CN114537734A - 一种疫苗瓶灌装量检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种疫苗瓶灌装量检测系统及方法，由输送机构、剔除机构、液位传感器组和控制器等部分组成；液位传感器组与控制器电连接，控制器连接剔除机构；所述液位传感器组设置于输送机构的检测工位处；控制器用于在检测到疫苗瓶到达输送机构的检测工位时，向液位传感器组发送采集信号；液位传感器组用于在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶中液位高度信号，并将液位高度信号发送至控制器；控制器还用于在接收到液位高度信号后，所述液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断疫苗瓶的灌装量是否正常，并控制剔除机构剔除灌装量异常的疫苗瓶，以提高疫苗瓶灌装量检测系统的检测精度，限定合格数值。

Description

一种疫苗瓶灌装量检测系统及方法

技术领域

本申请涉及检测领域，具体而言，涉及一种疫苗瓶灌装量检测系统及方法。

背景技术

在疫苗的灌装过程中，需要对疫苗瓶进行各种各样的检测，其中，包括有针对疫苗瓶灌装量的检测，疫苗瓶灌装量检测的目的是剔除灌装量过多或过少的异常疫苗瓶，保证疫苗瓶足量下线。疫苗瓶中疫苗的实际灌装量决定了注射到人或者动物体内的疫苗量，与疫苗的预防效果和接种反应息息相关，因此，疫苗瓶灌装量的检测精度十分重要，而目前疫苗灌装生产线基于称重检测的原理对疫苗瓶灌装量进行检测，精度较低。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种疫苗瓶灌装量检测系统及方法，基于疫苗瓶的液位判断疫苗瓶中的灌装量是否合格，以提高检测的精度。

本申请实施例提供的一种疫苗瓶灌装量检测系统，包括输送机构、剔除机构、液位传感器组和控制器；所述液位传感器组与所述控制器电连接，所述控制器的信号输出端连接所述剔除机构的信号输入端；所述液位传感器组设置于所述输送机构的检测工位处；

所述控制器，用于在检测到疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位时，向所述液位传感器组发送采集信号；

所述液位传感器组，用于在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器；

所述控制器，还用于在接收到所述液位高度信号后，根据所述液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断所述疫苗瓶是否正常，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统还包括第一定位传感器，所述第一定位传感器，设置于所述输送机构的检测工位处，所述第一定位传感器与所述控制器电连接；

所述第一定位传感器，用于检测所述检测工位处有无疫苗瓶，若有，则向所述控制器发送第一定位信号，以使所述控制器根据所述第一定位信号确定疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统还包括第二定位传感器，所述第二定位传感器，设置于所述剔除机构的剔除工位处，所述第二定位传感器与所述控制器电连接；

所述第二定位传感器，用于检测所述剔除工位处是否有疫苗瓶，若有，则向所述控制器发送第二定位信号，以使所述控制器根据所述第二定位信号的数量和异常的疫苗瓶对应的第一定位信号，确定异常的疫苗瓶到达剔除工位，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统中的所述液位传感器组包括上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器和下液位传感器均与所述控制器电连接；

所述上液位传感器和下液位传感器，分别用于采集检测工位处的疫苗瓶中上液位高度信号和下液位高度信号，并将所述上液位高度信号和上液位高度信号发送至所述控制器，以使所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶是否正常；其中，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶上检测区域中的液体量；下液位高度信号表征所述疫苗瓶下检测区域中的液体量。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统中的所述上液位传感器和下液位传感器均采用电容式液位传感器。

在一些实施例中，优选的，所述上液位传感器和下液位传感器在竖直方向上的距离不大于1mm；所述上液位传感器和下液位传感器与疫苗瓶之间的水平距离不大于4mm。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统中的所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶是否正常，包括：

所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号分别确定上液位指标和下液位指标；

所述控制器分别判断所述上液位指标是否满足预设第一阈值，所述下液位指标是否满足预设第二阈值，其中，若所述上液位指标不满足预设第一阈值，下液位指标满足预设第二阈值，则疫苗瓶正常；若所述下液位高度信号不满足预设第二阈值，则疫苗瓶缺量；若所述上液位高度信号满足预设第一阈值，则疫苗瓶超量。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统还包括所述第一位置调整机构；

所述第一位置调整机构，用于固定连接所述液位传感器组和所述输送机构，还用于调整所述液位传感器组与所述疫苗瓶之间的水平距离、调整所述液位传感器组在竖直方向上的高度、分别调整所述液位传感器组中不同的液位传感器的位置。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统还包括所述第二位置调整机构；

所述第二位置调整机构，用于固定连接所述第一定位传感器和所述输送机构，还用于调整所述第一定位传感器与所述疫苗瓶之间的水平距离、调整所述第一定位传感器在竖直方向上的高度。

在一些实施例中，所述的疫苗瓶灌装量检测系统中所述第一定位传感器和所述第二定位传感器的检测信号朝向所述疫苗瓶的瓶口。

在一些实施例中，还提供一种疫苗瓶灌装量检测方法，应用于疫苗瓶灌装量检测系统，所述检测系统包括输送机构、剔除机构、液位传感器组和控制器；所述检测方法包括：

所述控制器在检测到疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位时，向所述液位传感器组发送采集信号；

