CN103658443A - 易开盖刻痕实时检测微调装置及检测微调方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种易开盖刻痕实时检测微调装置及检测微调方法，解决了现有的易开盖加工中是离线检测，检测时间长，易受认为因素影响的缺陷，包括设置在易开盖刻痕设备上模的检测装置和设置在刻痕设备下模处的微调装置，检测装置包括固定在刻痕设备上模上的成像源、设置在上模外围的成像屏及成像数据采集器，微调装置包括设置在下模上的感应加热膨胀体及与膨胀体相连的加热控制装置，膨胀体沿着下模的中线圆周布置，膨胀体与上模上的刀模位置相对应，加热控制装置与成像数据采集器相连。将刀模刃口成像到成像屏上，从而计算出刀模刃口的尺寸在轴向上的变化，来确定易开盖刻痕深度变化，检测方便，而且可以实现在线实时检测，无需停机，检测速度快，效率高，不受人工检测因素的影响。

Description

易开盖刻痕实时检测微调装置及检测微调方法
技术领域
本发明涉及一种易开盖刻痕加工的辅助装置，尤其是一种易开盖刻痕实时检测微调装置及检测微调方法。 
背景技术
易开盖，顾名思义就是比较容易开启的盖子，是罐头食品包装中使用较广泛的一种的方式。易开盖的使用越来越普遍，但人们还是发现它有时候也并不是那么“方便”。例如一些罐装含气饮料发生爆炸，一些罐头需要很大的力气才能开启，这对于老年或者妇儿人群带来了不便等。以上现象涉及到易开盖产品质量的问题。合格的易开盖产品既要满足罐头在高温杀菌过程中耐压的要求，还要达到易开的要求。易开盖是在涂覆有保护膜的基本盖上起泡、铆上拉环和预先压成的刻线的有机结合，开启时拉环以铆钉为支点摆动，拉环的鹰嘴磕破刻线，再拉提拉环盖体沿刻线撕开。其中易开盖起泡顶点与刻线的最低点间的距离称为刻痕残留量。从易开盖结构及其成型工艺分析，易知拉环能否容易开启在于易开盖残留量的大小，换句话说刻痕残留量是影响易开盖的关键因素。当刻痕残留量偏小时，易开盖不能满足耐压的要求；当刻痕残留量偏高时，不能达到易开的效果。易开盖又是一个大批量高速生产的产品，这就对易开盖刻痕残留量的均匀性和稳定性提出了很高的要求。 
刻痕残留量受刻痕成型模具和机床精度、机床和模架的刚性、等高装置、成型系统高速运行产生的温升、刻痕刀模的几何形状、环境温度、原材料厚度和硬度等因素的影响，在易开盖成型过程中，刻痕残留量容易产生波动。易开盖生产企业通常是通过停机作业对盖体进行检测再进行相应的刻痕深度调整，以确保刻痕残留量维持在要求范围内。刻痕的检测方式主要有三种：接触式的探针测量、双光学视频测量及切片显微观测。上述三种检测方法都不适合在线实时进行刻痕检测，且受到效率和人为因素的影响，不能及时掌握刻痕几何形状和残留量的波动情况。 
这种采用离线检测和停机调整的方法，对产品品质、生产效率和不合格品率影响较大。而且每一次这样的检测和调整耗时较多，平均下来需要半小时，这段期间生产的不合格品可达到1000只以上。 
发明内容
本发明解决了现有的易开盖加工中是通过机械设备抓取产品进行离线检测，从而来检测易开盖的刻痕深度是否达到要求，检测时间长，影响后续刻痕深度微调的时机，造成不达标产品率升高的缺陷，提供一种易开盖刻痕实时检测微调装置，在易开盖加工过程中实时进行检测，如果刻痕深度不足能实时进行刻痕深度微调，减少不达标率。 
本发明还解决了现有的易开盖加工使用的三种检测方法不适合在线实时检测，需要离线检测容易受到效率和人为因素的影响的缺陷，提供一种易开盖刻痕实时检测微调方法，在易开盖加工过程中不用停机即可检测刻痕深度，实现在线实时检测，检测快速，效率高，还不受人为因素影响。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于包括设置在易开盖刻痕设备上模的检测装置和设置在刻痕设备下模处的微调装置，检测装置包括固定在刻痕设备上模上的成像源、设置在上模外围的成像屏及成像数据采集器，微调装置包括设置在下模上的感应加热膨胀体及与膨胀体相连的加热控制装置，膨胀体沿着下模的中线圆周布置，膨胀体与上模上的刀模位置相对应，加热控制装置与成像数据采集器相连。将刀模刃口成像到成像屏上，从而计算出刀模刃口的尺寸在轴向上的变化，来确定易开盖刻痕深度变化，检测方便，而且可以实现在线实时检测，无需停机，检测速度快，效率高，不受人工检测因素的影响；膨胀体相互独立，可以单独控制，抵消效果更加精确；膨胀尺寸更容易控制。 
作为优选，设备上模移动的路径上设置有检测设备上模位置的传感器，传感器与成像源的发光控制器相连。 
作为优选，成像屏上设置有像长度测量仪。 
作为优选，成像源的位置处于上模下端的中线处，成像源与刀模的刃口之间的连线与上模中线成一锐角。 
作为优选，设备下模沿着中线圆周布置有若干竖孔，膨胀体外部包有隔热层并插入到竖孔内，每一膨胀体对应一个竖孔，膨胀体外部缠绕有感应线圈，每一膨胀体上的感应线圈均连接加热控制装置。 
作为优选，成像屏上设置的像长度测量仪的位置与膨胀体的位置相对应，像长度测量仪的数量与膨胀体的数量相等。 
