CN115193729A - 一种药用玻璃瓶检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种药用玻璃瓶检测装置及检测方法，所述检测装置包括底座支架、传输机构、吸附机构、工件旋转机构、检测执行机构、不合格品剔除机构和控制系统；所述吸附机构布置在中间部位，设有负压吸盘和负压吸盘旋转驱动组件；所述工件旋转机构位于负压吸盘的内侧，安装在底座支架上；所述传输机构包括布置在负压吸盘左右两侧的上料皮带和下料皮带；所述检测执行机构包括三组机器视觉相机，它们分别布置在工件旋转机构的上方、侧方和侧下方；所述不合格品剔除机构为布置在下料皮带侧面的气缸。本发明实现了一次性完成玻璃瓶产品规格尺寸及黑点、炸裂、划痕等缺陷的检测，达到了简化生产线结构、降低设备维护成本、提高检测工作效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置及检测方法，尤其是一种通过对药用玻璃瓶规格尺寸和外观缺陷一次性检测的装置及检测方法。
背景技术
药用玻璃瓶生产过程中，产品的规格尺寸及黑点、炸裂、划痕等缺陷是质量控制的重要指标，因此需要对玻璃瓶产品进行上述各项指标的检测，然后再将不合格的产品剔除作报废处理，以避免不合格品流入后序包装入库环节。
现有技术中，针对药用玻璃瓶产品规格尺寸和外观缺陷的检测，为了保证检测结果的可靠性，需对瓶底、瓶口及瓶身全方位进行检测，一般需由多道检测工序配合完成，在此过程中，玻璃瓶产品要经过多次翻转换向，需配置多种工件转运传输设备，不仅设备数量多、占用空间大，影响了生产线的整体布局，而且在整个检测过程中，任一项指标不合格的工件均需进行剔除作报废处理，存在剔废设备重复设置、维护成本高的问题。
发明内容
本发明提供一种药用玻璃瓶检测装置及检测方法，旨在通过对传输机构、吸附机构、工件旋转机构、检测执行机构和不合格品剔除机构及其配合方式的优化设计，以实现一次性完成玻璃瓶产品规格尺寸及黑点、炸裂、划痕等缺陷的检测，达到简化生产线结构、降低设备维护成本、提高检测工作效率的目的。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种药用玻璃瓶检测装置，包括底座支架、传输机构、吸附机构、工件旋转机构、检测执行机构、不合格品剔除机构和控制系统，所述传输机构、吸附机构、工件旋转机构、检测执行机构和不合格品剔除机构均安装在底座支架上；所述吸附机构布置在中间部位，设有负压吸盘和负压吸盘旋转驱动组件，并在负压吸盘的周边均匀设置四组半圆柱形凹槽；所述工件旋转机构位于负压吸盘的内侧，安装在底座支架上；所述传输机构包括布置在负压吸盘左右两侧的上料皮带和下料皮带；所述检测执行机构包括三组机器视觉相机，它们分别布置在工件旋转机构的上方、侧方和侧下方；所述不合格品剔除机构为布置在下料皮带侧面的气缸，气缸伸缩臂中心轴线与下料皮带的传动方向垂直。
上述药用玻璃瓶检测装置，在所述吸附机构中还设有旋转套管、抽真空管路和固定盘；所述旋转套管套装在抽真空管路外面，其上端与负压吸盘固定装配，下端与负压吸盘旋转驱动组件配装；所述固定盘设有下端开口的空腔，在固定盘的外侧边缘设有与空腔连通的半圆周形凹槽；所述抽真空管路上端与固定盘连接，并与固定盘的空腔贯通，下端与另设的真空泵连接；所述负压吸盘套装在固定盘外面，在负压吸盘中设置四条分别与其周边四组半圆柱形凹槽贯通的气路，所述气路呈由中心向外放射状分布。