所述液位传感器组在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器；

所述控制器在接收到所述液位高度信号后，根据所述液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断所述疫苗瓶是否正常，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

在一些实施例中，优选的，所述液位传感器组包括上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器和下液位传感器均与所述控制器电连接；所述液位传感器组在接收到所述采集信号后，所述上液位传感器和下液位传感器分别采集检测工位处的疫苗瓶中上液位高度信号和下液位高度信号，并将所述上液位高度信号和下液位高度信号发送至所述控制器；所述控制器在接收到所述上液位高度信号和下液位高度信号后，根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断疫苗瓶是否正常；其中，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶上检测区域中的液体量；下液位高度信号表征所述疫苗瓶下检测区域中的液体量。

本申请提供一种疫苗瓶灌装量检测系统及方法，通过液位传感器组检测疫苗瓶中的液体高度，检测疫苗瓶中的灌装量是否合格，提高了疫苗瓶灌装量的检测精度，并剔除灌装量不合格的疫苗瓶，保证疫苗瓶足量下线；检测系统硬件成本低、改装难度小，且属于无接触式检测，不受外界温度、机械磨损等其他外界因素影响，运行稳定；由于灌装量检测精度高，还提高了灌装生产线的灌装收率。

进一步的，所述检测系统中的液位传感器组均采用电容式液位传感器，疫苗瓶经过电容式液位传感器检测部位发散的电场，引起电容式液位传感器输出电压的改变，从而判断疫苗瓶中的液位，不仅精度高，且对各种类型的疫苗性能无损害和影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所述的疫苗瓶灌装量检测系统的电路原理框图；

图2示出了本申请实施例所述的疫苗瓶灌装量检测系统的结构示意图；

图3示出了本申请另一种实施例所述的疫苗瓶灌装量检测系统的电路原理框图；

图4示出了本申请实施例所述的疫苗瓶灌装量检测系统另一种输送机构的结构示意图；

图5示出了本申请实施例所述的疫苗瓶灌装量检测系统另一视角下的结构示意图；

图6示出了本申请实施例所述的疫苗瓶灌装量检测方法的流程示意图。

附图标记说明：101、液位传感器组；1011、上液位传感器；1012、下液位传感器；102、控制器；103、剔除机构、104、疫苗瓶；105、输送机构；106、第一定位传感器；107、第二定位传感器；108、底座；109、竖直调整组件；1091、丝杠；1092、调整板；110、第二连接件；111、第一连接件。

具体实施方式

使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

在疫苗的灌装过程中，需要对疫苗瓶104进行各种各样的检测，其中，包括有针对疫苗瓶104灌装量的检测，疫苗瓶104灌装量检测的目的是剔除灌装量过多或过少的异常疫苗瓶104，保证疫苗瓶104足量下线。疫苗瓶104中疫苗的实际灌装量决定了注射到人或者动物体内的疫苗量，与疫苗的预防效果和接种反应息息相关，因此，必须严格控制疫苗瓶104中的疫苗灌装量，此外，若疫苗瓶104中疫苗灌装量偏多，则会影响灌装收率；在不同种类的疫苗、不同的生产厂家等不同的情况下，对疫苗瓶104灌装量的精度要求不同。示例性的，例如，若精度要求为0.5％，对于灌装量为100ML的疫苗瓶104而言，理想情况下，需要保证合格的疫苗瓶104中的灌装量保持100.1ML-100.5ML之间。也就是说，设置在疫苗瓶灌装生产线(或者称之为灌装机)的检测系统必须是一种高精度的检测系统。同时，检测系统的检测精度越高，疫苗瓶104中的疫苗灌装量越接近标准值，灌装收率越高。以10000ML疫苗为例，若精度为2％，则10000ML最少灌装98瓶100ML的疫苗，若精度为0.5，则最少能够灌装99瓶的疫苗。

而目前疫苗灌装生产线上设置有称重检测系统，基于动态称量的原理对疫苗瓶104灌装量进行检测。称重检测系统由于以下两方面的原因导致误差过大，精度不满足要求：第一：在称量处于移动过程疫苗瓶104时，受很多内在的和外在的因素影响，导致精确度不够高，例如疫苗瓶104的速度与加速度的存在，疫苗瓶104在生产线上的颠簸状态(即疫苗瓶104的振荡频率)等，都对称重检测系统秤台产生冲击振动，使秤台的受力状态复杂化，而导致称量的精确度不高；第二：疫苗瓶104本身的质量也会存在一定的误差；聚丙烯材质的疫苗瓶104在质检过程中只检测其密封性与疫苗瓶104出现异形(如椭圆)，对注塑后质量误差没有相关要求；另，疫苗瓶104所用封口胶塞也会同样产生质量误差，因此称重过程中对于疫苗瓶104、胶塞产生的误差无法进行准确“去皮”；对于疫苗瓶104灌装量的所需的检测精度而言，这些原因导致的疫苗瓶104本身的质量偏差会严重影响疫苗瓶104灌装量检测的可靠性。

