一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于采用光學方法檢測厚度的設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，包括橫向躺倒放置的U型支架，在U型支架開口端的內(nèi)部中設(shè)置有上激光器與下激光器，U型支架的閉合端的內(nèi)部中設(shè)置有光學系統(tǒng)以及CCD(Charge-coupled?Device)圖像傳感器，上激光器與下激光器發(fā)出的光束分別打在被測膠囊的上表面和下表面，并形成上下兩個光斑，這兩個光斑的光線通過光學系統(tǒng)成像到CCD圖像傳感器上。本發(fā)明提供的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，結(jié)構(gòu)合理，檢測速度快，檢測精度高，能夠直接將被測膠囊的厚度轉(zhuǎn)化為電信號，使得膠囊厚度檢測設(shè)備能夠直接與計算機控制系統(tǒng)相連，減少了大量的重復勞動，從而利于提高膠囊厚度檢測設(shè)備的綜合性能和市場競爭力。
【專利說明】一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用光學方法檢測厚度的設(shè)備，特別涉及一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備。
【【背景技術(shù)】】
[0002]激光測厚系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的非接觸、在線動態(tài)測量的成功應用，對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率及安全保障等方面均發(fā)揮著非常重要的作用。它可以完成許多用接觸式測量手段無法完成的檢測任務。廣泛應用于透明薄膜、紙張、玻璃、橡膠牛毛氈等生產(chǎn)企業(yè)，用于生產(chǎn)線上對產(chǎn)品的厚度在線檢測。
[0003]現(xiàn)今，膠囊的制造加工中由于制造時不可避免的會產(chǎn)生誤差，因此，在加工膠囊的步驟中往往需要篩選出厚度合適、厚薄一致的膠囊外殼，這就需要膠囊厚度檢測設(shè)備。
[0004]目前的膠囊厚度檢測設(shè)備一般采用接觸式測量，其不僅測量精度較低、測量狀態(tài)不穩(wěn)定，而且還容易受到外界震動的干擾，無法滿足全自動膠囊生產(chǎn)線的檢測需要。因此，提出一種激光式膠囊厚度檢測設(shè)備、使得膠囊厚度的檢測平穩(wěn)快速，是行業(yè)內(nèi)亟需解決的技術(shù)問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中膠囊厚度檢測的檢測精度不高、容易受外界干擾、檢測狀態(tài)不穩(wěn)定、無法與計算機系統(tǒng)相容的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，包括橫向躺倒放置的U型支架，在所述的U型支架開口端的內(nèi)部中設(shè)置有上激光器與下激光器，所述的上激光器與下激光器相互對應設(shè)置，所述的U型支架的閉合端的內(nèi)部中設(shè)置有光學系統(tǒng)以及CO) (Charge-coupled Device)圖像傳感器,在上述的基礎(chǔ)上,上激光器與下激光器發(fā)出的光束分別打在被測膠囊的上表面和下表面，并形成上下兩個光斑，這兩個光斑的光線通過光學系統(tǒng)成像到CXD圖像傳感器上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后再發(fā)送至計算機中進行處理，直接得到被測膠囊的厚度。
[0007]作為優(yōu)選，所述的U型支架還設(shè)有支撐柱，所述的支撐柱的軸線與下激光器發(fā)出的光束相重合，所述的支撐柱開口朝向上激光器，所述的被測膠囊套設(shè)于支撐柱上，所述的被測膠囊的球狀端面朝上，所述的支撐柱內(nèi)部還設(shè)有通孔，所述的通孔的軸線與支撐柱的軸線相重合。
[0008]作為優(yōu)選，所述的被測膠囊的厚度為0.08mm~0.125mm。
[0009]作為優(yōu)選，所述的光學系統(tǒng)包括上透鏡、下透鏡、上反射鏡、下反射鏡和反射棱鏡，其中上透鏡、上反射鏡與下透鏡、下反射鏡分別上下對稱設(shè)置，打在被測膠囊上表面和下表面的兩個光斑的光線分別經(jīng)過上透鏡、上反射鏡和下透鏡、下反射鏡，然后經(jīng)過反射棱鏡成像到CXD圖像傳感器上。[0010]作為優(yōu)選，所述的上透鏡和下透鏡為凸透鏡。
[0011]作為優(yōu)選，所述的反射棱鏡是錐度為95°的棱鏡。
[0012]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，檢測速度快，檢測精度高，能夠直接將被測膠囊的厚度轉(zhuǎn)化為電信號，使得膠囊厚度檢測設(shè)備能夠直接與計算機控制系統(tǒng)相連，減少了大量的重復勞動，從而利于提高膠囊厚度檢測設(shè)備的綜合性能和市場競爭力。
