胶囊质量快速检测系统的制作方法

本实用新型涉及一种胶囊质量检测系统，尤其涉及一种主要用于胶囊烟内的爆珠(也可直接称为胶囊)质量快速检测的胶囊质量快速检测系统。

背景技术：

胶囊是一种用明胶制成的囊状物，一般用于盛装药粉，以便于吞服，这种胶囊也称为医用胶囊。

随着烟草行业的发展，许多厂商推出了胶囊烟，因其能提供丰富多变的香型口感而受到顾客青睐。胶囊烟也称爆珠烟，其重要成份是爆珠，爆珠是一种内含香水的脆性圆珠，在行业内也称为香珠或直接称为胶囊，其可以挤破，挤破时具有爆开的感觉。

目前，针对胶囊的各种检测需求也随着胶囊烟的推广而出现，比如胶囊是否破裂、胶囊粒径和圆度等，需要在产品出厂前检测清楚，以避免将残次品上市销售。但目前的市场上还没有比较系统的检测仪器，更没有能够自动运行且能够快速检测的检测系统，本实用新型正是基于目前缺乏胶囊质量高效检测装置的现状而提出。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于图像识别技术且能够通过旋转实现快速检测的胶囊质量快速检测系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种胶囊质量快速检测系统，包括安装板、转盘、驱动装置、上料装置、检测装置、剔除装置、排料装置和定位装置，水平方向的所述转盘位于水平方向的所述安装板的上方且能够在所述驱动装置作用下水平旋转，所述转盘上设有多个大于胶囊尺寸的竖向的转盘通孔，所述上料装置用于将待检测胶囊一一对应地送入所述转盘通孔内，所述检测装置位于在所述转盘旋转过程中与所述转盘通孔相对应的位置并用于对每一粒所述待检测胶囊进行质量检测，所述剔除装置位于在所述转盘旋转过程中与所述转盘通孔相对应的位置并用于将不合格的所述待检测胶囊移出对应的所述转盘通孔，所述排料装置位于在所述转盘旋转过程中与所述转盘通孔相对应的位置并用于将合格的所述待检测胶囊排出对应的所述转盘通孔，所述定位装置用于对所述转盘进行定位和解除定位；所述上料装置、所述检测装置、所述剔除装置和所述排料装置在所述转盘的旋转方向围绕所述转盘的旋转圆心依次排列。

上述结构中，安装板主要用于作为其它部件的安装基础；转盘用于带动待检测胶囊旋转，使待检测胶囊在旋转过程中完成被检测、被剔除、被排出的工艺流程；驱动装置用于驱动转盘旋转；上料装置用于将多个待检测胶囊放入一一对应的转盘通孔中，其具体结构根据需要而定，可以有多种选择，比如可以从转盘的上方或安装板的下方上料；检测装置用于检测待检测胶囊的质量，其具体结构根据需要而定，可以有多种选择，比如可以为摄像设备或感应设备；剔除装置用于将待检测胶囊在完成检测后确定为不合格产品的胶囊移出对应的转盘通孔，其具体结构根据需要而定，可以有多种选择，比如可以通过高压气体吹出或通过开关控制胶囊在自身自重作用下掉出；排料装置用于将待检测胶囊在完成检测后确定为合格产品的胶囊排出对应的转盘通孔，其具体结构根据需要而定，可以有多种选择，比如可以通过高压气体吹出或通过开关控制胶囊在自身自重作用下掉出；定位装置用于对所述转盘进行定位和解除定位，其具体结构根据需要而定，可以有多种选择，比如可以为自动控制的夹具或利用定位杆与定位孔配合实现定位。

为了实现自动运行，所述驱动装置的控制输入端、所述上料装置的控制输入端、所述检测装置的信号输出端、所述剔除装置的控制输入端和所述定位装置的控制输入端分别与控制器对应连接。

为了实现上料、检测、剔除、排料的同时作业、提高效率，所述转盘通孔分为四组，每一组所述转盘通孔中的多个所述转盘通孔呈扇形阵列排列，所述扇形阵列的圆心与所述转盘的旋转圆心重合，四组所述转盘通孔均匀排列于所述转盘的旋转圆心的周围。

作为优选，所述驱动装置包括驱动电机，驱动盘由所述驱动电机驱动旋转，所述驱动盘位于所述转盘的中心并与所述转盘固定连接；所述驱动电机的控制输入端为所述驱动装置的控制输入端。电机可以采用具有高精度调速的步进电机。

