品的安全性。

5、中心轴以及固定在其上的固定套座、回转连接件之间设有多个轴承，保证了更高的同心度和润滑度且各自转动互不影响。

附图说明

图1是本发明自动灯检机的同步跟踪图像采集机构的立体结构示意图。

图2是本发明的剖视图示意图。

图3是图2中固定套座处的局部放大示意图。

图4是本发明的俯视图示意图。

图5是图1中图像采集组件的局部放大示意图。

其中：1、图像采集组件  2、侧光源组件  3、背光板  4、竖直调节长孔  5、底光源组件  6、下转盘  7、追踪传力轴  8、直驱内轴  9、直接驱动旋转电机  10、回转连接件  11、上转盘  12、中心轴  13、相机固定支撑架  14、固定套座  15、第一轴承  16、第二轴承  17、第三轴承  18、第四轴承  19、第五轴承  20、第六轴承  21、第七轴承  22、第八轴承  23、第九轴承  24、第十轴承  25、推力轴承套  26、相机组件加强板  27、水平调节长孔  28、相机固定板  29、摄像头  30、端块  31、上固定板  32、下固定板  33、左固定竖板  34、右固定竖板。

具体实施方式

图1~5是本发明自动灯检机的同步跟踪图像采集机构的最佳实施例，下面结合附图1~5对本发明做进一步说明。

参照附图1：自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，包括中心轴12、转动固定在中心轴12外侧的圆筒状回转连接件10、固定在回转连接件10上端的上转盘11和固定在回转连接件10下端的下转盘6，上转盘11上端设有侧光源组件2和背光板3，下转盘6外侧固定有与侧光源组件2或背光板3相对的图像采集组件1，中心轴12下端部套设有一个直接驱动旋转电机9，直接驱动旋转电机9通过直驱内轴8和追踪传力轴7连接回转连接件10下端，中心轴12驱动灯检机转盘（图中未画出）转动，灯检机转盘携带待检测瓶（图中未画出）在图像采集组件1与侧光源组件2之间转动，直接驱动旋转电机9驱动回转连接件10正转或反转，从而带动图像采集组件1对一组待检测瓶拍照后迅速回转对下一组待检测瓶拍照。

参照图1～2，下转盘 6 为扇形，圆心处开有一个圆孔，通过该圆孔套装在回转连接件 10 上，下转盘 6外侧以中心圆孔为起点呈放射状固定有三个端块30，端块30上均布有两排螺孔用于调节高度，每个端块30固定有一个竖直向上的相机固定支撑架13，相机固定支撑架13下端通过竖直的槽孔固定在端块30外侧，能够调节高度位置，图像采集组件1固定在相机固定支撑架13上端，下转盘6在图像采集组件1对应的位置固定有底光源组件5，底光源组件5位于待检测瓶的正下方。

上转盘11外侧依次固定有侧光源组件2、背光板3和侧光源组件2，侧光源组件2、背光板3和侧光源组件2与图像采集组件1一一对应且高度相同，侧光源组件2、背光板3分别从正面对准待检测瓶的瓶身与其所对应的图像采集组件1相配合进行监测工作；背光板3 为一个可自发光的白色板状器件，宽度大于三个待检测瓶并排时的瓶身宽度的总和。侧光源组件2、背光板3分别用于检测待检测瓶内的大微粒杂质，液位高度，不透光杂质以及小微粒杂质，侧光源组件2可以采用不同的灯光便于检测不同的杂质，在实际使用时，可以针对待检测瓶的具体要求采用其中几组或全部侧光源组件2或背光板3对待检测瓶进行检测，使待检测瓶具有更高的品质。

参照图2～3，中心轴12外侧套设并固定有一个推力轴承套25，推力轴承套25外侧设有轴肩，套在中心轴12外侧的固定套座14转动固定在推力轴承套25上部，固定套座14与推力轴承套25之间设有第七轴承21，固定套座14与中心轴12之间套设有第二轴承16和第六轴承20，固定套座14上端与中心轴12之间还设有第一轴承15，固定套座14外侧设有轴肩，回转连接件10转动固定在固定套座14外侧，回转连接件10下端与固定套座14的轴肩之间设有第五轴承19，回转连接件10与固定套座14之间径向设有第三轴承17和第四轴承18。

回转连接件10下方设有一个漏斗状套设在中心轴12上的直驱内轴8，直驱内轴8上端面与回转连接件10下端面通过多个竖直的追踪传力轴7固定连接，追踪传力轴7为空心结构，直驱内轴8下端固定连接直接驱动旋转电机9的输出轴，直驱内轴8与中心轴12之间设有第九轴承23和第十轴承24，上转盘11中部为上小下大的锥形，可以防止玻璃碎片等杂质进入回转连接件10内部的轴承中，保证设备安全、平稳运行，上转盘11外侧为扇形，外侧边缘分布三组固定灯光组件的孔，在保证了刚性的前提下，降低了整体的重量，使得转动惯量减小，运行更加稳定，上转盘11与中心轴12之间设有第八轴承22，其中第一轴承15、第五轴承19和第七轴承21为推力轴承，其他轴承为向心轴承，通过各个轴承的共同作用，使得围绕中心轴 12 同心固定的各个需要转动的部件之间其各自的转动不受其他部件的影响，从而保证了极高的润滑度和同心度。

参照图4～5，相邻的两个相机固定支撑架13上部通过相机组件加强板26固定连接，增加相机固定支撑架13转动的稳定性和牢固性，保证图像采集组件1在拍照时不会晃动，保证拍照的质量，提高检测的精度和可靠性。相邻两个相机固定支撑架13之间的角度为36°。

