CN109406543B - 一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置，安装在检测系统的外观检测工位并包括视觉检测装置和预灌针夹抓装置；所述视觉检测装置包括相机和光源；所述相机为线阵相机并通过相机调节支架安装在一相机底板上；所述光源包括一平面背光源和两根条形光源，所述平面背光源通过一对L形背光源支架安装在一块光源底板上；两根所述条形光源一上一下地横向安装在所述平面背光源的前方；所述预灌针夹抓装置可转动地安装在所述相机和光源之间并靠近光源。本发明的外观检测装置，能够预灌针产品的外观缺陷检测出来，实现产品360度的检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置。
背景技术
在制药机械设备领域中，全自动药液瓶智能视觉检查系统是针对医药生产线上西林瓶、西林瓶及大输液瓶等产品质量检测的全自动在线检测装置，可以在线检测玻璃碎屑、金属铝屑、橡皮屑、毛发、纤维等异物，还可以检测瓶体本身的破损、裂纹及瓶口的封装质量等，自动剔除不合格品。与人工检测相比，极大的提高了检测速度和质量，避免了人工检测的不稳定性，实现对产品进行100％的检测，而且检测方法和标准均匀统一，彻底杜绝不合格的产品进入市场。它运用机器视觉技术与自动控制原理相结合，通过机械方法使被检测产品高速运转、制动，采用高速工业相机获取被检测物的一系列图像，运用高性能工控系统及软件对图像进行计算、分析，完成对产品的检测。检测出的不合格品，通过自动控制的执行装置予以自动剔除，实现药液瓶质量无接触式的检测。
目前市场上的药液瓶视觉检测装置-灯检机主要有两种:一种是间歇式灯检机，相机与光源均保持不动，当瓶子转动至相机与光源之间时，停止转动完成图像采集；另一种是连续式灯检机，相机与光源通过机械传动的方式保持与检测瓶同步转动完成图像采集。前者检测不连续，检测效率极低；后者通过机械传动方式实现同步，对机械零件加工及结构安装要求较高，一旦装配精度达不到要求，将直接影响检测精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置，它能够预灌针产品的外观缺陷检测出来，包括瓶身外观和针帽外观，实现360度的检测。
本发明的目的是这样实现的：一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置，安装在检测系统的外观检测工位并包括视觉检测装置和预灌针夹抓装置；
所述视觉检测装置包括相机和光源；所述相机为线阵相机并通过相机调节支架安装在一相机底板上；所述光源包括一平面背光源和两根条形光源，所述平面背光源通过一对L形背光源支架安装在一块光源底板上；两根所述条形光源一上一下地横向安装在所述平面背光源的前方；
所述预灌针夹抓装置可转动地安装在所述相机和光源之间并靠近光源。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，所述相机采用线阵相机，分辨率为1水平×2048垂直(像素)，行频为51kHz。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，两根所述条形光源各自通过一对条形光源支架安装在所述平面背光源的前方；每对条形光源支架均对称地安装在所述平面背光源的两侧面上，平面背光源的两侧面上均开设垂直方向的腰形安装槽；每对条形光源支架的用于安装条形光源的安装孔为圆弧形的腰形孔。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，所述预灌针夹抓装置包括夹抓本体、左、右夹持手、夹持手开闭机构和旋转机构；
所述夹抓本体包括圆桶体、连接在圆桶体底面的导向套和覆盖在圆桶体顶面的导向压板；所述圆桶体的顶面中心对称地开设一个上窄下宽的瓶形状的缺口；所述导向压板的外端面上对应圆桶体的两个缺口开设槽口；
所述左、右夹持手各自从所述圆桶体的两个缺口中插入圆桶体的内腔中；左、右夹持手的顶部均设置一个水平向的并位于夹抓本体的导向压板上方的夹爪，左夹持手的底部前侧向下延伸左手臂，右夹持手的底部后侧向下延伸一与左手臂平行的右手臂，左、右手臂上均开设一个倾斜45°的腰形导向槽；
所述夹持手开闭机构包括一根导向轴、凸轮接头、两个凸轮小轴承和导向轴上下驱动机构；所述导向轴滑动地插装在所述夹抓本体的导向套中；所述凸轮接头设在所述圆桶体的内腔中并安装在导向轴的上端，该凸轮接头由底板和固定在底板上的左右侧板构成；两个凸轮小轴承各自嵌置在左、右手臂的导向槽中并各自连接在凸轮接头的左侧板的前端面上和右侧板的后端面上；所述导向轴上下驱动机构连接在所述导向轴的底部；
所述旋转机构包括两个通过轴承安装座安装在所述导向套的上部的轴承和一个紧配合地安装在所述导向套上并位于轴承安装座的下方的同步带轮。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，所述轴承安装座的上下端各自通过所述导向套的外周面上的台阶面和轴承固定螺母实现定位。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，所述左、右夹持手的内部各自安装一夹装在所述夹抓本体上部的直线导向件。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，所述导向轴上下驱动机构为气缸或直线电机或凸轮机构。