一种易开盖刻痕实时检测微调装置的检测微调方法，包括如下步骤：（1）在设备上模的上方确定一个基点，测定成像源距基点的距离，接着在成像屏上确定一个测定点； 
（2）设备上模上行与设备下模分离后，设备上模上行路径上的传感器检测到设备上模基点的位置，发光源发光照射刀模，并在成像屏上形成刀模刃口的像；
（3）接着成像数据采集器采集到刀模刃口在成像屏上的位置，并计算出刀模刃口在设备上模轴线方向上的尺寸变化；
（4）将刀模刃口的尺寸变化与易开盖刻痕深度的变化相比较，确定刀模刃口的尺寸变化是否超出易开盖刻痕深度的变化；
（5）如果刀模刃口的尺寸变化未超出易开盖刻痕深度变化的范围，则不用对设备下模进行微调，如果刀模刃口的尺寸变化超出易开盖刻痕深度变化的范围，则对设备下模进行微调，微调的尺寸抵消刀模刃口的尺寸变化；
（6）设备下模的微调采用感应加热的方式由加热控制装置对膨胀体进行感应加热膨胀。
作为优选，成像数据采集器采集成像屏上与膨胀体的位置相对应处的像的尺寸变化，从而来计算对应位置的刀模刃口的尺寸变化，接着由加热控制装置控制对应的膨胀体感应加热膨胀。 
作为优选，易开盖刻痕设备的控制器接收加热控制装置的加热时间，易开盖进料设备停止进料，停止进料的时间为加热时间。 
本发明的有益效果是：将刀模刃口成像到成像屏上，从而计算出刀模刃口的尺寸在轴向上的变化，来确定易开盖刻痕深度变化，检测方便，而且可以实现在线实时检测，无需停机，检测速度快，效率高，不受人工检测因素的影响。 
附图说明
图1是本发明一种结构示意图； 
图2是本发明一种设备下模示意图；
图3是本发明一种检测微调状态示意图；
图中：1、成像屏，2、设备上模，3、刀模，4、设备下模，5、加热控制装置，6、感应线圈，7、隔热层，8、膨胀体，9、成像源，10、基点所在的平面，11、测定点所在的平面，h、成像源与基点所在平面的距离，H、像与测定点所在平面的距离，l、刀模与成像源的距离，L、成像屏与成像源的距离，s、刀模计算高度。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。 
实施例：一种易开盖刻痕实时检测微调装置（参见附图1），包括设置在易开盖刻痕设备上模2的检测装置和设置在刻痕设备下模4处的微调装置，设备上模的下端面设置有横截面为三角形的刀模3。 
检测装置包括固定在刻痕设备上模上的成像源9、设置在上模外围的成像屏1及成像数据采集器。成像源固定到设备上模下端的中线处，成像源与刀模的刃口之间的连线与设备上模中线成一锐角。设备上模移动的路径上设置有检测设备上模位置的传感器，传感器与成像源的发光控制器相连。设备上模上设定一个基点，同样在成像屏上设定一个测定点。基点所在平面10到刀模刃口的距离小于测定点所在平面11到成像屏下侧边的距离。成像屏上设置有像长度测量仪。 
微调装置包括设置在下模上的感应加热膨胀体8及与膨胀体8相连的加热控制装置5，膨胀体沿着下模的中线圆周布置（参见附图2），设备下模沿着中线圆周布置有若干竖孔，膨胀体外部包有隔热层7并插入到竖孔内，每一膨胀体对应一个竖孔，膨胀体与上模上的刀模位置相对应，膨胀体外部缠绕有感应线圈6，每一膨胀体上的感应线圈均连接加热控制装置，膨胀体加热控制装置与成像数据采集器相连。成像屏上设置的像长度测量仪的位置与膨胀体的位置相对应，像长度测量仪的数量与膨胀体的数量相等。 
易开盖刻痕实时检测微调装置的检测微调方法（参见附图3）： 
（1）在设备上模的上方确定一个基点，测定成像源距基点所在平面10的距离h，接着在成像屏上确定一个与基点处于同一水平的测定点；
（2）设备上模上行与设备下模分离后，设备上模上行路径上的传感器检测到设备上模基点的位置，此时基点所在的平面与测定点所在的平面处于同一水平面，发光源发光照射刀模，并在成像屏上形成刀模刃口的像，像长度测量仪测量像与测定点所在平面的距离H；
（3）接着成像数据采集器采集到刀模刃口在成像屏上的位置，并计算出刀模刃口在设备上模轴线方向上的尺寸                                                   
Figure 2013106866484100002DEST_PATH_IMAGE001
，其中l为刀模与成像源的距离，L为成像屏与成像源的距离；
（4）接着将s与刀模的正常高度S相比较，从而计算出刀模刃口的尺寸变化Δs，确定Δs是否处于易开盖刻痕深度变化的正常范围内；
（5）如果刀模刃口的尺寸变化未超出易开盖刻痕深度变化的范围，则不用对设备下模进行微调，如果刀模刃口的尺寸变化超出易开盖刻痕深度变化的范围，则对设备下模进行微调，微调的尺寸抵消刀模刃口的尺寸变化；
（6）将微调时，Δs传输给加热控制装置，加热控制装置确定刀模刃口尺寸变化的位置，选择对应的膨胀体，接着通过感应线圈对该膨胀体进行感应加热，感应加热的时间和电流大小根据加热控制装置内部的设定，感应加热的参数要符合膨胀体膨胀的轴线长度需要；
（7）易开盖刻痕设备的控制器接收加热控制装置的加热时间，易开盖进料设备停止进料，停止进料的时间为加热时间。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。 