上述药用玻璃瓶检测装置，所述工件旋转机构包括工件旋转驱动电机和摩擦轮；所述工件旋转驱动电机安装在底座支架上，在其动力输出轴上固定装配摩擦轮；所述摩擦轮为橡胶轮。
上述药用玻璃瓶检测装置，所述负压吸盘旋转驱动组件为伺服电机驱动的带轮传动组件。
上述药用玻璃瓶检测装置，在所述负压吸盘周边四组半圆柱形凹槽的上下两端分别设置两组滚轮，其中任一端的两组滚轮布置在半圆柱形凹槽的左右两侧，每一组半圆柱形凹槽上下两端对应的滚轮通过滚轮轴与负压吸盘装配。
上述药用玻璃瓶检测装置，所述控制系统包括处理器、控制元件、信号传输元件和用户终端；所述处理器布置在底座支架上的控制柜中，通过信号传输元件所与不合格品剔除机构中气缸的控制开关及用户终端连接。
一种药用玻璃瓶检测方法，采用上述检测装置一次性完成药用玻璃瓶产品规格尺寸和外观缺陷的检测，具体操作步骤如下：
步骤a、玻璃瓶传送：玻璃瓶产品由上料皮带传送至负压吸盘的一侧，同时负压吸盘旋转至一组半圆柱形凹槽与上料皮带相对的位置；
步骤b、玻璃瓶吸附：在真空泵吸力作用下，通过抽真空管路、固定盘上的半圆周形凹槽、负压吸盘中与上料皮带相对的气路在玻璃瓶与负压吸盘之间形成负压，将玻璃瓶吸附至负压吸盘的半圆柱形凹槽中；
步骤c、玻璃瓶产品规格尺寸及黑点、炸裂、划痕等缺陷的检测：随着负压吸盘的继续转动，带动被吸附的玻璃瓶运行至检测执行工位，在此工件旋转机构中摩擦轮与玻璃瓶侧壁接触，通过工件旋转驱动电机和摩擦轮带动玻璃瓶绕自身中心轴线旋转，布置在工件旋转机构上方、侧方和侧下方的三组机器视觉相机分别对玻璃瓶的瓶口、瓶身和瓶底部位进行拍照，然后将采集的图像信息传递给控制系统中的处理器；
步骤d、图像信息处理分析：处理器将采集的图像信息与数据库中的标准信息进行比对，评判玻璃瓶产品的瓶身高度、瓶底直径等尺寸参数是否符合要求、是否存在黑点、炸裂、划痕等缺陷，再判定玻璃瓶是否为合格品，然后根据判定结果向不合格品剔除机构中气缸控制开关发送动作指令，并将判定结果通过信号传输元件传送至用户终端；
步骤e、玻璃瓶移放：随着负压吸盘的继续转动，带动被吸附的玻璃瓶运行至下料皮带一侧，在此过程中，当负压吸盘中吸附玻璃瓶的气路与固定盘上的半圆周形凹槽错开后，切断气路与抽真空管路的连通，负压吸盘对玻璃瓶的吸附作用被解除，玻璃瓶落到下料皮带上；
步骤f、不合格品的剔除：随着下料皮带的运行，玻璃瓶依次通过不合格品剔除工位，当被判定为不合格的产品通过不合格品剔除工位时，气缸伸缩臂伸出，将不合格品从下料皮带上剔除，不合格品落入报废处理装置中，其余合格产品进入包装工序。
上述药用玻璃瓶检测方法，在负压吸盘旋转过程中，始终保持负压吸盘中有两条气路通过固定盘上半圆周形凹槽、空腔与抽真空管路连通。
上述药用玻璃瓶检测方法，在所述步骤c中，当负压吸盘带动被吸附的玻璃瓶运行至检测执行工位时，负压吸盘中另一条与抽真空管路连通的气路吸附上料皮带上的下一个玻璃瓶，依次类推，保证检测执行机构连续工作。
上述药用玻璃瓶检测方法，所述上料皮带和下料皮带同步运转。
