CN204286713U - 一种啤酒瓶密封性检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及酒类生产及包装技术领域，具体涉及一种啤酒瓶密封性检测装置。一种啤酒瓶密封性检测装置，包括用于放置待检瓶体的支架主体，支架主体的顶端设有一用于放置检测装置的夹持部，夹持部上设有检测装置，检测装置包括一产生激振信号并接受其反馈信号的激振信号收发装置，激振信号收发装置包括信号接收部和信号发射部；信号接收部的接收面朝下正对下方经过的瓶体的瓶盖。由于采用上述技术方案，本实用新型通过设计新型电磁铁配合高效数据采集卡和上位机，实现了对于酒类灌装密封性的检测，高效稳定，检测速度可以达到180000瓶/小时，检测精度远高于人工作业，可以替代传统人工检测作业方式，使生产线效率得到有效提高。

Description

一种啤酒瓶密封性检测装置

技术领域

本实用新型涉及酒类生产及包装技术领域，具体涉及一种啤酒瓶密封性检测装置。

背景技术

啤酒瓶在装料后的封装过程中，由于瓶口、瓶盖或者封装设备存在的质量问题容易导致在封口完成后，成品啤酒瓶存在漏气的现象，影响啤酒的运输和储存，漏气后的产品如果流入市场，存在影响人体健康的安全隐患。国外有较为成熟的成套检测设备，但是价格昂贵，体积庞大。目前国内的小中型生产企业普遍使用人工目视的检测方法，该方法不仅落后，而且受限于作业人员的素质和细心程度而导致检测结果参差不齐，尤其是，作业人员会产生疲惫和劳累，容易因此导致漏检和误检。人工作业效率极为低下，导致整个生产线的生产效率被拉低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种啤酒瓶密封性检测装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种啤酒瓶密封性检测装置，包括用于放置待检瓶体的检测工位，所述检测工位位于生产线流水线输送机上，其特征在于，所述检测工位的一侧设有一支架主体，其顶端设有一用于放置检测装置的夹持部，所述夹持部上设有一检测装置，所述检测装置连接上位机；

所述检测装置包括一产生激振信号并接受其反馈信号的激振信号收发装置，所述激振信号收发装置包括信号接收部和信号发射部；

所述信号接收部的接收面朝下正对下方位于检测工位上的瓶体的瓶盖。

所述夹持部采用一可在所述支架主体上作升降运动的夹持部，以便调整激振信号收发装置的信号接收面与下方经过的瓶体的瓶盖之间的距离，可以应对各种高度规格的瓶体检测；

所述激振信号收发装置的信号接收面与瓶盖的距离为3mm～20mm，优选7mm。

所述激振信号收发装置的信号接收部采用拾音器制成，所述拾音器的拾音面朝下正对下方经过且位于检测工位上的瓶体的瓶盖，所述拾音器外设有电磁铁作为所述信号发射部，所述电磁铁由圆筒状结构的铁芯和绕制与铁芯外壁且具有一定厚度的线圈绕组组成，电磁铁在通电与断电瞬间产生巨大的磁通变化，与瓶盖相互作用，使其产生声学震动，通过拾音器接收后分析振动信号来判断瓶盖的密封性是否完好。

本实用新型设置于酒类生产流水线上时，使用接近开关动态测量啤酒瓶移动的速度，利用瓶体落入接近开关检测区域开始至离开检测区域的时间与瓶体的直径，来计算出瓶体的运行速度，将所述接近开关设置于流水线输送机的一侧，使其感应面对准流水线上的瓶体且与瓶颈处于同一水平面内，所述接近开关的感应面距离瓶颈的直线距离设置在4mm～30mm之间，优选10mm，以便在确保接近开关的工作精度不变的基础上避免其与瓶体接触；

接近开关的信号输出端连接上位机，测出瓶体速度后由上位机确定电铁通断电的开始和结束时间，以确保信号作用区正好位于处于检测工位的瓶体的瓶盖上。

输送机的理论运行速度是恒定的，但实际的输送速度存在小幅波动的情况，源于电压不稳定或者机械的磨损等原因，而检测密封性的设备的探测面较窄，因此即便是小幅的速度波动都可能造成瓶体定位不准。本实用新型通过设置接近开关来检测瓶体的移动速度，弥补了这一情况带来的定位缺陷，避免瓶体提前或者滞后到达，以防止因此导致的检测失败。

所述接近开关在瓶体输运的流水线上位于所述激振信号收发装置之前，且与所述激振信号收发装置之间的距离为40mm～120mm。

所述接近开关采用反射式光电传感器或者电容式接近开关。

所述拾音器通过拾音器信号线连接上位机。

所述拾音器信号线采用单屏蔽镀银同轴电缆，直径为1.5mm～4mm，优选2mm，以便确保信号传输的精确度。

所述电磁铁的铁芯的圆筒状结构的内径为7.8mm～8.8mm，壁厚4mm～8mm，优选5mm，以便确保电磁铁通断电时磁力变化足够快。

所述电磁铁的线圈绕组采用纯铜线材绕制而成，抽去铁芯后的线圈绕组整体为一圆筒状结构，其内径18mm～25mm，优选21mm；外径40mm～60mm，优选54mm；线圈绕组的高度为40mm～60mm，优选50mm，且该高度小于铁芯高度。

