自动灯检机的同步跟踪图像采集机构

摘要

自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，属于医药机械设备领域。包括中心轴（13）、同步跟踪组件、灯光组件和图像采集组件（2），所述同步跟踪组件包括回转连接件（11）、上转盘（3）和下转盘（9），其特征在于：所述上转盘（3）和下转盘（9）通过回转连接件（11）连接为一体，回转连接件（11）通过中心轴（13）与回转连接件（11）之间的轴套连接件套装在中心轴（13）上，使同步跟踪组件可围绕中心轴（13）转动，所述图像采集组件（2）安装在上转盘（3）上，灯光组件对称安装在下转盘（9）上。该装置结构紧凑合理，装配、调整简单，成本低，稳定性极好，且可以同时对多组待检瓶，多个特性进行检测。

权利要求

1.自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，包括中心轴（13）、与中心轴（13）同轴设置的同步跟踪组件以及至少一组对称设置在待检瓶两侧的灯光组件和图像采集组件（2），所述同步跟踪组件包括回转连接件（11）、固定在回转连接件（11）上方的上转盘（3）和固定在回转连接件（11）下方的下转盘（9），其特征在于：所述上转盘（3）和下转盘（9）通过回转连接件（11）连接为一体，回转连接件（11）通过设置在中心轴（13）与回转连接件（11）之间的轴套连接件套装在中心轴（13）上，使同步跟踪组件可围绕中心轴（13）相对转动，所述图像采集组件（2）安装在上转盘（3）上，灯光组件对称安装在下转盘（9）上。

2.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述上转盘（3）以中心孔圆心为起点放射状分布有2~6个用于安装图像采集组件（2）的固定台，所述图像采集组件（2）固定在固定台上。

3.根据权利要求2所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：相邻两个所述固定台的间隔角度为30°~72°。

4.根据权利要求2所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述固定台左右两侧设有水平调节导轨（27），所述图像采集组件（2）包括拍摄机构和安装支架，所述安装支架包括可沿水平调节导轨（27）滑动的纵向导轨架（26）和可沿纵向导轨架（26）竖直滑动的镜头架（28），镜头架（28）上设置有一个扇形的用于调节镜头俯仰角度的角度调节导轨（23）。

5.根据权利要求4所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述拍摄机构为安装在固定台上的多组摄像头（25），每组并排设置三个。

6.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述下转盘（9）为半圆形的金属框架，灯光组件固定在框架周圈上，下转盘（9）上设有用于驱动同步跟踪组件摆动的扇形驱动齿轮（7）。

7.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述下转盘（9）的半径大于上转盘（3）的半径。

8.根据权利要求1或6所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述的灯光组件包括背光板（6）和/或成套设置的底光源和侧光源。

9.根据权利要求1所述的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，其特征在于：所述轴套连接件包括用于固定同步跟踪组件的固定套座（10），套设于固定套座（10）与中心轴（13）之间的第二轴承（15）和第六轴承（19），套设于固定套座（10）与回转连接件（11）之间的第三轴承（16）、第四轴承（17）和第五轴承（18）以及套设在上转盘（3）与中心轴（13）之间的第一轴承（14），所述固定套座（10）上方设有轴盖（5）和紧固环（30）；固定套座（10）下方设有用于传递重力的推力轴承套（12）。

说明书

自动灯检机的同步跟踪图像采集机构

技术领域

[0001] 自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，属于医药机械设备领域。具体涉及一种用于自动灯检机待检瓶进瓶处的同步跟踪图像采集机构。

背景技术

[0002] 在医药机械设备领域中，灯检机是一种利用光学成像、计算机对图像进行比较原理，对已包装药瓶质量进行自动化智能检测的专用设备。计算机分析采集到的图像数据，对成品药瓶的质量进行判断，并对不合格药瓶进行剔除。

