定位旋转设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种定位旋转设备以及圆形物体表面信息的采集装置和采集方法，其中所述定位旋转设备的主动轮和从动轮相对设置，主动轮第一轴端穿过主动轮底板与电机连接，第二轴端连接到主动轮上板上，主动轮侧板分别与主动轮上板和主动轮底板连接，从动轮连接到从动轮上板和从动轮底板上，从动轮侧板和从动轮连接板分别连接到从动轮上板和从动轮底板上，薄型气缸的前端连接到从动轮连接板上，下端固定到底座支撑上，第二支撑板和第一支撑板平行设置，支撑轴心的一端固定到丝杠支座上，另一端固定到主动轮底板上，丝杠的一端固定到第二支撑板上，另一端穿过丝杠支座连接到手轮上，并且丝杠穿过底座支撑。本发明不仅能够读取圆形物体的表面信息，而且能够兼顾多种尺寸的圆形物体，可调度高、操作简单、结构稳定、识读率高。
【专利说明】定位旋转设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器包装视觉检测领域，具体涉及一种定位旋转设备以及圆形物体表面信息的采集装置和采集方法。
【背景技术】
[0002]目前，为了统计或质量控制等需要，通常需要采集产品本身或产品包装上的信息，例如条形码或图案，对于方形物体的表面信息，由于这些表面信息都固定在一个方向上或者最多四个方向上，因此易于采集这些方形物体的表面信息。然而，对于圆形物体的表面信息，由于圆形物体具有曲面形状，因此不能保证条形码或图案等表面信息的位置固定在同一方向上，从而造成信息采集设备无法完全读取并采集圆形物体的表面信息。而我国又是一个酒类、医药、饮料等瓶装产品的生产和消费大国，因此目前亟需能够对圆形物体表面信息进行有效采集的方法和设备。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种定位旋转设备以及圆形物体表面信息的采集装置和采集方法，不仅能够自动读取并采集圆形物体的表面信息，而且能够兼顾多种尺寸的圆形物体，可调度高、操作简单、结构稳定、识读率高。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:
[0005]一种定位旋转设备，其特征在于包括:电机、支撑轴心、主动轮底板、第一支撑板、主动轮第一轴端、主动轮侧板、主动轮、主动轮上板、主动轮第二轴端、从动轮、从动轮上板、从动轮侧板、从动轮底板、从动轮连接板、薄型气缸、底座支撑、丝杠、丝杠支座、第二支撑板、手轮，其中，主动轮和从动轮相对设置，主动轮第一轴端穿过主动轮底板与电机连接，主动轮第二轴端连接到主动轮上板上，主动轮侧板分别与主动轮上板和主动轮底板连接，从动轮连接到从动轮上板和从动轮底板上，从动轮侧板和从动轮连接板分别连接到从动轮上板和从动轮底板上，薄型气缸的前端连接到从动轮连接板上，薄型气缸的下端固定到底座支撑上，第二支撑板和第一支撑板平行设置，支撑轴心的一端固定到丝杠支座上，另一端固定到主动轮底板上，支撑轴心依次穿过底座支撑、第二支撑板和第一支撑板，丝杠的一端固定到第二支撑板上，另一端穿过丝杠支座连接到手轮上，并且丝杠穿过底座支撑。
[0006]优选的是，所述定位旋转设备还具有光杆，其中从动轮、从动轮上板、从动轮底板和从动轮侧板分别为两个，通过光杆连接两个从动轮侧板。
[0007]优选的是，所述定位旋转设备还具有滑杆、直线轴承支座、气缸第一连接板，气缸第二连接板和气缸第三连接板，其中，所述滑杆穿过直线轴承支座连接到从动轮连接板上，薄型气缸连接到气缸第一连接板，气缸第二连接板和气缸第三连接板平行设置，气缸第二连接板和气缸第三连接板的上端分别连接到气缸第一连接板上，气缸第二连接板和气缸第三连接板的下端分别固定到底座支撑上。
[0008]优选的是，所述直线轴承支座和滑杆分别为两个。
[0009]优选的是，所述定位旋转设备还具有轴承固定法兰，用于将所述主动轮第二轴端连接到主动轮上板上。
[0010]优选的是，所述定位旋转设备还具有气缸浮动接头，用于将所述薄型气缸连接到从动轮连接板上。
