专利名称：用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置的制作方法
觉 视 物 异
搓瓶装置 本发明涉及--种用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置t
背景技术：
在我国的医药和食品等行业,医药注射剂、滴眼液等小容量液体药剂主要采用玻 璃瓶或塑料瓶封装，由于生产环境和生产工艺等因素的限制，往往液体中会出现一些可见 异物，比如玻屑、塑料碎屑、毛发、蚊虫以及生产过程中的药渣等。如果液体中的这些异物没 有被及时检测出来，会对消费者产生很大的损害，严重影响消费者的生命健康,所以在药品 生产过程中应该对可见异物进行严格控制。2005年7月1日开始执行的《中国药典》对药品生产中可见异物的检测做出的明 确的规定，可见异物是指在规定条件下目视可以观测到的不溶性物质，其直径和长度通常 大于50um。随着医药生产装备和智能检测技术的不断发展，我国开始逐渐由人工灯检转向 机器灯检，国内先后出现了一些基于机器视觉的智能灯检机,但是,大部分灯检机在实际生 产线中都不能取得很好的检测效果。中国发明专利“小容量注射液或口服液异物自动检查 机”(专利申请号200810032132. 7，公幵号CN101368916A)公幵了一种小容量注射液或口 服液异物自动检测机。该装置包括机架、进瓶装置、出瓶装置、检测中心转盘、检测装置和分 析控制�？榈�,检测中心转盘包括多个药瓶夹持装置，当进瓶装置将瓶子送入机器后，有夹 持装置夹起,并使其以--定的速度高速旋转,然后由制动装置进行制动，检测装置拍摄液体 中的图像并进行分析。在上述发明专利中，夹持装置是由两部分组成，当瓶子高速旋转式可能会出现碎 瓶现象,而且旋转装置仅带动夹持装置的一部分运动，当瓶子旋转时回转中心线有可能晃 动,导致瓶内出现气泡,进而影响检测效果。针对这个缺陷，中国发明专利“一种用于瓶装液 体药品可见异物检测的抓瓶机械手装置”(专利申请号=2009103107029)公幵了一种瓶装 液体中的可见异物视觉检测装置的抓取夹持装置，解决了现有技术中瓶体夹持装置在抓取 瓶体及旋转过程中容易出现爆瓶和旋转过程中容易产生气泡从而影响检测结果的技术问 题。该装置包括从上至下依次设置的导筒与定向部件、旋转部件,其中的旋转部件包括旋转 臂和夹持部件。对于中国发明专利“一种用于瓶装液体药品可见异物检测的抓瓶机械手装 置”(专利申请号=2009103107029)提出的抓瓶机械手，需要有一种合适的机构，使检测过 程中机械手和被抓去的检测物品能够实现平稳高速的旋转，并在合适的位置实现急停，从 而能够使视觉检测装置实现图像的采集和处理。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置，该用于瓶 装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置能精确、平稳、可靠地实现自动搓瓶。本发明的技术解决方案如下一种用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置，其特征在于，竖直的主轴(55)通过轴承(56)及第二轴承座(53)与水平的支架(70)相连,主轴(55)的上端设有用于引入 动力的第一带轮(57)，主轴(55)的下端设有第二带轮(62)，在支架(70)的左右两端分别 设有左带轮(40)和右带轮(68),在支架(70)的中部还设有用于张紧皮带的张紧轮(50)； 所述的第二带轮、右带轮、左带轮和张紧轮在同一个水平面上,用于使第二带轮、右带轮、左 带轮和张紧轮联动的三角皮带(34)依次接触右带轮、左带轮和张紧轮的外侧以及第二带 轮的内侧；三角皮带(34)的外侧还与夹瓶机械手的上端套座(69)的外表面接触；竖直方向的轴(31)通过深沟球轴承(29)与支架连接，用于瓶体制动的摩擦环 (28)通过键(25)与轴(81)传动连接。夹瓶机械手设置在主轮盘的边缘位置，并且随着主轮盘旋转,搓瓶机构的支架是 固定不动的，夹瓶机械手—丨二端套座外表面与三角皮带接触的那段时间中，三角皮带搓动夹 瓶机械手旋转，从而带动瓶体旋转。随着夹瓶机械手的继续随主轮盘运动，夹瓶机械手与三 角皮带分离，由于摩擦环处于夹瓶机械手上夹持的瓶体的运动路径上,瓶体与摩擦环接触， 两者产生的摩擦力能实现瓶体的快速制动,使得瓶体尽快恢复到相对主轮盘静止的状态, 这一过程为急停过程，急�：螅觳庀低扯云刻褰惺泳跫觳狻５缁诺氖涑鲋嵬ü怨芰崞�(6)与第一主轴(15)相接，第三带轮(16) 固定在第一主轴上,第三带轮(16)与第一带轮通过第一标准三角带(20)和第二标准三角 带(21)传动连接。