[发明专利]残次胶囊分拣机

说明书

技术领域

本发明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

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。

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。

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，也是本发明最接近的现有技术。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

本发明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。

发明人经过细致的研究，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100°，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。

发明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。

在此基础上，发明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。

所述的基底部件为透光部件，并在基底部件下设有光源。

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。

基底部件与推动部件最好是同方向转动；推动部件的转动速度可以大于基底部件的转动速度，也可以小于基底部件的转动速度。

基底部件与推动部件的转动速度可调。