图像采集组件1包括相机固定框、相机固定板28和摄像头29，相机固定框由上固定板31、下固定板32、左固定竖板33和右固定竖板34合围而成的矩形框，相机固定板28和摄像头29固定在相机固定框内部，上固定板31上开设有三组径向的水平调节长孔27，三个相机固定板28放射状可前后调节的固定在水平调节长孔27处，相机固定板28侧面上开设有轴向的竖直调节长孔4，三个摄像头29可上下调节的分别固定在相机固定板28的竖直调节长孔4处。摄像头29伸出相机固定框对待检测瓶进行拍照。

工作原理与工作过程如下：当整个自动灯检机装置正常运行时，由中心轴 12 带动着若干待检测瓶进入同步跟踪图像采集机构。所有待检测瓶在中心轴12带动下位于上转盘 11 上面的各组侧光源组件2以及背光板3和下转盘6上面的图像采集组件1之间进行转动。系统默认每相邻三个待检测瓶为一组，并为每个待检测瓶进行自动编号并记录。上转盘 11 和下转盘 6 首先在直接驱动旋转电机 9 的驱动下与其对应的待检测瓶同步转动，并进行图像采集工作。当该组图像记录完毕之后，直接驱动旋转电机 9 驱动上转盘 11 和下转盘 6 进行反向转动，转动的角度为一个工位，即三个待检测瓶的角度，然后对每组图像采集组件 1 分别对各自的下一组三个待检测瓶进行图像采集工作，如此往复。

这样所有待检测瓶都会被三组图像采集组件 1 采集到三组图像信息，依次对瓶内的大微粒杂质，液位高度，不透光杂质以及小微粒杂质进行图像比对，如果出现不合格产品，系统自动记录该不合格待检测瓶的编号，在后续工序中进行剔除。

以上是本发明的最佳实施例，本发明还可以采用以下结构：

本发明中直接驱动旋转电机9可以套在中心轴12的上部，直接驱动回转连接件10旋转。

本发明中相机固定支撑架13可以是2～6中的任意数量，可以根据需要增加或减少，相邻相机固定支撑架13之间的角度可以是30°～72°。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，包括驱动灯检机转盘转动的中心轴（12）、圆筒状回转连接件（10）、固定在回转连接件（10）上端的上转盘（11）和固定在回转连接件（10）下端的下转盘（6），回转连接件（10）通过轴套连接件同轴转动套在中心轴（12）外侧，上转盘（11）与下转盘（6）上设有图像采集装置，其特征在于：所述回转连接件（10）通过回转连接机构与套在中心轴（12）上的直接驱动旋转电机（9）连接，直接驱动旋转电机（9）直接驱动回转连接件（10）正转或反转。

2.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述回转连接机构包括漏斗状套在中心轴（12）上的直驱内轴（8）和竖直的追踪传力轴（7），直驱内轴（8）下端固定连接直接驱动旋转电机（9）的输出轴，直驱内轴（8）上端面与回转连接件（10）下端面通过多个追踪传力轴（7）固定连接。

3.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述图像采集装置包括图像采集组件（1）和灯光组件，图像采集组件（1）固定在下转盘（6）上，位于待检测瓶外侧，灯光组件与图像采集组件（1）对应设置。

4.根据权利要求3所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述下转盘（6）为半圆形，下转盘（6）圆周外侧间隔固定有2～6个相机固定支撑架（13），图像采集组件（1）固定在相机固定支撑架（13）上端，相邻的两个相机固定支撑架（13）上部通过相机组件加强板（26）固定连接。

5.根据权利要求3或4所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述图像采集组件（1）包括相机固定框和固定在相机固定框内的拍摄组件，相机固定框由上固定板（31）、下固定板（32）、左固定竖板（33）和右固定竖板（34）合围而成，上固定板（31）上开设有径向的水平调节长孔（27），拍摄组件放射状可前后调节的固定在水平调节长孔（27）处。

6.根据权利要求5所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述拍摄组件为三组对应的摄像头（29）和相机固定板（28），相机固定板（28）固定在水平调节长孔（27）处，相机固定板（28）上开设有轴向的竖直调节长孔（4），摄像头（29）角度可调的固定在竖直调节长孔（4）处并伸出相机固定框。

7.根据权利要求4所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述相机固定支撑架（13）间隔角度为 30°～72°，通过竖向的槽孔固定在下转盘（6）外侧。

8.根据权利要求3所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述灯光组件包括背光板（3）和/ 或成套设置的底光源组件（5）和侧光源组件（2），侧光源组件（2）或背光板（3）固定在上转盘（11）上，与图像采集组件（1）相对的位于待检测瓶下方，底光源组件（5）固定在下转盘（6）上。

9.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述轴套连接件包括固定在中心轴（12）下部的推力轴承套（25）和套在中心轴（12）外侧的固定套座（14），固定套座（14）转动固定在推力轴承套（25）上端，回转连接件（10）转动固定在固定套座（14）外侧，固定套座（14）与推力轴承套（25）之间设有第七轴承（21），固定套座（14）与中心轴（12）之间套设有第二轴承（16）和第六轴承（20），回转连接件（10）与固定套座（14）之间轴向设有第五轴承（19），径向设有第三轴承（17）和第四轴承（18）。

10.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述上转盘（11）中部为上小下大的锥形，外侧为扇形，上转盘（11）与中心轴（12）之间设有第八轴承（22）。

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