CN110006598A - 一种西林瓶在线检漏装置及检漏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种西林瓶在线检漏装置及检漏方法，该装置包括安装于西林瓶冻干药品生产线上的激光检测装置，所述生产线包括用于输送西林瓶的送料盘，所述送料盘上设置进瓶拨轮，所述激光检测装置安装于同步摆臂上，所述同步摆臂的转轴与送料盘的圆心位于同一竖直线上，所述激光检测装置包括激光发射器、光电探测器和信号处理器，所述激光发射器和光电探测器分别位于西林瓶的两侧，激光发射器发射的激光与西林瓶之间存在倾斜角，且激光偏离西林瓶的中心线；所述检漏装置还包括环形摩擦带，所述摩擦带工作面与待检测西林瓶接触，且摩擦带运动方向与西林瓶运动方向相反，本发明公开的装置及方法可以实现西林瓶密封性的在线无损检测，检测精度高，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及西林瓶密封完整性检测领域，特别涉及一种西林瓶在线检漏装置及检漏方法。
背景技术
在制药行业，西林瓶在国内市场的年需要量达到几百亿支，为了保证西林瓶瓶内药品的稳定性和无菌性，在药品灌装过程中，一般采取对西林瓶进行抽真空或冲高纯氮气使药品与外界空气隔绝。在西林瓶生产过程中，由于工艺缺陷和质量控制原因会造成瓶壁厚度不均匀，致使瓶壁、瓶颈及瓶底在灌装药品过程中因加塞、压塞、锁盖等操作而出现裂纹。裂纹以及西林瓶胶塞压塞不到位等原因会导致西林瓶的密封性得不到满足，会使得冻干药品与外界空气发生化学反应，存在药品变质的风险。
目前，西林瓶密封完整性测试多采用离线抽样破坏性检测，存在耗时长、精度低、漏检率高等不足。采用非破坏性的在线检测方式，在药品生产环节完成西林瓶在线密封完整性检测，将发生泄漏的西林瓶从生产线上筛选出来，可以有效降低药品变质的风险。
目前也有通过采用激光在线检测的方式进行西林瓶的检漏，主要存在以下问题：
1、西林瓶在生产成型过程中，由于生产工艺问题，会使瓶身出现气泡、小颗粒、小麻胚、褶皱，影响西林瓶瓶身的关洁度，目前利用光学方法测量西林瓶内氧气的含量时，无法克服西林瓶瓶身光洁度的影响；
2、由于西林瓶为玻璃制品，当激光器发出的光垂直射进西林瓶圆心时，西林瓶内壁的两个反射面可视为平行面，激光在西林瓶内多次反射会产生标准具噪声，会使得检测信号发生严重畸变，影响检测结果的准确度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种西林瓶在线检漏装置及检漏方法，以达到在线快速检漏，效率高，检测准确度高的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种西林瓶在线检漏装置，包括安装于西林瓶冻干药品生产线上的激光检测装置，所述生产线包括用于输送西林瓶的送料盘，所述送料盘上设置进瓶拨轮，所述激光检测装置安装于同步摆臂上，所述同步摆臂的转轴与送料盘的圆心位于同一竖直线上，所述激光检测装置包括激光发射器、光电探测器和信号处理器，所述激光发射器和光电探测器分别位于西林瓶的两侧，激光发射器发射的激光与西林瓶之间存在倾斜角，且激光偏离西林瓶的中心线；所述检漏装置还包括环形摩擦带，所述摩擦带工作面与待检测西林瓶接触，且摩擦带运动方向与西林瓶运动方向相反。
上述方案中，所述送料盘由伺服电机一带动转动，所述同步摆臂由伺服电机二带动往复摆动，所述送料盘和同步摆臂前进的角速度相同。
上述方案中，所述摩擦带缠绕于多个旋转柱上，其中一个旋转柱连接伺服电机三。
上述方案中，所述激光发射器发射的激光与西林瓶之间的倾斜角为7-15°。
上述方案中，所述激光偏离西林瓶中心线1-3mm。
上述方案中，所述激光发射器和光电探测器之间的距离可调。