因此，本申请提供一种疫苗瓶104灌装量检测系统及方法，通过检测疫苗瓶104中的液体高度，检测疫苗瓶104中的灌装量是否合格，提高了疫苗瓶104灌装量的检测精度，并剔除灌装量不合格的疫苗瓶104，保证疫苗瓶104足量下线；由于灌装量检测精度高，还提高了灌装生产线的灌装收率。

如图1和图2所示，本申请实施例提供一种疫苗瓶104灌装量检测系统，包括输送机构105、输送机构105剔除机构103、液位传感器组101和控制器102；所述液位传感器组101与所述控制器102电连接，所述控制器102的信号输出端连接所述剔除机构103的信号输入端；所述液位传感器组101设置于所述输送机构105的检测工位处；

所述控制器102，用于在检测到疫苗瓶104到达所述输送机构105的检测工位时，向所述液位传感器组101发送采集信号；

所述液位传感器组101，用于在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶104中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器102；

所述控制器102，还用于在接收到所述液位高度信号后，根据所述液位高度信号判断疫苗瓶104中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断所述疫苗瓶104是否正常，并控制剔除机构103剔除异常的疫苗瓶104。

所述输送机构105，即疫苗瓶灌装生产线(或灌装机)中的输送机构105，例如输送带、有轴螺旋输送机构等等。

所述输送机构105用于传输放置于疫苗瓶放置区域的疫苗瓶104，通常情况下，所述放置于疫苗瓶放置区域的疫苗瓶104即输送机构105上一道工序输出的疫苗瓶104，上一道工序可以是灌装、贴标等。

根据所述输送机构105本身的结构和所在的空间位置，选择一合适的工位作为检测工位，将所述液位传感器组101设置于所述输送机构105的检测工位处的机架上，所述液位传感器组101中的液位传感器通过一安装支架安装在所述机架上，分别对准目标液位处即可。

所述剔除机构103，用于根据所述剔除控制信号将异常的疫苗瓶104剔除到回收机构中。

所述回收机构，用于回收所述的异常的疫苗瓶104。回收的异常疫苗瓶104经人工手动调整装量后，可以提高灌装生产线中灌装收率。

所述控制器102，可以通过多种方式检测疫苗瓶104是否到达所述输送机构105的检测工位，并在检测到疫苗瓶104到达所述输送机构105的检测工位时，向所述液位传感器组101发送采集信号，以采集疫苗瓶104中的液位高度信号，进行液位检测。

示例性的，所述控制器102可以读取输送装置中的编码器的信号，以确定输送装置上的疫苗瓶104的具体位置。所述控制器102还可以通过一视觉检测装置确定输送机构105的检测工位是否存在疫苗瓶104，等等。

所述剔除机构103的常见剔除方式如下：所述剔除机构103采用压缩空气作为动能，包括气动电磁阀、剔除气嘴或其他剔除机械装置等，当所述剔除机构103接受到剔除控制信号时，控制所述气动电磁阀打开，所述剔除气嘴喷出气流，剔除异常疫苗瓶104；或者，所述剔除机构103采用采用负压空气做为动能，包括真空吸盘，剔除转轮或者是机械拨片等，当所述剔除机构103接受到剔除控制信号时，通过吸取等方式剔除异常的疫苗瓶104。

所述回收机构回收所述异常的疫苗瓶104后，在合规的环境下，回收所述疫苗瓶104中的疫苗，并将回收的疫苗重新灌装到疫苗瓶104中。重新灌装时，可以采用静态电子秤进行灌装量检测。

在一些实施例中提供另一种检测系统，如图3所示，提供所述检测系统还包括第一定位传感器106，所述第一定位传感器106，设置于所述输送机构105的检测工位处，所述第一定位传感器106与所述控制器电连接；

所述第一定位传感器106，用于检测所述检测工位处有无疫苗瓶104，若有，则向所述控制器102发送第一定位信号，以使所述控制器102根据所述第一定位信号确定疫苗瓶104到达所述输送机构105的检测工位。

这里，所述控制器102检测疫苗瓶104是否到达所述输送机构105的检测工位的原理如下：所述定位传感器向所述检测工位处发送一检测信号，当所述检测工位有疫苗瓶104时，所述定位传感器发送的检测信号被所述疫苗瓶104遮挡或反射，从而使所述定位传感器产生第一定位信号并发送至控制器102，所述控制器102接收到所述第一定位信号，则确定疫苗瓶104到达所述输送机构105的检测工位，向所述液位传感器发送采集信号。具体的，本申请实施例中的第一定位传感器106可以为触发电眼、光电开关等等。当第一定位传感器106为触发电眼时，其工作原理为：当疫苗瓶104进入到触发电眼检测区域时，触发电眼检测到疫苗瓶104，并向控制器102输入一个高电平信号。

所述第一定位传感器106的设置，能够准确、实时的检测所述检测工位处有无疫苗瓶104，以使所述控制器102准确的确定采集液位高度信号的时间。

需要特别注意的是，所述疫苗瓶104中的疫苗与普通液体的性质不同，且不同种疫苗的性质不同。疫苗是人类在疾病防止和诊断过程中的重要药品，在疫苗生产过程中，光照、温度、超声波等因素可能会影响到疫苗的质量。因此，必须降低可能对影响到疫苗的不确定因素，优选的，第一定位传感器106的检测信号朝向所述疫苗瓶104的瓶口，以使所述第一定位传感器106所发出的检测信号作用于所述疫苗瓶104的瓶口，以尽量使所述检测信号与疫苗瓶104中疫苗不接触，避免检测信号这一外部影响因素对疫苗瓶104中疫苗的影响。

