CN104634790A - 一种胶囊检测方法及高速全自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软胶囊的检测方法；包括如下的步骤：通过彩色摄像设备记录软胶囊滚动360度，再通过黑白摄像设备记录软胶囊滚动360度；通过彩色摄像设备记录的彩色影像分析软胶囊的颜色是否合格，通过黑白摄像设备记录的黑白影像分析软胶囊的外观是否合格；将颜色和外观同时合格的软胶囊取出作为合格品；将颜色和外观中一个不合格或者全部不合格的软胶囊取出作为不合格品。
Description
技术领域
本发明涉及一种对软胶囊的缺陷进行检测，分选出合格的软件囊和有缺陷的软胶囊胶囊的检测方法以及高速全自动检测装置。
背景技术
现有技术中，软胶囊生产过程中难免存在形状偏离、尺寸偏差、色差、气泡、污点等缺陷，这些带瑕疵的软胶囊必须筛检出来剔除。目前基本采用人工目测的方法分拣次品。软胶囊倒入料斗并分散到带背光灯的雾化玻璃的台面上，检查人员利用肉眼对着背光台上的软胶囊用于拨动检查，挑出缺陷软胶囊。检测人员的工作状态对检测效果有很大的影响，而且这种工作方式检测效率低、成本高、劳动强度大。容易产生了漏检，次品的检出率低，质量不稳定，人手直接接触到软胶囊，不可避免的产生了对软胶囊的污染。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种高速全自动软胶囊检测机。
为了解决上述技术问题，本发明给出一种软胶囊的检测方法；包括如下的步骤：通过彩色摄像设备记录软胶囊滚动360度，再通过黑白摄像设备记录软胶囊滚动360度；通过彩色摄像设备记录的彩色影像分析软胶囊的颜色是否合格，通过黑白摄像设备记录的黑白影像分析软胶囊的外观是否合格；将颜色和外观同时合格的软胶囊取出作为合格品；将颜色和外观中一个不合格或者全部不合格的软胶囊取出作为不合格品。
作为对本发明所述的胶囊的检测方法的改进：所述软胶囊通过一一对应的模具整齐排列，该模具以圆盘的圆心为中点放射状分布在圆盘上；所述软胶囊随着模具围绕该圆盘的圆心做不大于360度的圆周运动。
作为对本发明所述的胶囊的检测方法的进一步改进：记录任意一个软胶囊在圆盘上的具体位置，在通过彩色摄像设备和黑白摄像设备进行合格品判定后，根据合格品与不合格品所在的具体位置拣出相应的合格品或者不合格品进行分类保存。
作为对本发明所述的胶囊的检测方法的进一步改进：所述合格品与不合格品分类过程中，首先将合格品通过吹气装置精确得从模具内一一吹出后收集到合格品收集箱，再将其他没有被收集的剩余软胶囊通过重力自动落入相应的不合格品收集箱。
一种软胶囊检测装置；包括控制单元和检测机机架；所述检测机机架内设置有高速进料系统和自动检测系统；所述高速进料系统为料斗；所述自动检测系统包括控制单元控制的传送装置，传送装置的正上方设置有图像检测机构；所述传送装置的一侧设置有分拣出料装置。
作为对本发明所述的高速全自动软胶囊检测系统的改进：所述传送装置包括托板，所述托板下方固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴贯穿托板后固定有转盘；所述转盘上设置有贯穿转盘的模具孔；所述驱动电机通过数据线与控制单元信号连接。
作为对本发明所述的高速全自动软胶囊检测系统的进一步改进：所述图像检测机构包括外观检测工位和颜色检测工位；外观检测工位包括相对于模具孔设置的黑白检测相机，黑白检测相机上设置有镜头Ⅰ；相对于黑白检测相机，在转盘下侧设置有背光源；相对于背光源，在托板上设置有透明玻璃；颜色检测工位包括相对于模具孔设置的彩色检测相机，彩色检测相机上设置有镜头Ⅱ；相对于彩色检测相机，在转盘上侧设置有正光源；所述黑白检测相机、背光源、彩色检测相机、正光源分别与控制单元信号连接。
作为对本发明所述的高速全自动软胶囊检测系统的进一步改进：所述料斗和转盘之间设置有排列机构；所述排列装置包括落料区和刮板；所述落料区的下端对应模具孔，所述落料区的上端对应料斗的出料口。
作为对本发明所述的高速全自动软胶囊检测系统的进一步改进：所述转盘上设置两排但不限于两排模具孔。