一种西林瓶在线检漏方法，采用上述的西林瓶在线检漏装置，包括如下过程：
(1)西林瓶通过进瓶拨轮进入送料盘；
(2)西林瓶与摩擦带接触后，开始旋转，然后进入激光检测装置内，送料盘和同步摆臂同步运动，使得激光检测装置和待测西林瓶处于相对静止状态；
(3)激光发射器发出激光，激光穿过开放空间，进入西林瓶内，与西林瓶内的气体产生光谱吸收，然后穿过西林瓶外壁进入到开放空间，最后进入光电探测器进行光电转换，计算光路中氧气含量，去除开放空间中所含氧气的基底影响，反演出西林瓶中氧气的浓度；
(4)在一个西林瓶检测过程中，西林瓶与摩擦带不断摩擦并产生旋转，激光发射器继续发射激光进行检测，重复步骤(3)；
(5)一个西林瓶检测完成后，同步摆臂带动激光检测装置反向运动，进行下一个西林瓶的检测，重复步骤(2)至(4)。
通过上述技术方案，本发明提供的西林瓶在线检漏装置及检漏方法具有以下优点：
1、通过增加的摩擦带，可以使得西林瓶在检测过程中不断旋转，避免出现激光一直对准同一西林瓶同一位置的情况，这一措施可以克服西林瓶瓶身光洁度问题对激光检测的影响；
2、通过设置的同步摆臂，在检测过程中，激光检测装置跟随西林瓶同步运动，可以实现对同一西林瓶的多次检测，防止西林瓶误检的出现；
3、激光发射器发射的激光与西林瓶之间存在倾斜角，经西林瓶内壁反射的光会偏离入射光的方向，这样可以抑制激光在西林瓶内壁之间多次反射产生的标准具噪声对检测系统的影响；
4、激光偏离西林瓶的中心线一定距离，使其激光在西林瓶内的两个反射面不是平行的，从而抑制激光多次反射形成的标准具效应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种西林瓶在线检漏装置示意图(不带激光检测装置)；
图2为本发明实施例所公开的西林瓶在线检漏装置侧面示意图；
图3为本发明实施例所公开的激光入射西林瓶光路示意图；
图4为本发明公开的氧气浓度检测过程。
图中，1、送料盘；2、进瓶拨轮；3、同步摆臂；4、摩擦带；5、旋转柱；6、伺服电机三；7、激光发射器；8、光电探测器；9、信号处理器；10、西林瓶；11、伺服电机一；12、伺服电机二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种西林瓶在线检漏装置及检漏方法，如图1所示的装置，该装置可以实现西林瓶的在线检漏，检测效率高，精度高。
如图1所示的西林瓶在线检漏装置，包括安装于西林瓶生产线上的激光检测装置，生产线包括用于输送西林瓶10的送料盘1，送料盘1上设置进瓶拨轮2，激光检测装置安装于同步摆臂3上，同步摆臂3的转轴与送料盘1的圆心位于同一竖直线上。检漏装置还包括环形摩擦带4，摩擦带4工作面与待检测西林瓶接触，且摩擦带4运动方向与西林瓶运动方向相反。摩擦带4缠绕于多个旋转柱5上，其中一个旋转柱5连接伺服电机三6。由于摩擦带4为环形结构，摩擦带4会同时与待检测西林瓶10两侧的西林瓶接触，只要保证在检测过程中，被检测的西林瓶发生旋转即可。
如图2所示的激光检测装置包括激光发射器7、光电探测器8和信号处理器9，激光发射器7和光电探测器8分别位于西林瓶10的两侧，激光发射器7发射的激光与西林瓶10之间存在倾斜角A，可以为10°，且激光偏离西林瓶的中心线1-3mm，具体根据西林瓶的直径来确定，如图3所示。
送料盘1由伺服电机一11带动转动，同步摆臂3由伺服电机二12带动往复摆动，送料盘1和同步摆臂3前进的角速度相同，这样可以保证在检测过程中，激光检测装置与西林瓶相对静止。
激光发射器7和光电探测器8之间的距离可调。激光发射器7、光电探测器8和信号处理器9被固定在装置底板上，装置底板上设置多组安装孔，根据待检测西林瓶的尺寸不同，选择合适的安装孔安装激光发射器7和光电探测器8，尽量减小激光器发射和光电探测器8间的距离，降低开放空间中所含氧气的基底影响。
