CN103940830A - 一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法，进瓶装置包括进瓶网带和进瓶转盘，翻转机械手臂由夹瓶钳和翻转凸轮组成，旋转主体包括主轴和大转盘，进瓶网带与进瓶转盘连接，夹瓶钳和翻转凸轮安装旋转主体上，工业照相机和LED光源安装在摆动架上，进瓶转盘和出瓶转盘位于旋转主体的两侧，第一分拣盘与第二分拣盘对称设置于出瓶转盘两侧，并与合格品盘和次品盘连接；本发明使得检测物体传动稳定、顺畅，翻转间晃动小；工业照相机和LED光源与旋转主体具有相同的转速，保证照相机能清楚的采集到被检测物的图像，机械检测精度提高；采用了机械手臂翻转待检测瓶的方法，避免了大颗粒异物和雪花状异物对检测造成的影响。

Description

一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法

技术领域

本发明涉及一种自动异物检测装置，尤其涉及一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法。

背景技术

异物自动检测机可以检测瓶内的玻璃碎屑、不溶性微粒、毛发、纤维等可见异物，还可以检测瓶体本身的破损以及瓶口的封装质量等，同时自动剔除不合格品。

以药液为例，由于异物可经注射进入血管中，会对人体产生非常大的危害，可引起静脉血管炎、血栓等危害性严重的疾病，如果异物经口服进入食道和肠胃还可能引起刮伤。所以在我国的药品标准中，对可见异物是严格控制的。

目前国内药厂“可见异物”检查普遍采用人工灯检。为了增加检测的可靠性，新版药典规定药厂选用的灯检工必须经过长期培训，对灯检工远距离和近距离视力进行测试，视力均应在4.9或4.9以上，灯检检测光源要求在1000到2000流明。在这样的工作环境下灯检工视力会遭到巨大的损伤。另外，灯检工由于眼睛疲劳、工作情绪等因素，人工灯检漏检率非常高。鉴于以上这些问题，国内许多制药机械厂家和一些高校进行了灯检机的研制，首先研制的是半自动灯检机，此后研制的还有全自动灯检机。

中国专利(CN1693884A)公开了一种瓶装液体中异物的自动检测方法，其步骤是通过一机械手夹具夹住待检瓶体，然后使待检瓶体沿中心轴线旋转，然后停止旋转保持待检瓶体完全静止不动，使用一光源从该瓶体下方或侧面位置照射该瓶体，启动位于瓶体侧面的摄像机，对瓶体静止而其内部的液体及异物仍在旋动的该瓶体进行连续的图像采样，最后用常规图像处理方法对图像进行处理，同预设参数比较而得出该瓶体内液体有无沉淀异物的判定。

中国专利(CN101692056A)公开了一种保健酒中杂质自动检测方法和装置，其方法原理与上一专利类似，其装置特征在于，有可旋转的检测轮盘、将保健酒瓶体导入检测轮盘的进瓶机构、将保健酒瓶体导出检测轮盘的出瓶机构、用于剔除次品的分拣机构、用于夹持保健酒瓶体和将保健酒瓶体翻转的机械手、检测支架、用于拍摄图像的摄像机和镜头、光源和微处理器。所述的进瓶机构、检测轮盘、出瓶机构、分拣机构依次连接，机械手设置在检测轮盘上随检测轮盘旋转。

但由于光电设备选取、软件、机械旋转跟随等方面原因，国内研制的全自动灯检机都没有真正投入市场；此外，这种灯检机在旋转后药液无法带起大块的杂质和雪花状的玻璃屑，同时急停不完全的瓶子对检测的干扰也非常大。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法，以解决上述人工灯检对视力带来的损伤，人工灯检漏检率高，现有技术的灯检机旋转后药液无法带起大块的杂质和雪花状的玻璃屑的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种回转翻转式异物检测机，包括进瓶装置、翻转机械手臂、视觉检测装置、旋转主体、摆动架，出瓶转盘和分拣装置，所述进瓶装置包括进瓶网带和进瓶转盘，所述翻转机械手臂由夹瓶钳和翻转凸轮组成，所述视觉检测装置包括工业照相机和LED光源，所述旋转主体包括主轴和大转盘，所述分拣装置包括第一分拣盘、第二分拣盘、合格品盘和次品盘，其中，所述进瓶网带与所述进瓶转盘连接，所述夹瓶钳和翻转凸轮安装旋转主体的大转盘上，所述工业照相机和所述LED光源安装在摆动架上，所述进瓶转盘和所述出瓶转盘位于所述旋转主体的两侧，所述第一分拣盘与所述第二分拣盘对称设置于所述出瓶转盘两侧，并与所述合格品盘和所述次品盘连接。