作为对本发明所述的高速全自动软胶囊检测系统的进一步改进：所述分拣出料装置包括吹气装置以及沿着转盘的转动方向依次设置的OK出料口和NG分拣口；所述OK出料口设置在转盘下方的托板上，正对某一模具孔的位置；所述NG分拣口设置在转盘下方的托板上，正对模具孔的位置；所述OK出料口通过电磁阀与吹气装置相互连接，所述OK出料口对应的模具孔正上方设置有与合格品收集箱相互连接的遮挡通道；所述NG分拣口贯穿托板后与不合格品收集箱相互连通。
本发明主要解决原有软胶囊都是通过人工识别进行挑选和剔除，劳动强度大，易疲劳，耗费时间长，效率极低，而且由于人为因素还存在识别误差，影响挑选的精确性的技术问题；提供一种高速全自动软胶囊检测机，软胶囊的上料排序、外观和颜色的检测及合格品的收集、不合格品的剔除都由机器自动完成，省时省力，节省劳动力，提高效率，使软胶囊检测过程可控，减少误差，提高精确性。
本发明另一目的是提供一种高速全自动软胶囊检测机，通过上料排序机构，使软胶囊逐粒排序，通过转盘旋转完成软胶囊的移动和绕自身轴线360度旋转，不仅确保可以对软胶囊的外圆进行360度检测，而且高速、可靠、便捷、自动化程度高。
本发明又一目的是提供一种高速全自动软胶囊检测机，采用多个相机分别对软胶囊的外圆进行360度成像，然后对软胶囊的外观和颜色进行检测和判断，自动区分出合格品和不合格品，省时省力，提高效率，减少误差，提高精确性。
本发明还有一个目的是提供一种高速全自动软胶囊检测机，采用压缩空气将检测出的不合格品及合格品分别吹入非合格品收集箱和合格品收集箱，结构巧妙且简单，实现方便，自动完成软胶囊的剔除和收集。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的高速全自动软胶囊检测机包括机架，机架上部安装软胶囊上料机构，机架中部安装软胶囊传送机构，在软胶囊传送机构前段上侧对应软胶囊上料机构下方安装软胶囊排列机构，在软胶囊传送机构中段上侧安装软胶囊图像检测机构，而且在软胶囊传送机构后段安装软胶囊分拣下料机构，在机架的一侧安装有软胶囊控制单元。
本发明的优点在于，通过软胶囊排列机构保证软胶囊均匀有序排列，实现软胶囊移动的同时绕自身轴线旋转，实现软胶囊的高速、逐粒检测并自动剔除不合格品，胶囊进出料顺畅，同时采用多部相机成像，对软胶囊外圆进行360度外观和尺寸偏差、颜色偏差等缺陷全部检测，适应软胶囊的高速全自动检测，工作状态运行平稳，性能可靠耐用，检测精度高、成本低，有效提升软胶囊的品质。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中的传送机构结构示意图；
图3是图1中的图像检测机构外观检测工位结构示意图；
图4是图1中的图像检测机构颜色检测工位结构示意图；
图5是图1中的下料机构结构示意图；
图6是图1中的控制单元的连接关系示意图。
具体实施方式
实施例1、图1～图6给出了一种胶囊检测方法及高速全自动检测装置。
该高速全自动软胶囊检测装置包括相互固定的控制单元8和检测机机架1；控制单元8采用现有的工业控制装置，本实施例中的控制单元8采用工控机+PLC实现，具有操作与显示(如显示装置14)等功能；而检测机机架1内从上到下依次设置高速进料系统和自动检测系统，通过高速进料系统实现软胶囊的高速投料和排列过程，再通过自动检测系统进行相应的软胶囊检测过程。
高速进料系统为上大下小的料斗10，软胶囊的个体比较小，采用上大下小的料斗10，可以将多颗软胶囊同时投料，并通过料斗10的出料口完成软胶囊100的精确投递。