[0011]优选的是，所述定位旋转设备还具有丝母和抱箍固定法兰，其中支撑轴心的一端通过丝母固定到丝杠支座上，另一端通过抱箍固定法兰固定到主动轮底板上。
[0012]优选的是，所述定位旋转设备还具有轴承、端盖和丝母，其中所述丝杠的一端通过轴承固定到第二支撑板上，另一端通过端盖穿过丝杠支座连接到手轮上，所述丝杠通过丝母穿过底座支撑。
[0013]优选的是，所述主动轮和从动轮的转轴上嵌有轴承。
[0014]优选的是，所述主动轮和从动轮的转轴内部采用不锈钢，外圈采用聚氨酯材料的包胶。
[0015]优选的是，所述支撑轴心为两根。
[0016]优选的是，所述定位旋转设备的外围安装有保护罩。
[0017]优选的是，所述保护罩为亚格力保护罩。
[0018]优选的是，所述定位旋转设备上还设置有控制装置，用于输出第一控制信号来控制电磁阀上电，电磁阀得电后驱动薄型气缸伸出，薄型气缸带动从动轮向前运动直到与圆形物体接触，把圆形物体夹持在从动轮与主动轮之间，在主动轮的摩擦力的带动下，从动轮和圆形物体做旋转运动；所述控制装置还用于设置薄型气缸的回位时间；当到达所述薄型气缸的回位时间时，所述控制设备还用于输出第二控制信号来控制电磁阀下电，薄型气缸回位，从动轮回到初始位置。
[0019]一种圆形物体表面信息的采集装置，其特征在于，包括如上述所述的定位旋转设备、输送带、以及固定到所述定位旋转设备上的传感器和信息采集设备，其中:
[0020]所述输送带被锁附在位于所述定位旋转设备的主动轮和从动轮下方的第二支撑板和第一支撑板之间，用于沿着与所述主动轮和从动轮正交的方向输送物体；
[0021]所述传感器，用于检测所述圆形物体是否运行到夹持位置；
[0022]所述信息采集设备，用于扫描并读取所述圆形物体的表面信息。
[0023]优选的是，所述定位旋转设备的第二支撑板和第一支撑板上设置有螺钉孔，通过螺钉将所述输送带锁附到第二支撑板和第一支撑板上。
[0024]优选的是，所述信息采集设备为条形码扫描器、摄像头或相机。
[0025]一种采用上述所述的圆形物体表面信息的采集装置的圆形物体表面信息的采集方法，其特征在于:
[0026]利用电机驱动主动轮旋转；
[0027]利用输送带沿着输送方向将圆形物体输送到夹持位置；
[0028]利用传感器检测圆形物体是否运行到夹持位置，当运行到夹持位置时，薄型气缸伸出，联动从动轮从初始位置向前运动，与圆形物体接触，把圆形物体夹持在主动轮和从动轮之间，在主动轮的摩擦力的带动下，从动轮和圆形物体做旋转运动；
[0029]在所述旋转运动过程中，利用信息采集设备扫描并读取圆形物体的表面信息；
[0030]当到达所述薄型气缸的回位时间时，薄型气缸回位，从动轮回到初始位置，圆形物体在输送带的带动下继续向前输送。
[0031]优选的是，在利用电机驱动主动轮旋转之前，利用手轮的旋转带动丝杠移动从而设定从动轮的初始位置。
[0032]优选的是，在利用手轮的旋转带动丝杠移动从而设定从动轮的初始位置之前，或者在利用手轮的旋转带动丝杠移动从而设定从动轮的初始位置之后并且在利用电机驱动主动轮旋转之前，利用控制装置设置薄型气缸的回位时间。
[0033]优选的是，当所述传感器检测到所述圆形物体运行到夹持位置时，所述传感器向所述定位旋转设备的控制装置发送一个检测信号，用于向所述控制装置通知所述圆形物体已经运行到夹持位置。
[0034]优选的是，当所述控制装置接收到所述检测信号时，所述控制装置输出第一控制信号来控制电磁阀上电，电磁阀得电后驱动薄型气缸伸出，薄型气缸带动从动轮向前运动直到与圆形物体接触，把圆形物体夹持在从动轮与主动轮之间，在主动轮的摩擦力的带动下，从动轮和圆形物体做旋转运动；当到达所述薄型气缸的回位时间时，所述控制设备输出第二控制信号来控制电磁阀下电，薄型气缸回位，从动轮回到初始位置。
[0035]优选的是，设置所述圆形物体的旋转角度不小于360度。
[0036]与现有技术相比，本发明主要通过使圆形物体在运动中夹持在固定位置，使之旋转且旋转角度不小于360度，将数据采集设备如条码扫描器、摄像头、相机等固定在确定位置上，在圆形物体旋转过程中进行采集圆形物体，这样可以解决圆形物体的条形码或图案等信息的位置不能固定在同一方向上的问题，并且通过手轮调节从动轮的初始位置能够适用于多种尺寸的圆形物体。