上述回转翻转式异物检测机，其中，每一所述工业照相机与每一相对应的所述LED光源同轴设置。

上述回转翻转式异物检测机，其中，被检测瓶设置于所述工业照相机和所述LED光源中间。

上述回转翻转式异物检测机，其中，所述翻转机械手臂夹持被检测瓶作两次翻转。

一种异物检测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：被检测瓶通过所述进瓶网带传输至所述进瓶转盘，当所述进瓶转盘上的被检测瓶靠近所述翻转机械手臂时被所述翻转机械手臂上的夹瓶钳夹持；

步骤2：当所述翻转机械手臂移动至检测位a时，通过翻转凸轮进行上下180°翻转且到达检测位b，接着以更快的速度到达检测位c并再次进行180°翻转，此时，所述工业照相机和所述LED光源以相同的转动速度进行跟随，所述LED光源对被检测瓶进行照射，所述工业照相机对被检测瓶进行拍照并将拍摄到的图片发送给工控机；

步骤3：所述工控机对拍摄的图片进行判定，若被检测瓶中的液体里含有任何杂质，则杂质会在液体中产生一个自上而下的运动过程，即被判定为次品；若被检测瓶中的液体里没有任何杂质，即被判定为合格品；

步骤4：所述翻转机械手臂将被检测瓶传输至所述出瓶转盘，所述第一分拣盘和所述第二分拣盘根据所述工控机的判定对被检测瓶进行分类，所述第一分拣盘将合格品带入所述合格品盘，所述第二分拣盘将次品带入所述次品盘。

上述异物检测方法，其中，当被检测瓶由所述进瓶网带传输至所述进瓶转盘时，外部的所述工业照相机对被检测瓶进行初步检测，主要检测被检测瓶上有无缺损、液位、黑头等问题。

上述异物检测方法，其中，所述工控机采用高端图像采集卡和双核CPU处理器，以保证视觉判断的准确性和快速性。

本发明由于采用了上述技术，产生的积极效果是：

(1)通过本发明的使用，使得检测物体传动稳定、顺畅，翻转间晃动小。

(2)通过本发明的使用，工业照相机和LED光源与旋转主体具有相同的转速，即相对静止，可以保证照相机能清楚的采集到被检测物的图像，使得机械检测精度提高。

(3)通过本发明的使用，采用了机械手臂翻转待检测瓶的方法，避免了大颗粒异物和雪花状异物对检测造成的影响。

(4)通过本发明的使用，更换被测物体的规格只需要通过更换进瓶转盘，出瓶转盘和分拣盘的规格。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法的结构示意图；

图2为本发明的一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法中被检测瓶位于检测位a时被检测瓶的位置示意图；

图3为本发明的一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法中被检测瓶位于检测位b时被检测瓶的位置示意图；

图4为本发明的一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法中被检测瓶位于检测位c时被检测瓶的位置示意图；

图5为本发明的一种回转翻转式异物检测机及异物检测方法中被检测瓶位于检测位d时被检测瓶的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