[0003] 自动灯检机中的同步跟踪图像采集机构主要负责对从各个角度对待检瓶进行跟踪拍照，然后通过图像比对，发现不合格的待检瓶，然后予以剔除，目前市场上的自动灯检机中的同步跟踪图像采集机构主要由以下几个方面的缺陷：1、结构复杂，图像采集部件多设置在转盘外侧，高速转动时转动惯性大，造成图像采集部件稳定性较差，不利于精确采集图像信息；2、为配合图像采集部件的安装使同时检测的待检瓶排布间隙大，造成同步检测数量少，工作效率低；3、图像采集部件单组使用，同时检测多个指标时需要两台及以上的机构共同配合完成。以上几个缺陷的存在，在很大程度上影响了生产效率，从而加大了生产成本。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑合理，装配、调整简单，成本低，稳定性极好，且可以同时对多组待检瓶，多个特性进行检测，使得产品检测更加可靠的自动灯检机的同步跟踪图像采集机构。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该自动灯检机的同步跟踪图像采集机构，包括中心轴、与中心轴同轴设置的同步跟踪组件以及至少一组对称设置在待检瓶两侧的灯光组件和图像采集组件，所述同步跟踪组件包括回转连接件、固定在回转连接件上方的上转盘和固定在回转连接件下方的下转盘，其特征在于：所述上转盘和下转盘通过回转连接件连接为一体，回转连接件通过设置在中心轴与回转连接件之间的轴套连接件套装在中心轴上，使同步跟踪组件可围绕中心轴相对转动，所述图像采集组件安装在上转盘上，灯光组件对称安装在下转盘上。

[0006] 所述上转盘以中心孔圆心为起点放射状分布有2~6个用于安装图像采集组件的固定台，所述图像采集组件固定在固定台上。

[0007] 相邻两个所述固定台的间隔角度为30°~72°。

[0008] 所述固定台左右两侧设有水平调节导轨，所述图像采集组件包括拍摄机构和安装支架，所述安装支架包括可沿水平调节导轨滑动的纵向导轨架和可沿纵向导轨架竖直滑动的镜头架，镜头架上设置有一个扇形的用于调节镜头俯仰角度的角度调节导轨。通过安装架的结构可以使得摄像头在水平、竖直方向进行调节，同时可以进行一定角度的调节，使得图像采集组件适用范围更广。

[0009] 所述拍摄机构为安装在固定台上的多组摄像头，每组并排设置三个。

[0010] 所述下转盘为半圆形的金属框架，灯光组件固定在框架周圈上，下转盘上设有用于驱动同步跟踪组件摆动的扇形驱动齿轮。采用金属框架，质量更轻，能够很大程度上减少同步跟踪组件高速转动时的转动惯性。

[0011] 所述下转盘的半径大于上转盘的半径。将固定有图像采集组件的上转盘设置在待检瓶的内侧，可以使对稳定性要求相对更高的摄像头在高速转动时具有更好稳定性。

[0012] 所述的灯光组件包括背光板和/或成套设置的底光源和侧光源。可以针对待检瓶的具体要求采用其中几组或全部灯光组件对待检瓶进行检测，使待检瓶具有更高的品质。

[0013] 所述轴套连接件包括用于固定同步跟踪组件的固定套座，套设于固定套座与中心轴之间的第二轴承和第六轴承，套设于固定套座与回转连接件之间的第三轴承、第四轴承和第五轴承以及套设在上转盘与中心轴之间的第一轴承，所述固定套座上方设有轴盖和紧固环；固定套座下方设有用于传递重力的推力轴承套。转动部分通过轴承连接，既保持了良好的润滑度又具有很高的同心度。

[0014] 与现有技术相比，本发明的所具有的有益效果是：

[0015] 1、结构紧凑合理，装配、调整简单，成本低，稳定性极好；

[0016] 2、同步跟踪组件中固定有作为动力源的驱动齿轮的下转盘和上转盘之间仅通过回转连接件进行连接，结构简单，减少了不必要的连接，使动力传递更加直接，有效；

[0017] 3、摄像头放置在待检瓶的内侧，减少了高速转动时的转动惯性，提高了拍摄的稳定性；

[0018] 4、固定在上转盘上的图像采集组件可以从水平、竖直方向并按照一定的上下角度进行随意调节，可以适应更大范围的待检瓶；

[0019] 5、下转盘采用了金属框架的设计，在保证了刚性的前提下，降低了整体的重量，并将重量较轻且对稳定性要求相对较低的灯光组件设置在下转盘上，使同步跟踪组件运行更加稳定；

[0020] 6、灯光组件以及图像采集组件的数量可以根据需要进行添加，增强了设备的扩展性；

[0021] 7、将待检瓶每相邻的三只默认为一组，同时有设置有四组灯光组件，从而可以根据具体产品的品质需要同时选用一组或多组等高组件对待检瓶进行检测，增大了生产效率的同时增加了产品的安全性；