有益效果1、本发明为视觉检测等装置提供了一种新的搓瓶机构，为以后研发新产品提供了 新想法，新思路。2、精度高,平稳性好。本发明通过与抓瓶机械手配合,完成了对被检对象的高速搓 瓶，机械机构的合理设计，使被检对象在高速旋转过程中比较平稳，为后续检测及计算机软 件处理提供了很好的基础。3、速度快。整个搓瓶机构设置于检测机器之中，能够在很短的时间内使被检对象 高速旋转达1500转/分钟,搓瓶时间为1到2秒,从而也使整个流水线有了更快的速度。4、使用灵活，适应性强。本发明在搓动过程中，是通过机械手带动被检对象的高速 旋转，只要更换不同的机械手，便可应用于不同的检测对象，能够广泛适用于医药、饮料、食 品加工等行业。5、集成度高。本发明机械机构设计紧凑，占用空间小,使其对生产环境的适应性更 好，使用起来更为方便。该装置与抓瓶机械手相互配合，合理地实现了被检对象的高速旋转，克服了现有 搓瓶装置适用范围小,容易使被检对象破裂，液体中产生气泡等缺点；本发明实现了更快的 检测速度，更高的集成度,拥有更高的自动化程度。
图1为本发明的搓瓶动力结构示意图；图2为本发明的搓瓶及制动结构示意图；图3为本发明的搓瓶及制动结构俯视图；图中标号说明
1、电机；2、第一六角螺母；3、六角头螺栓；4、平垫圈；5、弹簧垫圈；6、弹性管联轴器；7、轴承座；8、第二深沟球轴承；9、B型孔用弹性挡圈；10、第一内六角圆柱头螺钉；11、盘；12、第一深沟球轴承；13、第二内六角圆柱头螺钉；1.4、轴承座；15、第一主轴；16、第三带轮17、第一平键；18、平垫圈；19、第二六角螺母；20、第一标准三角带；21、第二标准三角带；25、平键；28、摩擦环；29、深沟球轴承；
31、轴；34、三角皮带；37、第三内六角圆柱头螺钉；39、十字圆头螺钉；40、左带轮;44、第四内六角圆柱头螺钉；45、第三六角螺母；46、六角头螺栓；50、张紧轮；53、第二轴承座；54、隔套；55、主轴；56、轴承；57、第一带轮；62、第二带轮；66、支座；67、压簧；68、右带轮；69、夹瓶机械手的上端套座；70、支架。
具体实施例方式以下将结合图和具体实施过程对本发明做进一步详细说明。实施例1 :如图2和图3,—种用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置,其特征在于,竖 直的主轴55通过轴承56及第二轴承座53与水平的支架70相连,主轴55的上端设有用于 引入动力的第一带轮57，主轴55的下端设有第二带轮62，在支架70的左右两端分别设有 左带轮40和右带轮68，在支架70的中部还设有用于张紧皮带的张紧轮50 ；所述的第二带 轮、右带轮、左带轮和张紧轮在同一个水平面上，用于使第二带轮、右带轮、左带轮和张紧轮 联动的三角皮带34依次接触右带轮、左带轮和张紧轮的外侧以及第二带轮的内侧；三角皮 带34的外侧还与夹瓶机械手的上端套座69的外表面接触；竖直方向的轴31通过深沟球轴承29与支架连接,用于瓶体制动的摩擦环28通过 键25与轴31传动连接。夹瓶机械手设置在主轮盘的边缘位置，并且随着主轮盘旋转,搓瓶机构的支架是 固定不动的，夹瓶机械手—丨二端套座外表面与三角皮带接触的那段时间中，三角皮带搓动夹 瓶机械手旋转，从而带动瓶体旋转。随着夹瓶机械手的继续随主轮盘运动，夹瓶机械手与三 角皮带分离，由于摩擦环处于夹瓶机械手上夹持的瓶体的运动路径上,瓶体与摩擦环接触， 两者产生的摩擦力能实现瓶体的快速制动,使得瓶体尽快恢复到相对主轮盘静止的状态， 这一过程为急停过程，急�：螅觳庀低扯云刻褰惺泳跫觳�。如图1所示，电机1的输出轴通过弹性管联轴器6与第一主轴15相接，第三带轮 16固定在第一主轴上,第三带轮16与第一带轮通过第一标准三角带20和第二标准三角带 21传动连接。搓瓶动力机构主要包括电机1、第一主轴15及第三带轮16，主轴15上装有弹 性管联轴器6、盘11、第一深沟球轴承12和包括第三带轮16、第一标准三角带20、第二标准 三角带21在内的带传动装置。电机1通过弹性管联轴器6把产生的动力传递到第一主轴15上，电机1上端的轴 承座7下端通过六角螺母2、六角头螺栓3、平垫圈4及轻型弹簧垫圈5与电机1固定,轴承 座7上端通过内六角圆柱头螺钉10和盘11 F端固定，同时轴承座7还可以防止轴承8向 下窜动。