【专利附图】
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本发明所述的定位旋转设备的正视图；
[0039]图2是本发明所述的定位旋转设备的透视图；
[0040]图3A和图3B是主动轮和从动轮夹持圆形物体的过程示意图；
[0041]图4是圆形物体表面信息的采集方法的流程图。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0043]实施例一
[0044]如图1和图2所示，本发明所述的定位旋转设备包括:电机1、支撑轴心2、抱箍固定法兰3、主动轮底板4、第一支撑板5、主动轮第一轴端6、主动轮侧板7、主动轮8、主动轮上板9、轴承固定法兰10、主动轮第二轴端11、从动轮12、从动轮上板13、从动轮侧板14、从动轮底板30、光杆15、从动轮连接板16、气缸浮动接头17、薄型气缸18、直线轴承支座19、滑杆20、气缸第一连接板21、气缸第二连接板22、气缸第三连接板23、底座支撑24、丝杠25、端盖26、丝杠支座27、丝母28、第二支撑板29、轴承36、保护罩37、手轮38，其中，所述主动轮第一轴端6穿过所述主动轮底板4与电机1连接，主动轮第二轴端11通过轴承固定法兰10连接到主动轮上板9上，主动轮侧板7与主动轮上板9和主动轮底板4连接，从动轮12连接到从动轮上板13和从动轮底板30上，从动轮侧板14和从动轮连接板16分别连接到从动轮上板13和从动轮底板30上，薄型气缸18通过气缸浮动接头17连接到从动轮连接板16上，滑杆20连接到从动轮连接板16上，滑杆20穿过直线轴承支座19，薄型气缸18连接到气缸第一连接板21，气缸第二连接板22和气缸第三连接板23连接平行设置，气缸第二连接板22和气缸第三连接板23的上端分别连接到气缸第一连接板21上，气缸第二连接板22和气缸第三连接板23的下端固定到底座支撑24上，第二支撑板29和第一支撑板5平行设置，支撑轴心2的一端通过丝母28固定到丝杠支座27上，另一端通过抱箍固定法兰3固定到主动轮底板4上，所述支撑轴心2依次穿过所述底座支撑24、第二支撑板29和第一支撑板5，所述丝杠25的一端通过轴承36固定到第二支撑板29，另一端通过端盖26穿过丝杠支座27连接到手轮38上，所述丝杠25通过丝母28穿过底座支撑24。
[0045]进一步的，从动轮12、从动轮上板13、从动轮底板、从动轮侧板14分别为两个，通过光杆15连接两个从动轮侧板14。
[0046]进一步的，支撑轴心2为两根。
[0047]进一步的，直线轴承支座19和滑杆20分别为两个。
[0048]进一步的，所述直线轴承支座19和滑杆20分别为两个。
[0049]进一步的，主动轮8和从动轮12的转轴上嵌有轴承。
[0050]进一步的，主动轮8和从动轮12的转轴内部采用不锈钢，外圈采用聚氨酯材料的包胶。
[0051]进一步的，定位旋转设备的外围安装有保护罩37，例如亚格力保护罩。
[0052]进一步的，所述定位旋转设备上还设置有控制装置(未示出)，用于输出第一控制信号来控制电磁阀上电，电磁阀得电后驱动薄型气缸18伸出，薄型气缸18带动从动轮12向前运动直到与圆形物体接触，把圆形物体夹持在从动轮12与主动轮8之间，在主动轮8的摩擦力的带动下，从动轮12和圆形物体做旋转运动；所述控制装置还用于设置薄型气缸18的伸出时间；当到达所述薄型气缸18的伸出时间时，所述控制设备还用于输出第二控制信号来控制电磁阀下电，薄型气缸18回位，从动轮12回到初始位置。
[0053]如图1和图2所示的，通过所述手轮38的旋转带动丝杠25伸缩，丝杠25的伸缩带动底座支撑24的移动，底座支撑24的移动带动薄型气缸18的移动，从而通过薄型气缸18的移动控制从动轮12的初始位置。通过薄型气缸18将从动轮12推送到夹持位置，主动轮8和从动轮12夹持圆形物体，在电机1的带动下，主动轮8带动从动轮12以及圆形物体旋转，在旋转的过程中能够有效地采集圆形物体的表面信息，这样解决了圆形物体的条形码或图案等信息的位置不能固定在同一方向上从而无法有效采集所述信息的问题。
