CN210123407U - 自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备，通过样品转移装置将检测样品放上或取出检测分析装置的检测台，定位装置获取检测样品上的检测区域的位置信息，控制装置根据位置信息控制检测分析机构对检测区域进行检测，可实现纺织品上印花涂层中重金属自动在线检测。可帮助生产企业实现自动在线检测，有利于提高产品检测覆盖率，及时了解及控制产品中重金属种类及其含量，降低不合格产品的生产及召回风险，提高企业质量控制能力及效率。

Description

自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备

技术领域

本实用新型涉及在线检测技术领域，特别是涉及一种自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备。

背景技术

在83种金属元素中，比重大于5的金属被称为重金属，约有45种，这些重金属进入人体后，会对人体造成巨大的毒害作用，其中，尤以铅、镉为甚。由于环境及工艺污染，使得重金属在纺织品中含量超标，并通过穿着时与人体的摩擦及汗液等途径进入人体，进而造成毒害作用。

鉴于重金属对人体尤其是儿童的严重危害，国家强制性标准如GB31701-2015《婴幼儿及儿童纺织产品安全技术规范》，将儿童纺织品中的铅、镉2种重金属作为关键安全限量物质，对其含量进行了严格的限定。

目前，铅、镉等重金属含量的检测方法，主要有原子吸收分光光度法、原子荧光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子-质谱联用法等。

在采用这些方法对纺织品中的重金属含量进行检测时，由于标准规定的是只对印花涂层进行检测，所以需要将印花涂层从纺织品上刮下来，再通过微波消解的方法，将重金属溶解到硝酸溶液中后上机检测。该过程操作繁琐，印花涂层与纺织品接触紧密，尤其是一些浆料印花涂层非常薄，很难甚至是无法从纺织品上刮下来，而且在刮取的过程中，纺织品纤维也会混入印花涂层中，造成印花涂层质量难以确定，从而造成重金属难以精确定量；而且，微波消解存在一定的危险性，消解产生的酸性气体和废液会造成资源浪费和环境污染。

该类检测方法操作难度较大、存在一定的危险性，须送样品到专业的质量检测机构，由专业的质量工程师进行检测，不适用于企业内部自检和质量控制。并且，由于送检样品有一定的随机性，检测覆盖率较低，所以存在漏检的可能。为了提高产品检测覆盖率，促进企业即时生产即时检测的在线检测质量控制体系的建立，纺织品中重金属自动在线检测系统的研究开发，迫在眉睫。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备。以解决传统的纺织品中重金属检测方法难以实现自动在线检测的问题。

一种自动在线检测重金属的设备，包括控制装置、样品转移装置、定位装置和检测分析装置，所述控制装置与所述样品转移装置、所述定位装置和所述检测分析装置电性连接以用于控制所述样品转移装置、所述定位装置和所述检测分析装置动作；

所述检测分析装置包括检测台、检测机构以及分析机构，所述检测机构与所述分析机构电性连接，所述样品转移装置用于获取检测样品并将所述检测样品放置在所述检测台上，所述定位装置用于获取放置在所述检测台上的所述检测样品上的检测区域的位置信息，所述控制装置用于根据所述位置信息控制所述检测机构对所述检测区域进行检测获得重金属检测数据，所述分析机构用于对所述重金属检测数据进行分析。

在其中一个实施例中，所述控制装置还用于根据所述检测分析装置的检测分析结果控制所述样品转移装置将所述检测样品从所述检测台上取下并进行分类放置。

在其中一个实施例中，所述定位装置包括图像采集机构以及图像分析机构，所述图像采集机构用于采集放置在所述检测台上的所述检测样品的图像以获得检测样品图像，所述图像分析机构与所述图像采集机构及所述控制装置电性连接，所述图像分析机构通过比对所述检测样品图像和预存的标准样品图像识别出所述检测区域并获取所述检测区域的位置信息。

在其中一个实施例中，所述检测分析装置为XRF分析仪。

在其中一个实施例中，所述样品转移装置为机械手。

在其中一个实施例中，所述样品转移装置包括转移机构和铲子，所述铲子活动连接于所述转移机构，所述转移机构用于带动所述铲子转移位置。

在其中一个实施例中，所述自动在线检测重金属的设备还包括报警器，所述报警器与所述控制装置电性连接，当所述检测分析装置判断所述检测样品不合格时，所述控制装置控制所述报警器报警；

所述检测分析装置用于对所述检测区域进行重金属的定性分析，当所述检测分析装置检测到所述检测区域中含有设定的重金属种类时，所述检测分析装置判断该检测样品不合格；和/或

