CN105170477A - 新型残次胶囊分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型残次胶囊分拣机，包括送料系统，送料系统包括储料轮，储料轮为开口筒状，中间设有圆柱形凹槽，圆柱形凹槽的槽口与送料口相接；储料轮一侧还设有端面贴合的送料轮和吸附轮，送料轮的外圆周上设有若干弧形凹槽；吸附轮与送料轮相贴的端面以及圆周上设有风口，风口与弧形凹槽位置相配合；送料轮与吸附轮圆周面外侧套有管状结构的护料轮；所述护料轮外设有风管，护料轮圆周面内侧设有通风槽，风管穿过护料轮外壁与通风槽相连通；所述风管连接抽真空装置。本发明利用储料轮的转动和储料轮内壁上齿状结构的波动，使得待检胶囊在储料轮内产生移动和跳动；利用负压，将待检胶囊一一落入检测系统的凹槽内，进行后续检测。

Description

新型残次胶囊分拣机

技术领域

本发明属于胶囊机械技术领域，特别是涉及一种新型残次胶囊分拣机。

背景技术

在胶囊生产中不可避免会出现一些残次品，如开裂、毛刺、气泡、斑点等，在出厂之前，这些残次品是需要被分拣出来的。识别残次品的依据主要是其光学特性，这些缺陷均是从外观上均可看出。因此，在早期，是以人工识别的方式来进行分拣的，如中国专利200920299531X公开了一种胶囊的拣选台，他实际上是在光源照射下，人工将不合格品检出。随着图像识别技术的发展，近年来计算机识别分拣已成为主流，如中国专利申请2014101405772公开了一种全自动光学胶囊缺陷分拣机，又如侯海飞的硕士论文《基于机器视觉的胶囊表面缺陷的识别与分拣技术研究》（浙江大学，2013）亦涉及到本领域的研究。这些技术方案均是通过圆周面相机对待检胶囊进行拍照，然后计算机对拍下的照片分析研究，找出有缺陷的胶囊，将之分拣出来。目前高速圆周面相机技术及图像分析技术已相对成熟，足以应付胶囊的分析；影响拣选效率和可靠性的主要是机械部分，即如何将胶囊送到圆周面相机处及如何拍摄。

这些现有技术中的进料装置往往存在缺陷，如中国专利申请2014101405772公开的一种全自动光学胶囊缺陷分拣机，进料时，待检胶囊从下料口落入环形斜面，再从环形斜面边缘进入分料槽，最后随分料转盘的转动移送给送料装置。这种进料方法十分浪费，胶囊从下料口落下时容易从环形斜面弹跳到地面或分拣机的其他装置上，使得资源浪费或者影响分拣机的良品率；一个分料槽内容易堆叠多个胶囊，虽然可以利用毛刷将多余胶囊扫掉推入后面的分料槽，但这个扫胶囊的过程，容易将胶囊扫落，或者将分料槽内的胶囊都扫掉，使得胶囊浪费或影响分拣机的工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够将待检胶囊一对一进入检测装置的凹槽内的新型残次胶囊分拣机。

为此，本发明的技术方案是：新型残次胶囊分拣机，包括送料系统，其特征在于：送料系统包括储料轮，储料轮为开口筒状，中间设有圆柱形凹槽，轴向截面呈“凹”字形，圆柱形凹槽的槽口与送料口相接；储料轮一侧还设有端面贴合的送料轮和吸附轮，储料轮、送料轮和吸附轮固定在同一传动轴上；送料轮的外圆周上设有若干弧形凹槽，用于容置待检胶囊；吸附轮与送料轮相贴的端面以及圆周上设有风口，风口与弧形凹槽位置相配合；送料轮与吸附轮圆周面外侧套有管状结构的护料轮；所述护料轮外设有风管，护料轮圆周面内侧设有通风槽，风管穿过护料轮外壁与通风槽相连通；所述风管连接抽真空装置，为弧形凹槽处提供负压。

进一步地，所述弧形凹槽的前端设有喇叭形的导向口，弧形凹槽末端设有槽深大于弧形凹槽中间部分的吸附口；所述吸附口与吸附轮端面上的风口相连通，所述弧形凹槽的中间部分、吸附口以及吸附轮端面上风口的中心位置不在同一高度。