[0022] 8、中心轴以及固定在其上的固定套座、回转连接件之间采用轴承相连接，保证了更高的同心度和润滑度且各自转动互不影响；

[0023] 9、采用伺服电机作为驱动力，定位更加准确。

附图说明

[0024] 图1为同步跟踪图像采集机构结构示意图。

[0025] 图2为同步跟踪图像采集机构局部剖视图。

[0026] 图3为固定套座和回转连接件安装剖面图。

[0027] 图4为上转盘结构示意图。

[0028] 图5为图像采集组件结构示意图。

[0029] 图6为下转盘结构示意图。

[0030] 其中：1、第一灯光组件 2、图像采集组件 3、上转盘 4、第二灯光组件 5、轴盖 6、背光板 7、驱动齿轮 8、第三灯光组件 9、下转盘 10、固定套座 11、回转连接件 12、推力轴承套 13、中心轴 14、第一轴承 15、第二轴承 16、第三轴承 17、第四轴承 18、第五轴承 19、第六轴承 20、第七轴承 21、第八轴承 22、固定板 23、角度调节导轨 24、竖直调节导轨 25、摄像头 26、纵向导轨架 27、水平调节导轨 28、镜头架 29、转轴孔 30、紧固环。

具体实施方式

[0031] 图1~6是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。

[0032] 图1~2所示，同步跟踪图像采集机构包括中心轴13、同步跟踪组件以及安装在同步跟踪组件上的图像采集组件2和灯光组件。

[0033] 同步跟踪组件包括回转连接件11、上转盘3和下转盘9，回转连接件11与固定套座10之间通过轴承滑动连接。上转盘3固定在回转连接件11的上方，上转盘3以中心为起点呈发射状设置有多个固定台，每一个固定台端部固定有一组图像采集组件2。在本实施例中，固定台和图像采集组件2均为四个，四个固定台中相邻两个固定台之间形成的角度依次为36°、72°、72°。上转盘3与回转连接件11固定之后在其上方依次放置第八轴承21和紧固环30之后，通过最上方的轴盖5进行固定。

[0034] 下转盘9为一个半圆形的金属框架，固定在回转连接件11的下方。下转盘9周圈固定有灯光组件。在本实施例中，灯光组件包括第一灯光组件1、第二灯光组件4、背光板6和第三灯光组件8，其安装位置分别与一组图像采集组件2相对应。在下转盘9的框架内侧固定有弧形的用于驱动同步跟踪组件摆动的驱动齿轮7。

[0035] 由于下转盘9的半径大于上转盘3的半径，所以固定在上转盘3上的图像采集组件2和固定在下转盘9上的灯光组件分别位于待检瓶的内侧和外侧。本实施例中采用了图像采集组件2位于待检瓶内侧的设计，由于固定半径相对较小，所以使得对稳定性更高的图像采集组件2在旋转时能够拥有更小的旋转惯性，提高了拍摄的稳定性。

[0036] 中心轴13下方设置一个推力轴承套12，固定套座10套设于中心轴13上且放置在推力轴承套12的上方。同步跟踪组件套设在固定套座10的外部。

[0037] 如图3所示，固定套座10为一个中空的圆筒状的部件，固定套座10的内表面和外表面设置有多个用于放置轴承的轴肩，轴承放置好之后使得固定套座10与中心轴13之间通过第二轴承15和第六轴承19相滑动连接；固定套座10与回转连接件11之间通过第三轴承16、第四轴承17和第五轴承18相滑动连接；固定套座10与其下方的推力轴承套12通过第七轴承20相滑动连接；上转盘3和中心轴13之间通过第一轴承14滑动连接，在以上轴承以及设置在上转盘3与紧固环30之间的第八轴承21的共同作用下，使得围绕中心轴13同心固定的各个需要转动的部件之间其各自的转动不受其他部件的影响，从而保证了极高的润滑度和同心度。

[0038] 如图4~5所示，上转盘3中心开有一个圆孔，通过该圆孔固定在回转连接件11上。以中心圆孔为起点呈放射状分布有四个固定台，每一个固定台端部分别设置有一个图像采集组件2，图像采集组件2在结构上分为拍摄机构和安装支架两部分。加工完成的上转盘
3的四个固定台中相邻两个固定台所成的角度不可调节但是可以根据实际情况在加工上转盘3之前首先进行设置。

