专利名称：一种满箱检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及满箱检测技术领域，尤其涉及一种满箱检测装置。
背景技术：
随着近几年啤酒行业的发展，包装设备像装箱机、纸箱包装机、塑料热缩膜包 装机已经在啤酒生产线上广泛的使用。随着这些设备的使用也出现了一些相关的问题， 例如包装后的产品数量不足的问题，满箱检测就是针对该问题而出现的一种检测技术， 用于检测包装后产品的数量是否充足。常用的满箱检测方法有称重检测、光纤检测、Y射线透视检测等。其中，称重 法是通过称量被测产品的重量与标准重量(合格产品的重量)进行比较，从而达到检测的 目的。局限性称量产品需一定的时间，要求生产速度不能过快。当单位物品重量较小 时要求称量精度较高。优点适用产品范围较广。而光纤检测要求被检测物体的位置定 位很准确，Y射线透视检测有一定的危害性，在食品、饮料行业不宜过多使用。针对这一现状，目前国内啤酒生产厂家主要是应用国外公司的满箱检测设备， 如德国HEUFT公司的LOGIC系列满箱检验机等。由于国外产品的价格及维护费用较 高，因此就限制了其在国内企业中的应用。国内企业一般采用的满箱检测方式是安排 专职人员进行检查，这种满箱检测方式需要耗费大量的人员、时间和精力，导致成本过 尚ο而国内做满箱检测设备的厂家很少，因此设计一套经济适用的满箱检测装置， 有利于减轻一线员工的劳动强度，进而能够降低企业成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题为了降低成本，减轻工人的劳动强度，提高产品出厂的质量，本发明提供了一 种满箱检测装置，此装置利用金属感应器进行检测，能够有效地检测出包装箱内的产品 是否缺失，检测的准确性高，而且包装箱内产品可不外露，进而能够有效地降低企业成 本。( 二 )技术方案为达到上述目的，本发明提供 了一种满箱检测装置，该装置包括控制部分、检 测部分、继电器、报警及显示部分，以及电源，其中检测部分，用于实现对产品的检测，将检测获得的检测信号通过导线传给控制 部分；控制部分，用于在接收到检测部分输入的检测信号后执行相应程序，通过执行 相应程序对该检测信号进行计数、比较和清零处理，并将处理结果通过可编程控制器输 出模板输出给继电器；继电器，用于在接收到控制部分输入的处理结果后控制开启报警及显示部分；
报警及显示部分，受继电器控制，用于在接收到继电器的报警指令后开启指示灯，并在显示屏上显示报警信息；电源，用于为其他各部分正常工作提供24伏直流电压。上述方案中，所述检测部分包括金属检测传感器和光电开关，当金属检测传感 器下方0 3cm范围内有金属瓶盖时金属检测传感器将产生反馈信号输出给控制部分的可 编程控制器输入模板，同时当光电开关的光线被物体挡住时也会产生反馈信号输出给控 制部分的可编程控制器输入模板。上述方案中，所述检测信号是金属检测传感器和光电开关的反馈电压信号，金 属检测传感器和光电开关在正常工作时所需工作电压为直流24伏。上述方案中，所述控制部分包括一可编程控制器，该可编程控制器具有一输入 模板和一输出模板，该输入模板具有16个输入点，该输出模板具有16个输出点。上述方案中，所述控制部分在接收到检测部分输入的检测信号后执行相应程 序，具体包括纸箱包装啤酒有两种规格一种是3X4的，包装内共有3排，每排4瓶，共12 瓶；另一种是4X6的，包装内共有4排，每排6瓶，共24瓶；当生产3X4包装时，禾Ij 用Bi、B2和B3三个金属检测传感器对金属瓶盖进行检测，当生产4X6包装时，利用 Bi、B2、B3和B4四个金属感应装置对金属瓶盖进行检测；当3X4的箱子通过时，金属 检测传感器Bl对第一排四瓶啤酒金属瓶盖进行检测，金属检测传感器B2对第二排四瓶 啤酒金属瓶盖进行检测，金属检测传感器B3对第三排四瓶啤酒金属瓶盖进行检测，当箱 子到达第二个光电开关时，程序中计数器前对应的常开点接通，每排计数器Cl至C3准 