实施例

请结合图1至图5所示，本发明的一种回转翻转式异物检测机，包括进瓶装置、翻转机械手臂3，视觉检测装置、旋转主体、摆动架、出瓶转盘7和分拣装置，进瓶装置包括进瓶网带1和进瓶转盘2，翻转机械手臂3由夹瓶钳12和翻转凸轮组成，视觉检测装置包括工业照相机5和LED光源6，旋转主体包括主轴(因被大转盘4挡住，故不作标示)和大转盘4，分拣装置包括第一分拣盘8、第二分拣盘9、合格品盘10和次品盘11，其中，进瓶网带1与进瓶转盘2连接，夹瓶钳12和翻转凸轮(即翻转机械手臂3)安装旋转主体的大转盘4上，工业照相机5和LED光源6安装在摆动架(因与大转盘重合，故不作标示)上，进瓶转盘2和出瓶转盘7位于旋转主体的两侧，第一分拣盘8与第二分拣盘9对称设置于出瓶转盘7两侧，并与合格品盘10和次品盘11连接。

本发明在上述基础上还具有以下实施方式，请继续参见图1至图5所示，

本发明的进一步实施例中，每一工业照相机5与每一相对应的LED光源6同轴设置。

本发明的进一步实施例中，被检测瓶设置于工业照相机5和LED光源6中间。

本发明的进一步实施例中，翻转机械手臂3夹持被检测瓶作两次翻转。

本发明还包括一种异物检测方法，方法包括以下步骤：

步骤1：被检测瓶通过进瓶网带1传输至进瓶转盘2，当进瓶转盘2上的被检测瓶靠近翻转机械手臂3时被翻转机械手臂3上的夹瓶钳12夹持；

步骤2：当翻转机械手臂3移动至检测位a时，通过翻转凸轮进行上下180°翻转且到达检测位b，接着以更快的速度到达检测位c并再次进行180°翻转，最终到达检测位d，在翻转机械手臂3从检测位a到检测位d的同时，工业照相机5和LED光源6以相同的转动速度进行跟随，并且LED光源6对被检测瓶进行照射，工业照相机5对被检测瓶进行摄像并将拍摄到的图片发送给工控机(未示出)；

步骤3：工控机对拍摄的图片进行判定，若被检测瓶中的液体里含有任何杂质，则杂质会在液体中产生一个自上而下的运动过程，即被判定为次品；若被检测瓶中的液体里没有任何杂质，即被判定为合格品；

步骤4：翻转机械手臂3将被检测瓶传输至出瓶转盘7，第一分拣盘8和第二分拣盘9根据工控机的判定对被检测瓶进行分类，第一分拣盘8将合格品带入合格品盘10，第二分拣盘9将次品带入次品盘11。

本发明的进一步实施例中，当被检测瓶由进瓶网带1传输至进瓶转盘2时，外部的工业照相机5对被检测瓶进行初步检测，主要检测被检测瓶上有无缺损、液位、黑头等问题。

本发明的进一步实施例中，工控机采用高端图像采集卡和双核CPU处理器，以保证视觉判断的准确性和快速性。

使用者可根据以下说明进一步的认识本发明的特性及功能，

被检测瓶通过进瓶网带1被传输至进瓶转盘2，位于进瓶转盘2一侧的工业照相机5第一次对被检测瓶进行检测，主要目的是检测被检测瓶上有无缺损、液位、黑头等问题，进瓶转盘2旋转，当被检测瓶靠近翻转机械手臂3时，被翻转机械手臂3上的夹瓶钳12夹持住，旋转主体通过主轴带动大转盘4做圆周运动，进而带动翻转机械手臂3旋转，当翻转机械手臂3到达检测位a时，翻转机械手臂3进行上下180°翻转且正好到达检测位b(被检测瓶到达检测位a时，状态如图2所示；到达检测位b时，状态如图3所示)，接着旋转主体带动翻转机械手臂3以更快的速度到达检测位c并且翻转机械手臂3再一次进行180°翻转，同时，工业照相机5和LED光源6以相同的转动线速度对被检测瓶进行跟随，LED光源6对被检测瓶进行照射，使被检测瓶内部产生光，工业照相机5对被检测瓶进行高速拍照并将拍摄到的图片立即发送给工控机，工业照相机5可对被检测瓶进行多次拍摄，以使工控机进行多次验证，降低漏检风险；工控机采用高端图像采集卡和双核CPU处理器，以保证视觉判断的准确性和快速性，接着工控机对拍摄的图片进行处理并判定，若被检测瓶中的液体里含有任何杂质，则杂质会在液体中产生一个自上而下的运动过程，即被判定为次品；若被检测瓶中的液体里没有任何杂质，即被判定为合格品，检测判定结束，翻转机械手臂3将被检测瓶传输至出瓶转盘7，第一分拣盘8和第二分拣盘9根据工控机的判定对被检测瓶进行分类，第一分拣盘8将合格品带入合格品盘10，第二分拣盘9将次品带入次品盘11。

