CN101799432B - 一种同步跟踪采集图像的自动检测机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种同步跟踪采集图像的自动检测机，包括：中心转轴；转盘，固定安装在中心转轴上，转盘上沿圆周方向安装被检测物；摆臂，自由转动地安装在中心转轴上；相机和第一光源，相机和第一光源固定在摆臂上，相机和第一光源中的任意一个位于待检测瓶的内侧，另外一个位于待检测瓶的外侧；独立的驱动器，连接到摆臂上，并通过传动机构与中心转轴相连。通过本发明，能够保证跟踪采集到的待检测瓶的图像更清晰。
Description
技术领域
本发明涉及机械包装视觉检测，具体而言，涉及一种同步跟踪采集图像的自动检测机。
背景技术
在机械包装视觉检测领域中，利用光学成像、计算机对相机采集的两份或多份图像进行比对，进行数据处理，来判断液体内是否存在异物的方法，较为普遍。
如果对待检测瓶进行静止的图像采集，图像清晰，但检测效率较低。为了提高生产效率，要求采用了同步跟踪的图像采集的方法。其基本原理为：待检测瓶以恒定速度不间断运行，相机与光源以相对待检测瓶静止的速度跟踪运行，同时进行图像采集。因此两者之间速度是否相等，是影响图像采集效果的关键。
现有图像采集的同步跟踪方法主要有：采用机械凸轮和拉杆等元件驱使摆臂产生来回摆动；采用双驱动器和齿轮(或齿条等)等元件驱使摆臂产生来回摆动；采用驱动器驱使摆臂产生来回摆动。无论采用何种方法，只能将相机及光源的运行速度无限地接近待检测瓶运行的速度。
现有的最接近本发明的现有技术涉及一种同步图像采集装置，该装置采用主转动轴和驱动机构构成的双驱动***实现待检测瓶与照相机和光源的同步转动，实现采集图像的功能，由于该双驱动***中主转动轴和驱动机构自身固有的性质会导致设备转动过程中，主转动轴和驱动机构角速度的误差，导致了相机及光源的运行速度与待检测瓶运行的速度不完全同步影响采集的图像的效果。
针对相关技术中相机及光源的运行速度与待检测瓶的运行速度不同的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种同步跟踪采集图像的自动检测机，其结构简单、同步跟踪更为准确，以解决相关技术中相机及光源与待检测瓶以不同速度运行的问题。有效保证跟踪时采集的图像清晰，达到检测目的。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种同步跟踪采集图像的自动检测机。
根据本发明的同步跟踪采集图像的自动检测机包括：中心转轴；转盘，固定安装在中心转轴上，转盘上沿圆周方向安装被检测物；摆臂，自由转动地安装在中心转轴上；相机和第一光源，相机和第一光源固定在摆臂上，相机和第一光源中的任意一个位于待检测瓶的内侧，另外一个位于待检测瓶的外侧；独立的驱动器，连接到摆臂上，并通过传动机构与中心转轴相连。
更进一步地，独立的驱动器通过弯支座固定在摆臂上。
更进一步地，还包括第二光源，第二光源水平朝上安装在摆臂上。
更进一步地，相机通过相机支座固定在摆臂上，第一光源通过安装板固定在摆臂上。
更进一步地，传动机构包括小齿轮和大齿轮，独立的驱动器的输出端与小齿轮相连并带着小齿轮转动，大齿轮固定在中心转轴上，小齿轮与大齿轮啮合。
更进一步地，独立的驱动器具有非驱动状态和驱动状态，在非驱动状态下，独立的驱动器停止不驱动，小齿轮不旋转，摆臂跟随大齿轮绕中心转轴与转盘在同一方向上同步旋转；在驱动状态下，独立的驱动器驱动小齿轮旋转，使摆臂相对大齿轮旋向反向返回。
更进一步地，摆臂的内侧端通过滑动轴承或滚动轴承自由转动地安装在中心转轴上。
通过本发明，采用中心转轴；转盘，固定安装在中心转轴上，转盘上沿圆周方向安装被检测物；摆臂，自由转动地安装在中心转轴上；相机和第一光源，相机和第一光源固定在摆臂上，相机和第一光源中的任意一个位于待检测瓶的内侧，另外一个位于待检测瓶的外侧；独立的驱动器，连接到摆臂上，并通过传动机构与中心转轴相连，解决了相关技术中相机及光源的运行速度与待检测瓶的运行速度不同的问题，进而达到了保证跟踪采集到的待检测瓶的图像更清晰的效果。
与现有技术相比，本发明的优点就在于：本发明为一种同步跟踪采集图像的自动检测机，它具有结构简单紧凑、成本较低、原理简单等优点，安装在同一个转臂上的相机和光源与转盘上的待检测瓶进行连续同步跟踪运行，转臂在独立的驱动器下只完成整个跟踪的返回过程，大大简化了整机机构，同步精度更高，能在不停机的状态下完成同步跟踪图像采集，这样能够提高检测效率。在安装时，相机和光源安装于同一转臂上，位置调整十分方便，相机焦距可以通过相机支座来调节。只要在同步运行时，相机、待检测瓶和光源三者之间的相对位置都是不变的，且速度相同。因此图像采集相当于静止状态下取得的，有效保证图像清晰。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的同步跟踪采集图像的自动检测机的主视结构示意图。
图例说明：