进一步地，所述吸附轮端面上的风口与圆周上的风口位置相对应，内部通过直角风道相连；所述吸附轮圆周上的风口与护料轮圆周面内侧的通风槽相通。

进一步地，所述储料轮内壁上设有一圈齿状结构；圆柱形凹槽的侧壁设有开口，凹槽底部设有轴孔。

进一步地，所述护料轮下方设有出料口，出料口与弧形凹槽位置相配合。

本发明工作时，待检胶囊从送料口进入，经圆柱形凹槽侧壁的开口进入储料轮内部，利用储料轮的转动和储料轮内壁上齿状结构的波动，使得待检胶囊在储料轮内产生移动和跳动；抽真空装置通过风管以及吸附轮内的直角风道在弧形凹槽内产生负压，将待检胶囊从储料轮内部被吸附到弧形凹槽内；吸附口的槽深大于弧形凹槽中间部分，且吸附口下方与直角风道相连，使得待检胶囊与吸附轮端面上的风口不在同一直线上，待检胶囊不会堵塞风口；风管通过通风槽作用于吸附轮圆周上的风口，通风槽所在位置与吸附轮旋转方向的中上方相对，即风管的作用范围为吸附轮旋转方向的中上方；当待检胶囊脱离了风管的作用范围，护料轮的内壁可使得待检胶囊不脱离弧形凹槽，随着送料轮转动，待检胶囊从护料轮下方的出料口落入检测系统的凹槽内，进行检测。

附图说明

以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明

图1为本发明的结构剖视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明送料系统的结构剖视图；

图4为本发明端面拍摄系统的结构剖视图；

图5为本发明圆周面拍摄系统的结构剖视图；

图6为本发明储料轮的结构示意图；

图7为本发明第一吸附轮的结构示意图；

图8为本发明护料轮的结构示意图；

图9为本发明第二吸附轮的结构示意图；

图10为本发明第二送料轮的结构示意图；

图11为本发明内筒的结构示意图；

图12为本发明筒圈的部分结构示意图。

图中标记为：电机1，第一传动轴11，主动轮12，第一传动轮13，第二传动轮14，第三传动轮15，外轴16，內轴17，第二传动轴18，第三传动轴19，第四传动轴20，主动带轮21，皮带22，从动带轮23；

送料系统3，送料口31，储料轮32，圆柱形凹槽321，开口322，齿状结构323，轴孔324，第一送料轮33，第一吸附轮34，第一弧形凹槽35，导向口351，吸附口352，风口36，直角风道37，护料轮38，出料口381，通风槽382，隔离板383，第一风管39；

端面拍摄系统5，第二吸附轮51，第二风管52，第二送料轮53，第二弧形凹槽54，弧形通风口55，吸风孔56，端面相机57；

圆周面拍摄系统7，内筒71，外筒72，筒体721，筒圈722，孔洞7221；

圆周面相机4，光源6，吹气装置8，第一轴承91，第二轴承92，信号轮10，光电开关101。

具体实施方式

参见附图。本实施例是一个完整的残次胶囊分拣机，包括送料系统3、端面拍摄系统5和圆周面拍摄系统7。附图1的机器包括互相对称的两套，为叙述方便，本实施例仅描述其中一套。

送料系统3包括送料口31、储料轮32、第一送料轮33、第一吸附轮34以及护料轮38；所述储料轮32的结构为开口筒状，中间设有圆柱形凹槽321，轴向截面呈“凹”字形；圆柱形凹槽321的槽口与送料口31相接，圆柱形凹槽321底部设有轴孔324，凹槽侧壁设有开口322；储料轮32内壁上设有一圈齿状结构323，用于松动堆挤在一起的待检胶囊，便于带动胶囊转动；储料轮32内壁与第一送料轮33的外圆周位置相对；第一送料轮33的外圆周上设有一圈均匀分布的第一弧形凹槽35，第一弧形凹槽35前端设有喇叭形的导向口351，第一弧形凹槽35末端设有槽深大于第一弧形凹槽35中间部分的吸附口352；第一吸附轮34与第一送料轮33相贴的端面以及圆周上设有风口36，端面与圆周上的风口36位置相对应，内部通过直角风道37相连；所述第一吸附轮34端面上的风口与第一送料轮33上的吸附口352对接,同时第一弧形凹槽35、吸附口352与吸附轮34端面上风口36的中心不在同一直线上，即待检胶囊不会堵塞风口；所述第一弧形凹槽35、吸附口352和第一吸附轮34端面上的风口的中心不在同一直线，用于防止待检胶囊堵塞风口；所述储料轮32、第一送料轮33和第一吸附轮34依次固定在第三传动轴19上，第三传动轴19上固定有第三传动轮15；所述护料轮38为管状结构，套在第一送料轮33及第一吸附轮34外围；所述护料轮38外设有第一风管39，护料轮38圆周面内侧设有通风槽382，第一风管39穿过护料轮38外壁与通风槽相382连通；通风槽382与第一吸附轮34圆周上的风口相连通；护料轮38下方设有出料口381，与第一送料轮33圆周上的第一弧形凹槽35位置相对；所述储料轮32与护料轮38之间的间隙下方设有隔离板383，隔离板383固定在护料轮38的端面下方；保证储料轮32内的待检胶囊从上方进入第一送料轮33的第一弧形凹槽35内。