所述检测分析装置用于对所述检测区域中进行重金属的定量分析，当所述检测区域中重金属含量超过预设值时，所述检测分析装置判断该检测样品不合格。

在其中一个实施例中，所述报警器包括声音报警器和光报警器中的至少一个。

在其中一个实施例中，所述检测样品为纺织品，所述检测区域为所述检测样品上的印花涂层。

一种纺织品生产设备，包括传输装置以及上述任一实施例所述的自动在线检测重金属的设备，所述传输装置用于传输纺织品，所述样品转移装置用于从所述传输装置上获取所述纺织品并将所述纺织品放置在所述检测台上进行检测分析。

与现有方案相比，上述自动在线检测重金属的设备、纺织品生产设备具有以下有益效果：

上述自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备，通过样品转移装置将检测样品放上或取出检测分析装置的检测台，定位装置获取检测样品上的检测区域(如纺织品上的印花涂层)的位置信息，控制装置根据位置信息控制检测机构对检测区域进行检测，可实现纺织品上印花涂层中重金属自动在线检测获得重金属检测数据，分析机构对所述重金属检测数据进行分析。可帮助生产企业实现自动在线检测分析，有利于提高产品检测覆盖率，及时了解及控制产品中重金属种类及其含量，降低不合格产品的生产及召回风险，提高企业质量控制能力及效率。

上述自动在线检测重金属的设备及纺织品生产设备，检测分析装置采用XRF分析仪，具备检测精度高、过程自动化、无需复杂的前处理技术、无污染、检测速度快等优点，可用于对纺织品中的重金属如铅、镉和砷进行定性定量检测的研究。

附图说明

图1为一实施例的自动在线检测重金属的设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一个实施例的自动在线检测重金属的设备100，包括控制装置110、样品转移装置120、检测分析装置130以及定位装置(图未示)。控制装置110分别与样品转移装置120、检测分析装置130以及定位装置电性连接以控制样品转移装置120、检测分析装置130以及定位装置动作。

其中，检测分析装置130包括机座以及设置在机座上的检测台、检测机构以及分析机构。检测机构与分析机构电性连接。检测机构用于对放置在检测台上的检测样品进行扫描检测获得重金属检测数据，分析机构用于对重金属检测数据进行分析。

样品转移装置120用于获取检测样品并将检测样品放置在检测台上。

定位装置用于获取于获取放置在检测台上的检测样品上的检测区域的位置信息，并将位置信息发送至控制装置110。控制装置110用于根据位置信息控制检测机构对检测区域进行检测获得重金属检测数据。分析机构对重金属检测数据进行分析。

上述自动在线检测重金属的设备100可以应用于纺织品中重金属在自动在线检测。

在其中一个示例中，控制装置110还用于根据检测分析装置130的检测分析结果控制样品转移装置120将检测样品从检测台上取下后并进行分类放置。

在其中一个示例中，检测分析装置130为XRF分析仪，其工作原理是照射原子核的X射线能量与原子核的内层电子的能量在同一数量级时，核的内层电子共振吸收射线的辐射能量后发生跃迁，而在内层电子轨道上留下一个空穴，处于高能态的外层电子跳回低能态的空穴，将过剩的能量以X射线的形式放出，所产生的X射线即为代表各元素特征的X射线荧光谱线。

XRF用于物质成分分析，应用范围广，分析范围包括F(9)～U(92)之间的所有元素，完全能够进行重金属包括铅、镉及砷的测定。XRF分析还具有以下优点：以散射线为主构成的本底强度小，谱峰与本底的对比度和分析灵敏度较高；检出限一般可达10^-5-10^-6g/g，对许多元素可测到10^-7-10^-9g/g，用质子激发时，检出限可达10^-12g/g，强度测量的再现性好，完全满足标准中对铅、镉测量精度的要求；操作简便，适合于多种类型的固态和液态物质的测定，并易于实现分析过程的自动化；样品在激发过程中不受破坏，便于进行无损分析；除轻元素外，特征(标识)X射线光谱基本上不受化学键的影响，定量分析中的基体吸收和增强效应较易校正或克服，谱线简单，互相干扰比较少，且易校正或排除。

因此，相比采用原子吸收分光光度法、原子荧光光度法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子-质谱联用法等方法，上述示例采用XRF分析方法，具备检测精度高、过程自动化、无需复杂的前处理技术、无污染、检测速度快等优点，可用于对纺织品中的重金属如铅、镉进行定性定量检测的研究。

在其中一个示例中，定位装置包括图像采集机构以及图像分析机构。图像采集机构用于采集放置在检测台上的检测样品的图像以获得检测样品图像。图像分析机构与图像采集机构电性连接。图像分析机构能够通过比对检测样品图像和预存的标准样品图像识别出检测区域并获取检测区域的位置信息。

在其中一个示例中，检测区域为检测样品上的印花涂层。

在其中一个示例中，样品转移装置120为机械手。在本示例中，样品转移装置120可以设置抓手来抓取纺织品。

如图1所示，在其中一个示例中，样品转移装置120包括转移机构和铲子121，铲子121活动连接于转移机构，铲子121能够在转移机构上移动以灵活变换位置，并且铲子121可转动连接于转移机构，从而能够调节铲子121角度。转移机构用于带动铲子121转移位置。

更具体地，转移机构包括支撑架122、水平移位部件123以及竖直移位部件124。水平移位部件123活动设置在支撑架122上，能够在水平方向上移动。竖直移动部件活动设置在水平移动部件上，能够在竖直方向上运动。通过这样的设置，能够方便灵活调节铲子121的位置。

如图1所示，铲子121有两个，分别设置在竖直移动部件的两侧，并且朝向相背。其中一个铲子121可用于从流水线上获取纺织品后放置在检测台上，另一个可以用于从检测台上取下纺织品。

在其中一个示例中，控制装置110为计算机。

在其中一个示例中，自动在线检测重金属的设备100还包括报警器140，报警器140与控制装置110电性连接。当检测分析装置130判断检测样品不合格时，控制装置110控制报警器140报警。报警器140可以选用声和/或光报警器140。

在其中一个示例中，检测分析装置130对检测区域进行重金属的定性分析，当检测分析装置130检测到检测区域中含有设定的重金属种类(如铅、镉)时，检测分析装置130判断该检测样品不合格。

在其中一个示例中，检测分析装置130对检测样品中重金属进行定量分析，当待检测样品中重金属含量未超过预设值时，检测分析装置130判断该检测样品合格，当待检测样品中重金属含量超过预设值时，检测分析装置130判断该检测样品不合格。

如图1所示，在其中一个示例中，自动在线检测重金属的设备100还包括分类台，分类台上设有及格样品区域和不及格样品区域。样品转移装置将检测样品从检测台上取下后放置在分类台的相应位置。

进一步地，本实用新型还提供一种纺织品生产设备，其包括传输装置以及上述任一示例的自动在线检测重金属的设备100。其中，传输装置用于传输纺织品，自动在线检测重金属的设备100的样品转移装置120用于从传输装置上获取纺织品并将纺织品放置在检测台上进行检测分析。

在其中一个示例中，自动在线检测重金属的设备100设置在传输装置的末端。

进一步地，本实用新型还提供一种自动在线检测重金属的方法，该在线检测方法使用上述任一示例的自动在线检测重金属的设备，自动在线检测重金属的方法包括以下步骤：

步骤1，样品转移装置获取检测样品并将检测样品置于检测台上；

步骤2，定位装置获取放置在检测台上的检测样品上的检测区域的位置信息，并将位置信息发送至控制装置；

步骤3，控制装置根据位置信息控制检测机构对检测区域进行检测获得重金属检测数据；

步骤4，分析机构对重金属检测数据进行分析。

在其中一个示例中，自动在线检测重金属的方法还包括以下步骤：

检测分析装置将检测分析结果发送至控制装置，控制装置根据检测分析结果控制样品转移装置将检测样品从检测台上取下并进行分类放置。

在其中一个示例中，自动在线检测重金属的方法还包括以下步骤：

检测分析装置根据检测分析结果判断检测样品是否合格，如不合格，控制装置控制报警器报警。

在其中一个示例中，检测区域为检测样品上的印花涂层。

以下以一较为具体的示例的自动在线检测重金属的设备的工作流程为例，对本实用新型作进一步说明。

本示例的自动在线检测重金属的设备安装在服装生产传输装置的出口末端的检测平台上。

当服装生产传输装置上的服装产品被制造出来后，控制装置(计算机)根据设置的抽检频率参数控制样品转移装置(机器手)从传输装置上取出服装产品，放置于检测分析装置(XRF分析仪)的检测台上。

定位装置获取于获取放置在检测台上的服装产品上的印花涂层的位置信息，并将位置信息发送至控制装置。

控制装置记录好印花涂层的位置信息后，控制检测分析装置对印花涂层进行扫描检测分析。扫描后的数据通过XRF分析仪自带软件分析后，将扫描结果与扫描图形通过数据线发送给打印机打印出实时检测记录。

检测分析装置对检测样品中重金属进行定量分析，当待检测样品中重金属含量未超过预设值时，检测分析装置判断该检测样品合格，当待检测样品中重金属含量超过预设值时，检测分析装置判断该检测样品不合格。

当服装产品检测合格，控制装置对样品转移装置发送控制指令，将合格服装产品放入合格区域内。当服装产品检测不合格，控制装置对样品转移装置发送控制指令，将不合格服装产品放入不合格区域内隔离并同时控制声光报警器报警，同时控制装置将不合格信息通过光纤上传云数据平台存储记录并发送至企业内部质控部门，质控工作人员收到不合格信息可直接调用现场摄像头查看现场情况并采取相应措施。

本示例的方法检出限≤5mg/kg；方法精密度≤5％。

上述自动在线检测重金属的设备、纺织品生产设备，通过样品转移装置将检测样品放上或取出检测分析装置的检测台，定位装置获取检测样品上的检测区域(如纺织品上的印花涂层)的位置信息，控制装置根据位置信息控制检测机构对检测区域进行检测，可实现纺织品上印花涂层中重金属自动在线检测获得重金属检测数据，分析机构对所述重金属检测数据进行分析。可帮助生产企业实现自动在线检测分析，有利于提高产品检测覆盖率，及时了解及控制产品中重金属种类及其含量，降低不合格产品的生产及召回风险，提高企业质量控制能力及效率。

上述自动在线检测重金属的设备、纺织品生产设备，检测分析装置采用XRF分析仪，具备检测精度高、过程自动化、无需复杂的前处理技术、无污染、检测速度快等优点，可用于对纺织品中的重金属如铅、镉和砷进行定性定量检测的研究。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自动在线检测重金属的设备，其特征在于，包括控制装置、样品转移装置、定位装置和检测分析装置，所述控制装置与所述样品转移装置、所述定位装置和所述检测分析装置电性连接以用于控制所述样品转移装置、所述定位装置和所述检测分析装置动作；

所述检测分析装置包括检测台、检测机构以及分析机构，所述检测机构与所述分析机构电性连接，所述样品转移装置用于获取检测样品并将所述检测样品放置在所述检测台上，所述定位装置用于获取放置在所述检测台上的所述检测样品上的检测区域的位置信息，所述控制装置用于根据所述位置信息控制所述检测机构对所述检测区域进行检测获得重金属检测数据，所述分析机构用于对所述重金属检测数据进行分析。

2.如权利要求1所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述控制装置还用于根据所述检测分析装置的检测分析结果控制所述样品转移装置将所述检测样品从所述检测台上取下并进行分类放置。

3.如权利要求1所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述定位装置包括图像采集机构以及图像分析机构，所述图像采集机构用于采集放置在所述检测台上的所述检测样品的图像以获得检测样品图像，所述图像分析机构与所述图像采集机构及所述控制装置电性连接，所述图像分析机构通过比对所述检测样品图像和预存的标准样品图像识别出所述检测区域并获取所述检测区域的位置信息。

4.如权利要求1所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述检测分析装置为XRF分析仪。

5.如权利要求1所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述样品转移装置为机械手。

6.如权利要求1所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述样品转移装置包括转移机构和铲子，所述铲子活动连接于所述转移机构，所述转移机构用于带动所述铲子转移位置。

7.如权利要求1～6任一项所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述控制装置电性连接，当所述检测分析装置判断所述检测样品不合格时，所述控制装置控制所述报警器报警；

所述检测分析装置用于对所述检测区域进行重金属的定性分析，当所述检测分析装置检测到所述检测区域中含有设定的重金属种类时，所述检测分析装置判断该检测样品不合格；和/或

所述检测分析装置用于对所述检测区域中进行重金属的定量分析，当所述检测区域中重金属含量超过预设值时，所述检测分析装置判断该检测样品不合格。

8.如权利要求7所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述报警器包括声音报警器和光报警器中的至少一个。

9.如权利要求1～6任一项所述的自动在线检测重金属的设备，其特征在于，所述检测样品为纺织品，所述检测区域为所述检测样品上的印花涂层。

10.一种纺织品生产设备，其特征在于，包括传输装置以及如权利要求1～9任一项所述的自动在线检测重金属的设备，所述传输装置用于传输纺织品，所述样品转移装置用于从所述传输装置上获取所述纺织品并将所述纺织品放置在所述检测台上进行检测分析。

Images