1、摆臂；2、轴承；3、转盘；4、中心转轴；5、相机；6、相机支座；7、待检测盘；8、侧光源；9、安装板；10、光源；11、底光源；12、弯支座；13、小齿轮；14、驱动器；15、大齿轮。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
根据本发明的实施例，提供了一种同步跟踪采集图像的自动检测机。
图1是根据本发明实施例的同步跟踪采集图像的自动检测机的主视结构示意图。
如图1所示，该同步跟踪采集图像的自动检测机可以包括：中心转轴4；转盘3，固定安装在中心转轴4上，转盘3上沿圆周方向安装被检测物；摆臂1，自由转动地安装在中心转轴4上；相机5和第一光源8，相机5和第一光源8固定在摆臂1上，相机5和第一光源8中的任意一个位于待检测瓶7的内侧，另外一个位于待检测瓶7的外侧；独立的驱动器14，连接到摆臂1上，并通过传动机构与中心转轴4相连。
本发明通过安装在同一个转臂1上的相机和光源与转盘上的待检测瓶进行连续同步跟踪运行，转臂1在独立的驱动器下只完成整个跟踪的返回过程，大大简化了整机机构，同步精度更高，能在不停机的状态下完成同步跟踪图像采集，这样能够提高检测效率。
本实例中相机5位于待检测瓶7的内侧，通过相机支座6固定在转臂1上，侧光源8位于待检测瓶7的外侧，通过安装板9固定在转臂1上。上述两者根据实际需要，反之亦可。底光源11水面朝上安装上转臂1上，无遮挡从待检测瓶7下面给光。
本实例中所述传动机构包括小齿轮13和大齿轮15，独立的驱动器14的输出端与小齿轮13相连并带着小齿轮13转动；所述大齿轮15固定在中心转轴4上。所述小齿轮13与大齿轮15啮合。所述转臂1的一端通过轴承2(或轴瓦等)可自由转动地安装在转盘3的中心转轴4上。又通过弯支座12与独立的驱动器14相连。
本发明采用同步跟踪采集图像的方法为：当中心转轴4以一定速度旋转时，带动转盘3和大齿轮15以相同速度旋转。转盘3上被夹持的待检测瓶7被送入检测区，驱动器14停止驱动，小齿轮13也停止转动。由于小齿轮13与大齿轮15相互啮合，大齿轮15带动小齿轮13和驱动器14绕中心转轴4作圆周运动，由于驱动器14通过弯支座12固定在摆臂1上，因此摆臂1以及其上的相机5和光源10也绕中心转轴4作圆周运动，其旋转速度与转盘3上待检测瓶7速度完全相同。此时相机5与光源10工作，进行图像采集。当图像采集完毕后，驱动器14旋转，带动小齿轮13高速旋转，小齿轮13作用于大齿轮15，带动驱动器14绕中心转轴4作圆周运动，其旋向与中心转轴4及大齿轮15的旋向刚好相反。这样，摆臂1以及其上的相机5和光源10也绕中心转轴4快速摆回，当回到起始点时，驱动器14又停止驱动，进入下一回新的同步跟踪图像采集循环，依次往复。综上所述，本发明在驱动器停止驱动状态下，实现了连续同步跟踪图像采集，确保了图像采集的精度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实旋例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种同步跟踪采集图像的自动检测机，其特征在于，包括：
中心转轴(4)；
转盘(3)，固定安装在所述中心转轴(4)上，所述转盘(3)上沿圆周方向安装待检测瓶(7)；
摆臂(1)，自由转动地安装在中心转轴(4)上；
相机(5)和第一光源(8)，所述相机(5)和第一光源(8)固定在所述摆臂(1)上，所述相机(5)和第一光源(8)中的任意一个位于待检测瓶(7)的内侧，另外一个位于待检测瓶(7)的外侧；
独立的驱动器(14)，连接到所述摆臂(1)上，并通过传动机构与中心转轴(4)相连，所述传动机构包括小齿轮(13)和大齿轮(15)，所述独立的驱动器(14)的输出端与小齿轮(13)相连并带着所述小齿轮(13)转动，所述大齿轮(15)固定在所述中心转轴(4)上，所述小齿轮(13)与所述大齿轮(15)啮合，并且所述独立的驱动器(14)具有非驱动状态和驱动状态，在所述非驱动状态下，所述独立的驱动器(14)停止不驱动，所述小齿轮(13)不旋转，所述摆臂(1)跟随所述大齿轮(15)绕所述中心转轴(4)与所述转盘(3)在同一方向上同步旋转；在所述驱动状态下，所述独立的驱动器(14)驱动所述小齿轮(13)旋转，使所述摆臂(1)相对所述大齿轮(15)旋向反向返回。
2.根据权利要求1所述的同步跟踪采集图像的自动检测机，其特征在于：所述独立的驱动器(14)通过弯支座(12)固定在所述摆臂(1)上。
3.根据权利要求1所述的同步跟踪采集图像的自动检测机，其特征在于：还包括第二光源(11)，所述第二光源(11)水平朝上安装在所述摆臂(1)上。
4.根据权利要求3所述的同步跟踪采集图像的自动检测机，其特征在于：所述相机(5)通过相机支座(6)固定在所述摆臂(1)上，所述第一光源(8)通过安装板(9)固定在所述摆臂(1)上。
5根据权利要求1所述的同步跟踪采集图像的自动检测机，其特征在于，所述摆臂(1)的内侧端通过滑动轴承或滚动轴承(2)自由转动地安装在所述中心转轴(4)上。
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