[0054]实施例二
[0055]如图3A和图3B所示，本发明所述的圆形物体表面信息的采集装置，包括实施例一所述的定位旋转设备、输送带31、以及固定到所述定位旋转设备上的传感器32和信息采集设备33，所述输送带31被锁附在位于所述定位旋转设备的主动轮8和从动轮12下方的第二支撑板29和第一支撑板5之间，例如通过螺钉将所述输送带锁附到第二支撑板29和第一支撑板5上，所述输送带31沿着与所述主动轮8和从动轮12正交的方向输送物体，所述传感器32检测所述圆形物体是否运行到夹持位置，所述信息采集设备33，例如条形码扫描器、摄像头或相机，扫描并读取所述圆形物体的表面信息。所述信息采集设备采集的所述表面信息可以进一步传输给存储器或者数据处理系统，以进行后续的数据存储和数据分析。
[0056]如图3A和图3B所示，圆形物体，例如药瓶，被输送带31传送到夹持位置，图中箭头表示输送方向，当传感器32检测到了圆形物体位于夹持位置时，薄型气缸18伸出，联动从动轮12从初始位置向前运动，与圆形物体接触，把圆形物体夹持在主动轮8和从动轮12之间，在主动轮8的摩擦力的带动下，从动轮12和圆形物体做旋转运动。在旋转的过程中，信息采集设备33可以采集所需要的圆形物体的表面信息，其中，圆形物体的旋转角度不小于360度，以保证信息能够被完整采集。
[0057]实施例三
[0058]如图4所示，利用实施例二所述的圆形物体表面信息的采集装置的圆形物体表面?目息的米集方法包括如下步骤:
[0059]步骤S1，利用电机1驱动主动轮8旋转；
[0060]步骤S2，利用输送带31沿着输送方向将圆形物体输送到夹持位置；
[0061]步骤S3，利用传感器32检测圆形物体是否运行到夹持位置，当运行到夹持位置时，薄型气缸18伸出，联动从动轮12从初始位置向前运动，与圆形物体接触，把圆形物体夹持在主动8轮和从动轮12之间，在主动轮8的摩擦力的带动下，从动轮12和圆形物体做旋转运动；
[0062]步骤S4，在所述旋转运动过程中，利用信息采集设备33扫描并读取圆形物体的表面信息；
[0063]步骤S5，当到达所述薄型气缸18的回位时间时，薄型气缸18回位，从动轮12回到初始位置，圆形物体在输送带31的带动下继续向前输送；
[0064]步骤S6，判断正在检测的圆形物体是否是最后一个待检测圆形物体，如果是的话，则进入步骤S7;否则返回S1
[0065]步骤S7，结束操作
[0066]进一步的，还包括步骤S11，利用手轮38的旋转带动丝杠25移动从而设定从动轮12的初始位置。
[0067]进一步的，还包括步骤S12，利用控制装置设置薄型气缸18的回位时间。
[0068]其中，步骤S11和步骤S12的顺序可以交换。
[0069]进一步的，步骤S3具体包括步骤S31和步骤S32，其中步骤S31为:当所述传感器32检测到所述圆形物体运行到夹持位置时，所述传感器32向所述定位旋转设备的控制装置发送一个检测信号，用于向所述控制装置通知所述圆形物体已经运行到夹持位置；步骤S32为:当所述控制装置接收到所述检测信号时，所述控制装置输出第一控制信号来控制电磁阀上电，电磁阀得电后驱动薄型气缸18伸出，薄型气缸18带动从动轮12向前运动直到与圆形物体接触，把圆形物体夹持在从动轮12与主动轮8之间，在主动轮8的摩擦力的带动下，从动轮12和圆形物体做旋转运动。
[0070]进一步的，步骤S5具体为:当到达所述薄型气缸18的回位时间时，所述控制设备输出第二控制信号来控制电磁阀下电，薄型气缸18回位，从动轮12回到初始位置，圆形物体在输送带31的带动下继续向前输送。
[0071 ] 采用如图4所述的方法步骤，可以通过电机1驱动主动轮8转动，通过输送带31输送待检测的圆形物体，通过薄型气缸18驱动从动轮12向主动轮8方向移动，利用主动轮8和从动轮12将圆形物体在运动中夹持在夹持位置，使之旋转且旋转角度不小于360度，利用固定在确定位置上的数据采集设备如条码扫描器、摄像头、相机等，在圆形物体旋转过程中进行采集圆形物体的表面信息。这样可以解决圆形物体的条形码或图案等信息的位置不能固定在同一方向上从而不能有效地获取所述表面信息的问题。此外，通过手轮38调节从动轮12的初始位置能够适用于多种尺寸的圆形物体，通过控制器设置所述主动轮8和从动轮12夹持圆形物体的时间从而调整设置采集的精确度。
