一種酒類灌裝生產線質檢系統(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線質檢系統(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，提高生產效率，改善產品質量具有重要的意義。
【專利說明】一種酒類灌裝生產線質檢系統(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線質檢系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)主要檢測空瓶瑕疵和液體雜質。
[0003]1.容器檢測和液體檢測，容器檢測主要針對國內白酒灌裝生產線上玻璃瓶的質量檢測，檢測項目包括裂紋，沙眼，表面碰傷，表面噴漆。
[0004]2.容器內液體的雜質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，這些微小物質包括玻屑、纖維、毛發(fā)、白塊、鐵屑、蒼蠅等。由于這些微小物質摻雜在成品中嚴重影響產品質量，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]目前國內白酒灌裝生產線質檢系統(tǒng)大部分依靠人工質檢，此方式漏檢率高，工人勞動強度大，客戶目前有迫切的生產需求，希望加大自動化的投入，提高生產線自動化程度，降低成本，保證產品的質量，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，采用自動化質檢設備來替代“工質檢”顯得非常必要。
[0007]目前國內白酒類灌裝行業(yè)的質檢幾乎都使用人工質檢，在對國內幾家白酒行業(yè)的龍頭企業(yè)通過各種途徑的調研，發(fā)現幾乎無一例外的都使用人工質檢。
[0008]可見異物一直是液體灌裝企業(yè)的頭疼問題，人員素質參差不齊，操作工人勞動量大，漏檢率高等現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個日日夜夜辛苦的結果，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，所以隨著產量的急劇遞增，人員的問題更加突出，如何能保質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，依據也不同，無統(tǒng)一標準，質量不好控制。
[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]隨著現代經濟的發(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，現在，除了已在人們腦海中形成品牌定式的少數飲品外(主要是水)，每一種新品牌的涌現，其瓶型都是“奇形怪狀”的，或棱角分明或線條圓潤，總是讓人產生強烈的視覺沖擊感和觸摸欲望。多邊型、四方型、旋轉型乃至球體型都已經屢見不鮮。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，同時也給產品質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。
實用新型內容
[0019]本實用新型的目的在于提供一種酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0020]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0021]一種酒類灌裝生產線質檢系統(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，擺動分瓶板的出口隨輸出瓶的檢測結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:所述計數檢測開關和到位檢測開關都選用光電傳感器。
[0028]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型為滿足高速生產線的生產需求，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，將帶動液體內雜質運動,此時利用成像系統(tǒng)對瓶內液體進行光流分析。該系統(tǒng)可以代替人眼檢測，主要是針對國內某大型白酒制造企業(yè)，該企業(yè)有龐大的生產規(guī)模，但其40多條總產量高達每小時12000瓶的自動化生產線全采用人工檢測，耗費大量的人力無力，檢測效果也不夠理想。酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)可以嵌入其高速生產線上，代替人工完成物料的檢測，對于該企業(yè)降低勞動力，提高生產效率，改善產品質量具有重要的意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為容器檢測系統(tǒng)的次瓶分離機構的結構示意圖。
[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?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I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，一種酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，進行了如下設計。
[0033]一、圖像獲取方案設計
[0034]對于酒類灌裝生產線質檢系統(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]為滿足高速生產線的生產需求，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，將帶動液體內雜質運動，此時利用成像系統(tǒng)對瓶內液體進行光流分析。
[0039]次瓶分離機構:請參閱圖1，次瓶分離機構包括瓶輸入通道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，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的異型瓶按檢測結果往雙排輸瓶鏈道輸送合格瓶和不合格瓶，實現次品分揀。擺動分瓶板3后端裝有計數檢測開關，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)。經過擺動分瓶板3時，計數檢測開關對經過的瓶子進行計數。若經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 ;反之則計數檢測開關發(fā)出信號給電磁轉向閥控制分瓶氣缸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。當到位檢測開關檢測到次品瓶子已經進入到次品通道5后，將發(fā)出信號給電磁轉向閥控制分瓶氣缸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成的產品可以選擇，無需設計復雜的硬件電路，編程靈活，可以根據需要實現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；傳送帶電機帶動傳送帶上的異形瓶裝溶液進入翻轉區(qū)域前觸發(fā)光電傳感器，PLC根據收到的光電傳感器信號，控制主輪盤伺服電機的運行角度；在被檢目標經翻轉到達被檢區(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。根據判斷結果，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利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[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。
【權利要求】
1.一種酒類灌裝生產線質檢系統(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.根據權利要求1所述的酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，其特征在于，所述PC工控機設置有兩臺。
3.根據權利要求1所述的酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC輸出端還連接有報警器。
4.根據權利要求1所述的酒類灌裝生產線質檢系統(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.根據權利要求1所述的酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，其特征在于，所述次瓶分離機構包括瓶輸入通道、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，擺動分瓶板的出口隨輸出瓶的檢測結果在合格瓶通道與次品通道之間來回擺動。
6.根據權利要求5所述的酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，其特征在于，所述擺動分瓶板后端裝有計數檢測開關，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.根據權利要求6所述的酒類灌裝生產線質檢系統(tǒng)，其特征在于，所述計數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