Claims (9)

1. 一种易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于包括设置在易开盖刻痕设备上模的检测装置和设置在刻痕设备下模处的微调装置，检测装置包括固定在刻痕设备上模上的成像源、设置在上模外围的成像屏及成像数据采集器，微调装置包括设置在下模上的感应加热膨胀体及与膨胀体相连的加热控制装置，膨胀体沿着下模的中线圆周布置，膨胀体与上模上的刀模位置相对应，加热控制装置与成像数据采集器相连。
2.根据权利要求1所述的易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于设备上模移动的路径上设置有检测设备上模位置的传感器，传感器与成像源的发光控制器相连。
3.根据权利要求2所述的易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于成像屏上设置有像长度测量仪。
4.根据权利要求1或2或3所述的易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于成像源的位置处于上模下端的中线处，成像源与刀模的刃口之间的连线与上模中线成一锐角。
5.根据权利要求1或2或3所述的易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于设备下模沿着中线圆周布置有若干竖孔，膨胀体外部包有隔热层并插入到竖孔内，每一膨胀体对应一个竖孔，膨胀体外部缠绕有感应线圈，每一膨胀体上的感应线圈均连接加热控制装置。
6.根据权利要求5所述的易开盖刻痕实时检测微调装置，其特征在于成像屏上设置的像长度测量仪的位置与膨胀体的位置相对应，像长度测量仪的数量与膨胀体的数量相等。
7.一种1至6任一一项权利要求所述的易开盖刻痕实时检测微调装置的检测微调方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在设备上模的上方确定一个基点，测定成像源距基点的距离，接着在成像屏上确定一个测定点；
（2）设备上模上行与设备下模分离后，设备上模上行路径上的传感器检测到设备上模基点的位置，发光源发光照射刀模，并在成像屏上形成刀模刃口的像；
接着成像数据采集器采集到刀模刃口在成像屏上的位置，并计算出刀模刃口在设备上模轴线方向上的尺寸变化；
（4）将刀模刃口的尺寸变化与易开盖刻痕深度的变化相比较，确定刀模刃口的尺寸变化是否超出易开盖刻痕深度的变化；
（5）如果刀模刃口的尺寸变化未超出易开盖刻痕深度变化的范围，则不用对设备下模进行微调，如果刀模刃口的尺寸变化超出易开盖刻痕深度变化的范围，则对设备下模进行微调，微调的尺寸抵消刀模刃口的尺寸变化；
（6）设备下模的微调采用感应加热的方式由加热控制装置对膨胀体进行感应加热膨胀。
8.根据权利要求7所述的易开盖刻痕实时检测微调装置的检测微调方法，其特征在于成像数据采集器采集成像屏上与膨胀体的位置相对应处的像的尺寸变化，从而来计算对应位置的刀模刃口的尺寸变化，接着由加热控制装置控制对应的膨胀体感应加热膨胀。
9.根据权利要求7所述的易开盖刻痕实时检测微调装置的检测微调方法，其特征在于易开盖刻痕设备的控制器接收加热控制装置的加热时间，易开盖进料设备停止进料，停止进料的时间为加热时间。
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Date of cancellation: 20231018

Granted publication date: 20150805

Pledgee: Yiwu Branch of China Construction Bank Co.,Ltd.

Pledgor: YIWU EASY OPEN END INDUSTRY Corp.

Registration number: Y2022330000064

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Denomination of invention: Real time detection and fine adjustment device and detection and fine adjustment method for easy to open cover scratches

Effective date of registration: 20231022

Granted publication date: 20150805

Pledgee: Yiwu Branch of China Construction Bank Co.,Ltd.

Pledgor: YIWU EASY OPEN END INDUSTRY Corp.

Registration number: Y2023330002458