[0072]综上所述，本发明公开的定位旋转设备以及圆形物体表面信息的采集装置和采集方法，不仅能够自动采集圆形物体的表面信息，而且能够适配多种尺寸的圆形物体，并且能够设置不同的采集精确度。
[0073]应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种定位旋转设备，其特征在于包括:电机、支撑轴心、主动轮底板、第一支撑板、主动轮第一轴端、主动轮侧板、主动轮、主动轮上板、主动轮第二轴端、从动轮、从动轮上板、从动轮侧板、从动轮底板、从动轮连接板、薄型气缸、底座支撑、丝杠、丝杠支座、第二支撑板、手轮，其中，主动轮和从动轮相对设置，主动轮第一轴端穿过主动轮底板与电机连接，主动轮第二轴端连接到主动轮上板上，主动轮侧板分别与主动轮上板和主动轮底板连接，从动轮连接到从动轮上板和从动轮底板上，从动轮侧板和从动轮连接板分别连接到从动轮上板和从动轮底板上，薄型气缸的前端连接到从动轮连接板上，薄型气缸的下端固定到底座支撑上，第二支撑板和第一支撑板平行设置，支撑轴心的一端固定到丝杠支座上，另一端固定到主动轮底板上，支撑轴心依次穿过底座支撑、第二支撑板和第一支撑板，丝杠的一端固定到第二支撑板上，另一端穿过丝杠支座连接到手轮上，并且丝杠穿过底座支撑。
2.根据权利要求1所述的定位旋转设备，其特征在于:所述定位旋转设备还具有光杆，其中从动轮、从动轮上板、从动轮底板和从动轮侧板分别为两个，通过光杆连接两个从动轮侧板。
3.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述定位旋转设备还具有滑杆、直线轴承支座、气缸第一连接板，气缸第二连接板和气缸第三连接板，其中，所述滑杆穿过直线轴承支座连接到从动轮连接板上，薄型气缸连接到气缸第一连接板，气缸第二连接板和气缸第三连接板平行设置，气缸第二连接板和气缸第三连接板的上端分别连接到气缸第一连接板上，气缸第二连接板和气缸第三连接板的下端分别固定到底座支撑上。
4.根据权利要求3所述的定位旋转设备，其特征在于:所述直线轴承支座和滑杆分别为两个。
5.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述定位旋转设备还具有轴承固定法兰，用于将所述主动轮第二轴端连接到主动轮上板上。
6.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述定位旋转设备还具有气缸浮动接头，用于将所述薄型气缸连接到从动轮连接板上。
7.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述定位旋转设备还具有丝母和抱箍固定法兰，其中支撑轴心的一端通过丝母固定到丝杠支座上，另一端通过抱箍固定法兰固定到主动轮底板上。
8.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述定位旋转设备还具有轴承、端盖和丝母，其中所述丝杠的一端通过轴承固定到第二支撑板上，另一端通过端盖穿过丝杠支座连接到手轮上，所述丝杠通过丝母穿过底座支撑。
9.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述主动轮和从动轮的转轴上嵌有轴承。
10.根据权利要求1或2所述的定位旋转设备，其特征在于:所述主动轮和从动轮的转轴内部采用不锈钢，外圈采用聚氨酯材料的包胶。
【文档编号】G01D11/00GK104457812SQ201410449807
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】单立超, 王松, 冯硕, 王鹏 申请人:北京高立开元数据有限公司