综上所述，通过本发明的使用，使得检测物体传动稳定、顺畅，翻转间晃动小；工业照相机和LED光源与旋转主体具有相同的转速，即相对静止，可以保证照相机能清楚的采集到被检测物的图像，使得机械检测精度提高；采用了机械手臂翻转待检测瓶的方法，避免了大颗粒异物和雪花状异物对检测造成的影响；更换被测物体的规格只需要通过更换进瓶转盘，出瓶转盘和分拣盘的规格。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种回转翻转式异物检测机，包括进瓶装置、翻转机械手臂、视觉检测装置、旋转主体、摆动架，出瓶转盘和分拣装置，所述进瓶装置包括进瓶网带和进瓶转盘，所述翻转机械手臂由夹瓶钳和翻转凸轮组成，所述视觉检测装置包括工业照相机和LED光源，所述旋转主体包括主轴和大转盘，所述分拣装置包括第一分拣盘、第二分拣盘、合格品盘和次品盘，其特征在于，所述进瓶网带与所述进瓶转盘连接，所述夹瓶钳和翻转凸轮安装旋转主体的大转盘上，所述工业照相机和所述LED光源安装在摆动架上，所述进瓶转盘和所述出瓶转盘位于所述旋转主体的两侧，所述第一分拣盘与所述第二分拣盘对称设置于所述出瓶转盘两侧，并与所述合格品盘和所述次品盘连接。

2.根据权利要求1所述的回转翻转式异物检测机，其特征在于，每一所述工业照相机与每一相对应的所述LED光源同轴设置。

3.根据权利要求1所述的回转翻转式异物检测机，其特征在于，被检测瓶设置于所述工业照相机和所述LED光源中间。

4.根据权利要求1所述的回转翻转式异物检测机，其特征在于，所述翻转机械手臂夹持被检测瓶作两次翻转。

5.根据权利要求1所述的回转翻转式异物检测机，其特征在于，所述出瓶转盘和所述进瓶转盘对称设置于所述旋转主体两侧。

6.一种异物检测方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：被检测瓶通过所述进瓶网带传输至所述进瓶转盘，当所述进瓶转盘上的被检测瓶靠近所述翻转机械手臂时被所述翻转机械手臂上的夹瓶钳夹持；

步骤2：当所述翻转机械手臂移动至检测位A时，通过翻转凸轮进行上下180°翻转且到达检测位B，接着以更快的速度到达检测位Ｃ并再次进行180°翻转，此时，所述工业照相机和所述LED光源以相同的转动速度进行跟随，所述LED光源对被检测瓶进行照射，所述工业照相机对被检测瓶进行拍照并将拍摄到的图片发送给工控机；

步骤3：所述工控机对拍摄的图片进行判定，若被检测瓶中的液体里含有任何杂质，则杂质会在液体中产生一个自上而下的运动过程，即被判定为次品；若被检测瓶中的液体里没有任何杂质，即被判定为合格品；

步骤4：所述翻转机械手臂将被检测瓶传输至所述出瓶转盘，所述第一分拣盘和所述第二分拣盘根据所述工控机的判定对被检测瓶进行分类，所述第一分拣盘将合格品带入所述合格品盘，所述第二分拣盘将次品带入所述次品盘。

7.根据权利要求6所述的异物检测方法，其特征在于，当被检测瓶由所述进瓶网带传输至所述进瓶转盘时，外部的所述工业照相机对被检测瓶进行初步检测，主要检测被检测瓶上有无缺损、液位、黑头等问题。

8.根据权利要求6所述的异物检测方法，其特征在于，所述工控机采用高端图像采集卡和双核CPU处理器，以保证视觉判断的准确性和快速性。