CN108562592A - 一种瓶装药液杂质检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种瓶装药液杂质检测系统，属于药液瓶检测系统技术领域，包括PLC控制器、传送装置、旋转装置、视觉检测系统和不良品剔除装置，所述传送装置、旋转装置和不良品剔除装置均受控于PLC控制器，传送装置包括活动架、竖直传送气缸、水平传送气缸、机械手座和机械手，旋转装置包括电机、转盘、固定台、夹紧槽和弹簧，电机的转轴固定安装转盘，视觉检测系统包括运算处理器、CCD采样机、光源控制器、光源和LCD显示器，不良品剔除装置包括运输装置和剔除气缸，本系统能够进行全面的不良品的检测，检测结果显示以及保存、不良品标示剔除以及不良品对应信息保存，大大提高了检测效率和检测质量。

Description

一种瓶装药液杂质检测系统
技术领域
本发明涉及到药液瓶检测系统技术领域，特别涉及一种瓶装药液杂质检测系统。
背景技术
瓶装液体药品，装瓶后需要经过药液杂质检查工序，来检查药液杂质是否超标，是否有配料杂质进入液体；该工序是经过人工肉眼借助照明灯进行检查。这样的检查工序效率极低，还增加工人的劳动量，由于是人工操作，经常会有一些细小的杂质不被发现，检测结果不理想，对于检测的不良品的信息不能得到保存。
发明内容
发明的目的在于提供一种瓶装药液杂质检测系统，可以进行全面的不良品的检测，检测结果显示以及保存、不良品标示剔除以及不良品对应信息保存，大大提高了检测效率和检测质量，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种瓶装药液杂质检测系统，包括PLC控制器、传送装置、旋转装置、视觉检测系统和不良品剔除装置，所述PLC控制器安装在工作台上，工作台的顶端安装传送装置，工作台的中央安装旋转装置，工作台上端的两侧安装视觉检测系统，工作台的侧面安装不良品剔除装置；
所述传送装置包括活动架、竖直传送气缸、水平传送气缸、机械手座和机械手，活动架的底部卡合在固定安装于工作台顶端的导轨上，所述活动架的顶部安装有竖直传送气缸，活动架的侧面固定连接在水平传送气缸的输出杆上，竖直传送气缸的输出杆向下延伸位于两条所述导轨之间，所述竖直传送气缸的输出杆上固定连接的固定块通过轴承活动安装机械手座，机械手座安装机械手；
所述旋转装置包括电机、转盘、固定台、夹紧槽和弹簧，电机的转轴固定安装转盘，转盘的中央固定连接固定台，固定台的中央通过弹簧连接分为两半的夹紧槽；
所述视觉检测系统包括运算处理器、CCD采样机、光源控制器、光源和LCD显示器，所述运算处理器和光源控制器安装在工作台上端的一侧，LCD显示器安装在工作台上，所述CCD采样机安装在工作台上端的内侧，光源分别安装在固定台的顶部和转盘的中央，光源电连接光源控制器，CCD采样机和LCD显示器均电连接运算处理器；
所述不良品剔除装置包括运输装置和剔除气缸，运输装置的顶端固定横向安装剔除气缸，运输装置的侧面安装倾斜设置的滑槽。
优选的，所述传送装置、旋转装置和不良品剔除装置均受控于PLC控制器，PLC控制器还分别电连接运算处理器、CCD采样机和光源控制器。
优选的，所述夹紧槽的内表面布满防滑纹。
优选的，所述导轨向外延伸的一段位于运输装置的正上方。
优选的，所述运算处理器内部集成FPGA DSP硬件加速处理算法单元。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的瓶装药液杂质检测系统，PLC控制器用于控制各机械装置的运动，传送装置将药液瓶夹紧传送至旋转装置，旋转装置带动药液瓶旋转，旋转停止后，然后通过视觉检测系统拍照检测处理，传送装置将检测后的药液瓶运送至不良品剔除装置，对于不良产品不良品剔除装置将其剔除，本系统软件显示软件配置检测标准与检测药液的具体信息，软件界面提供包装规格检测选择，CCD系统采集待检测药液图像信息，软件分析当前图像的内容与检测标准进行对比，检测结果显示以及保存，不良品系统警示信息，不良品对应信息保存，因此本系统进行全面的不良品的检测，检测结果显示以及保存、不良品标示剔除以及不良品对应信息保存，大大提高了检测效率和检测质量。