所述液位传感器组101接收所述控制器102所发送的采集信号，并在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶104中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器102。

本申请实施例中，所述液位传感器组101中的液位传感器均采用非接触式液位传感器，在不接触疫苗瓶104的情况下就能检测到疫苗瓶104中的液位情况，不受液体颜色、腐蚀性、压力、密度、疫苗瓶104在移动过程的速度、加速度和颠簸状态等影响，更加精准，且因为传感器并不直接接触疫苗，降低外部因素对疫苗的影响。

具体的，所述非接触式液位传感器有多种类型，例如电容式液位传感器、超声波液位传感器、X射线传感器、红外光电传感器等等，可以基于不同的检测逻辑去获取所需的液位高度信号，并判断疫苗瓶104中的液位高度是否在预设高度范围之内。比如，直接采集疫苗瓶104中表征液体高度的液体高度信号；根据所述预设高度范围确定上液位和下液位，根据所述上液位和所述下液位处的液体情况，判断所述疫苗瓶104中的液位高度是否在预设高度范围之内。

本申请实施例中，如图3所示，所述的疫苗瓶104灌装量检测系统中的所述液位传感器组101包括上液位传感器1011和下液位传感器1012，所述上液位传感器1011和下液位传感器1012均与所述控制器电连接；

所述上液位传感器1011和下液位传感器1012，分别用于采集检测工位处的疫苗瓶104中上液位高度信号和下液位高度信号，并将所述上液位高度信号和下液位高度信号发送至所述控制器102，以使所述控制器102根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶104是否正常；其中，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶104上检测区域中的液体量；下液位高度信号表征所述疫苗瓶104下检测区域中的液体量。

具体的，所述控制器102根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶104是否正常，包括：

所述控制器102根据所述上液位高度信号和下液位高度信号分别确定上液位指标和下液位指标；

所述控制器102分别判断所述上液位指标是否满足预设第一阈值，所述下液位指标是否满足预设第二阈值，其中，若所述上液位指标不满足预设第一阈值，下液位指标满足预设第二阈值，则疫苗瓶104正常；若所述下液位高度信号不满足预设第二阈值，则疫苗瓶104缺量；若所述上液位高度信号满足预设第一阈值，则疫苗瓶104超量。

液位传感器虽然有多种类型，但是，超声波液位传感器是根据声波反射原理来检测液位情况的，因为超声波传感器的体积较大，对量程、被测液体容器的大小有所要求，而且超声波震动频率高，能量大，现有技术中利用超声波消毒、杀菌(超声波消毒是指利用超声空化效应进行消毒、杀菌的水处理技术。在一定功率的超声波的辐射作用下，水溶液发生超声空化效应，使得水分子裂解为OH、H等自由基，从而氧化水中的有机物，并进入细菌体内，达到杀菌消毒的功效)和分散粒子(例如雾化装置)，若用于液位检测，虽然与疫苗的接触时间极为短暂，但是仍然不能排除超声波对某些种类疫苗的影响。同理，X射线在疫苗检测过程中对每种类型的疫苗的影响需要论证与验证。

其中，红外线检测是利用液体对红外线的吸收能力精确的检测液位，也不能排除红外线对某些种类疫苗的影响。

因此，需要根据具体的使用场景和疫苗的性质，合理的选择液位传感器的类型。

本申请实施例中，所述上液位传感器1011和下液位传感器1012均采用电容式液位传感器。电容式传感器检测部位发散出一定的能量的正负电场，当被检测物进入该电场时，传感器内部会有细微变化的电压输出，通过PLC程序中筛选子程序，计算出被检测液体具体液位。也就是说，所述电容液位传感器的实际电容随检测区域中的疫苗灌装量而变化，所述控制器102所采集的上液位高度信号和下液位高度信号(本申请实施例中为电流信号)的值与所述电容液位传感器的实际电容相关，此过程中，疫苗的性质不会受到可见光、红外线、超声波等因素的影响，最大程度的保证了疫苗的性质，能够适用于所有种类疫苗的检测。

具体的，所述上液位传感器1011和下液位传感器1012在竖直方向上的距离不大于1mm；所述上液位传感器1011和下液位传感器1012与疫苗瓶104之间的水平距离不大于4mm。

所述上液位传感器1011和下液位传感器1012在竖直方向上的距离，是根据疫苗瓶104的标准灌装量、疫苗瓶104的水平截面面积和对灌装量的精确度要求确定的。

其中，4mm是本申请实施例中所采用的电容式液位传感器的最大标定检测距离，实际中，所述上液位传感器1011和下液位传感器1012与疫苗瓶104之间的水平距离可以是3mm、2mm、1mm等。所述电容式液位传感器与疫苗瓶104在不接触、不影响疫苗瓶104通行的前提下，所述电容式液位传感器与疫苗瓶104之间的水平距离越小，则电容式液位传感器的检测效果越好。为了能够使电容式液位传感器与疫苗瓶104之间的水平距离足够小，且疫苗瓶104与电容式液位传感器不接触，除了图1中所示的螺旋输送机构外，优选采用如图4所示的输送带，所述疫苗瓶104在输送带上运输时更加平稳，晃动幅度小，电容式液位传感器与疫苗瓶104之间的水平距离能够达到1mm之近，检测效果更佳。