端面拍摄系统5包括第二吸附轮51、第二送料轮53和端面相机57，第二吸附轮51端面上设有第二风管52，第二风管靠近送料装置，第二吸附轮51的圆周上设有一道弧形通风口55；所述第二送料轮53为开口筒状，罩在第二吸附轮51外围并与其间隙配合；所述第二送料轮53圆周上设有一圈均匀分布的第二弧形凹槽54，用于容置待检胶囊；第二弧形凹槽内设有吸风孔56，吸风孔56与第二吸附轮51圆周上的弧形通风口55位置相对；所述弧形通风口55一端位于第二吸附轮51与护料轮38的相切点，另一端位于第二吸附轮51与外筒72的相切点；所述第二送料轮53固定在第二传动轴18上，通过第二传动轴上固定第二传动轮14驱动；所述第二吸附轮51套在第二传动轴18上，与第二传动轴18之间以第二轴承92相隔。端面相机57设有两个，分别置于第二送料轮53的两侧。

圆周面拍摄系统7包括内筒71和外筒72，内筒71即发明内容部分所述的基底部件，外筒72即发明内容部分所述的推动部件，内筒71安装在内轴17上并由内轴驱动转动，外筒72安装在外轴16上并由外轴驱动转动，内轴17由从动带轮23带动，外轴16由第一传动轮13带动，内轴和外轴之间以第一轴承91相隔。内筒71的材质为透明玻璃，筒内侧还装有光源6。外筒72由筒体721和筒圈722组成，筒圈固定在筒体上成为一整体，并在轴向包覆于内筒的外侧；筒圈上具有若干通透的孔洞7221，均匀分布于筒圈的整个圆周面。（图11为筒圈的一段）。

圆周面拍摄系统还包括圆周面相机4，置于外筒的孔洞7221上方，并与光源6相对应，以提高拍摄精度。

外筒72外同时设有吹气装置8，以电磁阀控制。

本实施例还包括动力系统，动力系统包括电机1，电机1带动第一传动轴11，第一传动轴11中间固定主动轮12，左端固定第四传动轮24；主动轮与第一传动轮13相啮合，第一传动轮13、第二传动轮14、第三传动轮15三者依次啮合；第四传动轮24与第五传动轮25啮合，第五传动轮25与主动带轮21同轴固定在第四传动轴20上，主动带轮21通过皮带22连接从动带轮23。从动带轮21驱动內轴17，带动内筒71转动；第一传动轮13驱动外轴16，带动外筒72转动；从动带轮21与第一传动轮13的转动方向相同。第二传动轮14驱动第二传动轴18，带动端面拍摄系统5中的第二送料轮53；第三传动轮15驱动第三传动轴19，带动送料系统3中的储料轮32、第一送料轮33以及第一吸附轮34。第三传动轴19上还设有信号轮10，信号轮10上方设有光电开关101，信号轮10圆周上设有感应齿，感应齿的数量与第一送料轮33圆周上的第一弧形凹槽35的数量相一致；光电开关101连接信号处理系统，信号轮10转动时感应齿穿过光电开关101，光电开关101感应1次相当于第一弧形凹槽35转动到下一个位置。

本实施例工作时，待检胶囊从送料口处送入，经过储料轮32中间的圆柱形凹槽321侧壁的开口322进入储料轮内部，储料轮随第三传动轴19转动，利用储料轮32的转动和储料轮32内壁上齿状结构323的波动，使得待检胶囊在储料轮32内产生移动和跳动；第一送料轮33圆周上的第一弧形凹槽35前端的喇叭形导向口351朝向储料轮38内部，第一风管39通过第一吸附轮34上的直角风道37抽取空气，第一弧形凹槽末端的吸附口下方与直角风道37相连，使得待检胶囊被吸附到第一送料轮33的第一弧形凹槽上；第一风管39通过通风槽382作用于第一吸附轮34圆周上的风口，通风槽382所在位置与第一吸附轮34旋转方向的中上方相对，即第一风管39的作用范围为第一吸附轮34旋转方向的中上方；当待检胶囊脱离了第一风管39的作用范围，护料轮38的内壁可使得待检胶囊不脱离第一弧形凹槽35，随着第一送料轮33转动，待检胶囊从护料轮38下方的出料口381落入第二送料轮53的第二弧形凹槽54内。