本发明为一种药用玻璃瓶检测装置及检测方法，所述药用玻璃瓶检测装置采用水平布置的负压吸盘解决了呈垂直状态传输的玻璃瓶产品检测问题，与现有技术中的玻璃瓶检测装置比较，因玻璃瓶产品规格尺寸与黑点、炸裂、划痕等缺陷的检测可同时完成，且不需对玻璃瓶进行多次转向处置，简化了检测设备结构，减少了操作步骤。本发明所述药用玻璃瓶检测方法，借助机器视觉相机的图像识别技术，通过处理器数据对传送线上的玻璃瓶进行对比、分析和判定，并实时将判定结果反馈给不合格品剔除机构和用户终端，执行不合格品剔除操作，具有智能、高效的特点。由此可见，本发明达到了降低设备维护成本、提高检测工作效率的目的。
附图说明
图1是本发明所述药用玻璃瓶检测装置结构示意图；
图2是图1的K向视图；
图3是图2中A-A剖面结构示意图；
图4是图2的俯视图；
图5是图3中I处结构放大图；
图6是吸附机构示意图；
图7是图6中B-B剖面结构示意图；
图8是图7中C-C剖面结构示意图；
图9、图10是工件吸附及检测过程示意图。
图中各标号释义：
1为底座支架；
2为传输机构，2-1为上料皮带，2-2为下料皮带；
3为吸附机构，3-1为负压吸盘，3-1-1为半圆柱形凹槽，3-1-2为滚轮，3-1-3为气路，3-1-3-1为一号气路，3-1-3-2为二号气路，3-1-3-3为三号气路，3-1-3-4为四号气路，3-1-4为滚轮轴；3-2为旋转套管，3-3为负压吸盘旋转驱动组件，3-4为抽真空管路，3-5为固定盘，3-5-1为空腔，3-5-2为半圆周形凹槽；
4为检测执行机构，4-1为机器视觉相机；
5为工件旋转机构，5-1为工件旋转驱动电机，5-2为摩擦轮；
6为不合格品剔除机构；
7为控制柜；
8为玻璃瓶。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
参看图 1、图2、图4，本发明提供一种药用玻璃瓶检测装置，包括底座支架1、传输机构2、吸附机构3、工件旋转机构5、检测执行机构4、不合格品剔除机构6和控制系统，所述底座支架1为框架结构，固定在水平地面上，传输机构2、吸附机构3、工件旋转机构5、检测执行机构4和不合格品剔除机构6均安装在底座支架1上；所述传输机构2设有上料皮带2-1和下料皮带2-2；所述吸附机构3布置在底座支架1中间部位，上料皮带2-1和下料皮带2-2布置在吸附机构3左右两侧；所述工件旋转机构5布置在吸附机构3内侧；所述检测执行机构4包括三组机器视觉相机4-1，它们分别布置在工件旋转机构5的上方、侧方和侧下方；所述不合格品剔除机构6为布置在下料皮带侧面的气缸，气缸伸缩臂中心轴线与下料皮带2-2的传动方向垂直；所述控制系统包括处理器、控制元件、信号传输元件和用户终端；所述处理器布置在底座支架1上的控制柜7中，通过信号传输元件所与不合格品剔除机构6中气缸的控制开关及用户终端连接。
参看图2、图3，本发明所述的药用玻璃瓶检测装置，其工件旋转机构5包括工件旋转驱动电机5-1和摩擦轮5-2；所述工件旋转驱动电机5-1安装在底座支架1上，在其动力输出轴上固定装配摩擦轮5-2；所述摩擦轮5-2为橡胶轮。
参看图2、图3、图6、图7、图8，本发明所述的药用玻璃瓶检测装置，在其吸附机构3中设有负压吸盘3-1、负压吸盘旋转驱动组件3-3、旋转套管3-2、抽真空管路3-4和固定盘3-5；所述负压吸盘3-1套装在固定盘3-5外面，在负压吸盘3-1的周边均匀设置四组半圆柱形凹槽3-1-1，并在负压吸盘3-1中设置四条分别与其周边四组半圆柱形凹槽3-1-1贯通的四条气路3-1-3（如附图8所示，四条气路3-1-3分别标注为3-1-3-1、3-1-3-2、3-1-3-3、3-1-3-4），四条气路3-1-3呈由中心向外放射状分布，在负压吸盘3-1周边四组半圆柱形凹槽3-1-1的上下两端分别设置两组滚轮3-1-2，其中任一端的两组滚轮3-1-2布置在半圆柱形凹槽3-1-1的左右两侧，每一组半圆柱形凹槽3-1-1上下两端对应的滚轮3-1-2通过滚轮轴3-1-4与负压吸盘3-1装配；所述旋转套管3-2套装在抽真空管路3-4外面，其上端与负压吸盘3-1固定装配，下端与所述负压吸盘旋转驱动组件3-3配装；所述负压吸盘旋转驱动组件3-3为伺服电机驱动的带轮传动组件，所述带轮组件优选齿轮-齿型带传动组件，通过负压吸盘旋转驱动组件3-3带动旋转套管3-2及负压吸盘3-1旋转；所述固定盘3-5中设有下端开口的空腔3-5-1，在固定盘3-5的外侧边缘设有与空腔3-5-1连通的半圆周形凹槽3-5-2；所述抽真空管路3-4上端与固定盘3-5连接，并与固定盘3-5的空腔3-5-1贯通，下端与另设的真空泵连接。
本发明还提供一种药用玻璃瓶检测方法，它采用如附图1、图2、图4所示的药用玻璃瓶8检测装置一次性完成药用玻璃瓶8产品规格尺寸和外观缺陷的检测，在检测工作过程中，控制药用玻璃瓶8检测装置的上料皮带2-1和下料皮带2-2同步运转，并始终保持负压吸盘3-1中有两条气路3-1-3（一号气路3-1-3-1、四号气路3-1-3-4）通过固定盘3-5上半圆周形凹槽3-5-2、空腔3-5-1与抽真空管路3-4连通。
参看图4、图5、图8、图9、图10，药用玻璃瓶检测的具体操作步骤如下：
步骤a、玻璃瓶传送：玻璃瓶8产品由上料皮带2-1传送至负压吸盘3-1的一侧，同时负压吸盘3-1旋转至一组半圆柱形凹槽3-1-1与上料皮带2-1相对的位置，如附图9所示，此时负压吸盘3-1中标号为一号气路3-1-3-1、二号气路3-1-3-2的两条气路通过固定盘3-5上半圆周形凹槽3-5-2、空腔3-5-1与抽真空管路3-4连通；
步骤b、玻璃瓶吸附：在真空泵吸力作用下，通过抽真空管路3-4、固定盘3-5上的半圆周形凹槽3-5-2、负压吸盘3-1中与上料皮带相对的一号气路3-1-3-1在玻璃瓶8与负压吸盘3-1之间形成负压，将玻璃瓶8吸附至负压吸盘3-1的半圆柱形凹槽3-1-1中；
步骤c、玻璃瓶产品规格尺寸及黑点、炸裂、划痕等缺陷的检测：随着负压吸盘3-1的继续转动，带动被吸附的玻璃瓶8运行至检测执行工位，如附图10所示，此时负压吸盘3-1中标号为一号气路3-1-3-1、四号气路3-1-3-4的两条气路通过固定盘3-5上半圆周形凹槽3-5-2、空腔3-5-1与抽真空管路3-4连通，在此工件旋转机构5中摩擦轮5-2与玻璃瓶8侧壁接触，通过工件旋转驱动电机5-1和摩擦轮5-2带动玻璃瓶8绕自身中心轴线旋转，布置在工件旋转机构5上方、侧方和侧下方的三组机器视觉相机4-1分别对玻璃瓶8的瓶口、瓶身和瓶底部位进行拍照，然后将采集的图像信息传递给控制系统中的处理器，与此同时，负压吸盘3-1中四号气路3-1-3-4吸附上料皮带2-1上的下一个玻璃瓶8，依次类推，保证检测执行机构连续工作；
步骤d、图像信息处理分析：处理器将采集的图像信息与数据库中的标准信息进行比对，评判玻璃瓶8产品的瓶身高度、瓶底直径等尺寸参数是否符合要求、是否存在黑点、炸裂、划痕等缺陷，再判定玻璃瓶8是否为合格品，然后根据判定结果向不合格品剔除机构6中气缸控制开关发送动作指令，并将判定结果通过信号传输元件传送至用户终端；
步骤e、玻璃瓶移放：随着负压吸盘3-1的继续转动，带动被吸附的玻璃瓶8运行至下料皮带2-2一侧，在此过程中，当负压吸盘3-1中所述一号气路3-1-3-1与固定盘3-5上的半圆周形凹槽3-5-2错开后，切断所述一号气路3-1-3-1与抽真空管路3-4的连通，负压吸盘3-1对被检测后的玻璃瓶8的吸附作用被解除，被检测后的玻璃瓶8落到下料皮带2-2上；
步骤f、不合格品的剔除：随着下料皮带2-2的运行，被检测后的玻璃瓶8依次通过不合格品剔除工位，当被判定为不合格的产品通过不合格品剔除工位时，气缸伸缩臂伸出，将不合格品从下料皮带2-2上剔除，不合格品落入报废处理装置中，其余合格产品进入包装工序。
Claims (7)
1.一种药用玻璃瓶检测装置，其特征在于：它包括底座支架（1）、传输机构（2）、吸附机构（3）、工件旋转机构（5）、检测执行机构（4）、不合格品剔除机构（6）和控制系统，所述传输机构（2）、吸附机构（3）、工件旋转机构（5）、检测执行机构（4）和不合格品剔除机构（6）均安装在底座支架（1）上；所述吸附机构（3）布置在中间部位，设有负压吸盘（3-1）和负压吸盘旋转驱动组件（3-3），并在负压吸盘（3-1）的周边均匀设置四组半圆柱形凹槽（3-1-1）；所述工件旋转机构（5）位于负压吸盘（3-1）的内侧；所述传输机构（2）包括布置在负压吸盘（3-1）左右两侧的上料皮带（2-1）和下料皮带（2-2）；所述检测执行机构（4）包括三组机器视觉相机，它们分别布置在工件旋转机构（5）的上方、侧方和侧下方；所述不合格品剔除机构（6）为布置在下料皮带侧面的气缸，气缸伸缩臂中心轴线与下料皮带（2-2）的传动方向垂直；
所述控制系统包括处理器、控制元件、信号传输元件和用户终端；所述处理器布置在底座支架（1）上的控制柜（7）中，通过信号传输元件所与不合格品剔除机构（6）中气缸的控制开关及用户终端连接。
2.根据权利要求1所述的药用玻璃瓶检测装置，其特征在于：在所述吸附机构（3）中还设有旋转套管（3-2）、抽真空管路（3-4）和固定盘（3-5）；所述旋转套管（3-2）套装在抽真空管路（3-4）外面，其上端与负压吸盘（3-1）固定装配，下端与负压吸盘旋转驱动组件（3-3）配装；所述固定盘（3-5）设有下端开口的空腔（3-5-1），在固定盘（3-5）的外侧边缘设有与空腔（3-5-1）连通的半圆周形凹槽（3-5-2）；所述抽真空管路（3-4）上端与固定盘（3-5）连接，并与固定盘（3-5）的空腔（3-5-1）贯通，下端与另设的真空泵连接；所述负压吸盘（3-1）套装在固定盘（3-5）外面，在负压吸盘（3-1）中设置四条分别与其周边四组所述半圆柱形凹槽（3-1-1）贯通的气路（3-1-3），所述气路（3-1-3）呈由中心向外放射状分布；
所述工件旋转机构（5）包括工件旋转驱动电机（5-1）和摩擦轮（5-2）；所述工件旋转驱动电机（5-1）安装在底座支架（1）上，在其动力输出轴上固定装配摩擦轮（5-2）；所述摩擦轮（5-2）为橡胶轮；
所述负压吸盘旋转驱动组件（3-3）为伺服电机驱动的带轮传动组件。
3.根据权利要求2所述的药用玻璃瓶检测装置，其特征在于：在所述负压吸盘（3-1）周边四组所述半圆柱形凹槽（3-1-1）的上下两端分别设置两组滚轮（3-1-2），其中任一端的两组滚轮（3-1-2）布置在所述半圆柱形凹槽（3-1-1）的左右两侧，每一组所述半圆柱形凹槽（3-1-1）上下两端对应的滚轮（3-1-2）通过滚轮轴（3-1-4）与负压吸盘（3-1）装配。