这里，所述上液位指标和下液位指标为所述上液位高度信号和下液位高度信号的值，例如当上、下液位高度信号为电压信号时，所述上、下液位指标即为电压值；当上、下液位高度信号为电流信号时，所述上、下液位指标即为电流值。

具体的，本申请实施例中，所述上液位指标和下液位指标均为电流值。本申请实施例中，所述电容式液位传感器所输出的电流的范围是0.1-1.5MA，PLC通过此范围的电流值来判断检测区域中的液体存在与否，或者是液位检测液位处有无液体，从而确定液位实际高度(除去液体凹面边缘)。

这里，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶104上检测区域中的液体量，所述上检测区域为目标上液位附近的一个区域，具体的，所述上检测区域为电容式液位传感器的电场与所述疫苗瓶104的目标上液位处重合的区域；所述下液位高度信号表征所述疫苗瓶104下检测区域中的液体量，所述下检测区域为目标下液位附近的一个区域，具体的，所述下检测区域为所述电容式液位传感器的电场与所述疫苗瓶104的目标下液位处重合的区域；

若所述疫苗瓶104中疫苗灌装过量(即液位超过所述目标上液位)，则该检测区域中的液体量则会过量，因此，反过来说，判断所述上液位指标是否满足预设第一阈值，即可判断所述疫苗瓶104中疫苗是否灌装过量；同理，若所述疫苗瓶104中疫苗灌装缺量(即液位低于所述目标下液位)，则该检测区域中的液体量则会缺量，因此，反过来说，判断所述下液位指标是否满足预设第二阈值，即可判断所述疫苗瓶104中疫苗是否灌装缺量。

也就是说，所述电容液位传感器的实际电容随检测区域中的疫苗灌装量而变化，所述控制器102所采集的上液位高度信号和下液位高度信号(本申请实施例中为电流信号)的值与所述电容液位传感器的实际电容相关，此过程中，疫苗的性质不会受到可见光、红外线、超声波等因素的影响，最大程度的保证了疫苗的性质。

本申请实施例中，为了能够剔除异常的疫苗瓶104，如图3所示，所述检测系统还包括第二定位传感器107，所述第二定位传感器107，设置于所述剔除机构103的剔除工位处，所述第二定位传感器107与所述控制器电连接；

所述第二定位传感器107，用于检测所述剔除工位处是否有疫苗瓶104，若有，则向所述控制器102发送第二定位信号，以使所述控制器102根据所述第二定位信号的数量和异常的疫苗瓶104对应的第一定位信号，确定异常的疫苗瓶104到达剔除工位，并控制剔除机构103剔除异常的疫苗瓶104。

所述控制器102控制剔除机构103剔除异常的疫苗瓶104的工作原理如下：所述控制器102根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断出疫苗瓶104中的灌装量超量或缺量时，确定该疫苗瓶104为异常的疫苗瓶104。所述异常的疫苗瓶104继续在所述运输机构上移动，当到达所述剔除机构103的剔除工位时，所述控制器102向剔除机构103发送一剔除信号，所述剔除机构103接收到所述剔除信号后，剔除所述异常的疫苗瓶104。

所述控制器102判断所述异常的疫苗瓶104是否到达剔除工位的原理如下：所述输送装置的结构决定了所述剔除工位和检测工位之间的工位数(例如间隔16个工位)，在疫苗瓶104的灌装过程中，每一工位上有一疫苗瓶104。每当疫苗瓶104经过所述剔除工位时，所述第二定位传感器107向所述控制器102发送一第二定位信号，所述控制器102在检测到异常的疫苗瓶104后，对所述第二定位信号进行计数，当达到预设数目时，即可确定所述异常的疫苗瓶104到达剔除工位。

基于此，所述控制器102还可以计数所述第一定位信号的个数、第二定位信号的个数，得到正常疫苗瓶104的个数、异常疫苗瓶104的个数、疫苗瓶104的总个数等数据。

本申请实施例中，所述控制器102采用PLC。PLC可以为西门子S7-200XP。

具体的，本申请实施例中的第二定位传感器107同样可以为触发电眼、光电开关等等。

控制器102针对检测工位处的疫苗瓶104进行计数的原理如下：当疫苗瓶104进入检测工位时，触发电眼检测到疫苗瓶104(本申请实施例中以第一定位传感器106为触发电眼为例说明计数原理)，并向PLC输入一个高电平信号(本申请实施例中以控制器102为PLC为例说明计数原理)，此时PLC触发计数程序开始计数，与此同时，液位传感器组101对疫苗瓶104内液体进行检测，PLC对疫苗瓶104的不同类型的检测结果进行计数，检测结果的类型包括：正常(下液位传感器1012检测到液位，上液位传感器1011没有信号输出)、异常(下液位传感器1012与上液位传感器1011都没有检测到液体，空瓶；下液位传感器1012和上液位传感器1011都检测到液体，超装量)。

