专利名称：高速自动化流水生产线上的多传感器检测设备的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种透明或半透明容器质量的自动检测技术领域，特别涉及在高速自动化流水生产线上对透明或半透明容器质量进行多传感器自动检测的设备。
二背景技术：
目前，饮料、酒类、调料生产厂家大量使用可以回收再次使用的容器，如汽水瓶、啤酒瓶、可口可乐瓶、各类酒瓶和调料瓶等。这些回收的容器由于在运输、使用过程中难免受到污染或损坏，在经过人工或机器清洗以后，仍有可能出现以下几种问题1、瓶口破损，2、瓶身、瓶底破损，3、瓶内存在固体异物，如玻璃碎片、细发、昆虫等，4、瓶内存在残留液体。如果用这样的容器罐装液体产品，将会导致封装失败、或使封装存在隐患(如饮料外溢、或加压后爆炸)，严重影响产品质量。因而这些回收容器(流入生产线上使用时)如果出现上述情况之一，必须在进入灌装工序之前将其从生产线上剔除。这一工作大都由人工来完成，效率低、速度慢、精度低、漏检率高、检测人员很容易疲劳。
三
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是为了克服人工检测效率低、速度慢、精度低、漏检率高、检测人员容易疲劳的问题，本实用新型为高速自动化流水生产线上的各类容器提供一种多传感器检测设备。
本实用新型的技术方案是它主要包括机械系统和电气控制系统两部分，其中机械系统包括箱体、分隔机、输入口、光源、摄像机、容器传送带、清洁器、残留液检测模块、容器侧面检测模块、光电传感器、次品容器剔出器、容器输出口；输入口与流水生产线的传送带相连，分隔机安装在输入口处，多个光电传感器分别安装在分隔机旁和箱体内，容器传送带装在箱体内并与生产线传送带相连；由光源、摄像机、容器位置传感器组成的容器口检测器，由光源、摄像机、容器位置传感器组成的容器底检测器，由光源、反光镜、摄像机、容器位置传感器组成的容器侧面检测模块；电气控制系统包括主控PC机和由多个光电传感器及与其相应的图像采集器、DSP处理模块、I/O接口组成的对同一被检测物进行多方位和多项目检测的多个检测子系统，主控PC机通过I/O接口与各检测子系统电连接，各个检测子系统对其检测数据进行处理并将处理信息送给主控PC机，再由主控PC机将各检测子系统传送来的数据信息，运用智能决策算法进行综合处理，并对被检测的容器是否符合生产要求做出最终的判断，发现有问题的容器，由主控PC机发出指令剔除该容器。
本发明具有的有益效果有检测速度快、精度高，其检测速度可达20000瓶/小时以上，对某些产品可达到65000瓶/小时，是提高生产率，解放人力的高科技手段。
四
图1为本实用新型实施例的结构示意图图2为图1的俯视图图3为容器传送带结构的示意图图4为图3的仰视图图5为用高频电容传感器检测容器内残留液示意图图6为高频电容检测高频阻抗曲线图图7为高频电容传感器检测容器内残留液的电原理图图8为红外线传感器检测容器内油性残留液示意图图9为红外线传感器检测透射红外线强度曲线图图10为红外线传感器检测容器内油性残留液的电原理图图11为本实用新型电气控制系统结构框图五具体实施方式
本实用新型的实施例如图1、图2所示，主要包括机械系统和电气控制系统两部分，其中机械系统包括箱体23、分隔机2、输入口、光源3、摄像机4、摄像机5、容器传送带6、安装在箱体23内的清洁器7、光源8、残留液检测模块、容器侧面检测模块10、安装在输出口12处的次品容器剔出器11、容器输出口12、安装在箱体23内的光电传感器14、15、16、17、18和安装在容器分隔机2处的光电传感器13；输入口1与流水生产线的传送带相连，分隔机2安装在输入口1处将容器彼此隔开一定距离，容器传送带6装在箱体23内与生产线传送带相连，由穹形LED或碘灯光源3、工业专用CCD摄像机4、传感器14组成容器口检测器，由平板型LED或碘灯光源8、工业专用CCD摄像机5、传感器15组成容器底检测器，由平板型LED光源、反光镜、工业专用CCD摄像机24和传感器17组成容器侧面检测模块10；清洁器7、光源8安装在容器传送带6的下方，清洁器7为高压气体式，光源8为摄像机5提供光源；光源3、摄像机4、摄相机5、容器侧面检测模块10安装在容器传送带6的上方，光源3为摄像机4提供光源；容器传送带6上设置残留液检测模块9，次品容器剔出器11、输出口12，次品容器剔出器11为气动式，安装在箱体23的输出口12处；残留液检测模块9包括高频电容检测器和红外线检测器，高频电容检测器包括高频电容传感器20及其检测电路，其检测电路如图5、6、7所示，由555振荡器、单片机和485接口、电源等组成，检测水性液体残留物；其原理是无残留液容器的介电常数与有残留液容器的介电常数相差很大，在电容传感器20的两探头之间加入一定频率的高频信号，由于玻璃、空气、纯净水和非纯净水(尤其是电解质溶液)之间的导电系数差别很大，所以可以根据所测得的高频阻抗值的大小来判断容器内是否存在电解质残留液，即高频阻抗高于阈值时，容器内无残留液，低于阈值时，容器内则存有残留液；因为油性残留物不能依据高频阻抗的高低测定，故需要用红外线强度