CN108918015B - 一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，其特征在于：包括(1)、通过对瓶子及瓶盖的结构、瓶口螺纹结构以及瓶盖开启扭矩的峰值角度数据的收集和分析，制定出一个无损检测角度，并检测到产品的瓶盖开启扭矩峰值数值；(2)、用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度旋开产品盖获得扭开力值；(3)、取得扭开力值后，再通过伺服系统及扭矩传感器把产品精确地扭紧至一个设定力值。本发明提供在产品检测的过程中，通过对瓶盖的开启角度控制，结合瓶盖开启的速度或扭矩递增速率，或结合旋盖速度和扭矩递增速率的控制，可达到不破坏产品的密封完整性，对内容物不造成微生物污染风险的非破坏性检测，即无损检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法。
背景技术
输液瓶、资料瓶等瓶子的瓶盖需要具有一定的锁紧度，以保证其密封性。因此，产品生产后需要采用特定的测试仪器对瓶盖的扭矩进行测试。目前扭矩检测多为手动检测，需要手工进行旋转，这种检测方式，外界的不确定因素较多，从而难以保证扭矩试验的真实性及准确度，使检测结果不能完全真实体现瓶盖的扭矩，导致产品质量无法保证。
目前所有饮料生产厂都需要检测产品的扭矩参数，其扭矩参数可以反映其产品密封质量。国内大部分厂家都只能在生产线上取样，拿回实验室检测其数据。肇庆市艾特易仪器设备有限公司生产的在线式全自动扭矩检测仪则可在生产现场，通过自动取样并测试出该数值。现在我们想把该仪器的一项特殊检测方式申请发明或实用型专利。
市场常规机械式检测方法：用夹具把瓶身及瓶盖分别夹紧，通过电机旋转瓶盖到一定角度，通常角度比较大，可能是50°以上，测量出整个扭开过程的最大峰值，定义为瓶盖开启扭矩。此测试过程只是获取扭矩峰值从而得出开启扭矩数值，无需考虑产品的密封完整性及微生物的风险，所以定义为破坏性检测。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，在产品检测的过程中，通过对瓶盖的开启角度控制，结合瓶盖开启的速度或扭矩递增速率，或结合旋盖速度和扭矩递增速率的控制，可达到不破坏产品的密封完整性，对内容物不造成微生物污染风险的非破坏性检测，即无损检测。
为实现上述的目的，本发明的一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，包括(1)、通过对瓶子及瓶盖的结构、瓶口螺纹结构以及瓶盖开启扭矩的峰值角度数据的收集和分析，制定出一个无损检测角度，并检测到产品的瓶盖开启扭矩峰值数值；(2)、用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度旋开产品盖获得扭开力值；(3)、取得扭开力值后，再通过伺服系统及扭矩传感器把产品精确地扭紧至一个设定力值或设定角度。
上述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，经测试样品产品的完好密封性通过该产品的万瓶培养基(营养液)样品测试验证无出现微生物污染情况。
上述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，瓶盖开启扭矩峰值在无损开启角度4°内获得。
上述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，瓶盖开启扭矩的扭开力值通过夹具分别夹紧瓶盖及瓶身，控制系统驱动伺服电机，用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度在步骤(1)范围内旋开产品盖获得。
上述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，控制检测过程中的旋盖速度小于2rpm，扭矩递增速率小于0.23N.m/s。
上述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，在产品检测的过程中，通过对瓶盖的开启角度控制，结合瓶盖开启的速度或扭矩递增速率，或结合旋盖速度和扭矩递增速率的控制，可达到不破坏产品的密封完整性，对内容物不造成微生物污染风险的非破坏性检测，即无损检测，获取瓶盖的开启扭矩后，重新旋紧至一个给定的扭矩值(模拟封盖机的封盖动作)，从而完成整个检测流程。
上述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法：1、通过大量样品测试及瓶与盖的结构分析，瓶盖开启力峰值基本会出现在1～2°，而大部分产品的密封性在旋开10°以内有较好的密封效果。这样的发现使到这个无损检测有了先决条件。2、通过夹具分别夹紧瓶盖及瓶身，控制系统驱动伺服电机，用慢速扭矩递增的方式旋开产品盖，其速度及精度要控制得非常准确。3、取得扭开力值后，再通过伺服系统及扭矩传感器把产品精确地扭紧至一个设定力值，以保证产品有良好的密封状态，继续可以在市场销售。
通过对瓶子及瓶盖的结构、瓶口螺纹结构以及瓶盖开启扭矩的峰值角度数据的收集和分析，制定出一个无损检测角度，精确地针对不同瓶盖和瓶子的组合定义合适的无损检测角度，并检测到产品的瓶盖开启扭矩峰值数值。