附图说明
图1为本发明的瓶装药液杂质检测系统结构示意图；
图2为本发明的瓶装药液杂质检测系统的转盘的剖视图；
图3为本发明的A-A处放大图；
图4为本发明的瓶装药液杂质检测系统的整体框图；
图5为本发明的瓶装药液杂质检测系统运行示意图。
图中：1PLC控制器、2传送装置、21活动架、22竖直传送气缸、221固定块、23水平传送气缸、24机械手座、25机械手、3旋转装置、31电机、32转盘、33固定台、34夹紧槽、35弹簧、4视觉检测系统、41运算处理器、42CCD采样机、43光源控制器、44光源、45LCD显示器、5不良品剔除装置、51运输装置、511滑槽、52剔除气缸、6工作台、7导轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种瓶装药液杂质检测系统，包括PLC控制器1、传送装置2、旋转装置3、视觉检测系统4和不良品剔除装置5，PLC控制器1安装在工作台6上，工作台6的顶端安装传送装置2，工作台6的中央安装旋转装置3，工作台6上端的两侧安装视觉检测系统4，工作台6的侧面安装不良品剔除装置5，传送装置2、旋转装置3和不良品剔除装置5均受控于PLC控制器1，PLC控制器1用于控制各机械装置的运动，配合机器视觉运算处理器完成药液的杂质检测，PLC控制器1应准确控制各装置的运动顺序，并准确控制各装置的运动触发时间及保持时间，根据机器视觉系统提供的不良品标示剔除不良品，PLC控制器负责监视各系统的运行状态，以实时反映系统的整体运行情况。对故障或异常做出正确处理，传送装置2将药液瓶夹紧传送至旋转装置3，旋转装置3带动药液瓶旋转，旋转停止后，然后通过视觉检测系统4拍照检测处理，传送装置2将检测后的药液瓶运送至不良品剔除装置5，对于不良产品不良品剔除装置5将其剔除。
以下具体描述系统各部分的具体工作过程：
传送装置2包括活动架21、竖直传送气缸22、水平传送气缸23、机械手座24和机械手25，活动架21的底部卡合在固定安装于工作台6顶端的导轨7上，活动架21的顶部安装有竖直传送气缸22，活动架21的侧面固定连接在水平传送气缸23的输出杆上，竖直传送气缸22的输出杆向下延伸位于两条导轨7之间，水平传送气缸23推动活动架21在导轨7上移动，竖直传送气缸22的输出杆上固定连接的固定块221通过轴承活动安装机械手座24，机械手座24和固定块221可以相对转动便于在旋转的同时夹紧药液瓶，机械手座24安装机械手25，机械手25抓取药液瓶，机械手25的设计依据不同的瓶体对应修改，包括机械手长度、底部的咬合形状，竖直传送气缸22带动机械手座24和机械手25上下移动，抓取药液瓶后用来对药液瓶进行传送。
旋转装置3包括电机31、转盘32、固定台33、夹紧槽34和弹簧35，电机31的转轴固定安装转盘32，转盘32的中央固定连接固定台33，固定台33的中央通过弹簧35连接分为两半的夹紧槽34，夹紧槽34的内表面布满防滑纹，增大夹紧槽34与药液瓶之间的摩擦力，保证在转动的同时不打滑，机械手25抓取药液瓶后通过竖直传送气缸22向下移动将药液瓶放置在固定台33中央的两个夹紧槽34之间，在弹簧35的作用下，两个夹紧槽34将药液瓶夹紧，弹簧35的力度依据不同的瓶体有所修改，电机31驱动转盘32转动，带动药液瓶一起转动，药液瓶转动的同时，机械手座24和机械手25跟着药液瓶转动，用于加速瓶内液体旋转，使沉淀于瓶体底部的杂质上升到瓶体中心附近，对于密度接近于药液的漂浮物，通过二次流(secondary flow)在液面顶部形成的回流，也可使之运动到瓶体中心附近，另外机械手25、药液瓶和转盘32三者同轴，以防止因离心力过大造成的瓶体损坏，在非同轴情况下旋转产生的机械震动也会影响CCD采样的稳定性。