[0013]本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實施例的工作原理圖。
【【具體實施方式】】
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖中及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。但是應該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0017]參閱圖1，本發(fā)明實施例提供一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，包括橫向躺倒放置的U型支架1，在U型支架I開口端的內(nèi)部中設(shè)置有上激光器2與下激光器3，上激光器2與下激光器3相互對應設(shè)置，U型支架I的閉合端的內(nèi)部中設(shè)置有光學系統(tǒng)4以及CXD圖像傳感器5，在上述的基礎(chǔ)上，上激光器2與下激光器3發(fā)出的光束分別打在被測膠囊6的上表面和下表面，并形成上下兩個光斑，這兩個光斑的光線通過光學系統(tǒng)4成像到C⑶圖像傳感器5上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后再發(fā)送至計算機中進行處理，直接得到被測膠囊6的厚度。
[0018]本發(fā)明的實施例采用激光作為光源，通過光學系統(tǒng)4將上下兩個激光光斑的光束進行采集，從而得到被測膠囊6的厚度。與現(xiàn)有的接觸式檢測設(shè)備不同，其工作原理是上激光器2和下激光器3分別照射到被測膠囊6的上下表面形成上下兩個光斑，將這兩個光斑通過一個光學系統(tǒng)4成像到CXD圖像傳感器5上。也就是說，這兩個光斑之間的距離就是被測膠囊6的厚度的映射，通過計算機控制系統(tǒng)的計算可以直接得出被測膠囊6的厚度，這就避免了 U形支架的變形、外界生產(chǎn)設(shè)備的震動以及上激光器2和下激光器3的測量誤差等因素對最終測量結(jié)果的影響，增強了檢測狀態(tài)的穩(wěn)定性能。
[0019]為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目標，本發(fā)明的實施例中的CCD圖像傳感器5采用了單鏡頭的面陣CCD做光電轉(zhuǎn)換部件，由于是上下光斑同時測量，若出現(xiàn)任一光斑太暗，則該組上下光斑數(shù)據(jù)作廢，保證了用于厚度數(shù)據(jù)的上下光斑的一一對應性，提高檢測的精度。
[0020]具體地，U型支架I還設(shè)有支撐柱11，支撐柱11的軸線與下激光器3發(fā)出的光束相重合，支撐柱11開口朝向上激光器2，被測膠囊6套設(shè)于支撐柱11上，被測膠囊6的球狀端面朝上，支撐柱11內(nèi)部還設(shè)有通孔12，通孔12的軸線與支撐柱11的軸線相重合，使得上激光器2和下激光器3發(fā)出的光束正好與被測膠囊6的球狀端面的頂點相對應，保證所檢測的厚度的準確性。
[0021]進一步地，被測膠囊6的厚度為0.08mm~0.125mm。[0022]具體地，光學系統(tǒng)4包括上透鏡41、下透鏡42、上反射鏡43、下反射鏡44和反射棱鏡45，其中上透鏡41、上反射鏡43與下透鏡42、下反射鏡44分別上下對稱設(shè)置，打在被測膠囊6上表面和下表面的兩個光斑的光線分別經(jīng)過上透鏡41、上反射鏡43和下透鏡42、下反射鏡44，然后經(jīng)過反射棱鏡45成像到CXD圖像傳感器5上。
[0023]進一步地，上透鏡41和下透鏡42為凸透鏡，反射棱鏡45是錐度為95°的棱鏡。
[0024]請再參閱圖2的工作原理圖，a為上激光器2與被測膠囊6的上表面的距離，b為下激光器3與被測膠囊6的下表面的距離，C為上激光器2與下激光器3之間的距離，d為被測膠囊6的厚度。檢測時，被測膠囊6的球狀端面處于水平狀態(tài)，開啟上激光器2和下激光器3，對被測膠囊6進行測量，上激光器2和下激光器3分別到達被測膠囊6的上表面和下表面，得到上激光器2和下激光器3之間的距離C = a+b+d，即所檢測得出的被測膠囊6的厚度為d = C-a-b。
[0025]本發(fā)明的具體工作過程如下:
[0026]在測量前的準備時，首先要安裝上激光器2和下激光器3，調(diào)整上激光器2和下激光器3的焦距，使得兩者在被測膠囊6的球狀端面的17_左右處對焦。接著，粗調(diào)激光器的角度，使得上激光器2的光束打在下激光器3的上表面時與下激光器3發(fā)出的光束同心或同軸，同理，對下激光器3也進行粗調(diào)。然后，將被測膠囊6套設(shè)于支撐柱11上，打開激光器。