备计数，当各排金属检测传感器检测到各排第一瓶酒的瓶盖时，各排计数器数值就会由0 变为1，当检测到第二瓶酒的瓶盖时，各计数器数值就会由1变为2，以此类推，当箱子 内最后一排酒通过各排金属检测传感器时，若纸包装箱内的产品数量符合规格数量时， 各排计数器的值就会变为4，当整个箱子通过第一个光电开关时，程序中的常开点闭合， 三个比较器开始比较各排计数器的数值是否等于4，若等于4，链道继续运行，当整个箱 子通过两个光电开关时各计数器复位清零；若纸包装箱内第一排的产品数量比其他排少一产品时，假设第一排计数器数值 3，通过比较器比较其数值不等于4，则置位RS触发器，标志位M0.4为1，使程序中的 Q0.0和Q0.1为1，输入输出模板上输出点Q0.0和Q0.1输出24伏，通过导线给继电器线 圈，继电器动作后报警灯报警，链道停止运转，此箱啤酒被搬下链道，通过复位按钮复 位程序中的RS触发器解除报警，同时对各计数器复位清零，此时链道会继续运行。上述方案中，所述报警及显示部分，包括报警指示灯和显示屏，报警指示灯选 用普通声光报警灯，当装置检测到缺瓶时，可编程控制器通过输出模板将直流24伏电压 信号通过导线传给继电器，继电器得到24伏电压后动作继电器的触点接通报警灯发出声 光报警；显示屏用于显示不合格产品数量。上述方案中，所述电源采用的是24伏直流电源。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果(1)可靠性系统运行安全可靠，性能稳定，可以在恶劣环境中长期稳定工作，并能够在箱子运动的过程中准确的检测到缺瓶箱，且不受生产速度限制。(2)扩展性系统的设计容量(可扩展输入输出模板)足够大，满足系统今后扩
展的需要。(3)经济性系统的造价经济合理，性能价格比高。(4)操作维护方便性操作简便，在硬件方面维护检修方便。
图1是本发明提供的满箱检测装置的结构示意图；图2 图4是依照本发明实施例利用该满箱检测装置对啤酒进行满箱检测的示意 图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并 参照附图，对本发明进一步详细说明。如图1所示，图1是本发明提供的满箱检测装置的结构示意图，该装置包括控制 部分、检测部分、继电器、报警及显示部分，以及电源，其中检测部分，用于实现对产品的检测，将检测获得的检测信号通过导线传给控制 部分；控制部分，用于在接收到检测部分输入的检测信号后执行相应程序，通过执行 相应程序对该检测信号进行计数、比较和清零处理，并将处理结果通过可编程控制器输 出模板输出给继电器；继电器，用于在接收到控制部分输入的处理结果后控制开启报警及显示部分；报警及显示部分，受继电器控制，用于在接收到继电器的报警指令后开启指示 灯，并在显示屏上显示报警信息。电源，用于为其他各部分正常工作提供24伏直流电压。上述检测部分包括金属检测传感器和光电开关，当金属检测传感器下方0 3cm 范围内有金属瓶盖时金属检测传感器将产生反馈信号输出给控制部分的可编程控制器输 入模板，同时当光电开关的光线被物体挡住时也会产生反馈信号输出给控制部分的可编 程控制器输入模板。检测信号是金属检测传感器和光电开关的反馈电压信号，金属检测 传感器和光电开关在正常工作时所需工作电压为直流24伏。上述控制部分包括一可编程控制器，该可编程控制器具有一输入模板和一输出 模板，该输入模板具有16个输入点，该输出模板具有16个输出点。上述报警及显示部分，包括报警指示灯和显示屏，报警指示灯选用普通声光报警灯，当装置检测到缺瓶时，可编程控制器通过输出模板将直流24伏电压信号通过导线 传给继电器，继电器得到24伏电压后动作继电器的触点接通报警灯发出声光报警；显示 屏用于显示不合格产品数量。 上述电源采用的是24伏直流电源。 以下结合具体的实施例及图2 图4对本发明进一步详细说明。图2 图4是 依照本发明实施例利用该满箱检测装置对啤酒进行满箱检测的示意图。