控制器102针对剔除工位处的疫苗瓶104进行计数的原理如下：综合剔除工位处的触发电眼和上、下液位传感器1012的检测结果，对剔除信号进行计数；例如：剔除工位处的触发电眼发送的第二定位信号的计数1-10，假设根据上、下液位传感器1012的检测结果，其中第2是空瓶，第3是超装量，则将第2和第3作为剔除信号进行计数，其他计数为正常放行至后段包装的疫苗瓶104。这里，所述检测系统中还设置一显示屏，以在所述显示屏中显示根据第一定位信号计数得到的疫苗瓶104的总个数、根据上、下液位传感器1012的检测结果计数得到的异常疫苗瓶104的个数等数据。在对本申请所述检测系统进行测试的过程中，从所述灌装量检测系统的测试数据来看，检测结果数据与静态电子称检测结果数据一致；另一方面，本申请所述检测系统填补了设备和灌装人员无法检出的半瓶、空瓶汇入后段包装的问题，杜绝了使用疫苗客户投诉问题。(有些灌装生产线依靠人工肉眼观测、以及定时对灌装量进行抽样检测等方法检测灌装量是否异常，不足以保证整批疫苗不会出现不足量、空瓶问题发生)。

所述第二定位传感器107的设置，能够准确、实时的检测所述剔除工位处有无疫苗瓶104，以使所述控制器102准确的确定剔除机构103动作的时机。

同样需要特别注意的是，第二定位传感器107的检测信号朝向所述疫苗瓶104的瓶口，以使所述第二定位传感器107所发出的检测信号作用于所述疫苗瓶104的瓶口，尽量避免检测信号这一外部影响因素对疫苗瓶104中疫苗的影响。

在使用所述检测系统对所述疫苗瓶104中的灌装量进行检测之前，需要先安装所述检测系统中的上液位传感器1011、下液位传感器1012、第一定位传感器106和第二定位传感器107等。

由于要检测疫苗瓶104的目标上液位处和目标下液位处是否有疫苗，需要合理设置电容式液位传感器的检测区域，以及上、下两个电容式液位传感器之间的距离，以使上液位传感器1011精确的采集目标上液位处的液体高度信号，下液位传感器1012精确的采集目标下液位处的液体高度信号。

因此，在安装所述检测系统时，必须调整所述上、下两个电容式液位传感器在竖直方向上和水平方向上的位置，基于此，所述检测系统还可以包括所述第一位置调整机构；

所述第一位置调整机构，用于固定连接所述液位传感器组101和所述输送机构105，还用于调整所述液位传感器组101与所述疫苗瓶104之间的水平距离、调整所述液位传感器组101在竖直方向上的高度、分别调整所述液位传感器组101中不同的液位传感器的位置。

同样的，由于对所述第一定位传感器106与所述疫苗瓶104之间的相对位置也有要求，所述检测系统也可以单独包括所述第二位置调整机构；所述第二位置调整机构，用于固定连接所述第一定位传感器106和所述输送机构105，还用于调整所述第一定位传感器106与所述疫苗瓶104之间的水平距离、调整所述第一定位传感器106在竖直方向上的高度。

由于所述第一定位传感器106和上液位传感器1011、下液位传感器1012均设置在所述检测工位处，因此，还可以根据实际工作过程中的具体组件调整需求，将所述第一位置调整机构和所述第二位置调整机构进行合理的整合，以简化安装步骤。

本申请实施例中，如图2和图5所示，具体设置一安装支架，在所述安装支架中，第一位置调整机构和第二位置调整机构共用一个竖直调整组件109，以同时调整第一定位传感器106和液位传感器组101在竖直方向上的高度；具体的，所述安装支架包括底座108、竖直调整组件109、第一连接件111和第二连接件110；所述底座108与所述输送装置在检测工位处的机架固定连接，所述竖直调整装置固定设置于所述底座108上，并带动所述第一连接件111和第二连接件110上下移动；所述第二连接件110连接所述第一定位传感器106，并带动所述第一定位传感器106沿水平方向移动；所述第一连接件111连接所述上液位传感器1011和下液位传感器1012，并带动所述上液位传感器1011和下液位传感器1012沿水平方向、上下方向移动；所述水平方向为靠近或远离所述疫苗瓶104的方向，也即图2中的左右方向。

换句话说，本实施例中使用第一位置调整机构和第二调整机构所共用的竖直调整组件109将第一定位传感器106和液位传感器组101调整至合适的高度后，再通过第一位置调整机构中的第一连接件111精细调整上液位传感器1011和下液位传感器1012的高度和水平位置，通过第二位置调整机构中第二连接件110连接所述第一定位传感器106的水平位置。