而料斗10下端为传送装置3，传送装置3包括托板301、驱动电机304和转盘302；托板301固定在检测机机架1上，而托板301的下端面固定有驱动电机304，驱动电机304的输出轴贯穿托板301后固定有转盘302，驱动电机304启动的时候，转盘302以驱动电机304的输出轴为圆点转动；转盘302上开有贯穿转盘302的模具孔302a，该模具孔302a完全以具有一定长度的软胶囊100为依据设计，形成长孔的形状，并且该长孔以转盘302的圆心为中点辐射分布在转盘302上，形成至少两排的分布状态，且在使用的时候，根据使用的状态，可以增加转盘302上模具孔302a的排数，可以明显增加检测的效率；在驱动电机304带动转盘302转动的时候，确保模具孔302a内的软胶囊100同时进行360度的滚动。在实际的使用过程中，只要通过增加模具孔302a的方式，就可以增加检测的速率(增加图像检测机构4对软胶囊的拍摄量)。传送装置3上方设置有图像检测机构4；该图像检测机构4包括外观检测工位和颜色检测工位；外观检测工位包括相对于模具孔302a设置的黑白检测相机401，黑白检测相机401上设置有镜头Ⅰ402；相对于黑白检测相机401，在转盘302下侧设置有背光源404；相对于背光源404，在托板301上设置有相应的透明玻璃，通过透明玻璃，使得背光源404产生的强光可以直接照射到软胶囊100的下端面。颜色检测工位包括相对于模具孔302a设置的彩色检测相机405，彩色检测相机405上设置有镜头Ⅱ406；相对于彩色检测相机405，在转盘302上侧设置有正光源407。黑白检测相机401和彩色检测相机405均沿着模具孔302a的分布情况设置在转盘302的正上方，根据对驱动电机304转速的控制，确定转盘302转动的角速度，再根据角速度可以确定模具孔302a内软胶囊100转动的角度，再根据该角度分布一组或者多组黑白检测相机401和彩色检测相机405，就可以实现对软胶囊100的360度无死角拍摄，并检测出其是否有瑕疵。黑白检测相机401拍摄后的图像为灰度图像，通过对灰度图像进行图像预处理、工件定位、区域分割、缺陷特征提取和分类，根据预设条件对软胶囊的外观缺陷进行判定，并剔除外观不合格的产品；彩色检测相机405拍摄后的图像为彩色图像，通过对彩色图像的色差进行相应的判断后，就可以对软胶囊的外观颜色进行判定，并剔除外观颜色不合格的产品。
料斗10和转盘302之间设置有排列机构9，排列装置9包括落料区和刮板；落料区的下端对应模具孔302a，落料区的上端对应料斗10的出料口，通过料斗10的出料口可以将软胶囊100快速的投递到模具孔302a所在的位置，而通过落料区则可以将软胶囊100精确的导入带到模具孔302a，而再通过若干组刮板的作用，就可以快速的将未完全进入模具孔302a的软胶囊100进一步的排列，确保所有的软胶囊100进入对应的模具孔302a内。
而对应转盘302，在落料区的一侧设置有分拣出料装置6(排列机构9与分拣出料装置6相互紧贴，确保在顺时针转动的时候，软胶囊100可以转动将近360度后再进行分拣，确保检测的准确率)。分拣出料装置6包括吹气装置以及沿着转盘302的转动方向依次设置的OK出料口502和NG分拣口301a；如图5所示，OK出料口502固定在转盘302下方的托板301上，并通过电磁阀12与吹气装置相连接，正对某一模具孔302a的位置，当合格品的模具孔302a运行到OK出料口502正上方时，通过电磁阀12控制吹气装置吹气，就可以将该位置的软胶囊100吹起；在OK出料口502对应的模具孔302a位置正上方设置有与合格品收集箱相互连接的遮挡通道501，被OK出料口502吹起的合格品软胶囊100通过遮挡通道501进入合格品收集箱。NG分拣口301a设置在转盘302下方的托板301上，正对模具孔302a的位置，并贯穿托板301后与不合格品收集箱相互连通，该为在OK出料口502处被收集的所有软胶囊100均在NG分拣口301a直接通过重力作用掉落到不合格品收集箱内被收集。通过以上所述的这样设置，可以精确的收集合格品，而合格品收集完成后，又可以将所有剩余的不合格品全部剔除，空出模具孔302a重新进行新一轮的软胶囊100检测程序，并达到循环运行的使用目的。
以上所述的电磁阀12、驱动电机304、黑白检测相机401、彩色检测相机405、背光源404以及正光源407均与控制单元8信号连接。检测机机架1底部安装脚轮11。
高速全自动软胶囊检测系统的使用步骤如下：
1、将大量软胶囊100倾倒入料斗10内，通过料斗10将大量软胶囊100聚拢，并按照一定的数率导入落料区，由落料区将合适数量的软胶囊100精确导入到模具孔302a所在的位置(一个模具孔302a对应唯一的一个软胶囊)；