控制部 分就是PLC，其功能及硬件型号选择如下(PLC中文名字叫可编程控 制器，它是满箱检测的控制部分，通过编程器PG720及西门子STEP7软件将编好的程序 (如程序图所示)传入PLC后，给PLC上电将其上开关拨到RUN位置即可使PLC执行 编写好的程序，通过输入输出模板将直流24伏电压信号输出到继电器，继电器再控制报 警灯，链道(如报警灯发出声光报警，链道启动停止)PLC的功能对检测信号进行处理(计数，比较等)，将处理结果(所谓结果就 是24伏电压信号)输出。控制部分在接收到检测部分输入的检测信号后执行相应程序， 具体包括纸箱包装啤酒有两种规格一种是3X4的，包装内共有3排，每排4瓶，共12 瓶；另一种是4X6的，包装内共有4排，每排6瓶，共24瓶；当生产3X4包装时，禾Ij 用Bi、B2和B3三个金属检测传感器对金属瓶盖进行检测，当生产4X6包装时，利用 Bi、B2、B3和B4四个金属感应装置对金属瓶盖进行检测；当3X4的箱子通过时，金 属检测传感器Bl对第一排四瓶啤酒金属瓶盖进行检测，金属检测传感器B2对第二排四 瓶啤酒金属瓶盖进行检测，金属检测传感器B3对第三排四瓶啤酒金属瓶盖进行检测，当 箱子到达第二个光电开关时，程序中计数器前对应的常开点接通，每排计数器Cl至C3 准备计数，当各排金属检测传感器检测到各排第一瓶酒的瓶盖时，各排计数器数值就会 由0变为1，当检测到第二瓶酒的瓶盖时，各计数器数值就会由1变为2，以此类推，当 箱子内最后一排酒通过各排金属检测传感器时，若纸包装箱内的产品数量符合规格数量 时，各排计数器的值就会变为4，当整个箱子通过第一个光电开关时，程序中的常开点闭 合，三个比较器开始比较各排计数器的数值是否等于4，若等于4，链道继续运行，当整 个箱子通过两个光电开关时各计数器复位清零；若纸包装箱内第一排的产品数量比其他 排少一产品时，假设第一排计数器数值3，通过比较器比较其数值不等于4，则置位RS触 发器，标志位M0.4为1，使程序中的Q0.0和Q0.1为1，输入输出模板上输出点Q0.0和 Q0.1输出24伏，通过导线给继电器线圈，继电器动作后报警灯报警，链道停止运转，此 箱啤酒被搬下链道，通过复位按钮复位程序中的RS触发器解除报警，同时对各计数器复 位清零，此时链道会继续运行。所谓检测信号就是四个金属检测传感器和两个光电开关的反馈电压信号，金 属检测传感器和光电开关在正常工作时所需工作电压为直流24伏，当金属检测传感器 正下方0-3CM范围内出现金属(瓶盖)时，金属检测传感器就会输出反馈电压24伏 (即检测信号)，通过接在金属传感器上的反馈信号线传送给PLC输入模板(反馈信号 线接在PLC的输入输出模板上eg 南1金属检测传感器的检测信号接在输入输出模板 6ES5323-1BL00-0AA0 的端子 10.0 上)PLC 部分选择 SIEMENS 公司的 S7-300PLC CPU 型号 6ES5315-2AF03-0AB0 ；搭配一个模板共16个输入点和16个输出点；型号 6ES5323-1BL00-0AA0,电源型号PS307-1EA00-0AA0。当然也可以选用 SIEMENS 的 S7-200PLC CPU224也可以满足控制要求且更加经济。检测设备(光电开关和金属检测 传感器)选择如下触发器部分为光电开关触发器选择Weglor H008 PA3的光电开关传感器即 B5、B6,分前触发器和后触发器共两个。功能当光电开关被箱子挡住时光电开关输出24V电压信号(即检测信号)。输出电压信号接到可编程控制器PLC输入输出模板的输入端上，(光电开关B5、B6的输 出电压信号接在模板的输入端10.4、10.5上)给PLC提供检测信号。金属检测传感器(金属检测传感器)B1_B4 选用倍加福公司的 NBB20-L2-A2-V1金属检测传感器进行检测，需要4个同型号的传感器进行检测。金属 检测传感器正常工作时需接3根线，其中两根是电源线，电压为24伏直流，另外一根线 为检测信号线即反馈电压信号线。