[0039] 每一个固定台的端部的结构相同，在端部的左右两侧分别设置有两条水平调节导轨27、每一条导轨上固定有一个矩形的纵向导轨架26，每一个纵向导轨架26侧面分别设置有两条竖直调节导轨24。在每个纵向导轨架26内侧、竖直调节导轨24上分别固定有一个镜头架28。在两个镜头架28侧面分别设置有一个扇形的用于调节镜头俯仰角度的角度调节导轨23，两个角度调节导轨23后方均设置有一个转轴孔29。在两个镜头架28之间通过两侧的转轴孔29固定了一块固定板22，固定板22可以以两侧的转轴孔29为轴，沿两侧的角度调节导轨23旋转一定的角度，水平调节导轨27、纵向导轨架26以及镜头架28组成了图像采集组件2的安装支架。每一个固定板22下方并排设置有三个摄像头25，三个摄像头25分别正对着进行图像采集的三个待检瓶的瓶身，每一组并排设置的三个摄像头25组成了每一组图像采集组件2上的拍摄机构。

[0040] 通过每一个固定台端部两侧的水平调节导轨27、竖直调节导轨24、转轴孔和角度调节导轨23的相互作用，可以使固定在固定板22上的三个摄像头25，在水平、竖直以及上下角度上进行外置的设置，充分适应各种位置、角度的图像采集工作。

[0041] 如图6所示，下转盘9为一个扇形金属框架，框架由内侧和外侧两个半圆边框以及分布在两个半圆形边框之间的将两个半圆进行连接的五条呈发射状的直线边框组成。下转盘9内侧的半圆框架形成一个半圆形豁口，用于与回转连接件11相固定。五条直线边框将下转盘9内外两个半圆边框内的区域分为自左向右的四个部分，其中最右端的区域面积最大。在该区域内，外侧半圆边框的内侧固定有驱动齿轮7，驱动齿轮7的弧度与外侧半圆边框的弧度相同。通过设置在驱动齿轮7内侧的一个电动机通过齿轮啮合的形式带动整个下转盘9和与之固定的回转连接件11以及与回转连接件固定的上转盘3按照预定程序转动。

[0042] 下转盘9的外侧半圆边框依次固定有：第一灯光组件1、第二灯光组件4、背光板6和第三灯光组件8。第一灯光组件1、第二灯光组件4、背光板6和第三灯光组件8的高度与上转盘3上的图像采集组件2高度相同，且分别对应一组图像采集组件2。第一灯光组件1、第二灯光组件4和第三灯光组件8采用了相同的设计，分别从底面和正面对准待检瓶的瓶身与其所对应的图像采集组件2相配合进行监测工作；背光板6为一个可自发光的白色板状器件，宽度大于三个待检瓶并排时的瓶身宽度的总和。第一灯光组件1、第二灯光组件
4、背光板6和第三灯光组件8分别用于检测待检瓶内的大微粒杂质，液位高度，不透光杂质以及小微粒杂质。在实际使用时，可以针对待检瓶的具体要求采用其中几组或全部灯光组件对待检瓶进行检测，使待检瓶具有更高的品质。

[0043] 具体工作过程如下：当整个自定灯检机装置正常运行时，由中心轴13带动着若干待检瓶进入本发明的同步跟踪图像采集机构。所有待检瓶在中心轴带动下位于上转盘3的图像采集组件2和下转盘9的各组灯光组件以及背光板6之间进行转动。系统默认每相邻三个待检瓶为一组，并未每个待检瓶进行自动编号并记录。上转盘3和下转盘9首先在位于驱动齿轮7内侧的另一个电动机的带动下与其对应的待检瓶同步转动，并进行图像采集工作。当该组图像记录完毕之后，位于驱动齿轮7内侧的电动机以高转速进行反向转动，带动上转盘3和下转盘9固定在上转盘3和下转盘9上的图像采集组件2和下转盘9的各组灯光组件以及背光板6快速进行反向转动，转动的角度为一个工位，即三个待检瓶的角度，然后对每组图像采集组件2分别对各自的下一组三个待检瓶进行图像采集工作，如此往复。

[0044] 这样所有待检瓶在转经本发明的同步跟踪图像采集机构时都会被四组图像采集组件2采集到四组图像信息，依次对瓶内的大微粒杂质，液位高度，不透光杂质以及小微粒杂质进行图像比对，如果出现不合格产品，系统自动记录该不合格待检瓶的编号，在后续工序中进行剔除。

[0045] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。