本发明公开的西林瓶在线检漏方法，包括如下过程：
(1)西林瓶10通过进瓶拨轮进入送料盘1；
(2)西林瓶10与摩擦带4接触，开始旋转，然后进入激光检测装置内，送料盘1和同步摆臂3同步运动，使得激光检测装置和待测西林瓶10处于相对静止状态；
(3)激光发射器7发出激光，激光穿过开放空间，进入西林瓶10内，与西林瓶10内的气体产生光谱吸收，然后穿过西林瓶10外壁进入到开放空间，最后进入光电探测器8进行光电转换，光电转换后，如图4所示，信号处理器9对信号进行带通滤波，利用高频调制信号的二倍频信号和一倍频信号作为锁相放大器的参考信号，经锁相放大、低通滤波得到二次谐波峰峰值信号和一次谐波平均值信号。以二次谐波峰峰值和一次谐波平均值的比值作为系统输出(消除光强波动、光透过率变化等因素对西林瓶内氧气测量产生的影响)，计算光路中氧气含量，去除开放空间中所含氧气的基底影响，反演出西林瓶中氧气的浓度；
(4)在一个西林瓶10检测过程中，西林瓶与摩擦带4不断摩擦并产生旋转，激光发射器7继续发射激光进行检测，重复步骤(3)；
(5)一个西林瓶10检测完成后，同步摆臂3带动激光检测装置反向运动，进行下一个西林瓶的检测，重复步骤(2)至(4)。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种西林瓶在线检漏装置，包括安装于西林瓶冻干药品生产线上的激光检测装置，所述生产线包括用于输送西林瓶的送料盘，所述送料盘上设置进瓶拨轮，其特征在于，所述激光检测装置安装于同步摆臂上，所述同步摆臂的转轴与送料盘的圆心位于同一竖直线上，所述激光检测装置包括激光发射器、光电探测器和信号处理器，所述激光发射器和光电探测器分别位于西林瓶的两侧，激光发射器发射的激光与西林瓶之间存在倾斜角，且激光偏离西林瓶的中心线；所述检漏装置还包括环形摩擦带，所述摩擦带工作面与待检测西林瓶接触，且摩擦带运动方向与西林瓶运动方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种西林瓶在线检漏装置，其特征在于，所述送料盘由伺服电机一带动转动，所述同步摆臂由伺服电机二带动往复摆动，所述送料盘和同步摆臂前进的角速度相同。
3.根据权利要求1所述的一种西林瓶在线检漏装置，其特征在于，所述摩擦带缠绕于多个旋转柱上，其中一个旋转柱连接伺服电机三。
4.根据权利要求1所述的一种西林瓶在线检漏装置，其特征在于，所述激光发射器发射的激光与西林瓶之间的倾斜角为7-15°。
5.根据权利要求1所述的一种西林瓶在线检漏装置，其特征在于，所述激光偏离西林瓶中心线1-3mm。
6.根据权利要求1所述的一种西林瓶在线检漏装置，其特征在于，所述激光发射器和光电探测器之间的距离可调。
7.一种西林瓶在线检漏方法，采用如权利要求1所述的西林瓶在线检漏装置，其特征在于，包括如下过程：
(1)西林瓶通过进瓶拨轮进入送料盘；
(2)西林瓶与摩擦带接触后，开始旋转，然后进入激光检测装置内，送料盘和同步摆臂同步运动，使得激光检测装置和待测西林瓶处于相对静止状态；
(3)激光发射器发出激光，激光穿过开放空间，进入西林瓶内，与西林瓶内的气体产生光谱吸收，然后穿过西林瓶外壁进入到开放空间，最后进入光电探测器进行光电转换，计算光路中氧气含量，去除开放空间中所含氧气的基底影响，反演出西林瓶中氧气的浓度；
(4)在一个西林瓶检测过程中，西林瓶与摩擦带不断摩擦并产生旋转，激光发射器继续发射激光进行检测，重复步骤(3)；
(5)一个西林瓶检测完成后，同步摆臂带动激光检测装置反向运动，进行下一个西林瓶的检测，重复步骤(2)至(4)。
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