上述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其中，所述导向轴的底部安装一弹簧底座，在该弹簧底座与导向套的底部之间的导向轴上套装一个弹簧。
本发明的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，采用光源和线阵相机的组合系统并配合预灌针夹抓装置，能够预灌针产品的外观缺陷检测出来，包括瓶身外观和针帽外观，实现360度的检测，不存在检测盲区。
附图说明
图1是本发明的预灌针视觉检测系统的外观检测装置的轴测图；
图2是本发明的预灌针视觉检测系统的外观检测装置的正视图。
图3是本发明的外观检测装置中的预灌针夹抓装置的轴测图；
图4是本发明的外观检测装置中的预灌针夹抓装置的轴向剖面图；
图5是本发明的预灌针夹抓装置的左、右夹持手打开时的状态图；
图6是本发明的预灌针夹抓装置的左、右夹持手夹紧时的状态图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1至图6，本发明的一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置，安装在检测系统的外观检测工位并包括视觉检测装置和预灌针夹抓装置100。
视觉检测装置包括相机200和光源300；其中，相机200通过相机调节支架202安装在一相机底板201上，相机200为线阵相机且分辨率为1水平×2048垂直(像素)，行频为51kHz；光源300包括一平面背光源301和两根条形光源302，平面背光源301通过一对L形背光源支架303安装在一块光源底板304上；两根条形光源302各自通过一对条形光源支架305一上一下地横向安装在平面背光源301的前方，每对条形光源支架305均对称地安装在平面背光源301的两侧面上，平面背光源301的两侧面上均开设垂直方向的腰形安装槽，可以上下调节条形光源302的位置；每对条形光源支架305的用于安装条形光源302的安装孔为圆弧形的腰形孔306，用于条形光源302的任意角度旋转。
预灌针夹抓装置100可转动地安装在相机200和光源300之间并靠近光源300。
预灌针夹抓装置100包括夹抓本体2、左、右夹持手1、1’、夹持手开闭机构和旋转机构；其中，
夹抓本体2包括圆桶体21、连接在圆桶体21底面的导向套22和覆盖在圆桶21顶面的导向压板23；圆桶体21的顶面中心对称地开设一个上窄下宽的瓶形状的缺口；导向套22的内孔与圆桶21底面的穿孔连通；导向套22的内孔的上部和下部均安装一个导向轴套24；导向压板23的外端面上对应圆桶体21的两个缺口开设槽口；
左、右夹持手1、1’各自从圆桶体21的两个缺口中插入圆桶体21的内腔；左、右夹持手1、1’的顶部均设置一个水平向的并位于夹抓本体2的导向压板23上方的夹爪10、10’，左、右夹持手1、1’的内部各自安装一夹装在夹抓本体2上部的直线导向件11、11’；左夹持手1的底部前侧向下延伸左手臂12，右夹持手1’的底部后侧向下延伸一与左手臂12平行的右手臂12’，左、右手臂12、12’上均开设一个倾斜45°的腰形导向槽13、13’；
夹持手开闭机构包括一根导向轴3、凸轮接头4、两个凸轮小轴承5和导向轴上下驱动机构(图中未示)；导向轴3滑动地插装在夹抓本体2的导向套22中，该导向轴3的底部安装一弹簧底座30，在该弹簧底座30与导向套22的底部之间的导向轴3上套装一个弹簧6；凸轮接头4设在夹抓本体2的圆桶体21的内腔中并安装在导向轴3的上端，该凸轮接头4由底板和固定在底板上的左右侧板构成；两个凸轮小轴承5各自嵌置在左、右手臂12、12’的导向槽13、13’中并各自连接在凸轮接头4的左侧板的前端面和右侧板的后端面上；导向轴上下驱动机构连接在导向轴3的底部，该导向轴上下驱动机构为气缸或直线电机或凸轮机构；
旋转机构包括两个轴承7和一个同步带轮9，两个轴承7通过轴承安装座70安装在导向套22的上部，轴承安装座70的上下端各自通过导向套22的外周面上的台阶面和轴承固定螺母8实现定位；同步带轮9紧配合地安装在导向套22上并位于轴承安装座70的下方，该同步带轮9连接外部的动力机构，使整个预灌针夹抓装置400旋转。
本发明的预灌针视觉检测系统的外观检测装置的工作原理是：将预灌针瓶20置于夹抓装置100的夹抓本体2的导向压板23上，通过导向轴上下驱动机构驱动置于导向套22中的导向轴3作上下直线运动，带动安装在导向轴3上的凸轮接头4作上下运动，使连接在凸轮接头4上的两个凸轮小轴承5在左、右夹持手1、1’的手臂上的腰形导向槽13、13’内滚动，进而使左、右夹持手1、1’作水平向的相对运动和向背运动，实现左、右夹持手1、1’的闭合和打开。导向轴3向上运动，左、右夹持手1、1’打开，导向轴3向下运动，左、右夹持手1、1’闭合，实现夹紧预灌针产品20和松开预灌针产品20的作用。安装在左、右夹持手1、1’内的直线导向件11、11’由非金属材料制作，可避免左、右夹持手1、1’在闭合和打开的动作过程中直接与夹抓本体2接触而产生的磨损，导向轴4上设置的弹簧6可使导向轴4在上下运动时起到缓冲的作用。
