CN202411009U - 一种在线容器密封性检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在线容器密封性检测装置，容器的一面设置相机，在相机的对面设置液位检测光源，抬升器安装在链道两侧，抬升器控制挤压器升降，位置传感器设置在容器一侧，空瓶剔除机构包括剔除传感器和剔除器，相机对容器内液位进行图像采集。本实用新型通过对检测容器挤压前和挤压后液位的变化，来判断产品是否合格，并对泄漏产品进行在线剔除，检测效率高，提高了产品的生产效率。

Description

一种在线容器密封性检测装置

技术领域

本实用新型属于生产线自动检测技术领域，尤其是涉及一种在线容器密封性检测装置。

背景技术

聚酯是以PET 为代表的热塑性饱和聚酯的总称，包括PBT、PEN、PCT及其共聚物，在包装领域中，聚酯尤以包装容器的发展最引人注目，现在已有20%以上的PET 用于包装材料，且呈逐年上升的趋势。随着国民经济的不断发展，人们的消费观念不断发生变化，对碳酸饮料的消费需求也越来越高。然而，由于在PET瓶装等饮料的灌装过程中，可能由于瓶底缺损、歪盖或者高盖（封盖旋拧未到指定位置）造成产品泄漏，严重影响消费者的身体健康。目前，在饮料等食品行业中，泄漏检测还是依赖人工检测，由于人工检测速度慢，效率低，质量不稳定，严重制约了企业的发展。一些生产厂家为提高产品质量，从美国、德国引进了相应的检测设备，然而，这些设备造价较高，使用条件要求比较苛刻，由于国内灌装线的链道振动比较剧烈，瓶高差别较大，所以检测可靠性并不可靠，误剔除率比较高。国内厂家，例如科之杰仪器有限公司生产的KZJ-SST-2封盖气密性测定仪，适用于完成灌装后的PET封盖密封性检测，虽然能够有效控制包装质量，然而这些设备大多使用图像处理技术，将PET瓶体置入水中加压，通过观察封盖处是否有气体泄漏，以判断产品的密封性。这种技术效果较好，但是不能应用于产品在线检测。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种检测效率高、生产速度快、产品质量稳定可靠的在线容器密封性检测装置。

本实用新型的技术方案是：包括相机、液位检测光源、图像处理器、主控计算机和运动控制系统，容器的一面设置相机，在相机的对面设置液位检测光源，运动控制系统包括控制器和空瓶剔除机构，控制器与空瓶剔除机构连接，控制器具有挤压器、抬升器、位置传感器和编码器，挤压器连接压力传感器，挤压器设置在容器的两侧，并可夹持挤压容器，挤压器与抬升器连接，抬升器安装在链道两侧，抬升器控制挤压器升降，位置传感器设置在容器一侧，并与编码器连接，空瓶剔除机构包括剔除传感器和剔除器，剔除传感器连接剔除器，剔除传感器设置在链道上，相机对容器内液位进行图像采集，相机连接图像处理器，图像处理器连接主控计算机和运动控制系统。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过对检测容器挤压前和挤压后液位的变化，来判断产品是否合格，可对PET瓶等软瓶包装饮料产品的密封性检测，并对泄漏产品进行在线剔除，提高了产品的生产效率，克服了欧美国家类似产品不能解决轨道振动所带来的测量误差影响，检测效率高，生产速度快，产品质量稳定可靠。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的装配示意图；

图3为检测容器的液位变化图。

图中标注说明：1、挤压器，2、相机，3、检测光源， 4、位置传感器，5、图像处理器，6、编码器，7、剔除传感器，8、剔除器，9、容器，10、抬升器，11、链道，12、正常液位线，13、液位上升线。

具体实施方式

从图1所示本实用新型的结构示意图和图2的装配示意图可以看出，本实用新型包括工业相机2、液位检测光源3、图像处理器5、主控计算机和运动控制系统，运动控制系统包括控制器和空瓶剔除机构，控制器包括与链道分离安装的挤压器1、抬升器10、位置传感器4、编码器6等。。位置传感器4设置在容器9一侧，并与编码器6连接，空瓶剔除机构包括剔除传感器7和剔除器8，剔除传感器7连接剔除器8，剔除传感器7设置在链道11上，运动控制系统接收图像处理器5的判断结果信号，并且在指定位置剔除不合格容器。若容器9为透明PET瓶体，则在PET瓶体的一面设置工业相机2，在工业相机2的对面设置液位检测光源3，挤压器1设置在瓶体的两侧，并可夹持挤压瓶体，挤压器1与抬升器10连接，抬升器10安装在链道11两侧，当每个容器经过该检测装置时，挤压器1固定住待测瓶体，抬升器10控制挤压器1升高，将瓶体升高到链道上方1cm高度，以减小链道震动的干扰。液位检测光源对其进行频闪打光，工业相机2进行拍照，工业相机2连接图像处理器5，图像处理器5连接主控计算机和运动控制系统，工业相机2对容器内液位进行图像采集，经过二值化的图像处理，使液面以下部分为黑色，处理液面以上瓶盖以下没有液体的部分为白色，再进行阈值分析处理，确定图像黑白分界线，得到液位高度。其后，使用挤压器1对瓶体加压引起瓶体形变，工业相机记录此时的液位高度，通过压力传感器记录此时瓶体应力，挤压器1采用双皮带挤压器。泄漏产品液位高度则会发生较大明显变化，容器应力也会随着双皮带挤压器的挤压力大小发生明显改变，高度变化或应力变化超过一定阈值则判断为漏气产品。抬升器10将产品放回链道并松开挤压器1，使产品继续沿链道向前行进。若容器9为不透明PET瓶体，检测光源使用扇束x射线发生器，另一面设置x线阵相机取代工业相机以捕捉x射线。具体判断标准阈值的设定，是通过连续无差别试验完成的，人工挑选一定数量的样本，认为是合格品，检测统计合格品的液位变化和压力值分布区间，以确定挠度剔除阈值限，当产品更换瓶形时需要重新标定。

图3为检测容器的液位对比图，当待测容器9受到压力后，由于容器9内外压差的作用，容器9会发生形变。由于正常产品不会发生泄漏，故其内部瓶颈处气体压力变化较小，不能使液位发生明显上升。而且，其内部压力恒定，不会产生非常明显的形变。而由于漏气产品会发生泄漏，其内部瓶颈处气体压力会通过泄漏点被挤出，会使其液位发生明显上升，液位由正常液位线12上升到液位上升线13，而且，其内部压力会发生明显变化，容器9形变比较明显。

本实用新型的工作原理是：当每个容器9经过该装置时，挤压器1固定住待测容器，并控制抬升器10将容器9升高到链道11上方1cm高度，液位检测光源3对其进行频闪打光，工业相机2进行拍照，送图像处理器5处理获知产品液位；其后，使用挤压器1对容器9加压，引起容器9形变，进行再次液位测量，工业相机2记录此时的液位高度，并通过集成于挤压器1上的压力传感器记录此时受压容器对挤压器1的应力；抬升器10将产品放回链道并松开挤压器1，使产品继续沿链道向前行进；运动控制系统接收图像处理器5的判断结果信号，通过位置传感器和编码器确定不合格产品的位置进行剔除。

Claims (3)

1.一种在线容器密封性检测装置，包括相机（2）、液位检测光源（3）、图像处理器（5）、主控计算机和运动控制系统，容器（9）的一面设置相机（2），在相机（2）的对面设置液位检测光源（3），其特征是：所述运动控制系统包括控制器和空瓶剔除机构，控制器与空瓶剔除机构连接，控制器具有挤压器（1）、抬升器（10）、位置传感器（4）和编码器（6），挤压器（1）连接压力传感器，挤压器（1）设置在容器（9）的两侧，并可夹持挤压容器（9），挤压器（9）与抬升器（10）连接，抬升器（10）安装在链道（11）两侧，抬升器（10）控制挤压器（1）升降，位置传感器（4）设置在容器（9）一侧，并与编码器（6）连接，空瓶剔除机构包括剔除传感器（7）和剔除器（8），剔除传感器（7）连接剔除器（8），剔除传感器（7）设置在链道（11）上，相机（2）采集容器（9）内液位图像，相机（2）连接图像处理器（5），图像处理器连接主控计算机和运动控制系统。

2.根据权利要求1所述的在线容器密封性检测装置，其特征是：所述相机（2）为x线阵相机。

3.根据权利要求1所述的在线容器密封性检测装置，其特征是：所述检测光源（3）为扇束x射线发生器。

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