视觉检测系统4包括运算处理器41、CCD采样机42、光源控制器43、光源44和LCD显示器45，运算处理器41为独立的高速处理器，高性能处理功能，运算处理器41内部集成FPGADSP硬件加速处理算法单元，保障视觉系统在线检测速度要求；Windows XP Embedded专业嵌入式操作系统，升级、开发和操作简单方便；嵌入式软、硬件结构、保证系统高稳定性和可靠性、适应工业现场环境应用；体积小巧、能方便的与生产线设备连接，系统操作简单、方便、易于检测人员掌握；可编程声光报警提示，固态存储，体积小巧，便于生产现场装配和人工操作；智能化程度高，搭建系统成本低，比您的行业竞争对手能更快的将设备投入市场；通过通过CE认证、EMC认证等级为FCC ClassA、面板放防护等级为IP64认证。运算处理器41和光源控制器43安装在工作台6上端的一侧，光源控制器43具备亮度调节功能和具备PLC控制频闪功能，LCD显示器45安装在工作台6上，LCD显示器45为标准12寸工业显示屏，CCD采样机42安装在工作台6上端的内侧，CCD采样机42采用Basler的GIGE协议接口相机，采样速度：20fps，解析度：可识别直径0.1mm以上的可见异物，光源44分别安装在固定台33的顶部和转盘32的中央，光源44开关响应时间<10ms、红色高亮以及半衰期大于2wh，光源44电连接光源控制器43，CCD采样机42和LCD显示器45均电连接运算处理器41，运算处理器41对CCD采样机42采样数据进行处理分析，并将结果通过LCD显示器45显示，PLC控制器1还分别电连接运算处理器41、CCD采样机42和光源控制器43，PLC控制器1与机器视觉运算处理器保持数据交互，运算处理器41、CCD采样机42和光源控制器43均受控于PLC控制器1。
CCD检测位，可以将深色异物检出、白色异物检出、透明异物检出、颗粒状异物检出、线状异物检出和片状异物检出。
视觉检测系统4共有两个检测位：
检测位1：使用背光源，利用透射光检测不透明的异物。检测需要在旋转加速装置停止后1s～2s之后进行拍摄。目的是等待液面平静及微小气泡消失，在此位置需要连续拍摄4～6幅图片进行差值比对以消除背景干扰。
检测位2：使用底部光源，利用反射光检测透明的异物。检测需要在旋转加速装置停止后1s～2s之后进行拍摄。目的是等待液面平静及微小气泡消失，在此位置需要连续拍摄4～6幅张图片进行差值比对以消除背景干扰。
以上检测结果通知PLC控制器1。
检测结果存入统计数据库，进行不良原因分类，分类结果如下：
不良品剔除装置5包括运输装置51和剔除气缸52，运输装置51的顶端固定横向安装剔除气缸52，导轨7向外延伸的一段位于运输装置51的正上方，保证机械手25夹取药液瓶后水平传送气缸23能够将其推送至运输装置51上方便于放置在运输装置51上，运输装置51的侧面安装倾斜设置的滑槽511，通过视觉检测系统4检测出的不良品将被标示，并通知PLC控制器1，由PLC控制剔除气缸52剔除不良品通过滑槽511滑下，对于无法准确判断出结果的被测药液，设置回路，使其再次通过检测工位。无法准确判断的药液可能是由于瓶体拍摄时没有处于最佳拍摄角度，造成的采样图像效果不佳。也可能是由于机械产生振动导致的采样图像模糊。所以适当的再次测试回路是必须考虑的。如出现大量无法判断的药液，视觉检测系统应通知PLC控制器1，产生警告信号。
请参阅图5，竖直传送气缸22带动机械手座24和机械手25上下移动，抓取药液瓶后用来对药液瓶进行传送，机械手25抓取药液瓶后通过竖直传送气缸22向下移动将药液瓶放置在固定台33中央的两个夹紧槽34之间，在弹簧35的作用下，两个夹紧槽34将药液瓶夹紧，电机31驱动转盘32转动，带动药液瓶一起转动，药液瓶转动的同时，机械手座24和机械手25跟着药液瓶转动，转动停止后变换启动两个光源44，CCD采样机42将采样数据传入算处理器41，运算处理器41对CCD采样机42采样数据进行处理分析，并将结果通过LCD显示器45显示，通过视觉检测系统4检测出的不良品将被标示，并通知PLC控制器1，由PLC控制剔除气缸52剔除不良品通过滑槽511滑下。