所述绕组的线径为0.45mm～0.75mm，优选0.64mm。

所述绕组的输入电压为18V～60V，优选38V。

所述绕组的通电持续时间为2ms～3000ms，优选10ms。

实验表明，采用上述尺寸规格的电磁铁后，当电磁铁通电时间在10毫秒，占空比0.15时，不会导致磁铁发热，产生的吸力足够强，马口铁盖发出的声音也足够响。

本实用新型通过设计圆筒状结构的电磁铁产生电磁脉冲配合拾音器来实现对瓶盖的声学检测，瓶盖受激后发出的声音与瓶内压强存在对应关系，封装合格的啤酒瓶瓶体的马口铁瓶盖受激发出的声音频率在7200Hz以上，一旦瓶体漏气，形成一个低压，声音的震动频率将降低。将7200Hz作为漏气与合格的标准。声音频率将低于7200Hz，以此作为上位机判断基准。不同的声学特征可以辨识不同封装情况下各种瓶盖的状况，以此来判断瓶盖的密封性。

所述电磁铁通过一产生脉冲电压的直流控制电路连接电源。

所述直流控制电路的输出电压为0V～60V，输出电流为0～5A，方波频率为16Hz～200Hz。

所述直流控制电路的控制端连接上位机，以便通过上位机控制直流控制电路的输出。

所述上位机采用PC机或者DSP，优选PC机。

所述拾音器通过一数据采集卡连接上位机，所述数据采集卡优选采用NI数据采集卡。

所述NI数据采集卡优选采用NI4472采集卡或者NI4474采集卡。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型通过设计新型电磁铁配合高效数据采集卡和上位机，实现了对于酒类灌装密封性的检测，高效稳定，检测速度可以达到180000瓶/小时，检测精度远高于人工作业，可以替代传统人工检测作业方式，使生产线效率得到有效提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型整体布局的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1、图2，一种啤酒瓶密封性检测装置，设置于流水线输送机5上的检测工位4，检测工位4的一侧设有支架主体1，支架主体1的顶端设有用于放置检测装置的夹持部，夹持部上设有检测装置，检测装置连接上位机后向上位机反馈检测情况。流水线输送机5的一侧设有接近开关6，使用接近开关6动态测量瓶体3移动的速度，利用瓶体3落入接近开关6的检测区域开始至离开检测区域的时间与瓶体3的直径，来计算出瓶体3的移动速度，将接近开关6设置于流水线输送机5的一侧，使其感应面对准流水线上的瓶体3且与瓶颈处于同一水平面内，接近开关6的感应面距离瓶颈的直线距离设置在4mm～30mm之间，优选10mm，以便在确保开关工作精度的前提下避免其与瓶体3接触；接近开关6的信号输出端连接上位机，测出瓶体3速度后由上位机确定检测装置的通断电的开始和结束时间，以确保信号作用区正好位于处于检测工位4的瓶体3的瓶盖上。接近开关6在瓶体3输运的流水线上位于检测装置之前，且与检测装置之间的距离为40mm～120mm。接近开关6采用反射式光电传感器或者电容式接近开关。

检测装置包括产生激振信号并接受其反馈信号的激振信号收发装置。夹持部可在支架主体1上作升降运动，以便调整激振信号收发装置的信号接收面与下方经过的瓶体3的瓶盖之间的距离，可以应对各种规格的瓶体检测； 激振信号收发装置的信号接收面与瓶盖的距离为3mm～20mm，优选7mm。

激振信号收发装置包括信号接收部和信号发射部，信号接收部采用拾音器202制成，拾音器202的拾音面朝下正对下方经过的瓶体3的瓶盖，拾音器202的外部设有电磁铁201，电磁铁201为信号发射部，其由圆筒状结构的铁芯和绕制与铁芯外壁的线圈绕组组成，电磁铁201工作时发出一定频率的电磁脉冲，通电与断电瞬间产生巨大的磁通变化，与酒瓶盖相互作用，使其产生声学震动，通过拾音器202接收后传输给上位机来分析振动信号，以此判断瓶盖的密封性是否完好。拾音器202通过拾音器信号线2021连接上位机。拾音器信号线2021采用单屏蔽镀银同轴电缆，直径为1.5mm～4mm，以便确保信号传输的精确度。电磁铁201的铁芯的圆筒状结构的内径为7.8mm～8.8mm，铁芯壁厚4mm～8mm，以便确保电磁铁通断电时磁力变化足够快。电磁铁201的线圈绕组采用铜质材质制成的线材绕制而成，线径为0.45mm～0.75mm。线圈绕组在抽去铁芯后为一圆筒状结构，其内径18mm～25mm；外径40mm～60mm；线圈绕组的高度为40mm～60mm，小于铁芯高度。绕组的输入电压为18V～60V。绕组的通电持续时间为2ms～3000ms。实验表明，采用上述尺寸规格的电磁铁后，当电磁铁通电时间在10毫秒，占空比0.15时，不会导致磁铁发热，产生的吸力足够强，马口铁盖发出的声音也足够响。电磁铁201通过一产生脉冲电压的直流控制电路连接电源，直流控制电路的控制端连接上位机，以便通过上位机控制直流控制电路的输出，直流控制电路的输出电压为0V～60V，输出电流为0～5A，方波频率为16Hz～200Hz。直流控制电路用于控制脉冲电压的产生和消失。拾音器202通过数据采集卡连接上位机，数据采集卡采用NI4472或者4474数据采集卡。上位机采用PC机或者DSP。

本实用新型通过设计电磁铁产生电磁脉冲配合拾音器来实现对瓶盖的声学检测，瓶盖受激后发出的声音与瓶内压强存在对应关系，封装合格的啤酒瓶瓶体的马口铁瓶盖受激发出的声音频率在7200Hz以上，一旦瓶体漏气，则声音频率将低于7200Hz，以此作为上位机判断基准。不同的声学特征可以辨识不同封装情况下各种瓶盖的状况，以此来判断瓶盖的密封性。

本实用新型的实施例可采用如下方案构建：上位机采用PC机；拾音器 202采用北京声望公司出品的MP201；数据采集卡采用NI4472采集卡；电磁铁201的结构参数为：铁芯内径为7.8mm～8.8mm，壁厚5mm，绕组线圈内经21mm、外径54mm，线圈高度50mm，绕组的线径为0.64mm，绕组的输入电压为38V，绕组的通电持续时间为10ms；拾音器信号线2021直径为2mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种啤酒瓶密封性检测装置，包括用于放置待检瓶体的检测工位，所述检测工位位于生产线的流水线输送机上，其特征在于，所述检测工位的一侧设有一支架主体，其顶端设有一用于放置检测装置的夹持部，所述夹持部上设有一检测装置，所述检测装置连接上位机；

所述检测装置包括一产生激振信号并接受其反馈信号的激振信号收发装置，所述激振信号收发装置包括信号接收部和信号发射部；

所述信号接收部的接收面朝下正对下方位于检测工位上的瓶体的瓶盖。

2.根据权利要求1所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述夹持部采用一可在所述支架主体上作升降运动的夹持部，所述激振信号收发装置的信号接收面与瓶盖的距离为3mm～20mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述激振信号收发装置的信号接收部采用拾音器制成，所述拾音器的拾音面朝下正对下方经过且位于检测工位上的瓶体的瓶盖，所述拾音器外设有电磁铁作为所述信号发射部，所述电磁铁由圆筒状结构的铁芯和绕制与铁芯外壁且具有一定厚度的线圈绕组组成。

4.根据权利要求3所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，流水线输送机的一侧设有接近开关，其感应面对准流水线输送机上的瓶体且与瓶颈处于同一水平面内；

所述接近开关的感应面距离瓶颈的直线距离设置在4mm～30mm之间；

所述接近开关的信号输出端连接上位机；

所述接近开关在瓶体输运的流水线上位于所述激振信号收发装置之前，且与所述激振信号收发装置之间的距离为40mm～120mm。

5.根据权利要求4所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述接近开关采用反射式光电传感器或者电容式接近开关。

6.根据权利要求3所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述拾音器通过拾音器信号线连接上位机，所述拾音器信号线采用单屏蔽镀银同轴电缆，直径为1.5mm～4mm。

7.根据权利要求3所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述电磁铁的铁芯的圆筒状结构的内径为7.8mm～8.8mm，壁厚4mm～8mm；

所述电磁铁的线圈绕组采用纯铜线材绕制而成，抽去铁芯后的线圈绕组整体为一圆筒状结构，其内径18mm～25mm，外径40mm～60mm，线圈绕组的高度为40mm～60mm，且该高度小于铁芯高度；

所述绕组的线径为0.45mm～0.75mm；

所述绕组的输入电压为18V～60V；

所述绕组的通电持续时间为2ms～3000ms。

8.根据权利要求3所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述电磁铁通过一产生脉冲电压的直流控制电路连接电源；

所述直流控制电路的输出电压为0V～60V，输出电流为0～5A，方波频率为16Hz～200Hz；

所述直流控制电路的控制端连接上位机，以便通过上位机控制直流控制电路的输出；

所述上位机采用PC机或者DSP。

9.根据权利要求3所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述拾音器通过一数据采集卡连接上位机。

10.根据权利要求9所述的一种啤酒瓶密封性检测装置，其特征在于，所述数据采集卡采用NI4472采集卡或者NI4474采集卡。