作为优选，所述上料装置包括料仓、料量调节板、气缸、顶杆座和顶杆，所述料仓的底板位于所述安装板的下方并与所述转盘通孔的位置对应，所述料量调节板设于所述料仓的进料口与所述料仓的底板之间并用于调节由所述进料口进入到所述料仓的底板上的料量，所述安装板上与所述料仓的底板和所述转盘通孔同时对应的位置设有多个与所述转盘通孔对应的竖向的安装板通孔，水平方向的所述顶杆座安装于所述气缸的竖向的活塞杆上，与多个所述安装板通孔一一对应的多个竖向的所述顶杆的下端设于所述顶杆座上，多个所述顶杆的上端穿过所述底板上的底板通孔后分别位于多个所述安装板通孔的正下方并能够由下而上穿过对应的所述安装板通孔和所述转盘通孔，所述顶杆的径向尺寸等于或小于所述待检测胶囊的尺寸；所述气缸的控制输入端为所述上料装置的控制输入端。这种上料装置利用顶杆、安装板通孔、转盘通孔之间的对应关系，通过顶杆由下而上将待检测胶囊顶入转盘通孔内，其控制精度较高且便于安装和控制。

为了确保顶杆上升时能够顶起一个待检测胶囊，所述顶杆的上端端面设有用于将所述待检测胶囊稳定置于所述顶杆的上端端面中心位置的凹槽。

作为优选，所述检测装置包括两个摄像机和两个照明灯，在所述转盘的旋转方向先后排列的两个所述摄像机的镜头分别向下对准在所述转盘旋转过程中所述转盘通孔所在的位置，两个所述照明灯的光出射方向分别向下对准在所述转盘旋转过程中所述转盘通孔所在的位置；两个所述摄像机的信号输出端为所述检测装置的信号输出端。利用摄像机拍摄的胶囊照片和常规的图片分析软件即可实现胶囊质量检测，这是成熟的技术，便于实施。

作为优选，所述剔除装置包括高压气管、导向管和不合格产品收集管，多个所述高压气管位于所述安装板的下方并与所述转盘通孔的位置对应，所述安装板上与多个所述高压气管和多个所述转盘通孔同时对应的位置设有多个与所述转盘通孔对应的竖向的气流通孔，多个所述高压气管的出气口分别位于一一对应的多个所述气流通孔的下方，与多个所述气流通孔一一对应的多个所述导向管分别安装于所述转盘的上方，多个所述导向管的入口分别与多个所述转盘通孔的位置对应，多个所述导向管的出口置于所述不合格产品收集管的入口处；用于控制所述高压气管的出气通断的控制阀的控制输入端为所述剔除装置的控制输入端。这种结构利用高压气管的高压气流有选择性地对与不合格胶囊对应的气流通孔吹气，能够精确地移出不合格胶囊，而且便于安装和控制。

作为优选，所述排料装置包括合格产品收集桶，所述安装板上与多个所述转盘通孔对应的位置设有与所述转盘通孔对应的竖向的排料通孔，所述排料通孔的水平方向的面积大于多个集中排列的所述转盘通孔的水平方向的面积，所述合格产品收集桶位于所述安装板的排料通孔的下方。

作为优选，所述定位装置包括自动控制的夹具，所述夹具安装于所述转盘的边缘附近并能够将所述转盘夹紧以实现定位和松开以实现解除定位；所述夹具的控制输入端为所述定位装置的控制输入端。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用驱动装置驱动转盘旋转，在转盘带动多个待检测胶囊旋转的过程中利用上料装置、检测装置、剔除装置和排料装置实现对待检测胶囊的上料、检测、剔除和排料，并利用定位装置在不同时间对转盘定位和解除定位，便于各装置的协调运行，实现了胶囊质量快速检测(如最大直径、圆度、有无气泡等指标检测)的目的；利用基于图像识别的成熟技术来检测胶囊质量，并通过自动化控制设备对各装置进行精确控制，实现了各装置的精确和快速运行，显著提高了检测精度和检测效率；总的来说，本检测系统具有自动化程度高、节省人力和时间成本、能自动分离合格和不合格胶囊、检测精度高、检测效率高、适用范围广的优点，并可兼容不同直径的样品。