综上所述，本发明提出的瓶装药液杂质检测系统，PLC控制器1用于控制各机械装置的运动，传送装置2将药液瓶夹紧传送至旋转装置3，旋转装置3带动药液瓶旋转，旋转停止后，然后通过视觉检测系统4拍照检测处理，传送装置2将检测后的药液瓶运送至不良品剔除装置5，对于不良产品不良品剔除装置5将其剔除，本系统软件显示软件配置检测标准与检测药液的具体信息，软件界面提供包装规格检测选择，CCD系统采集待检测药液图像信息，软件分析当前图像的内容与检测标准进行对比，检测结果显示以及保存，不良品系统警示信息，不良品对应信息保存，因此本系统进行全面的不良品的检测，检测结果显示以及保存、不良品标示剔除以及不良品对应信息保存，大大提高了检测效率和检测质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种瓶装药液杂质检测系统，包括PLC控制器(1)、传送装置(2)、旋转装置(3)、视觉检测系统(4)和不良品剔除装置(5)，其特征在于：所述PLC控制器(1)安装在工作台(6)上，工作台(6)的顶端安装传送装置(2)，工作台(6)的中央安装旋转装置(3)，工作台(6)上端的两侧安装视觉检测系统(4)，工作台(6)的侧面安装不良品剔除装置(5)；
所述传送装置(2)包括活动架(21)、竖直传送气缸(22)、水平传送气缸(23)、机械手座(24)和机械手(25)，活动架(21)的底部卡合在固定安装于工作台(6)顶端的导轨(7)上，所述活动架(21)的顶部安装有竖直传送气缸(22)，活动架(21)的侧面固定连接在水平传送气缸(23)的输出杆上，竖直传送气缸(22)的输出杆向下延伸位于两条所述导轨(7)之间，所述竖直传送气缸(22)的输出杆上固定连接的固定块(221)通过轴承活动安装机械手座(24)，机械手座(24)安装机械手(25)；
所述旋转装置(3)包括电机(31)、转盘(32)、固定台(33)、夹紧槽(34)和弹簧(35)，电机(31)的转轴固定安装转盘(32)，转盘(32)的中央固定连接固定台(33)，固定台(33)的中央通过弹簧(35)连接分为两半的夹紧槽(34)；
所述视觉检测系统(4)包括运算处理器(41)、CCD采样机(42)、光源控制器(43)、光源(44)和LCD显示器(45)，所述运算处理器(41)和光源控制器(43)安装在工作台(6)上端的一侧，LCD显示器(45)安装在工作台(6)上，所述CCD采样机(42)安装在工作台(6)上端的内侧，光源(44)分别安装在固定台(33)的顶部和转盘(32)的中央，光源(44)电连接光源控制器(43)，CCD采样机(42)和LCD显示器(45)均电连接运算处理器(41)；
所述不良品剔除装置(5)包括运输装置(51)和剔除气缸(52)，运输装置(51)的顶端固定横向安装剔除气缸(52)，运输装置(51)的侧面安装倾斜设置的滑槽(511)。
2.根据权利要求1所述的一种瓶装药液杂质检测系统，其特征在于：所述传送装置(2)、旋转装置(3)和不良品剔除装置(5)均受控于PLC控制器(1)，PLC控制器(1)还分别电连接运算处理器(41)、CCD采样机(42)和光源控制器(43)。
3.根据权利要求1所述的一种瓶装药液杂质检测系统，其特征在于：所述夹紧槽(34)的内表面布满防滑纹。
4.根据权利要求1所述的一种瓶装药液杂质检测系统，其特征在于：所述导轨(7)向外延伸的一段位于运输装置(51)的正上方。
5.根据权利要求1所述的一种瓶装药液杂质检测系统，其特征在于：所述运算处理器(41)内部集成FPGA DSP硬件加速处理算法单元。
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