残次胶囊分拣机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于胶囊机械技术领域，特别是涉及一种残次胶囊分拣机。
【背景技术】
[0002] 在胶囊生产中不可避免会出现一些残次品，如开裂、毛刺、气泡、斑点等，在出厂 之前，这些残次品是需要被分拣出来的。识别残次品的依据主要是其光学特性，这些缺 陷均是从外观上均可看出。因此，在早期，是以人工识别的方式来进行分拣的，如中国专 利200920299531X公开了一种胶囊的拣选台，他实际上是在光源照射下，人工将不合格品 检出。随着图像识别技术的发展，近年来计算机识别分拣已成为主流，如中国专利申请 2014101405772公开了一种全自动光学胶囊缺陷分拣机，又如侯海飞的硕士论文《基于机器 视觉的胶囊表面缺陷的识别与分拣技术研究》（浙江大学，2013)亦涉及到本领域的研究。 这些技术方案均是通过摄像机对待检胶囊进行拍照，然后计算机对拍下的照片分析研究， 找出有缺陷的胶囊，将之分拣出来。目前高速摄像机技术及图像分析技术已相对成熟，足以 应付胶囊的分析；影响拣选效率和可靠性的主要是机械部分，即如何将胶囊送到摄像机处 及如何拍摄。
[0003] 侯海飞的论文中，其机械部分设计了独特的胶囊凹槽，使得胶囊能够随着传送带 的传动而翻转，每次翻转约90°，翻转三次，共采集到四幅不同表面的胶囊图像，完全覆 盖了胶囊一周，达到完全检测的效果。这种方案能够保证拍摄速度和拍摄角度的全覆盖， 但胶囊凹槽的夹紧力难以控制，容易夹伤胶囊；同时胶囊翻转的速度很难大幅度提高，从而 影响了拣选的效率。
[0004] 而在2014101405772中，其机械方式是有一分拣盘，分拣盘开设有圆周排列的孔 洞；分拣盘设置在透光的基座上并进行转动，当分拣盘转动时，推动其孔洞内的待检胶囊在 基座上滚动，此时摄像机对胶囊进行多帧拍摄。这种方式是目前最主流的分拣方式，也是本 实用新型最接近的现有技术。实践中发现，这种技术方案还存在一些问题，一方面是差错率 不能达到要求，存在漏检的残次品；另一方面是效率难以进一步提高，目前可做到每小时处 理7~8万粒胶囊，很难再提高。
【发明内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种效率更高、漏检率更低的残次胶囊分拣机。
[0006] 实用新型人经过细致的研究，发现了导致现有技术漏检率高的原因。出于图像处 理软件的需要，摄像机的拍摄间隔必然是与分拣盘的转动相位一致，也就是说，设分拣盘上 两个相邻孔洞的距离为a，则孔洞每移动a的距离，摄像机拍摄一帧照片；同时，每次拍摄理 论上的拍摄视野为180°，但实际上考虑到胶囊圆周的曲率、拍摄的清晰度、计算机的解析 能力等因素，有效视野约为1〇〇°，即至少需要拍摄4次才能完全覆盖胶囊圆周的360°。当 胶囊在分拣盘推动下滚动一个相位时，其滚动距离为相邻两个孔洞之间的距离，该距离对 于同一台机器来说，是个固定参数，换算到胶囊的滚动角度上，就是个可变的参数了。例如， 某型机器的相邻两个孔洞之间的距离为15mm，某胶囊的圆周长度为22mm，则每隔一个相 位，该胶囊滚动的角度为15/22*360° =245°，这样其第一帧拍摄为0° ~100°，第二帧拍 摄为245° ~345°，第三帧拍摄为130° ~230°，第四帧拍摄为15° ~115°，第五帧拍摄为 260° ~0°，第六帧拍摄为145° ~245°，可见，即使拍摄了六帧图像，仍然有115° ~130° 的角度区间未能覆盖；如进一步增加拍摄帧数，则将进一步增加成本，降低效率。而一台机 器必然需要分拣不同型号的胶囊，由于不同胶囊的圆周长度是不同的，因此上述的计算过 程也将不同，所以无法设计出对所有胶囊实现全角度覆盖的机器来。
[0007] 实用新型人还研究了限制现有技术处理效率的原因。如要提高其处理效率，必须 加大分拣盘的转速，从而推动胶囊更快地滚动，而这将使胶囊受到的离心力增大，导致胶囊 被甩出机器外。
[0008] 在此基础上，实用新型人创造性地提出了如下的技术方案：残次胶囊分拣机，包括 基底部件和推动部件，推动部件上设有若干孔洞，待检胶囊容置在孔洞中，推动部件推动待 检胶囊在基底部件上滚动；还包括拍摄装置和图像分析系统，对待检胶囊拍摄多帧图像， 通过分析所拍摄的图像来判别并分拣残次胶囊；其特征在于：基底部件与推动部件均可运 动，两者具有速度差。
[0009] 所述的基底部件为透光部件，并在基底部件下设有光源。
[0010] 作为优选的技术方案，基底部件和推动部件均为滚筒状，同轴设置，推动部件设在 基底部件外侧；推动部件的圆周面上设有若干孔洞用于容置待检胶囊，并推动待检胶囊在 基底部件的圆周面上滚动。