附图说明

图1是本实用新型所述胶囊质量快速检测系统的立体结构示意图；

图2是本实用新型所述上料装置的剖视结构示意图之一；

图3是本实用新型所述上料装置的剖视结构示意图之一，图中未示出气缸；

图4是本实用新型所述顶杆上放置有待检测胶囊时的主视结构示意图；

图5是本实用新型所述剔除装置的剖视结构示意图；

图6是本实用新型所述排料装置的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1-图6所示，本实用新型所述胶囊质量快速检测系统包括安装板3、转盘9、驱动电机17、上料装置、检测装置、剔除装置、排料装置和自动控制的夹具14，水平方向的转盘9位于水平方向的安装板3的上方且能够在驱动电机17的驱动作用下水平旋转，驱动盘8由驱动电机17驱动旋转，驱动盘8位于转盘9的中心并与转盘9固定连接，转盘9上设有多个大于胶囊尺寸的竖向的转盘通孔18，转盘通孔18分为四组，每一组转盘通孔18中的多个转盘通孔18呈扇形阵列排列，所述扇形阵列的圆心与转盘9的旋转圆心重合，四组转盘通孔18均匀排列于转盘9的旋转圆心的周围，所述上料装置用于将待检测胶囊20一一对应地送入转盘通孔18内，所述检测装置位于在转盘9旋转过程中与一组转盘通孔18相对应的位置并用于对每一粒待检测胶囊20进行质量检测，所述剔除装置位于在转盘9旋转过程中与一组转盘通孔18相对应的位置并用于将不合格的待检测胶囊20移出对应的转盘通孔18，所述排料装置位于在转盘9旋转过程中与一组转盘通孔18相对应的位置并用于将合格的待检测胶囊20排出对应的转盘通孔18，夹具14安装于转盘9的边缘附近并能够将转盘9夹紧以实现定位和松开以实现解除定位；所述上料装置、所述检测装置、所述剔除装置和所述排料装置在转盘9的旋转方向围绕转盘9的旋转圆心依次排列；驱动电机17的控制输入端、所述上料装置的控制输入端、所述检测装置的信号输出端、所述剔除装置的控制输入端和所述定位装置的控制输入端分别与控制器(图中未示)对应连接。图1中还示出了本实用新型所述检测系统存在于转盘9上的五个工位，分别为：上料位32、两个检测位5、剔除位6、排料位15，其中，上料位32与所述上料装置对应，两个检测位5与所述检测装置对应，剔除位6与所述剔除装置对应，排料位15与所述排料装置对应。

如图1-图4所示，所述上料装置包括料仓11、料量调节板12、气缸16、顶杆座24和顶杆23，料仓11的底板22位于安装板3的下方并与一组转盘通孔18的位置对应，能够上下移动的料量调节板12设于料仓11的进料口与料仓11的底板22之间并用于调节由所述进料口进入到料仓11的底板22上的料量(这里的料就是指待检测胶囊20)，安装板3上与料仓11的底板22和一组转盘通孔18同时对应的位置设有多个与转盘通孔18对应的竖向的安装板通孔19，水平方向的顶杆座24安装于气缸16的竖向的活塞杆25上，与多个安装板通孔19一一对应的多个竖向的顶杆23的下端设于顶杆座24上，多个顶杆23的上端穿过底板22上的底板通孔后分别位于一一对应的多个安装板通孔19的正下方并能够由下而上穿过对应的安装板通孔19和转盘通孔18，顶杆23的径向尺寸等于或小于待检测胶囊20的尺寸，顶杆23的上端端面设有用于将待检测胶囊20稳定置于顶杆23的上端端面中心位置的凹槽27，顶杆23的上端边缘28为斜面或弧面过渡，以避免顶杆23的上端便于对其它待检测胶囊20的影响；气缸16的控制输入端为所述上料装置的控制输入端。图2和图3中还示出了样品(即待检测胶囊20)堆积区21，图2中还示出了用于安装气缸16的安装支架26。

如图1所示，所述检测装置包括安装于安装板3上的两个摄像机2和两个照明灯4，在转盘9的旋转方向先后排列的两个摄像机2的镜头分别向下对准在转盘9旋转过程中一组转盘通孔18所在的位置，两个照明灯4的光出射方向分别向下对准在转盘9旋转过程中一组转盘通孔18所在的位置；两个摄像机2的信号输出端为所述检测装置的信号输出端。上述照明灯4采用环形的LED灯；图1中还示出了用于调节两个摄像机2的位置的两个调节基座1，调节基座1安装在安装板3上，两个摄像机2和两个照明灯4分别安装在两个调节基座1上。