由于本申请实施例中，所述上、下液位传感器1012之间的间隔不大于1mm，而且所述上、下液位传感器1012与所述疫苗瓶104之间的距离也必须严格控制，在不接触的前提下越近越好，因此，仅仅通过所述竖直调整组件109的粗调，不能使所述上液位传感器1011和下液位传感器1012分别精确的对准目标液位；因此，设置第一连接件111精细调节液位传感器组101中每个液位传感器的竖直高度和与疫苗瓶104之间的水平距离。

具体的，本申请实施例中，所述竖直调整组件109包括丝杠1091、调整板1092；所述丝杠1091下端部与所述底座108固定连接，所述丝杠1091的滑块和所述调整板1092固定连接，以随着丝杠1091的转动带动所述调整板1092上下移动。

所述第二连接件110设置在所述调整板1092的水平部上，并能够沿所述调整板1092的水平部上的长腰孔左右移动，以调整所述第二连接件110在左右方向的位置，从而调整第一定位传感器106与所述疫苗瓶104之间的水平距离。

具体的，所述第一定位传感器106倾斜的设置在所述第二连接件110上，以使第一定位传感器106所发送的检测信号对准疫苗瓶104的瓶口。

所述第一连接件111设置在所述调整板1092的竖直部上，并能够沿所述调整板1092的竖直部的长腰孔上下移动、左右移动，以调整所述第一连接件111在上下方向的位置，从而调整上液位传感器1011、下液位传感器1012与所述疫苗瓶104之间的水平距离；还可以调整上液位传感器1011、下液位传感器1012在竖直方向的位置，从而调整上液位传感器1011、下液位传感器1012之间的距离。

具体的，所述第一连接件111为两个螺栓，每一螺栓连接一液位传感器。所述螺栓既能沿长腰孔上下移动，也能够左右移动。

本申请中，所述上、下液位传感器1012在竖直方向的位置调整过程如下：因为对于疫苗瓶104的中疫苗灌装量的精度要求时可以轻微超量、不可缺量，因此，先通过精密的电子称，确定灌装量正好为目标灌装量的样本疫苗瓶104；将所述样本疫苗瓶104放置于检测工位处，旋转竖直调整组件109中的旋钮，粗调液位传感器组101的在竖直方向上的，再通过第一连接件111调整下液位传感器1012的位置，使得所述下液位传感器1012正对样本疫苗瓶104的液位，且与疫苗瓶104之间的水平距离合适，刚好能够采集到液位信号；在根据对疫苗瓶104灌装量的精确度要求，确定上液位传感器1011和下液位传感器1012之间的距离，并通过第一连接件111调整上液位传感器1011至合适的位置处。

如图6所示，本申请实施例还提供一种疫苗瓶灌装量检测方法，应用于疫苗瓶灌装量检测系统，所述检测系统包括输送机构、设置在输送机构上的剔除机构、液位传感器组和控制器；所述检测方法包括：

S601、所述控制器在检测到疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位时，向所述液位传感器组发送采集信号；

S602、所述液位传感器组在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器；

S603、所述控制器在接收到所述液位高度信号后，根据所述液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断所述疫苗瓶是否正常，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

在一些实施例中，所述检测方法还包括：回收所述异常的疫苗瓶中的疫苗，并重新灌装；重新灌装的疫苗瓶通过静态电子秤检测其灌装量是否正常。

所述的检测方法中，所述检测系统还包括第一定位传感器；

所述第一定位传感器检测所述检测工位处有无疫苗瓶，若有，则向所述控制器发送第一定位信号，以使所述控制器根据所述第一定位信号确定疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位。

所述的检测方法中，所述检测系统还包括第二定位传感器；

所述第二定位传感器检测所述剔除工位处是否有疫苗瓶，若有，则向所述控制器发送第二定位信号，以使所述控制器根据所述第二定位信号的数量和异常的疫苗瓶对应的第一定位信号，确定异常的疫苗瓶到达剔除工位，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

本申请实施例所述的检测方法中，优选的，所述液位传感器组包括上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器和下液位传感器均与所述控制器电连接；

所述液位传感器组在接收到所述采集信号后，所述上液位传感器和下液位传感器分别采集检测工位处的疫苗瓶中上液位高度信号和下液位高度信号，并将所述上液位高度信号和下液位高度信号发送至所述控制器；

所述控制器在接收到所述上液位高度信号和下液位高度信号后，根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断疫苗瓶是否正常；其中，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶上检测区域中的液体量；下液位高度信号表征所述疫苗瓶下检测区域中的液体量。

本申请实施例所述的检测方法中，所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶是否正常，包括：

所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号分别确定上液位指标和下液位指标；

所述控制器分别判断所述上液位指标是否满足预设第一阈值，所述下液位指标是否满足预设第二阈值，其中，若所述上液位指标不满足预设第一阈值，下液位指标满足预设第二阈值，则疫苗瓶正常；若所述下液位高度信号不满足预设第二阈值，则疫苗瓶缺量；若所述上液位高度信号满足预设第一阈值，则疫苗瓶超量。

本申请实施例所述的检测方法中，所述检测系统还包括所述第一位置调整机构；

在开始灌装量检测之前，通过所述第一位置调整机构，调整所述液位传感器组与所述疫苗瓶之间的水平距离、调整所述液位传感器组在竖直方向上的高度、分别调整所述液位传感器组中不同的液位传感器的位置。

本申请实施例所述的检测方法中，所述检测系统还包括所述第二位置调整机构；

在开始灌装量检测之前，通过所述第二位置调整机构，调整所述第一定位传感器与所述疫苗瓶之间的水平距离、调整所述第一定位传感器在竖直方向上的高度。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行所述的疫苗瓶灌装量检测方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，平台服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，包括输送机构、剔除机构、液位传感器组和控制器；所述液位传感器组与所述控制器电连接，所述控制器的信号输出端连接所述剔除机构的信号输入端；所述液位传感器组设置于所述输送机构的检测工位处；

所述控制器，用于在检测到疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位时，向所述液位传感器组发送采集信号；

所述液位传感器组，用于在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器；

所述控制器，还用于在接收到所述液位高度信号后，根据所述液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断所述疫苗瓶是否正常，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

2.根据权利要求1所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，

所述检测系统还包括第一定位传感器，所述第一定位传感器，设置于所述输送机构的检测工位处，所述第一定位传感器与所述控制器电连接；

所述第一定位传感器，用于检测所述检测工位处有无疫苗瓶，若有，则向所述控制器发送第一定位信号，以使所述控制器根据所述第一定位信号确定疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位。

3.根据权利要求2所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，

所述检测系统还包括第二定位传感器，所述第二定位传感器，设置于所述剔除机构的剔除工位处，所述第二定位传感器与所述控制器电连接；

所述第二定位传感器，用于检测剔除工位处是否有疫苗瓶，若有，则向所述控制器发送第二定位信号，以使所述控制器根据所述第二定位信号的数量和异常的疫苗瓶对应的第一定位信号，确定异常的疫苗瓶到达剔除工位，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶。

4.根据权利要求1所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，所述液位传感器组包括上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器和下液位传感器均与所述控制器电连接；

所述上液位传感器和下液位传感器，分别用于采集检测工位处的疫苗瓶中上液位高度信号和下液位高度信号，并将所述上液位高度信号和下液位高度信号发送至所述控制器，以使所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶是否正常；其中，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶上检测区域中的液体量；下液位高度信号表征所述疫苗瓶下检测区域中的液体量。

5.根据权利要求4所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，所述上液位传感器和下液位传感器均采用电容式液位传感器；优选的，所述上液位传感器和下液位传感器在竖直方向上的距离不大于1mm；所述上液位传感器和下液位传感器与疫苗瓶之间的水平距离不大于4mm。

6.根据权利要求4所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶是否正常，包括：

所述控制器根据所述上液位高度信号和下液位高度信号分别确定上液位指标和下液位指标；

所述控制器分别判断所述上液位指标是否满足预设第一阈值，所述下液位指标是否满足预设第二阈值，其中，若所述上液位指标不满足预设第一阈值，下液位指标满足预设第二阈值，则疫苗瓶正常；若所述下液位高度信号不满足预设第二阈值，则疫苗瓶缺量；若所述上液位高度信号满足预设第一阈值，则疫苗瓶超量。

7.根据权利要求1所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括第一位置调整机构；

所述第一位置调整机构，用于固定连接所述液位传感器组和所述输送机构，还用于调整所述液位传感器组与所述疫苗瓶之间的水平距离、调整所述液位传感器组在竖直方向上的高度、分别调整所述液位传感器组中不同的液位传感器的位置。

8.根据权利要求2所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括第二位置调整机构；

所述第二位置调整机构，用于固定连接所述第一定位传感器和所述输送机构，还用于调整所述第一定位传感器与所述疫苗瓶之间的水平距离、调整所述第一定位传感器在竖直方向上的高度。

9.根据权利要求3所述的疫苗瓶灌装量检测系统，其特征在于，所述第一定位传感器和所述第二定位传感器的检测信号朝向所述疫苗瓶的瓶口。

10.一种疫苗瓶灌装量检测方法，其特征在于，应用于疫苗瓶灌装量检测系统，所述检测系统包括输送机构、剔除机构、液位传感器组和控制器；所述检测方法包括：

所述控制器在检测到疫苗瓶到达所述输送机构的检测工位时，向所述液位传感器组发送采集信号；

所述液位传感器组在接收到所述采集信号后，采集检测工位处的疫苗瓶中液位高度信号，并将所述液位高度信号发送至所述控制器；

所述控制器在接收到所述液位高度信号后，根据所述液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断所述疫苗瓶是否正常，并控制剔除机构剔除异常的疫苗瓶；

优选的，所述液位传感器组包括上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器和下液位传感器均与所述控制器电连接；所述液位传感器组在接收到所述采集信号后，所述上液位传感器和下液位传感器分别采集检测工位处的疫苗瓶中上液位高度信号和下液位高度信号，并将所述上液位高度信号和下液位高度信号发送至所述控制器；所述控制器在接收到所述上液位高度信号和下液位高度信号后，根据所述上液位高度信号和下液位高度信号判断疫苗瓶中的液位高度是否在预设高度范围之内，以判断疫苗瓶是否正常；其中，所述上液位高度信号表征所述疫苗瓶上检测区域中的液体量；下液位高度信号表征所述疫苗瓶下检测区域中的液体量。

Images