[0011] 所述基底部件与推动部件同方向转动；推动部件的转动速度大于或者小于基底部 件的转动速度。
[0012] 基底部件与推动部件的转动速度可调。
[0013] 进一步地，基底部件还连接有抽真空装置，为推动部件的孔洞处提供负压。
[0014] 本实用新型在工作时，基底部件与推动部件均在转动，待检胶囊进入推动部件的 孔洞后，同样是被推动而在基底部件上滚动；但此时，胶囊相对于基底部件的滚动速度，并 不是取决于推动部件的转动速度，而是取决于推动部件和基底部件的速度差。本实用新型 中，摄像机的拍摄间隔仍然是和推动部件的转动相位是一致的，即推动部件每转动一个相 邻孔洞的距离，摄像机拍摄一次；此时胶囊的滚动长度并非一个相邻孔洞的距离，而是要减 去基底部件的转动距离。通过控制基底部件和推动部件的转动速度，即可控制两者线速度 的速度差，亦即胶囊的滚动弧度。实践中，可将该数值控制在胶囊周长的1/4,即每次拍摄 90°，4次拍摄即可完全覆盖整个圆周。当然，如希望提高图像分析精度，可只选取拍摄视野 中更小的部分，即减小两者线速度的速度差，如将胶囊的滚动长度控制在胶囊周长的1/6， 每次拍摄60°，6次拍摄覆盖整个圆周。如需分拣其他型号的胶囊，可以通过设计合理的胶 囊滚动长度，令其适应多种型号的胶囊；也可以根据待检胶囊的周长，调苄基底部件和推动 部件的转动速度，仍然可以做到拍摄角度的全覆盖。
[0015] 而另一方面，机器的处理效率，由于摄像机拍摄速度几乎可以无限地提高，因此主 要取决于推动部件的转动速度，这里是指推动部件相对于周围环境的速度。而推动部件的 转速仍然可以进一步提高，也就是说，虽然胶囊相对于基底部件的滚动速度变慢了，但其相 对于周围环境的运动速度还是很快的，可以保证机器的处理效率大幅度地提高。
[0016] 孔洞处的负压，可以将胶囊吸附在孔洞处，防止胶囊在进入机器时因机器的高速 转动而产生跳动。
【附图说明】
[0017] 以下结合附图和本实用新型的实施方式来作进一步详细说明
[0018] 图1为本实用新型的结构剖视图；
[0019] 图2为本实用新型的侧视图；
[0020] 图3为本实用新型送料系统的结构剖视图；
[0021] 图4为本实用新型端面拍摄系统的结构剖视图；
[0022] 图5为本实用新型圆周面拍摄系统的结构剖视图；
[0023] 图6为本实用新型储料轮的结构示意图；
[0024] 图7为本实用新型第一吸附轮的结构示意图；
[0025] 图8为本实用新型护料轮的结构示意图；
[0026] 图9为本实用新型第二吸附轮的结构示意图；
[0027] 图10为本实用新型第二送料轮的结构示意图；
[0028] 图11为本实用新型内筒的结构示意图；
[0029] 图12为本实用新型筒圈的部分结构示意图。
[0030] 图中标记为：电机1，第一传动轴11，主动轮12,第一传动轮13,第二传动轮14,第 三传动轮15,外轴16,内轴17,第二传动轴18,第三传动轴19,第四传动轴20,主动带轮21， 皮带22,从动带轮23 ;
[0031] 送料系统3,送料口 31，储料轮32,圆柱形凹槽321，开口 322,齿状结构323,轴孔 324,第一送料轮33,第一吸附轮34,第一弧形凹槽35,导向口 351，吸附口 352,风口 36,直 角风道37,护料轮38,出料口 381，通风槽382,隔离板383,第一风管39 ;
[0032] 端面拍摄系统5,第二吸附轮51，第二风管52,第二送料轮53,第二弧形凹槽54,弧 形通风口 55,吸风孔56,端面相机57 ;
[0033] 圆周面拍摄系统7,内筒71，外筒72,筒体721，筒圈722,孔洞7221 ;
[0034] 圆周面相机4,光源6,吹气装置8,第一轴承91，第二轴承92,信号轮10,光电开关 101〇
【具体实施方式】
[0035] 参见附图。本实施例是一个完整的残次胶囊分拣机，包括送料系统3、端面拍摄系 统5和圆周面拍摄系统7。附图1的机器包括互相对称的两套，为叙述方便，本实施例仅描 述其中一套。
[0036] 送料系统3包括送料口 31、储料轮32、第一送料轮33、第一吸附轮34以及护料轮 38 ;所述储料轮32的结构为开口筒状，中间设有圆柱形凹槽321，轴向截面呈"凹"字形；圆 柱形凹槽321的槽口与送料口 31相接，圆柱形凹槽321底部设有轴孔324,凹槽侧壁设有开 口 322 ;储料轮32内壁上设有一圈齿状结构323,用于松动堆挤在一起的待检胶囊，便于带 动胶囊转动；储料轮32内壁与第一送料轮33的外圆周位置相对；第一送料轮33的外圆周 上设有一圈均匀分布的第一弧形凹槽35,第一弧形凹槽35前端设有喇叭形的导向口 351， 第一弧形凹槽35末端设有槽深大于第一弧形凹槽35中间部分的吸附口 352 ;第一吸附轮 34与第一送料轮33相贴的端面以及圆周上设有风