安瓿瓶检测设备研发

摘要

药品安全问题是关系到国民生计的大事，药品包装安全也是药品安全问题中的一个重要问题。安瓿瓶是最常见的药用包装器皿之一，安瓿瓶检测也是药品安全检测的一个重要内容。传统的安瓿瓶检测采用人工检测，效率低，误检率高，已不能适应现代生产的需要，因此采用新技术，研发高精度，高效率的安瓿瓶检测设备就变得非常有必要了。
　　本文旨在研发出一套基于机器视觉技术的安瓿瓶检测设备，实现安瓿瓶的全自动检测。该设备以计算机为核心，PLC辅助控制，选择合适的执行机构和图像采集装置，完成安瓿瓶的全自动检测。所研发设备包括机械、控制和图像检测三个主要部分。根据安瓿瓶检测要求，设计了传送带装置、偏心滑块装置、偏心夹紧装置和踢瓶装置等，实现了安瓿瓶的运输、夹紧、旋转和剔除等动作。根据机械装置的运动要求，设计了以工控机为上位机，PLC为下位机的集成控制系统，工控机负责图像采集装置的控制，PLC负责各机械结构的控制，上下位机用DB9串口线通信，确保了设备运行的安全可靠。根据计算机图像学知识，选择合适的图像处理算法，在VBAI图像处理平台环境下，对安瓿瓶图像进行滤波、二值化、边缘识别和图像识别处理，识别出所需检测的缺陷特征，完成安瓿瓶的检测。
　　所研发设备已生产出样机，通过测试，对安瓿瓶尺寸和歪底、漏底、污渍、异物和裂痕等缺陷特征有较好的检测效果。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究意义和背景

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内发展概况

1．2．2 国外发展概况

1．3 机器视觉技术概述

1．3．1 机器视觉概念

1．3．2 机器视觉原理

1．3．3 机器视觉技术发展

1．4 研究目的和内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

第2章 总体方案设计

2．1 安瓿瓶检测特征分析

2．1．1 尺寸测量

2．1．2 缺陷检测

2．2 设备功能与要求分析

2．3 技术指标

2．4 总体方案设计

2．4．1 机械系统组成

2．4．2 控制系统组成

2．4．3 图像检测系统

2．5 本章小结

第3章 机械系统设计

3．1 安瓿瓶运输路线设计

3．2 传送带装置设计

3．3 偏心滑块装置设计

3．4 偏心夹紧装置设计

3．5 踢瓶装置设计

3．6 总体结构

3．7 本章小结

第4章 控制系统硬件设计

4．1 控制系统总体设计

4．2 上位机选择

4．2．1 工控机特点

4．2．2 工控机选择标准

4．3 下位机选择

4．3．1 PLC简述

4．3．2 PLC选型规则

4．3．3 PLC供电系统设计

4．4 PLC通信

4．4．1 通信的基本概念

4．4．2 PLC与上位机通信

4．5 步进电机选择

4．6 步进驱动器选择

4．7 本章小结

第5章 控制系统软件设计

5．1 控制软件编写要求

5．2 上位机软件简介

5．3 下位机软件设计

5．3．1 下位机软件功能分析

5．3．2 I／O端子分配

5．3．3 步进电机控制设计

5．4 上下位机通信设计

5．5 本章小结

第6章 图像检测

6．1 图像采集

6．1．1 图像采集方案设计

6．1．2 相机选择

6．1．3 镜头选择

6．1．4 光源的选择与方案设计

6．2 滤波处理

6．2．1 中值滤波器

6．2．2 均值滤波器

6．2．3 高斯滤波器

6．3 二值化处理

6．4 边缘检测

6．5 图像识别

6．5．1 标定

6．5．2 确定测量位置

6．5．3 特征检测

6．5．4 结果输出

6．6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