(即金属瓶盖在金属检测传感器正下方0-3CM范围内) 金属检测传感器功能当产品通过金属检测传感器时，金属检测传感器的反馈信号线就会 输出24V电压信号，通过导线传送给PLC输入输出模板6ES5323-1BL00-0AA0的 输入端子上，eg: Bl至B4金属检 测传感器的检测信号线分别接在输入输出模板 6ES5323-1BL00-0AA0的端子10.0至10.3上。当端子10.0得到24伏电压信号，PLC通 过对此信号采集然后进行计数，比较，清零，输出结果(通过输入输出模板输出24伏电 压信号Q0.2来控制报警灯和Q0.1来控制链道停止；Q0.2和Q0.1是通过把24伏传给继电 器线圈，继电器常开点动作来控制报警灯和链道的)报警及显示部分显示屏G:为了能够实现箱型选择和显示已检测箱子的信息，我们选择 SIEMENS的TD200操作面板作为显示屏(尺寸长20CM，宽10CM，厚2.5CM)通过
其上PPI接口和PLC的MPI接口进行连接通讯。功能我们可以通过显示屏查看不合格
产品数量。报警灯D:选用普通声光报警灯，功能当装置检测到缺瓶时，可编程控制器 通过输出模板将直流24伏电压信号通过导线传给继电器，继电器得到24伏电压后动作继 电器的触点接通报警灯发出声光报警。电源部分选用明伟S-24-230型号电源，功能为检测元件(金属检测传感器，光电开 关)，操作面板，可编程控制器输入输出模板提供24v电源。电路接线满箱检测装置所需电源为220V 50HZ，由电路图可知本装置的电源是由其它 机器(封箱机)提供的220V交流电源；在此检测装置中220V交流电源是给24V直流电 源GOll供电的。24V直流电源GO11是给PLC的CUP电源PS、模板、金属感应器、光 电开关供电，和报警灯供电的。24V直流电源GOll接法将220V火线接在24V直流电源GOll的Ll端，零线
接在N端)。PLC电源PS的接法24V直流电源GOll的+端通过单联开关F023接在PLC 电源PS的M+端，直流电源GOll的-端接在PLC电源PS的M-端。PLC输入输出模板的接法模板上的1和21端接24V+，20和30接24V_。金 属感应器的接法24V直流电源GOll的+端通过单联开关F023分配到24V+端子上，金 属感应器的1端接24V+，3端接24V-端上，4端是金属感应器的输出信号端接在PLC模 板的输入端(eg 南1金属感应开关的信号接在输入输出模板10.0上)。光电开关的接法和金属感应器的接法是一样。
报警的接法报警灯的通过K135继电器的常开点13-14来控制的。S121为(3X4)和(4X6)程序转换按钮，通过端子2.62.7接在输入模板I0.6I0.7 上；S125为复位按钮通过端子2.9接在输入模板11.0上；输出点Q0.0通过端子X3.1接在复位按钮灯H131上，输出点Q0.1通过端子X3.2 接在继电器K133的Al线圈上，由继电器K133的常开点13-14来控制链道运行和停止。以上所述的具体实施例，对本发明 的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发 明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种满箱检测装置，其特征在于，该装置包括控制部分、检测部分、继电器、报 警及显示部分，以及电源，其中检测部分，用于实现对产品的检测，将检测获得的检测信号通过导线传给控制部分；控制部分，用于在接收到检测部分输入的检测信号后执行相应程序，通过执行相应 程序对该检测信号进行计数、比较和清零处理，并将处理结果通过可编程控制器输出模 板输出给继电器；继电器，用于在接收到控制部分输入的处理结果后控制开启报警及显示部分；报警及显示部分，受继电器控制，用于在接收到继电器的报警指令后开启指示灯， 并在显示屏上显示报警信息； 电源，用于为其他各部分正常工作提供24伏直流电压。