[0027]接下來，進行其余結(jié)構(gòu)的安裝:安裝上透鏡41和下透鏡42，使得其角度分別對準上下光斑；安裝上反射鏡43，使得光斑通過上透鏡41后能夠到達上反射鏡43的中心位置，調(diào)整其角度，使得出射光垂直向下；安裝下反射鏡44，并將人眼放在CXD圖像傳感器5的位置，調(diào)整其角度，使得人眼能夠通過下反射鏡44分別觀察到上下光斑；安裝CCD圖像傳感器
5,并調(diào)整其前后位置。
[0028]隨后，進行整個光學系統(tǒng)4的調(diào)整:調(diào)整上透鏡41和下透鏡42的前后位置，使得上下光斑均能在CCD圖像傳感器5上聚焦；使用黑色圓柱體和放大鏡，從側(cè)面接近上激光器2和下激光器3在被測膠囊6附近的光斑，再次調(diào)整激光器的角度，使得所述的光斑對準；調(diào)整上反射鏡43的角度，使得上下光斑均在CXD圖像傳感器5的垂直位置中心成像，而且上下光斑在水平方向上保留一定的距離，其中要求上光斑設(shè)于下光斑的右側(cè)，使得計算機系統(tǒng)能夠?qū)蓚€光斑區(qū)分，即整個圖像范圍內(nèi)不出現(xiàn)“Just One Point”的提示。
[0029]最后，開始標定，標定完成后需要再次精調(diào)激光器，使得被測膠囊6的結(jié)果誤差盡量縮小。
[0030]對于具體測量時出現(xiàn)的錯誤，可以采取如下的措施進行調(diào)整:如果出現(xiàn)沒有光斑的情況，則首先請確定設(shè)備與計算機系統(tǒng)是否連接正常，然后確定上激光器2或者下激光器3是否打開，再次上下調(diào)整薄膜所在位置。如果出現(xiàn)只有一個光斑，則首先調(diào)整被測膠囊6所在的位置，如果該調(diào)整還是無法使得圖像出現(xiàn)兩個光斑，則觀察被測膠囊6時候歪斜，以至于其中一條光路被擋住或者散射進入到透鏡的光極弱。此時請調(diào)整被測膠囊6的狀態(tài)，使得被測膠囊6與支撐柱11完全貼合。如果經(jīng)過上述的調(diào)整還是無法觀察到兩個光斑，則請更換CXD圖像傳感器5。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其特征在于:包括橫向躺倒放置的U型支架(1)，在所述的U型支架(1)開口端的內(nèi)部中設(shè)置有上激光器(2)與下激光器(3)，所述的上激光器(2)與下激光器(3)相互對應設(shè)置，所述的U型支架(1)的閉合端的內(nèi)部中設(shè)置有光學系統(tǒng)(4)以及CCD圖像傳感器(5)，在上述的基礎(chǔ)上，上激光器(2)與下激光器(3)發(fā)出的光束分別打在被測膠囊(6)的上表面和下表面，并形成上下兩個光斑，這兩個光斑的光線通過光學系統(tǒng)(4)成像到C⑶圖像傳感器(5)上，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后再發(fā)送至計算機中進行處理，直接得到被測膠囊(6)的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其特征在于:所述的U型支架(1)還設(shè)有支撐柱(11)，所述的支撐柱(11)的軸線與下激光器(3)發(fā)出的光束相重合，所述的支撐柱(11)開口朝向上激光器(2)，所述的被測膠囊(6)套設(shè)于支撐柱(11)上，所述的被測膠囊(6)的球狀端面朝上，所述的支撐柱(11)內(nèi)部設(shè)有通孔(12)，所述的通孔(12)的軸線與支撐柱(11)的軸線相重合。
3.如權(quán)利要求2所述的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其特征在于:所述的被測膠囊(6)的厚度為0.08mm~0.125mm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其特征在于:所述的光學系統(tǒng)(4)包括上透鏡(41)、下透鏡(42)、上反射鏡(43)、下反射鏡(44)、和反射棱鏡(45)，其中上透鏡(41)、上反射鏡(43)與下透鏡(42)、下反射鏡(44)分別上下對稱設(shè)置，打在被測膠囊(6)上表面和下表面的兩個光斑的光線分別經(jīng)過上透鏡(41)、上反射鏡(43)和下透鏡(42)、下反射鏡(44)，然后經(jīng)過反射棱鏡(45)成像到CXD圖像傳感器(5)上。
5.如權(quán)利要求4所述的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其特征在于:所述的上透鏡(41)和下透鏡(42)為凸透鏡。
6.如權(quán)利要求4所述的一種膠囊厚度快速檢測設(shè)備，其特征在于:所述的反射棱鏡(45)是錐度為95°的棱鏡。
【文檔編號】G01B11/06GK104019754SQ201410280598
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月21日
【發(fā)明者】王楠楠, 呂麗, 王賢芹 申請人:浙江天龍膠丸有限公司