第一主轴15上端设置在第一深沟球轴承12中，第一深沟球轴承12固定在轴承座14上,轴承座14通过内六角头螺钉13与盘11固定,轴承座12可以防止轴承上下移动,第一主轴15通过头部平键17带动第三带轮16转动，第一标准三角带20和第二标准三角带 21将电机的产生的动力传动到搓瓶机构，带动搓瓶机构主轴旋转。本发明的工作过程为瓶装液体可见异物视觉检测装置的工作原理是使用夹持装置固定被检对象,使 其随主轮盘一起作步进式运动，通过搓瓶装置使被检对象做高速旋转，然后急停，图像采集 装置此时采集多幅图像,将图像传送到计算机进行处理，并根据计算机将返回的处理结果 对被检对象是否为合格产品进行判别。瓶装液体可见异物视觉检测装置的具体工作过程是首先,通过传送带将被检对 象送入进瓶装置，夹持装置经进瓶装置夹持并固定被检对象随主轮盘旋转；在被检对象随 主轮盘旋转的过程中，搓瓶装置开始搓动夹持装置，使其与被检对象一起作高速旋转；经过 一段时间,被检对象和夹持装置达到了合适的旋转速度，通过制动装置使被检对象和夹持 装置同时停止；在被检对象后侧设置有LED光源,前面设置有图像采集系统；此时，由于主 轮盘为步进式运行，在主轮盘静止的时候，被检对象处于完全静止状态，通过图像采集装置 拍摄多幅图像，并将图像传送给计算机进行处理；计算机将处理结果返回给PLC,由PLC控 制机械设备,根据计算机的返回结果对被检对象进行分类,达到检测目的。本发明的搓瓶及制动装置在瓶装液体可见异物视觉检测装置中的作用是为夹持 装置提供动力，使其能够平稳高速的旋转，从而达到对被检对象的检测目的，具体工作工程 如下1、搓瓶动力组中的电机带动搓瓶动力组中的主动轴旋转,这是整个搓瓶机构的动 力部分；2、搓瓶动力组中的主动轴和搓瓶组中的主动轴通过两轴....Ll的带轮连接在一起，使 搓瓶动力组中的主动轴带动搓瓶组中的主动轴旋转，搓瓶组主动轴下部同样设置有带轮， 随其一起旋转；3、搓瓶组主动轴下部的带轮通过标准三角带带动与其在同--平面上的两个带轮 和一个张紧轮一起旋转；4、当夹持有被检对象的机械手从搓瓶组外侧经过时，标准三角带摩擦机械手上 部，带动机械手一起旋转,达到搓瓶的目的；5、制动过程摩擦环与瓶体接触,产生的摩擦力使得瓶体急停。
权利要求
一种用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置，其特征在于，竖直的主轴(55)通过轴承(56)及第二轴承座(53)与水平的支架(70)相连，主轴(55)的上端设有用于引入动力的第一带轮(57)，主轴(55)的下端设有第二带轮(62)，在支架(70)的左右两端分别设有左带轮(40)和右带轮(68)，在支架(70)的中部还设有用于张紧皮带的张紧轮(50)；所述的第二带轮、右带轮、左带轮和张紧轮在同一个水平面上，用于使第二带轮、右带轮、左带轮和张紧轮联动的三角皮带(34)依次接触右带轮、左带轮和张紧轮的外侧以及第二带轮的内侧；三角皮带(34)的外侧还与夹瓶机械手的上端套座(69)的外表面接触；竖直方向的轴(31)通过深沟球轴承(29)与支架连接，用于瓶体制动的摩擦环(28)通过键(25)与轴(31)传动连接。
2.根据权利要求1所述的用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置,其特征在于， 电机(1)的输出轴通过弹性管联轴器(6)与第一主轴(15)相接，第三带轮(16)固定在第 一主轴上，第三带轮(16)与第一带轮通过第一标准三角带(20)和第二标准三角带(21)传 动连接。
全文摘要
本发明提供了一种用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置，竖直的主轴通过轴承及第二轴承座与水平的支架相连，主轴的上端设有第一带轮，主轴的下端设有第二带轮，在支架的左右两端分别设有左带轮和右带轮，在支架的中部还设有张紧轮；所述的第二带轮、右带轮、左带轮和张紧轮在同一个水平面上，用于使第二带轮、右带轮、左带轮和张紧轮联动的三角皮带依次接触右带轮、左带轮和张紧轮的外侧以及第二带轮的内侧；三角皮带的外侧还与夹瓶机械手的上端套座的外表面接触。该用于瓶装液体可见异物视觉检测的搓瓶装置能精确、平稳、可靠地实现自动搓瓶。
文档编号G01N21/01GK101852743SQ20101019347
公开日2010年10月6日 申请日期2010年6月7日 优先权日2010年6月7日
发明者周良, 张健全, 张辉, 王耀南, 聂鑫, 马波 申请人:湖南大学
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