待检胶囊脱离第一弧形凹槽时，待检胶囊位于第一送料轮33与第二送料轮53相切的位置，待检胶囊正好落入第二送料轮53圆周上的第二弧形凹槽54内；第二风管52通过第二吸附轮51圆周上的弧形通风口55抽取空气，第二弧形凹槽内的吸风孔56将待检胶囊吸附在第二弧形凹槽54内；此时，位于第二送料轮53两侧的端面相机57拍摄待检胶囊的两端面，并将拍摄后的图像传送到图像分析系统；第二送料轮53随着第二传动轴18转动，当第二送料轮53转到下方时，脱离了弧形通风口55的作用范围，待检胶囊失去吸附力，从而脱离第二弧形凹槽54。

待检胶囊脱离第二弧形凹槽54时，待检胶囊位于第二送料轮53与外筒72相切的位置，待检胶囊正好落入外筒筒圈722的孔洞7221内；待检胶囊底面与内筒71相触，内筒71由内轴17驱动转动，外筒72由外轴16驱动转动，内筒71与外筒72同向转动，且内筒转动速度与外筒转动速度不同，使得待检胶囊被外筒带动的同时自转；此时，光源6穿过材质透明的内筒71照射在待检胶囊上，置于外筒孔洞7221上方的圆周面相机4拍摄待检胶囊圆周面，将拍摄的图像传送到图像分析系统。

当图像分析系统发现有如开裂、毛刺、气泡、斑点等瑕疵的胶囊，信号处理系统接收到光电开关101感应的次数，从而判断出残次胶囊位于第几个第一弧形凹槽，因为第一送料轮33上的第一弧形凹槽35与第二送料轮53上的第二弧形凹槽54以及外筒72的孔洞7221均是一一对应的，所以可判断出残次胶囊位于哪个孔洞7221内，并控制电磁阀通断，使得外筒72外的吹气装置8将残次品胶囊吹离孔洞7221。

本实施例工作时，内筒71和外筒72的转速遵循下式：m*ΔV/=L/4。式中：m为相邻两孔洞间的距离，为外筒圆周面的线速度，ΔV为内外筒圆周面的线速度之差，L为待检胶囊的周长。通过这样的速度比设计，可以令外筒72每转动一个相位，即每移动一个孔洞的距离，圆周面相机拍摄一次，正好能拍到胶囊圆周的90度。

可见，本实施例通过加大，可以提高机器的处理效率；根据不同胶囊的周长调整ΔV，可以始终保证每拍摄四次即覆盖整个圆周。能够很好地实现本发明的发明目的。

Claims (5)

1.新型残次胶囊分拣机，包括送料系统，其特征在于：送料系统包括储料轮，储料轮为开口筒状，中间设有圆柱形凹槽，轴向截面呈“凹”字形，圆柱形凹槽的槽口与送料口相接；储料轮一侧还设有端面贴合的送料轮和吸附轮，储料轮、送料轮和吸附轮固定在同一传动轴上；送料轮的外圆周上设有若干弧形凹槽，用于容置待检胶囊；吸附轮与送料轮相贴的端面以及圆周上设有风口，风口与弧形凹槽位置相配合；送料轮与吸附轮圆周面外侧套有管状结构的护料轮；所述护料轮外设有风管，护料轮圆周面内侧设有通风槽，风管穿过护料轮外壁与通风槽相连通；所述风管连接抽真空装置，为弧形凹槽处提供负压。

2.如权利要求1所述的新型残次胶囊分拣机，其特征在于：所述弧形凹槽的前端设有喇叭形的导向口，弧形凹槽末端设有槽深大于弧形凹槽中间部分的吸附口；所述吸附口与吸附轮端面上的风口相连通，所述弧形凹槽的中间部分、吸附口以及吸附轮端面上风口的中心位置不在同一高度。

3.如权利要求1所述的新型残次胶囊分拣机，其特征在于：所述吸附轮端面上的风口与圆周上的风口位置相对应，内部通过直角风道相连；所述吸附轮圆周上的风口与护料轮圆周面内侧的通风槽相通。

4.如权利要求1所述的新型残次胶囊分拣机，其特征在于：所述储料轮内壁上设有一圈齿状结构；圆柱形凹槽的侧壁设有开口，凹槽底部设有轴孔。

5.如权利要求1所述的新型残次胶囊分拣机，其特征在于：所述护料轮下方设有出料口，出料口与弧形凹槽位置相配合。