2、启动驱动电机304顺时针转动(根据分拣出料装置6的位置设定驱动电机304的转动方向，排列机构9在分拣出料装置6左侧，则逆时针转动，在右侧则顺时针转动，确保软胶囊100运行最大的行程，一般最大的行程为绕圆心转动360度)；通过静止的若干组刮板对转动的转盘302上的软胶囊100继续进行投递，确保所有的软胶囊100均精确的导入到相应的模具孔302a；
3、通过设定传感器7来确定驱动电机304的运转速率，并据此推算出某个软胶囊100此时所在的准确位置(或者也可以通过将驱动电机304设置为步进电机，通过该电机的脉冲量推算出某个软胶囊100此时所在的准确位置)，一旦该软胶囊100位于黑白检测相机401正下方的时候，就控制镜头Ⅰ402调整到合适的焦距，并在背光源404亮起的同时按下快门，记录下该软胶囊100的灰度图像；当该软胶囊100位于彩色检测相机405正下方的时候，就控制镜头Ⅱ406调整到合适的焦距，并在正光源407亮起的同时按下快门，记录下该软胶囊100的彩色图像；
4、通过控制单元8接收控制镜头Ⅰ402(黑白检测相机401)和控制镜头Ⅱ406(彩色检测相机405)所拍摄的图像信息，并通过控制单元8进行相应的分析：
软胶囊100的灰度图像信息进行外观尺寸检测，通过对灰度图像进行图像预处理、工件定位、区域分割、缺陷特征提取和分类等处理，并根据对软胶囊100的需求而预设的条件对软胶囊100的外观缺陷进行判定，并及时剔除；采用机器视觉技术对软胶囊外观缺陷进行自动检测和不良品剔除，其精确率和效率比人工肉眼检测要高很多；
软胶囊100的彩色图像信息进行颜色检测，通过对彩色图像的图像分析处理，可以识别软胶囊100外观颜色，如果颜色与软胶囊100的标准颜色不相符的，就及时进行剔除，通过颜色的检测，相对于人工肉眼来说，不受灯光等外界因素(正光源407在拍摄图片的同时亮起，确保拍摄的图像颜色的最佳还原度)影响，其精确率比人工肉眼检测要高很多；
在以上所述的判断过程中，如果外观与颜色均合格，则判断该软胶囊100合格；如果外观与颜色有一个不合格或者两个均不合格，则判断该软胶囊100不合格。而另外的，关于软胶囊的尺寸等，由于模具孔302a与软胶囊100为一一对应的关系，则软胶囊在进入模具孔302a的时候，首先就可以剔除所有尺寸过大的，而进一步的，通过图像分析，即可以判断出尺寸过小的，可以进行相应的剔除。
5、通过计算该软胶囊100的位置，一旦该软胶囊达到了分拣出料装置6所在的位置时，控制单元8经控制分拣出料装置6启动对应的电磁阀12，并以合格和不合格为标准对软胶囊100进行分拣(合格的软胶囊100通过一侧的吸气口吸入到代表合格的箱子中，不合格的软胶囊100通过另外一侧的吸气装置吸入到代表不合格的箱子中)。针对软胶囊100的位置健康，一方面可以通过传感器7来实现，再另外的一方面通过对驱动电机304进行输入脉冲记录，并通过脉冲记录计算转盘302的具体转速，并以此推测出每个模具孔302a所在的准确位置，由控制单元8对这个位置进行记录，就可以记录合格品与不合格品的具体位置，并精确的将合格或者不合格品导入到相应的地方进行存储。
本发明通过上料及排列机构完成软胶囊100的自动上料，通过转动的转盘完成软胶囊100的移动和绕自身360度旋转，通过多个相机对软胶囊100的外圆进行360度成像(软胶囊100滚动，并在滚动过程中，由图像检测机构4对软胶囊100的360度角度无死角拍摄多个图片保存，并检测，检测过程中，只要有一个图片显示该目标软胶囊不合格，就可以判断该软胶囊不合格)，通过图像处理和检测技术对软胶囊100的外观和颜色进行检测，采用压缩空气将检测出的不合格品及合格品分别吹入非合格品收纳箱和合格品收纳箱，实现软胶囊100的自动供料、自动检测及自动剔除和挑选的全过程自动化。本发明省时省力，节省劳动力，提高效率，减少识别误差，提高精确性和可靠性，而且结构巧妙且简单，实现方便。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种软胶囊的检测方法；其特征是：包括如下的步骤：通过彩色摄像设备记录软胶囊滚动360度，再通过黑白摄像设备记录软胶囊滚动360度；