2.根据权利要求1所述的满箱检测装置，其特征在于，所述检测部分包括金属检测传 感器和光电开关，当金属检测传感器下方O 3cm范围内有金属瓶盖时金属检测传感器将 产生反馈信号输出给控制部分的可编程控制器输入模板，同时当光电开关的光线被物体 挡住时也会产生反馈信号输出给控制部分的可编程控制器输入模板。
3.根据权利要求2所述的满箱检测装置，其特征在于，所述检测信号是金属检测传感 器和光电开关的反馈电压信号，金属检测传感器和光电开关在正常工作时所需工作电压 为直流24伏。
4.根据权利要求1所述的满箱检测装置，其特征在于，所述控制部分包括一可编程控 制器，该可编程控制器具有一输入模板和一输出模板，该输入模板具有16个输入点，该 输出模板具有16个输出点。
5.根据权利要求1所述的满箱检测装置，其特征在于，所述控制部分在接收到检测部 分输入的检测信号后执行相应程序，具体包括纸箱包装啤酒有两种规格一种是3X4的，包装内共有3排，每排4瓶，共12瓶；另 一种是4X6的，包装内共有4排，每排6瓶，共24瓶；当生产3X4包装时，利用Bi、 B2和B3三个金属检测传感器对金属瓶盖进行检测，当生产4X6包装时，利用Bi、B2、 B3和B4四个金属感应装置对金属瓶盖进行检测；当3X4的箱子通过时，金属检测传感 器Bl对第一排四瓶啤酒金属瓶盖进行检测，金属检测传感器B2对第二排四瓶啤酒金属 瓶盖进行检测，金属检测传感器B3对第三排四瓶啤酒金属瓶盖进行检测，当箱子到达第 二个光电开关时，程序中计数器前对应的常开点接通，每排计数器Cl至C3准备计数， 当各排金属检测传感器检测到各排第一瓶酒的瓶盖时，各排计数器数值就会由O变为1， 当检测到第二瓶酒的瓶盖时，各计数器数值就会由1变为2，以此类推，当箱子内最后一 排酒通过各排金属检测传感器时，若纸包装箱内的产品数量符合规格数量时，各排计数 器的值就会变为4，当整个箱子通过第一个光电开关时，程序中的常开点闭合，三个比较 器开始比较各排计数器的数值是否等于4，若等于4，链道继续运行，当整个箱子通过两 个光电开关时各计数器复位清零；若纸包装箱内第一排的产品数量比其他排少一产品时，假设第一排计数器数值3，通 过比较器比较其数值不等于4，则置位RS触发器，标志位M0.4为1，使程序中的Q0.0和 Q0.1为1，输入输出模板上输出点Q0.0和Q0.1输出24伏，通过导线给继电器线圈，继电器动作后报警灯报警，链道停止运转，此箱啤酒被搬下链道，通过复位按钮复位程序 中的RS触发器解除报警，同时对各计数器复位清零，此时链道会继续运行。
6.根据权利要求1所述的满箱检测装置，其特征在于，所述报警及显示部分，包括报 警指示灯和显示屏，报警指示灯选用普通声光报警灯，当装置检测到缺瓶时，可编程控 制器通过输出模板将直流24伏电压信号通过导线传给继电器，继电器得到24伏电压后动 作继电器的触点接通报警灯发出声光报警；显示屏用于显示不合格产品数量。
7.根据权利要求1所述的满箱检测装置，其特征在于，所述电源采用的是24伏直流 电源。
全文摘要
本发明公开了一种满箱检测装置，包括检测部分，用于实现对产品的检测，将检测获得的检测信号通过导线传给控制部分；控制部分，用于在接收到检测部分输入的检测信号后执行相应程序，通过执行相应程序对该检测信号进行计数、比较和清零处理，并将处理结果通过可编程控制器输出模板输出给继电器；继电器，用于在接收到控制部分输入的处理结果后控制开启报警及显示部分；报警及显示部分，受继电器控制，用于在接收到继电器的报警指令后开启指示灯，并在显示屏上显示报警信息；电源，用于为其他各部分正常工作提供24伏直流电压。利用本发明，能够检测出包装箱内的产品是否缺失，检测的准确性高，且包装箱内产品可不外露，能够有效地降低企业成本。
文档编号B65B57/18GK102020035SQ200910093298
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者冯进鹏, 张伟, 李全东, 王昆鹏, 申京, 穆博麟, 郑彤 申请人:北京燕京啤酒股份有限公司