在预灌针产品20被预灌针夹抓装置100夹持并旋转的过程中，开启光源300，使光源300配合相机200对着预灌针产品20进行逐行扫描拍摄，不存在检测盲区，相机200能在每秒钟拍摄51000张1像素宽度的条状图片，相机调节支架202用于相机200的位置调节，实现最佳的拍摄角度。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (5)
1.一种预灌针视觉检测系统的外观检测装置，安装在检测系统的外观检测工位并包括视觉检测装置和预灌针夹抓装置；其特征在于，
所述视觉检测装置包括相机和光源；所述相机为线阵相机，分辨率的水平像素×垂直像素为1×2048，行频为51kHz，相机通过相机调节支架安装在一相机底板上；所述光源包括一平面背光源和两根条形光源，所述平面背光源通过一对L形背光源支架安装在一块光源底板上；两根所述条形光源各自通过一对条形光源支架一上一下地横向安装在所述平面背光源的前方；每对条形光源支架均对称地安装在所述平面背光源的两侧面上，平面背光源的两侧面上均开设垂直方向的腰形安装槽；每对条形光源支架的用于安装条形光源的安装孔为圆弧形的腰形孔；
所述预灌针夹抓装置可转动地安装在所述相机和光源之间并靠近光源；
所述预灌针夹抓装置包括夹抓本体，左、右夹持手，夹持手开闭机构和旋转机构；其中，
所述夹抓本体包括圆桶体、连接在圆桶体底面的导向套和覆盖在圆桶体顶面的导向压板；所述圆桶体的顶面中心对称地开设一个上窄下宽的瓶形状的缺口；所述导向压板的外端面上对应圆桶体的两个缺口开设槽口；
所述左、右夹持手各自从所述圆桶体的两个缺口中插入圆桶体的内腔中；左、右夹持手的顶部均设置一个水平向的并位于夹抓本体的导向压板上方的夹爪，左夹持手的底部前侧向下延伸左手臂，右夹持手的底部后侧向下延伸一与左手臂平行的右手臂，左、右手臂上均开设一个倾斜45°的腰形导向槽；
所述夹持手开闭机构包括一根导向轴、凸轮接头、两个凸轮小轴承和导向轴上下驱动机构；所述导向轴滑动地插装在所述夹抓本体的导向套中；所述凸轮接头设在所述圆桶体的内腔中并安装在导向轴的上端，该凸轮接头由底板和固定在底板上的左右侧板构成；两个凸轮小轴承各自嵌置在左、右手臂的导向槽中并各自连接在凸轮接头的左侧板的前端面上和右侧板的后端面上；所述导向轴上下驱动机构连接在所述导向轴的底部；
所述旋转机构包括两个通过轴承安装座安装在所述导向套的上部的轴承和一个紧配合地安装在所述导向套上并位于轴承安装座的下方的同步带轮。
2.根据权利要求1所述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其特征在于，所述轴承安装座的上下端各自通过所述导向套的外周面上的台阶面和轴承固定螺母实现定位。
3.根据权利要求1所述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其特征在于，所述左、右夹持手的内部各自安装一夹装在所述夹抓本体上部的直线导向件。
4.根据权利要求1所述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其特征在于，所述导向轴上下驱动机构为气缸或直线电机或凸轮机构。
5.根据权利要求1所述的预灌针视觉检测系统的外观检测装置，其特征在于，所述导向轴的底部安装一弹簧底座，在该弹簧底座与导向套的底部之间的导向轴上套装一个弹簧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 201108 area B, 1st floor, building 3, 1509 Duhui Road, Minhang District, Shanghai Applicant after: DONGFULONG PACKAGING TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Applicant after: Dongfulong Technology Group Co.,Ltd. Address before: 201108 area B, 1st floor, building 3, 1509 Duhui Road, Minhang District, Shanghai Applicant before: DONGFULONG PACKAGING TECHNOLOGY (SHANGHAI) Co.,Ltd. Country or region before: China Applicant before: SHANGHAI TOFFLON SCIENCE AND TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant |