自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構的製作方法

2023-05-29 15:45:16

自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構的製作方法
【專利摘要】自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，屬於醫藥機械設備領域。包括中心軸（13）、同步跟蹤組件、燈光組件和圖像採集組件（2），所述同步跟蹤組件包括迴轉連接件（11）、上轉盤（3）和下轉盤（9），其特徵在於：所述上轉盤（3）和下轉盤（9）通過迴轉連接件（11）連接為一體，迴轉連接件（11）通過中心軸（13）與迴轉連接件（11）之間的軸套連接件套裝在中心軸（13）上，使同步跟蹤組件可圍繞中心軸（13）轉動，所述圖像採集組件（2）安裝在上轉盤（3）上，燈光組件對稱安裝在下轉盤（9）上。該裝置結構緊湊合理，裝配、調整簡單，成本低，穩定性極好，且可以同時對多組待檢瓶，多個特性進行檢測。
【專利說明】自動燈檢機的同步跟蹤圖像米集機構
【技術領域】
[0001]自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，屬於醫藥機械設備領域。具體涉及一種用於自動燈檢機待檢瓶進瓶處的同步跟蹤圖像採集機構。
【背景技術】
[0002]在醫藥機械設備領域中，燈檢機是一種利用光學成像、計算機對圖像進行比較原理，對已包裝藥瓶質量進行自動化智能檢測的專用設備。計算機分析採集到的圖像數據，對成品藥瓶的質量進行判斷，並對不合格藥瓶進行剔除。
[0003]自動燈檢機中的同步跟蹤圖像採集機構主要負責對從各個角度對待檢瓶進行跟蹤拍照，然後通過圖像比對，發現不合格的待檢瓶，然後予以剔除，目前市場上的自動燈檢機中的同步跟蹤圖像採集機構主要由以下幾個方面的缺陷:1、結構複雜，圖像採集部件多設置在轉盤外側，高速轉動時轉動慣性大，造成圖像採集部件穩定性較差，不利於精確採集圖像信息；2、為配合圖像採集部件的安裝使同時檢測的待檢瓶排布間隙大，造成同步檢測數量少，工作效率低；3、圖像採集部件單組使用，同時檢測多個指標時需要兩臺及以上的機構共同配合完成。以上幾個缺陷的存在，在很大程度上影響了生產效率，從而加大了生產成本。
【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種結構緊湊合理，裝配、調整簡單，成本低，穩定性極好，且可以同時對多組待檢瓶，多個特性進行檢測，使得產品檢測更加可靠的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構。
[0005]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:該自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，包括中心軸、與中心軸同軸設置的同步跟蹤組件以及至少一組對稱設置在待檢瓶兩側的燈光組件和圖像採集組件，所述同步跟蹤組件包括迴轉連接件、固定在迴轉連接件上方的上轉盤和固定在迴轉連接件下方的下轉盤，其特徵在於:所述上轉盤和下轉盤通過迴轉連接件連接為一體，迴轉連接件通過設置在中心軸與迴轉連接件之間的軸套連接件套裝在中心軸上，使同步跟蹤組件可圍繞中心軸相對轉動，所述圖像採集組件安裝在上轉盤上，燈光組件對稱安裝在下轉盤上。
[0006]所述上轉盤以中心孔圓心為起點放射狀分布有2飛個用於安裝圖像採集組件的固定臺，所述圖像採集組件固定在固定臺上。
[0007]所述兩固定臺的間隔角度為30°~?2。。
[0008]所述固定臺左右兩側設有水平調節導軌，所述圖像採集組件包括拍攝機構和安裝支架，所述安裝支架包括可沿水平調節導軌滑動的縱嚮導軌架和可沿縱嚮導軌架豎直滑動的鏡頭架，鏡頭架上設置有一個扇形的用於調節鏡頭俯仰角度的角度調節導軌。通過安裝架的結構可以使得攝像頭在水平、豎直方向進行調節，同時可以進行一定角度的調節，使得圖像採集組件適用範圍更廣。[0009]所述拍攝機構為安裝在固定臺上的多組攝像頭，每組並排設置三個。
[0010]所述下轉盤為半圓形的金屬框架，燈光組件固定在框架周圈上，下轉盤上設有用於驅動同步跟蹤組件擺動的扇形驅動齒輪。採用金屬框架，質量更輕，能夠很大程度上減少同步跟蹤組件高速轉動時的轉動慣性。
[0011]所述下轉盤的半徑大於上轉盤的半徑。將固定有圖像採集組件的上轉盤設置在待檢瓶的內側，可以使對穩定性要求相對更高的攝像頭在高速轉動時具有更好穩定性。
[0012]所述的燈光組件包括背光板和/或成套設置的底光源和側光源。可以針對待檢瓶的具體要求採用其中幾組或全部燈光組件對待檢瓶進行檢測，使待檢瓶具有更高的品質。
[0013]所述軸套連接件包括用於固定同步跟蹤組件的固定套座，套設於固定套座與中心軸之間的第二軸承和第六軸承，套設於固定套座與迴轉連接件之間的第三軸承、第四軸承和第五軸承以及套設在上轉盤與中心軸之間的第一軸承，所述固定套座上方設有軸蓋和緊固環；固定套座下方設有用於傳遞重力的推力軸承套。轉動部分通過軸承連接，既保持了良好的潤滑度又具有很高的同心度。
[0014]與現有技術相比，本發明的所具有的有益效果是:
1、結構緊湊合理，裝配、調整簡單，成本低，穩定性極好；
2、同步跟蹤組件中固定有作為動力源的驅動齒輪的下轉盤和上轉盤之間僅通過迴轉連接件進行連接，結構簡單，減少了不必要的連接，使動力傳遞更加直接，有效；
3、攝像頭放置在待檢瓶的內側，減少了高速轉動時的轉動慣性，提高了拍攝的穩定
性；
4、固定在上轉盤上的圖像採集組件可以從水平、豎直方向並按照一定的上下角度進行隨意調節，可以適應更大範圍的待檢瓶；
5、下轉盤採用了金屬框架的設計，在保證了剛性的前提下，降低了整體的重量，並將重量較輕且對穩定性要求相對較低的燈光組件設置在下轉盤上，使同步跟蹤組件運行更加穩定;
6、燈光組件以及圖像採集組件的數量可以根據需要進行添加，增強了設備的擴展性；
7、將待檢瓶每相鄰的三隻默認為一組，同時有設置有四組燈光組件，從而可以根據具體產品的品質需要同時選用一組或多組等高組件對待檢瓶進行檢測，增大了生產效率的同時增加了產品的安全性；
8、中心軸以及固定在其上的固定套座、迴轉連接件之間採用軸承相連接，保證了更高的同心度和潤滑度且各自轉動互不影響；
9、採用伺服電機作為驅動力，定位更加準確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為同步跟蹤圖像採集機構結構示意圖。
[0016]圖2為同步跟蹤圖像採集機構局部剖視圖。
[0017]圖3為固定套座和迴轉連接件安裝剖面圖。
[0018]圖4為上轉盤結構示意圖。
[0019]圖5為圖像採集組件結構示意圖。
[0020]圖6為下轉盤結構示意圖。[0021]其中:1、第一燈光組件 2、圖像採集組件 3、上轉盤 4、第二燈光組件 5、軸蓋6、背光板7、驅動齒輪8、第三燈光組件9、下轉盤10、固定套座11、迴轉連接件12、推力軸承套13、中心軸14、第一軸承15、第二軸承16、第三軸承17、第四軸承18、第五軸承19、第六軸承20、第七軸承21、第八軸承22、固定板23、角度調節導軌24、豎直調節導軌25、攝像頭26、縱嚮導軌架27、水平調節導軌28、鏡頭架29、轉軸孔30、緊固環。
【具體實施方式】
[0022]圖1飛是本發明的最佳實施例，下面結合附圖1飛對本發明做進一步說明。
[0023]圖廣2所示，同步跟蹤圖像採集機構包括中心軸13、同步跟蹤組件以及安裝在同步跟蹤組件上的圖像採集組件2和燈光組件。
[0024]同步跟蹤組件包括迴轉連接件11、上轉盤3和下轉盤9，迴轉連接件11與固定套座10之間通過軸承滑動連接。上轉盤3固定在迴轉連接件11的上方，上轉盤3以中心為起點呈發射狀設置有多個固定臺，每一個固定臺端部固定有一組圖像採集組件2。在本實施例中，固定臺和圖像採集組件2均為四個，四個固定臺中相鄰兩個固定臺之間形成的角度依次為36°、72°、72°。上轉盤3與迴轉連接件11固定之後在其上方依次放置第八軸承21和緊固環30之後，通過最上方的軸蓋5進行固定。
[0025]下轉盤9為一個半圓形的金屬框架，固定在迴轉連接件11的下方。下轉盤9周圈固定有燈光組件。在本實施例中，燈光組件包括第一燈光組件1、第二燈光組件4、背光板6和第三燈光組件8，其安裝位置分別與一組圖像採集組件2相對應。在下轉盤9的框架內側固定有弧形的用於驅動同步跟蹤組件擺動的驅動齒輪7。
[0026]由於下轉盤9的半徑大於上轉盤3的半徑，所以固定在上轉盤3上的圖像採集組件2和固定在下轉盤9上的燈光組件分別位於待檢瓶的內側和外側。本實施例中採用了圖像採集組件2位於待檢瓶內側的設計，由於固定半徑相對較小，所以使得對穩定性更高的圖像採集組件2在旋轉時能夠擁有更小的旋轉慣性，提高了拍攝的穩定性。
[0027]中心軸13下方設置一個推力軸承套12，固定套座10套設於中心軸13上且放置在推力軸承套12的上方。同步跟蹤組件套設在固定套座10的外部。
[0028]如圖3所示，固定套座10為一個中空的圓筒狀的部件，固定套座10的內表面和外表面設置有多個用於放置軸承的軸肩，軸承放置好之後使得固定套座10與中心軸13之間通過第二軸承15和第六軸承19相滑動連接；固定套座10與迴轉連接件11之間通過第三軸承16、第四軸承17和第五軸承18相滑動連接；固定套座10與其下方的推力軸承套12通過第七軸承20相滑動連接；上轉盤3和中心軸13之間通過第一軸承14滑動連接，在以上軸承以及設置在上轉盤3與緊固環30之間的第八軸承21的共同作用下，使得圍繞中心軸13同心固定的各個需要轉動的部件之間其各自的轉動不受其他部件的影響，從而保證了極高的潤滑度和同心度。
[0029]如圖4飛所示，上轉盤3中心開有一個圓孔，通過該圓孔固定在迴轉連接件11上。以中心圓孔為起點呈放射狀分布有四個固定臺，每一個固定臺端部分別設置有一個圖像採集組件2，圖像採集組件2在結構上分為拍攝機構和安裝支架兩部分。加工完成的上轉盤3的四個固定臺中相鄰兩個固定臺所成的角度不可調節但是可以根據實際情況在加工上轉盤3之前首先進行設置。
[0030]每一個固定臺的端部的結構相同，在端部的左右兩側分別設置有兩條水平調節導軌27、每一條導軌上固定有一個矩形的縱嚮導軌架26，每一個縱嚮導軌架26側面分別設置有兩條豎直調節導軌24。在每個縱嚮導軌架26內側、豎直調節導軌24上分別固定有一個鏡頭架28。在兩個鏡頭架28側面分別設置有一個扇形的用於調節鏡頭俯仰角度的角度調節導軌23，兩個角度調節導軌23後方均設置有一個轉軸孔29。在兩個鏡頭架28之間通過兩側的轉軸孔29固定了一塊固定板22，固定板22可以以兩側的轉軸孔29為軸，沿兩側的角度調節導軌23旋轉一定的角度，水平調節導軌27、縱嚮導軌架26以及鏡頭架28組成了圖像採集組件2的安裝支架。每一個固定板22下方並排設置有三個攝像頭25，三個攝像頭25分別正對著進行圖像採集的三個待檢瓶的瓶身，每一組並排設置的三個攝像頭25組成了每一組圖像採集組件2上的拍攝機構。
[0031]通過每一個固定臺端部兩側的水平調節導軌27、豎直調節導軌24、轉軸孔和角度調節導軌23的相互作用，可以使固定在固定板22上的三個攝像頭25，在水平、豎直以及上下角度上進行外置的設置，充分適應各種位置、角度的圖像採集工作。
[0032]如圖6所示，下轉盤9為一個扇形金屬框架，框架由內側和外側兩個半圓邊框以及分布在兩個半圓形邊框之間的將兩個半圓進行連接的五條呈發射狀的直線邊框組成。下轉盤9內側的半圓框架形成一個半圓形豁口，用於與迴轉連接件11相固定。五條直線邊框將下轉盤9內外兩個半圓邊框內的區域分為自左向右的四個部分，其中最右端的區域面積最大。在該區域內，外側半圓邊框的內側固定有驅動齒輪7，驅動齒輪7的弧度與外側半圓邊框的弧度相同。通過設置在驅動齒輪7內側的一個電動機通過齒輪嚙合的形式帶動整個下轉盤9和與之固定的迴轉連接件11以及與迴轉連接件固定的上轉盤3按照預定程序轉動。
[0033]下轉盤9的外側半圓邊框依次固定有:第一燈光組件1、第二燈光組件4、背光板6和第三燈光組件8。第一燈光組件1、第二燈光組件4、背光板6和第三燈光組件8的高度與上轉盤3上的圖像採集組件2高度相同，且分別對應一組圖像採集組件2。第一燈光組件
1、第二燈光組件4和第三燈光組件8採用了相同的設計，分別從底面和正面對準待檢瓶的瓶身與其所對應的圖像採集組件2相配合進行監測工作；背光板6為一個可自發光的白色板狀器件，寬度大於三個待檢瓶並排時的瓶身寬度的總和。第一燈光組件1、第二燈光組件
4、背光板6和第三燈光組件8分別用於檢測待檢瓶內的大微粒雜質，液位高度，不透光雜質以及小微粒雜質。在實際使用時，可以針對待檢瓶的具體要求採用其中幾組或全部燈光組件對待檢瓶進行檢測，使待檢瓶具有更聞的品質。
[0034]具體工作過程如下:當整個自定燈檢機裝置正常運行時，由中心軸13帶動著若干待檢瓶進入本發明的同步跟蹤圖像採集機構。所有待檢瓶在中心軸帶動下位於上轉盤3的圖像採集組件2和下轉盤9的各組燈光組件以及背光板6之間進行轉動。系統默認每相鄰三個待檢瓶為一組，並未每個待檢瓶進行自動編號並記錄。上轉盤3和下轉盤9首先在位於驅動齒輪7內側的另一個電動機的帶動下與其對應的待檢瓶同步轉動，並進行圖像採集工作。當該組圖像記錄完畢之後，位於驅動齒輪7內側的電動機以高轉速進行反向轉動，帶動上轉盤3和下轉盤9固定在上轉盤3和下轉盤9上的圖像採集組件2和下轉盤9的各組燈光組件以及背光板6快速進行反向轉動，轉動的角度為一個工位，即三個待檢瓶的角度，然後對每組圖像採集組件2分別對各自的下一組三個待檢瓶進行圖像採集工作，如此往復。[0035]這樣所有待檢瓶在轉經本發明的同步跟蹤圖像採集機構時都會被四組圖像採集組件2採集到四組圖像信息，依次對瓶內的大微粒雜質，液位高度，不透光雜質以及小微粒雜質進行圖像比對，如果出現不合格產品，系統自動記錄該不合格待檢瓶的編號，在後續工序中進行剔除。
[0036]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，包括中心軸(13)、與中心軸(13)同軸設置的同步跟蹤組件以及至少一組對稱設置在待檢瓶兩側的燈光組件和圖像採集組件(2)，所述同步跟蹤組件包括迴轉連接件(11)、固定在迴轉連接件(11)上方的上轉盤(3)和固定在迴轉連接件(11)下方的下轉盤(9)，其特徵在於:所述上轉盤(3)和下轉盤(9)通過迴轉連接件(11)連接為一體，迴轉連接件(11)通過設置在中心軸(13)與迴轉連接件(11)之間的軸套連接件套裝在中心軸(13)上，使同步跟蹤組件可圍繞中心軸(13)相對轉動，所述圖像採集組件(2)安裝在上轉盤(3)上，燈光組件對稱安裝在下轉盤(9)上。
2.根據權利要求1所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述上轉盤(3)以中心孔圓心為起點放射狀分布有2飛個用於安裝圖像採集組件(2)的固定臺，所述圖像採集組件(2)固定在固定臺上。
3.根據權利要求2所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述兩固定臺的間隔角度為30°~?2。。
4.根據權利要求2所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述固定臺左右兩側設有水平調節導軌(27)，所述圖像採集組件(2)包括拍攝機構和安裝支架，所述安裝支架包括可沿水平調節導軌(27)滑動的縱嚮導軌架(26)和可沿縱嚮導軌架(26)豎直滑動的鏡頭架(28)，鏡頭架(28)上設置有一個扇形的用於調節鏡頭俯仰角度的角度調節導軌(23)。
5.根據權利要求4所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述拍攝機構為安裝在固定臺上的多組攝像頭(25)，每組並排設置三個。
6.根據權利要求1所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述下轉盤(9)為半 圓形的金屬框架，燈光組件固定在框架周圈上，下轉盤(9)上設有用於驅動同步跟蹤組件 擺動的扇形驅動齒輪(J)。
7.根據權利要求1所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述下轉盤(9)的半徑大於上轉盤(3)的半徑。
8.根據權利要求1或6所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述的燈光組件包括背光板(6)和/或成套設置的底光源和側光源。
9.根據權利要求1所述的自動燈檢機的同步跟蹤圖像採集機構，其特徵在於:所述軸套連接件包括用於固定同步跟蹤組件的固定套座(10)，套設於固定套座(10)與中心軸(13 )之間的第二軸承(15 )和第六軸承(19 )，套設於固定套座(10 )與迴轉連接件(11)之間的第三軸承(16)、第四軸承(17)和第五軸承(18)以及套設在上轉盤(3)與中心軸(13)之間的第一軸承(14)，所述固定套座(10)上方設有軸蓋(5)和緊固環(30);固定套座(10)下方設有用於傳遞重力的推力軸承套(12)。
【文檔編號】G01N21/90GK103884723SQ201210557984
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】宮偉濤, 王樹新, 李隆浩, 公兵麗, 胡明曉, 張鵬, 馬玉, 謝春波 申請人:山東新華醫療器械股份有限公司