检测方法测定，原理是一定波长的红外线能够穿透空的容器，但不能穿透有残留液的容器，因此可以采用检测红外线强度的方法来测定容器内是否有残留油质物质，即红外线强度高于阈值时，容器内无残留液，低于阈值时则有残留液；红外检测器包括红外线强度传感器及其检测电路；其检测线路如图8、9、10所示，由红外光源22、接收信号的红外线传感器21、红外滤光片、信号放大、A/D模块、单片机、电源、485接口等组成，检测油性液体残留物；如图3、图4所示，容器传送带6表面设有纵向齿纹，两条带有纵向齿纹的容器传送带6从两侧夹住被传送容器19而使被测容器19的底部悬空，以便检测容器底部；电气控制系统的原理框图如图11所示，主要包括主控PC机、各检测电路和与其相应的同类型或不同类型负责监测容器位置、姿态的反射式光电传感器13、14、15、16、17、18、图像采集模块、DSP处理模块、I/O接口组成的检测子系统，各检测子系统通过I/O接口与主控PC机电连接，各检测系统完成相应的检测项目，并将处理结果送至主控PC机进行综合处理，由主控PC机完成最终的判断并下达指令，次品容器由剔除器11剔出、合格容器由容器输出口12进入生产线传送带。
本实用新型的检测流程如下被检测容器经过容器分隔机2以后，首先由容器底清洁器7除去容器底部的脏东西，然后先后经过容器封口检测、容器底部检测、容器内残留液检测、容器侧面检测，当被检测容器到达次品容器剔出处是检测为不合格的容器将被剔出，合格的容器从容器输出处流入流水线上的下一道工序。
权利要求1.一种高速自动化流水生产线上的多传感器检测设备，它主要包括机械系统和电气控制系统两部分，其特征在于它主要包括机械系统和电气控制系统两部分，其中机械系统包括箱体(23)、分隔机(2)、输入口(1)、光源(3、8)、摄像机(4、5)、容器传送带(6)、清洁器(7)、残留液检测模块(9)、容器侧面检测模块(10)、光电传感器(13、14、15、16、17、18)、次品容器剔出器(11)、容器输出口(12)；输入口(1)与流水生产线的传送带相连，分隔机(2)安装在输入口(1)处，光电传感器(13、14、15、16、17、18)分别安装在分隔机(2)旁和箱体(23)内，容器传送带(6)装在箱体(23)内并与生产线传送带相连；由光源(3)、摄像机(4)、传感器(14)组成容器口检测器，由光源(8)、摄像机(5)、传感器(15)组成容器底检测器，由光源、反光镜、摄像机(24)、传感器(17)组成容器侧面检测模块(10)；容器传送带(6)上设置残留液检测模块(9)、次品容器剔出器(11)、输出口(12)；电气控制系统包括主控PC机和由光电传感器(13、14、15、16、17、18、20、22)及与其相应的图像采集器、DSP处理模块、I/O接口组成的对同一被检测物进行多方位和多项目检测的多个检测子系统，主控PC机通过I/O接口与各检测子系统电连接。
2.根据权利要求1所述的多传感器检测设备，其特征在于清洁器(7)、光源(8)安装在容器传送带(6)的下方，清洁器(7)为高压气体式；光源(3)、摄像机(4、5)、容器侧面检测模块(10)安装在容器传送带(6)的上方；光源(3、8)为LED灯或碘灯，摄像机(4、5、24)为工业专用CCD摄像机；次品容器剔出器(11)为气动式，安装在箱体出口(12)处。
3.根据权利要求1所述的多传感器检测设备，其特征在于残留液检测模块(9)包括高频电容检测器和红外线检测器，高频电容检测器包括高频电容传感器(20)及其检测电路，其检测电路由555振荡器、单片机和485接口、电源等组成；红外检测器包括红外线强度传感器及其检测电路；其检测线路由红外光源(22)、接收信号的红外光敏管(21)、红外滤光片、信号放大、A/D模块、单片机、电源、485接口等组成。
4.根据权利要求1所述的多传感器检测设备，其特征在于容器传送带(6)表面设有纵向齿纹，两条带有纵向齿纹的容器传送带(6)从两侧夹住被传送容器(19)而使被测容器(19)的底部悬空。
5.根据权利要求1所述的多传感器检测设备，其特征在于光电传感器(13、14、15、16、17、18)为监测容器位置的反射式光电传感器，它们的型号相同或不相同。
专利摘要本实用新型涉及一种高速自动化流水生产线上的多传感器检测设备，主要包括机械系统和电气控制系统两部分，其中机械系统包括箱体、分隔机、输入口、光源、摄像机、容器传送带、清洁器、残留液检测模块、容器侧面检测模块、光电传感器、次品容器剔出器、输出口；电气控制系统包括主控PC机和由多个光电传感器及与其相应的图像采集器、DSP处理模块、I/O接口组成的对同一被检测物进行多方位和多项目检测的多个检测子系统，主控PC机通过I/O接口与各检测子系统电连接。本实用新型的有益效果有检测速度快、精度高，其检测速度可达20000瓶/小时以上，对某些产品可达到65000瓶/小时，是提高生产率，解放人力的高科技手段。
文档编号G01N21/31GK2620274SQ0322683
公开日2004年6月9日 申请日期2003年1月23日 优先权日2003年1月23日
发明者王耀南, 段峰, 刘焕军, 段正华, 段伟 申请人:王耀南