如图1和图5所示，所述剔除装置包括高压气管30、导向管7和不合格产品收集管10，多个高压气管30位于安装板3的下方并与一组转盘通孔18的位置对应，安装板3上与多个高压气管30和一组转盘通孔18的多个转盘通孔18同时对应的位置设有多个与一组转盘通孔18对应的竖向的气流通孔29，多个高压气管30的出气口分别位于一一对应的多个气流通孔29的下方，与多个气流通孔29一一对应的多个导向管7分别安装于安装板3上并位于转盘9的上方，多个导向管7的入口分别与一组转盘通孔18的多个转盘通孔18的位置对应，多个导向管7的出口置于不合格产品收集管10的入口处；用于控制高压气管30的出气通断的控制阀(为常规部件，图中未示)的控制输入端为所述剔除装置的控制输入端。说明：图5只示出了少量的转盘通孔18和气流通孔29，图中只是为了说明其工作原理，实际的气流通孔29和转盘通孔18的数量均要多一些。

如图1和图6所示，所述排料装置包括合格产品收集桶13，安装板3上与一组转盘通孔18的多个转盘通孔18对应的位置设有与转盘通孔18对应的竖向的排料通孔31，排料通孔31的水平方向的面积大于一组转盘通孔18的水平方向的面积，合格产品收集桶13位于安装板3的排料通孔31的下方。说明：图6中只示出了少量的转盘通孔18，图中只是为了说明其工作原理，实际的转盘通孔18的数量要多一些。

结合图1-图6，本实用新型所述胶囊质量快速检测系统的工作原理如下：

首先，料仓11中装满样品即待检测胶囊20，顶杆23在活塞杆25处于收缩的情况下位于安装板3的下方且顶杆23的上端面置于料仓11的底板22之上并被待检测胶囊20包围；驱动电机17在控制器控制下启动，转盘9在驱动电机17的带动下转动到初始位置停止，夹具14在控制器控制下动作夹紧转盘9的边缘实现定位，此时转盘9的一组转盘通孔18中的多个转盘通孔18、多个安装板通孔19和多个顶杆23一一对齐；接着，气缸16在控制器控制下动作将顶杆座24向上推进，顶杆23自下而上穿过底板22上方的样品堆积区21，由于顶杆23的上端设有凹槽27，所以顶杆23在穿过样品堆积区21时会有且只有一个待检测胶囊20进入凹槽27中被带着向上运动，其余的待检测胶囊20在没有足够支撑的情况下掉落，活塞杆25上升到最上方极限位置时，顶杆23的上端面和安装板3的上表面齐平，此时转盘9上的该组转盘通孔18中的每一个转盘通孔18中有且仅有一个待检测胶囊20；然后，夹具14在控制器控制下动作松开转盘9的边缘实现解除定位，驱动电机17在控制器控制下启动，转盘9在驱动电机17的带动下匀速转动，直到上料的一组转盘通孔带动待检测胶囊20一起转动到第一个摄像机2的下方停止，在此过程中，由于旋转速度不高，待检测胶囊20不会脱离转盘通孔18；在照明灯4的作用下，摄像机2能够获取每一个待检测胶囊20的清晰图像，所有的图像信息被传输给控制器内的CPU，作为图像识别的基础；然后转盘9继续旋转1/4周，第二个摄像机2获取每一个待检测胶囊20的清晰图像并将所有的图像信息被传输给控制器内的CPU，作为图像识别的基础；控制器按照目前通用的图像识别方法，将这些图像信息进行分析，并与标准信息进行比较，从而获得待检测胶囊20的各种参数信息，并判断每一个待检测胶囊20是否合格胶囊，控制器根据判断结果控制剔除装置的每一个高压气管30的通断状态，从而达到通过剔除装置移出不合格胶囊的目的；转盘9继续旋转，该组多个待检测胶囊20分别与多个气流通孔29一一对应时，控制器控制与不合格胶囊对应的高压气管30处于开通状态，高压气体通过气流通孔29将不合格胶囊吹出并通过导向管7进入不合格产品收集管10，达到移出不合格胶囊的目的；在转盘9经过排料通孔31时，剩下的合格胶囊通过排料通孔在自重作用下掉落到合格产品收集桶13内，完成合格胶囊的收集。

上述过程中，控制器可以通过时间预设的方式来确定转盘9的旋转和停止时间，也可以根据在各工位处设置传感器的方式来确定转盘9的旋转和停止时间，这些都是常规控制方式和结构，在此不再赘述；由于相邻的每两组转盘通孔18之间的圆心角均为90°，所以在转盘9每次旋转1/4周时，都会有一组转盘通孔18处于上料工位，所以转盘9每次旋转1/4周时，上料装置都通过上料动作完成上料，这样就形成持续不断的上料、检测、剔除、排料、上料…这样的循环运行模式，其工作效率显著提高。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。