本发明采用上述的无损检测方法：经过长期的实践及试验，在瓶盖开启角度小于10°的情况下，检测瓶盖的开启扭矩可以通过对检测过程的控制，实现对产品的无损检测。在产品检测的过程中，通过对瓶盖的开启角度控制，结合瓶盖开启的速度或扭矩递增速率，或结合旋盖速度和扭矩递增速率的控制，可达到不破坏产品的密封完整性，对内容物不造成微生物污染风险的非破坏性检测，即无损检测。获取瓶盖的开启扭矩后，重新旋紧至一个给定的扭矩值(模拟封盖机的封盖动作)，从而完成整个检测流程。
附图说明
图1为本发明的测试数据表一；
图2为本发明的测试数据表二；
图3为本发明的测试数据表三；
具体实施方式
本发明的一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，包括(1)、通过对瓶子及瓶盖的结构、瓶口螺纹结构以及瓶盖开启扭矩的峰值角度数据的收集和分析，制定出一个无损检测角度，并检测到产品的瓶盖开启扭矩峰值数值；(2)、用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度旋开产品盖获得扭开力值；(3)、取得扭开力值后，再通过伺服系统及扭矩传感器把产品精确地扭紧至一个设定力值或设定角度。
经测试样品产品的完好密封性通过该产品的万瓶培养基(营养液)样品测试验证无出现微生物污染情况。
瓶盖开启扭矩峰值在无损开启角度4°内获得。
瓶盖开启扭矩的扭开力值通过夹具分别夹紧瓶盖及瓶身，控制系统驱动伺服电机，用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度在步骤(1)范围内旋开产品盖获得。
控制检测过程中的旋盖速度小于2rpm，扭矩递增速率小于0.23N.m/s。
在产品检测的过程中，通过对瓶盖的开启角度控制，结合瓶盖开启的速度或扭矩递增速率，或结合旋盖速度和扭矩递增速率的控制，可达到不破坏产品的密封完整性，对内容物不造成微生物污染风险的非破坏性检测，即无损检测，获取瓶盖的开启扭矩后，重新旋紧至一个给定的扭矩值(模拟封盖机的封盖动作)，从而完成整个检测流程。
通过对客户瓶子及瓶盖的结构、瓶口螺纹结构以及瓶盖开启扭矩的峰值角度数据的收集和分析，制定出一个无损检测角度(假如是4°)。通过此步骤可以精确地针对不同瓶盖和瓶子的组合定义合适的无损检测角度，既可以检测到产品的瓶盖开启扭矩峰值数值，又可以使得产品在检测的过程中处于完好的密封状态，对内容物不造成微生物污染风险。然后通过控制检测过程中的旋盖速度(小于2rpm)，扭矩递增速率(如0.23N.m/s)，等参数来实现无损检测过程。低旋盖速度能有效地保证旋盖过程中旋盖开启角度的精确控制，以防止出现过冲现象，导致超出设定的无损检测角度。稳定的扭矩递增速率能有效保证扭矩检测的有效性和准确性。
如图1至图3所示，针对某产品的测试过程中，经过对数据的分析，我们发现该产品的瓶盖开启扭矩峰值绝大部分会出现在1～2°之间，据此我们将该产品的无损开启角度给定为4°，此角度基本可以肯定能获得其瓶盖开启扭矩峰值，捕捉的关键点通过艾特易公司自主研发的控制系统驱动伺服电机，用一个较低的旋盖速度旋开瓶盖，并通过程序实现线性扭矩值递增(例如0.23N.m/s)的方式检测，然后将瓶盖重新旋紧至一个给定的扭矩(例如1.2N.m)。另外通过该产品生产商的万瓶培养基(营养液)样品测试验证，所有经测试样品均没有发现有出现微生物污染的情况，据此可以证实，通过上述方法进行检测，可实现对产品的无损检测，获得瓶盖开启扭矩数据的同时，亦保持了产品的完好密封性，其内容物不产生微生物污染的风险。此方法是安全及有效可行的。
该方法不单是只是有理论依据，目前已经在市场上得到客户认证。由于采用了非破坏的形式，每年客户可以节省大量损耗资金以及人力投放。综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃毋庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明术特征的范围内。
Claims (2)
1.一种关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，其特征在于包括步骤：
(1)、通过对瓶子及瓶盖的结构、瓶口螺纹结构以及瓶盖开启扭矩的峰值角度数据的收集和分析，制定出一个无损检测角度，并检测到产品盖开启扭矩峰值数值；瓶盖开启扭矩峰值在无损开启角度4°内获得；
(2)、用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度旋开产品盖获得扭开力值；控制检测过程中的旋盖速度小于2rpm，扭矩递增速率小于0.23N.m/s；
(3)、取得扭开力值后，再通过伺服系统及扭矩传感器把产品精确地扭紧至一个设定力值或设定角度；
其中瓶盖开启扭矩的扭开力值通过夹具分别夹紧瓶盖及瓶身，控制系统驱动伺服电机，用慢速扭矩递增的方式、准确控制其速度及精度在步骤(1)范围内旋开产品盖获得；
在产品检测的过程中，通过对瓶盖的开启角度控制，结合瓶盖开启的速度或扭矩递增速率，或结合旋盖速度和扭矩递增速率的控制，可达到无损检测，获取瓶盖的开启扭矩后，重新旋紧至一个给定的扭矩值，从而完成整个检测流程。
2.根据权利要求1所述的关于饮料瓶旋盖扭矩无损检测方法，其特征在于：精确地针对不同瓶盖和瓶子的组合定义合适的无损检测角度，并检测到产品盖开启扭矩峰值数值。
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