4.一种药用玻璃瓶检测方法，其特征在于：它采用权利要求2或3中任一项所述的玻璃瓶检测装置一次性完成药用玻璃瓶产品规格尺寸和外观缺陷的检测，具体操作步骤如下：
步骤a、玻璃瓶传送：玻璃瓶（8）产品由上料皮带（2-1）传送至负压吸盘（3-1）的一侧，同时负压吸盘（3-1）旋转至一组所述半圆柱形凹槽（3-1-1）与上料皮带（2-1）相对的位置；
步骤b、玻璃瓶吸附：在真空泵吸力作用下，通过抽真空管路（3-4）、固定盘（3-5）上的所述半圆周形凹槽（3-5-2）、负压吸盘（3-1）中与上料皮带相对的气路在玻璃瓶（8）与负压吸盘（3-1）之间形成负压，将玻璃瓶（8）吸附至负压吸盘（3-1）的所述半圆柱形凹槽（3-1-1）中；
步骤c、玻璃瓶产品规格尺寸及黑点、炸裂、划痕等缺陷的检测：随着负压吸盘（3-1）的继续转动，带动被吸附的玻璃瓶（8）运行至检测执行工位，在此工件旋转机构（5）中摩擦轮（5-2）与玻璃瓶（8）侧壁接触，通过工件旋转驱动电机（5-1）和摩擦轮（5-2）带动玻璃瓶（8）绕自身中心轴线旋转，布置在工件旋转机构（5）上方、侧方和侧下方的三组机器视觉相机（4-1）分别对玻璃瓶（8）的瓶口、瓶身和瓶底部位进行拍照，然后将采集的图像信息传递给控制系统中的处理器；
步骤d、图像信息处理分析：处理器将采集的图像信息与数据库中的标准信息进行比对，评判玻璃瓶（8）产品的瓶身高度、瓶底直径等尺寸参数是否符合要求、是否存在黑点、炸裂、划痕等缺陷，再判定玻璃瓶（8）是否为合格品，然后根据判定结果向不合格品剔除机构（6）中气缸控制开关发送动作指令，并将判定结果通过信号传输元件传送至用户终端；
步骤e、玻璃瓶移放：随着负压吸盘（3-1）的继续转动，带动被吸附的玻璃瓶（8）运行至下料皮带（2-2）一侧，在此过程中，当负压吸盘（3-1）中吸附玻璃瓶（8）的气路（3-1-3）与固定盘（3-5）上的所述半圆周形凹槽（3-5-2）错开后，切断气路（3-1-3）与抽真空管路（3-4）的连通，负压吸盘（3-1）对玻璃瓶（8）的吸附作用被解除，玻璃瓶（8）落到下料皮带（2-2）上；
步骤f、不合格品的剔除：随着下料皮带（2-2）的运行，玻璃瓶（8）依次通过不合格品剔除工位，当被判定为不合格的产品通过不合格品剔除工位时，气缸伸缩臂伸出，将不合格品从下料皮带（2-2）上剔除，不合格品落入报废处理装置中，其余合格产品进入包装工序。
5.根据权利要求4所述的药用玻璃瓶检测方法，其特征在于：在所述负压吸盘（3-1）旋转过程中，始终保持负压吸盘（3-1）中有两条气路（3-1-3）通过固定盘（3-5）上所述半圆周形凹槽（3-5-2）、空腔（3-5-1）与抽真空管路（3-4）连通。
6.根据权利要求4所述的药用玻璃瓶检测方法，其特征在于：当所述负压吸盘（3-1）带动被吸附的玻璃瓶（8）运行至检测执行工位时，所述负压吸盘（3-1）中另一条与抽真空管路（3-4）连通的气路吸附上料皮带（2-1）上的下一个玻璃瓶（8），依次类推，保证检测执行机构连续工作。
7.根据权利要求4所述的药用玻璃瓶检测方法，其特征在于：所述上料皮带（2-1）和所述下料皮带（2-2）同步运转。
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