通过彩色摄像设备记录的彩色影像分析软胶囊的颜色是否合格，通过黑白摄像设备记录的黑白影像分析软胶囊的外观是否合格；
将颜色和外观同时合格的软胶囊取出作为合格品；
将颜色和外观中一个不合格或者全部不合格的软胶囊取出作为不合格品。
2.根据权利要求1所述的胶囊的检测方法，其特征是：所述软胶囊通过一一对应的模具整齐排列，该模具以圆盘的圆心为中点放射状分布在圆盘上；
所述软胶囊随着模具围绕该圆盘的圆心做不大于360度的圆周运动。
3.根据权利要求2所述的胶囊的检测方法，其特征是：记录任意一个软胶囊在圆盘上的具体位置，在通过彩色摄像设备和黑白摄像设备进行合格品判定后，根据合格品与不合格品所在的具体位置拣出相应的合格品或者不合格品进行分类保存。
4.根据权利要求3所述的胶囊的检测方法，其特征是：所述合格品与不合格品分类过程中，首先将合格品通过吹气装置精确得从模具内一一吹出后收集到合格品收集箱，再将其他没有被收集的剩余软胶囊通过重力自动落入相应的不合格品收集箱。
5.一种软胶囊检测装置；包括控制单元(8)和检测机机架；所述检测机机架内设置有高速进料系统和自动检测系统；其特征是：所述高速进料系统为料斗(10)；
所述自动检测系统包括控制单元(8)控制的传送装置(3)，传送装置(3)的正上方设置有图像检测机构(4)；
所述传送装置(3)的一侧设置有分拣出料装置(6)。
6.根据权利要求5所述的高速全自动软胶囊检测系统，其特征是：所述传送装置(3)包括托板(301)，所述托板(301)下方固定有驱动电机(304)，所述驱动电机(304)的输出轴贯穿托板(301)后固定有转盘(302)；
所述转盘(302)上设置有贯穿转盘(302)的模具孔(302a)；
所述驱动电机(304)通过数据线与控制单元(8)信号连接。
7.根据权利要求6所述的高速全自动软胶囊检测系统，其特征是：所述图像检测机构(4)包括外观检测工位和颜色检测工位；
外观检测工位包括相对于模具孔(302a)设置的黑白检测相机(401)，黑白检测相机(401)上设置有镜头Ⅰ(402)；相对于黑白检测相机(401)，在转盘(302)下侧设置有背光源(404)；相对于背光源(404)，在托板(301)上设置有透明玻璃；
颜色检测工位包括相对于模具孔(302a)设置的彩色检测相机(405)，彩色检测相机(405)上设置有镜头Ⅱ(406)；相对于彩色检测相机(405)，在转盘(302)上侧设置有正光源(407)；
所述黑白检测相机(401)、背光源(404)、彩色检测相机(405)、正光源(407)分别与控制单元(8)信号连接。
8.根据权利要求7所述的高速全自动软胶囊检测系统，其特征是：所述料斗(10)和转盘(302)之间设置有排列机构(9)；
所述排列装置(9)包括落料区和刮板；所述落料区的下端对应模具孔(302a)，所述落料区的上端对应料斗(10)的出料口。
9.根据权利要求8所述的高速全自动软胶囊检测系统，其特征是：所述转盘(302)上设置两排但不限于两排模具孔(302a)。
10.根据权利要求9所述的高速全自动软胶囊检测系统，其特征是：所述分拣出料装置(6)包括吹气装置以及沿着转盘(302)的转动方向依次设置的OK出料口(502)和NG分拣口(301a)；
所述OK出料口(502)设置在转盘(302)下方的托板(301)上，正对某一模具孔(302a)的位置；
所述NG分拣口(301a)设置在转盘(302)下方的托板(301)上，正对模具孔(302a)的位置；
所述OK出料口(502)通过电磁阀(12)与吹气装置相互连接，所述OK出料口(502)对应的模具孔(302a)正上方设置有与合格品收集箱相互连接的遮挡通道(501)；
所述NG分拣口(301a)贯穿托板(301)后与不合格品收集箱相互连通。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20150520 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |