一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，包括容器檢測系統(tǒng)和異物檢測系統(tǒng)，所述容器檢測系統(tǒng)包括次瓶分離機構(gòu)及控制部分，所述異物檢測系統(tǒng)包括次品剔除裝置及電氣控制系統(tǒng)；所述電氣控制系統(tǒng)包括PC工控機，所述PC工控機通過路由器連接相機，所述PC工控機與PLC通信，PLC輸出端通過變頻器連接傳送帶電機，PLC輸出端還通過伺服驅(qū)動器連接主輪盤伺服電機和跟蹤拍攝伺服電機，所述光電傳感器連接PLC輸入端，PLC輸出端還連接光源和次品剔除裝置。本實用新型可以代替人眼檢測，可以嵌入其高速生產(chǎn)線上，代替人工完成物料的檢測，對于該企業(yè)降低勞動力，提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。
【專利說明】一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及酒類灌裝領域，具體是一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)主要檢測空瓶瑕疵和液體雜質(zhì)。
[0003]1.容器檢測和液體檢測，容器檢測主要針對國內(nèi)白酒灌裝生產(chǎn)線上玻璃瓶的質(zhì)量檢測，檢測項目包括裂紋，沙眼，表面碰傷，表面噴漆。
[0004]2.容器內(nèi)液體的雜質(zhì)檢測由于其目的是檢查灌裝液體中是否有不溶于水的各種微小物質(zhì)，這些微小物質(zhì)包括玻屑、纖維、毛發(fā)、白塊、鐵屑、蒼蠅等。由于這些微小物質(zhì)摻雜在成品中嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴重危害食品安全，甚至危及消費者生命安全。所以在我國的食品安全標準中，對可見異物是嚴加控制的。
[0005]目前國內(nèi)白酒灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)大部分依靠人工質(zhì)檢，此方式漏檢率高，工人勞動強度大，客戶目前有迫切的生產(chǎn)需求，希望加大自動化的投入，提高生產(chǎn)線自動化程度，降低成本，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提高品牌的知名度。
[0006]鑒于“人工燈檢”方法存在的顯而易見的缺點，采用自動化質(zhì)檢設備來替代“工質(zhì)檢”顯得非常必要。
[0007]目前國內(nèi)白酒類灌裝行業(yè)的質(zhì)檢幾乎都使用人工質(zhì)檢，在對國內(nèi)幾家白酒行業(yè)的龍頭企業(yè)通過各種途徑的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)幾乎無一例外的都使用人工質(zhì)檢。
[0008]可見異物一直是液體灌裝企業(yè)的頭疼問題，人員素質(zhì)參差不齊，操作工人勞動量大，漏檢率高等現(xiàn)象是困擾我們公司的發(fā)展的瓶頸，在每一次成品出廠的背后是我們無數(shù)個日日夜夜辛苦的結(jié)果，我們一直在努力尋找更加準確省力的解決方案，但是進口燈檢機價格的居高不下，適應性差也使我們望而卻步，所以隨著產(chǎn)量的急劇遞增，人員的問題更加突出，如何能保質(zhì)保量的完成公司交給我們的任務是我們迫在眉睫需要解決的問題。
[0009]人工燈檢存在的以下八大不足之處:
[0010]1.燈檢人員視力不同，依據(jù)也不同，無統(tǒng)一標準，質(zhì)量不好控制。
[0011]2.人工燈檢對視力要求較高，并非人人都可勝任，人員難招，流動性大。
[0012]3.生產(chǎn)效率低，每人每小時檢查約800?1200瓶。
[0013]4.燈檢工易疲勞,容易誤檢或漏檢。
[0014]5.思想情緒也會造成漏檢、誤檢。
[0015]6.受工人的主觀意識影響大，無法制定相應的標準。
[0016]7.人的視力有限，目視可見的最小微粒約為50?80 μ m。
[0017]8.對人的眼睛有一定損害。
[0018]隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，人們消費水平日益提高，消費者對包裝也不斷地追求完美，從酒類，飲料來講，早期一般是普通的圓柱體型，現(xiàn)在，除了已在人們腦海中形成品牌定式的少數(shù)飲品外(主要是水)，每一種新品牌的涌現(xiàn)，其瓶型都是“奇形怪狀”的，或棱角分明或線條圓潤，總是讓人產(chǎn)生強烈的視覺沖擊感和觸摸欲望。多邊型、四方型、旋轉(zhuǎn)型乃至球體型都已經(jīng)屢見不鮮。從市場長遠發(fā)展來看，異型瓶瓶型將會在飲品市場上占據(jù)最大份額的地位。異形瓶的大量使用，豐富了市場，同時也給產(chǎn)品質(zhì)量檢測提出了更高的要求，傳統(tǒng)的人工檢測已難以達到理想的效果。目前，國際上這方面的發(fā)展趨勢是使用工業(yè)機器視覺檢測系統(tǒng)代替人眼檢測。
實用新型內(nèi)容
[0019]本實用新型的目的在于提供一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0020]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0021]一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，包括容器檢測系統(tǒng)和異物檢測系統(tǒng)，所述容器檢測系統(tǒng)包括次瓶分離機構(gòu)及控制部分，所述異物檢測系統(tǒng)包括次品剔除裝置及電氣控制系統(tǒng)；所述電氣控制系統(tǒng)包括PC工控機、相機、PLC、傳送帶電機、主輪盤伺服電機、跟蹤拍攝伺服電機、多路光電傳感器和多路光源，所述PC工控機通過路由器連接相機，所述PLC與PC工控機通信，PLC輸出端通過變頻器連接傳送帶電機，PLC輸出端還通過伺服驅(qū)動器連接主輪盤伺服電機和跟蹤拍攝伺服電機，所述光電傳感器連接PLC輸入端，PLC輸出端還連接光源和次品剔除裝置。
[0022]作為本實用新型進一步的方案:所述PC工控機設置有兩臺。
[0023]作為本實用新型進一步的方案:所述PLC輸出端還連接有報警器。
[0024]作為本實用新型進一步的方案:所述光源采用紅外線光源或者X射線光源。
[0025]作為本實用新型進一步的方案:所述次瓶分離機構(gòu)包括瓶輸入通道、分瓶氣缸、擺動分瓶板，以及由合格瓶通道和次品通道組成的雙排輸瓶鏈道；所述擺動分瓶板的前端鉸接在檢測出瓶的瓶輸入通道尾部，分瓶氣缸鉸接在擺動分瓶板的兩側(cè)，擺動分瓶板的出口隨輸出瓶的檢測結(jié)果在合格瓶通道與次品通道之間來回擺動。
[0026]作為本實用新型進一步的方案:所述擺動分瓶板后端裝有計數(shù)檢測開關，雙排輸瓶鏈道的入口處裝有到位檢測開關，并且相互間隔一個瓶位的距離。
[0027]作為本實用新型進一步的方案:所述計數(shù)檢測開關和到位檢測開關都選用光電傳感器。
[0028]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型為滿足高速生產(chǎn)線的生產(chǎn)需求，本系統(tǒng)采用在線式檢測模式，利用灌裝機在完成灌裝動作后，液體會在瓶內(nèi)發(fā)生一系列有規(guī)律的運動過程，其運動過程中，將帶動液體內(nèi)雜質(zhì)運動,此時利用成像系統(tǒng)對瓶內(nèi)液體進行光流分析。該系統(tǒng)可以代替人眼檢測，主要是針對國內(nèi)某大型白酒制造企業(yè)，該企業(yè)有龐大的生產(chǎn)規(guī)模，但其40多條總產(chǎn)量高達每小時12000瓶的自動化生產(chǎn)線全采用人工檢測，耗費大量的人力無力，檢測效果也不夠理想。酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)可以嵌入其高速生產(chǎn)線上，代替人工完成物料的檢測，對于該企業(yè)降低勞動力，提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為容器檢測系統(tǒng)的次瓶分離機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2為異物檢測系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的原理圖?！揪唧w實施方式】
[0031]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]本實用新型實施例中，一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，進行了如下設計。
[0033]一、圖像獲取方案設計
[0034]對于酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)來說，照明方案的設計是其中的一個關鍵部分。好的光源照明方案可以突出瓶內(nèi)溶液中可見異物的特征，改善圖像的分辨率，簡化軟件算法，節(jié)省軟件設計時間和檢測時間。
[0035]1.對于普通瓷瓶，由于紅外光穿透能力強，故采用紅外光照片；
[0036]2.對于陶瓷瓶，采用X射線方式，做透視掃描；
[0037]二、容器檢測系統(tǒng)的機械控制方案設計
[0038]為滿足高速生產(chǎn)線的生產(chǎn)需求，本系統(tǒng)采用在線式檢測模式，利用灌裝機在完成灌裝動作后，液體會在瓶內(nèi)發(fā)生一系列有規(guī)律的運動過程，其運動過程中，將帶動液體內(nèi)雜質(zhì)運動，此時利用成像系統(tǒng)對瓶內(nèi)液體進行光流分析。
[0039]次瓶分離機構(gòu):請參閱圖1，次瓶分離機構(gòu)包括瓶輸入通道1、分瓶氣缸2、擺動分瓶板3，以及由合格瓶通道4和次品通道5組成的雙排輸瓶鏈道；所述擺動分瓶板3的前端鉸接在檢測出瓶的瓶輸入通道I尾部，分瓶氣缸2鉸接在擺動分瓶板3的兩側(cè)，擺動分瓶板3的出口隨輸出瓶的狀態(tài)(合格瓶和不合格瓶)在合格瓶通道4與次品通道5之間來回擺動，將離開擺動分瓶板3的異型瓶按檢測結(jié)果往雙排輸瓶鏈道輸送合格瓶和不合格瓶，實現(xiàn)次品分揀。擺動分瓶板3后端裝有計數(shù)檢測開關，雙排輸瓶鏈道的入口處裝有到位檢測開關，并且相互間隔一個瓶位的距離。計數(shù)檢測開關和到位檢測開關都可選用光電傳感器。系統(tǒng)對檢測后的異型瓶進行標記，然后從單排輸瓶鏈道輸送進入分瓶環(huán)節(jié)。經(jīng)過擺動分瓶板3時，計數(shù)檢測開關對經(jīng)過的瓶子進行計數(shù)。若經(jīng)過的瓶子是標記為合格品時，瓶子將沿著擺動分瓶板3進入雙排輸瓶鏈道的合格瓶通道4 ;反之則計數(shù)檢測開關發(fā)出信號給電磁轉(zhuǎn)向閥控制分瓶氣缸2換向，擺動分瓶板3在分瓶氣缸2的控制下擺動一個工位，向雙排輸瓶鏈道的次品通道5。當?shù)轿粰z測開關檢測到次品瓶子已經(jīng)進入到次品通道5后，將發(fā)出信號給電磁轉(zhuǎn)向閥控制分瓶氣缸2再次換向，擺動分瓶板3回歸原位。如此反復，實現(xiàn)合格品與次品的分流。這種分揀方法穩(wěn)定性較好，全性高，易于移植，可對包括圓形瓶在內(nèi)的多種不同瓶型進行分瓶。
[0040]三、異物檢測系統(tǒng)的電氣控制方案設計
[0041]在機器視覺檢測系統(tǒng)中，根據(jù)圖像處理模塊的不同，其電氣控制系統(tǒng)可以采用基于PC工控機，以PC工控機作為總的處理中心，圖像獲取采用PC工控機+圖像采集卡的方式，由PC工控機完成相機和光源控制，圖像傳輸，檢測目標的圖像處理等。此種方式的優(yōu)點是顯而易見的:涉及的主要部件都有現(xiàn)成的產(chǎn)品可以選擇，無需設計復雜的硬件電路，編程靈活，可以根據(jù)需要實現(xiàn)任何特定的圖像處理算法，開發(fā)速度快，具有較好的開放性。
[0042]請參閱圖2，異物檢測系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)，包括PC工控機、相機、PLC、傳送帶電機、主輪盤伺服電機、跟蹤拍攝伺服電機、多路光電傳感器和多路光源，所述PC工控機通過路由器連接相機，所述PLC與PC工控機通信，PLC輸出端通過變頻器連接傳送帶電機，PLC輸出端還通過伺服驅(qū)動器連接主輪盤伺服電機和跟蹤拍攝伺服電機，所述光電傳感器連接PLC輸入端，PLC輸出端還連接光源和次品剔除裝置。作為本實用新型進一步的方案:所述PLC輸出端還連接有報警器；所述PC工控機設置有兩臺。
[0043]該電氣控制系統(tǒng)中兩臺PC工控機分別負責兩組相機跟蹤拍攝，序列圖像處理，底層運動控制，次品剔出，傳感器信息獲取等由PLC來完成。PLC通過變頻器控制傳送帶電機以一定速度不停運轉(zhuǎn)；傳送帶電機帶動傳送帶上的異形瓶裝溶液進入翻轉(zhuǎn)區(qū)域前觸發(fā)光電傳感器，PLC根據(jù)收到的光電傳感器信號，控制主輪盤伺服電機的運行角度；在被檢目標經(jīng)翻轉(zhuǎn)到達被檢區(qū)域時，啟動跟蹤拍攝伺服電機跟蹤被檢目標，點亮光源；同時PC工控機觸發(fā)相機拍照，跟蹤拍攝產(chǎn)品圖片，控制連續(xù)跟蹤拍攝時間，間隔，使相機實時處理圖片，做出判斷。根據(jù)判斷結(jié)果，如果檢測出目標含有可見異物，則判斷為次品，通知PLC控制報警裝置報警，同時PLC控制次品剔除裝置將次品送入次品收集區(qū)域。
[0044]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0045]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，包括容器檢測系統(tǒng)和異物檢測系統(tǒng)，所述容器檢測系統(tǒng)包括次瓶分離機構(gòu)及控制部分，所述異物檢測系統(tǒng)包括次品剔除裝置及電氣控制系統(tǒng)；其特征在于，所述電氣控制系統(tǒng)包括PC工控機、相機、PLC、傳送帶電機、主輪盤伺服電機、跟蹤拍攝伺服電機、多路光電傳感器和多路光源，所述PC工控機通過路由器連接相機，所述PLC與PC工控機通信，PLC輸出端通過變頻器連接傳送帶電機，PLC輸出端還通過伺服驅(qū)動器連接主輪盤伺服電機和跟蹤拍攝伺服電機，所述光電傳感器連接PLC輸入端，PLC輸出端還連接光源和次品剔除裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，其特征在于，所述PC工控機設置有兩臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC輸出端還連接有報警器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，其特征在于，所述光源采用紅外線光源或者X射線光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，其特征在于，所述次瓶分離機構(gòu)包括瓶輸入通道、分瓶氣缸、擺動分瓶板，以及由合格瓶通道和次品通道組成的雙排輸瓶鏈道；所述擺動分瓶板的前端鉸接在檢測出瓶的瓶輸入通道尾部，分瓶氣缸鉸接在擺動分瓶板的兩側(cè)，擺動分瓶板的出口隨輸出瓶的檢測結(jié)果在合格瓶通道與次品通道之間來回擺動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，其特征在于，所述擺動分瓶板后端裝有計數(shù)檢測開關，雙排輸瓶鏈道的入口處裝有到位檢測開關，并且相互間隔一個瓶位的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酒類灌裝生產(chǎn)線質(zhì)檢系統(tǒng)，其特征在于，所述計數(shù)檢測開關和到位檢測開關都選用光電傳感器。
【文檔編號】G01N21/90GK203672800SQ201320864155
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】陳中元 申請人:凱德自控技術長沙股份有限公司