爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统.pdf

本发明提供爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统，包括在线检测系统、剔除系统、工控PC，工控PC输入端与在线检测系统连接，输出端连接剔除系统、报警灯；在线检测系统主要包括检测主机、传感器，利用检测压块对爪式旋开盖安全钮施加外力，并引起与爪式旋开盖安全钮直接接触的压力传感器形变，工控PC的模拟量输入模块连续高速采集压力传感器输出信息，工控PC对模拟量信号连续采样，并对所有采样值进行比较，选出最大值与已设定的压力值范围进行比较，若最大值在已设定的压力值范围内，则爪式旋开盖为合格品，否则为不合格品。

权利要求书
1.  爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统，包括在线检测系统、剔 除系统、工控PC，工控PC与触摸屏连接，并通过以太网与远程PC机连接， 工控PC输入端与在线检测系统连接，输出端连接剔除系统、报警灯；在线检 测系统主要包括检测主机、信息采集与传输模块，检测主机包括位于下模座 托板上的压力检测杆、检测下模座、检测限位滑块、支座、检测压块拉杆和 检测压块、信息采集与传输模块包括压力传感器、接近传感器，支座刚性连 接到制盖机滑枕上，其特征在于：所述下模座托板上依次安装有压力检测杆、 对称分布于压力检测杆两侧的检测下模座，检测限位滑块位于压力检测杆与 检测下模座之间，检测限位滑块不完全包覆压力检测杆上端；所述压力传感 器位于压力检测杆上端，其突出受力点探出检测限位滑块，直接接触爪式旋 开盖安全钮；所述检测压块拉杆位于压力检测杆正上方，顶部装有弹簧并固 定于支座上，检测压块拉杆底部安装检测压块，检测压块拉杆上还固定有接 近传感器；所述工控PC的模拟量输入模块连续高速采集压力传感器输出信 息，工控PC数字量输入模块与接近传感器连接。

2.  根据权利要求1所述的爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统， 其特征在于：所述触摸屏与远程PC机之间以太网连接，触摸屏中有可调整的 压力预设值，其预设值与工控PC比较模块输入端连接。

3.  根据权利要求1所述的爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统， 其特征在于：所述工控PC内部比较模块连接传感器模拟量输出端，之间连接 有放大器，工控PC数字输出模块还与报警信号端、停机信号端、剔除系统的 电磁阀连接。

4.  根据权利要求1所述的爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统， 其特征在于：所述检测主机中检测限位滑块底部与下模座托板之间还有弹性 缓冲元件。

说明书爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统
技术领域
本发明属于金属爪式旋开盖质量检测机器领域，特别是一种爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统。
背景技术
爪式旋开盖安全钮主要用于方便识别装有水果、蔬菜、鱼肉等罐体是否漏气的装置。爪式旋开盖安全钮的吸入力随不同罐体及口径大小要有一定范围数值来确保其有效性。一般小规格的爪式旋开盖安全钮的吸入力较小，因此爪式旋开盖安全钮的检测主要是检测其吸入力，经过多次测试现已验证其吸入力和对应的压力是相当的。
现在国内外生产带有安全钮的爪式旋开盖，特别是小规格的爪式旋开盖比较少，比如直径33mm的爪式旋开盖，去年我公司刚刚发明出来并已小规模投入生产，关于爪式旋开盖，可阅读专利号为201320619833.7的《一种带有安全钮的爪式旋开盖》的专利文献。
现在国内对爪式旋开盖安全钮的检测是人工的、静态进行的，实施方案就是：人工取出爪式旋开盖，放入与真空泵相连的和爪式旋开盖匹配的气管口中，人工观察并读取真空表数值(即吸入力)来检测爪式旋开盖安全钮是否符合工艺要求。
存在以下缺点：1、人工劳动量较重，人工成本高。2、爪式旋开盖是对食用的食品进行封装的，人工对爪式旋开盖进行检测容易造成对爪式旋开盖的破坏和污染，会增加不合格品数量和消减爪式旋开盖封装的食品安全。3、符合中国瓶盖行业标准的或国际标准的爪式旋开盖的制作一般要经过冲压、 滚边、制盖、烘烤、计数打包等多道工序，而安全钮的形成是在冲压工序，对爪式旋开盖的人工检测是在经过计数打包后进行的，当人工连续检测到大量不合格品时，即使立刻通过生产线工人停止生产，大量不合格品已产生。自动化程度低、速度慢、效率低、增加了生产成本等缺点。
发明内容
为了避免现有爪式旋开盖安全钮人工检测存在的自动化程度低、速度慢、效率低，以及产品残次品信息滞后等问题，本发明提供高效率自动化的爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统，采用以下技术方案：爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统，包括在线检测系统、剔除系统、工控PC，工控PC与触摸屏连接，并通过以太网与远程PC机连接，工控PC输入端与在线检测系统连接，输出端连接剔除系统、报警灯；在线检测系统主要包括检测主机、信息采集与传输模块，检测主机包括位于下模座托板上的压力检测杆、检测下模座、检测限位滑块、支座、检测压块拉杆和检测压块、信息采集与传输模块包括压力传感器、接近传感器，支座刚性连接到制盖机滑枕上，所述下模座托板上依次安装有压力检测杆、对称分布于压力检测杆两侧的检测下模座，检测限位滑块位于压力检测杆与检测下模座之间，检测限位滑块不完全包覆压力检测杆上端；所述压力传感器位于压力检测杆上端，其突出受力点探出检测限位滑块，直接接触爪式旋开盖安全钮；所述检测压块拉杆位于压力检测杆正上方，顶部装有弹簧并固定于支座上，检测压块拉杆底部安装检测压块，检测压块拉杆上还固定有接近传感器；所述工控PC的模拟量输入模块连续高速采集压力传感器输出信息，工控PC数字量输入模块与接近传感器连接。
优选的，所述触摸屏与远程PC机之间以太网连接，触摸屏中有可调整的压力预设值，其预设值与工控PC比较模块输入端连接。
优选的，所述工控PC内部比较模块连接传感器模拟量输出端，之间连接有放大器，工控PC数字输出模块还与报警信号端、停机信号端、剔除系统的 电磁阀连接。
优选的，所述检测主机中检测限位滑块底部与下模座托板之间还有弹性缓冲元件。
本发明的有益效果：本发明采用压力传感器与检测压块共同作用，测得每个瓶盖的压力或吸入力，代替原有的人工检测，提高生产及检测的速度，并克服了原有人工检测中发现不合格品存在的滞后性等问题。
附图说明
图1为本发明电气系统控制连接原理图；
图2为本发明在线检测系统中检测主机结构示意图；
图3为本发明电气系统控制原理图；
图4为本发明电气系统控制原理图。
具体实施方式
由图1所示可知，爪式旋开盖安全钮在线高速检测及剔除系统，包括在线检测系统、剔除系统、工控PC，工控PC与触摸屏连接，触摸屏与远程PC机之间以太网连接，触摸屏中有可调整的压力预设值，其预设值与工控PC比较模块输入端连接。
工控PC输入端与在线检测系统连接，输出端连接剔除系统、报警灯，在线检测系统主要包括检测主机、信息采集与传输模块。
由图2所示可知，检测主机包括位于下模座托板(1)上的压力检测杆(4)、检测下模座(2)、检测限位滑块(3)、支座(9)、检测压块拉杆(7)和检测压块(6)、信息采集与传输模块包括压力传感器(5)、接近传感器(8)，支座(9)刚性连接到制盖机滑枕(11)上，所述下模座托板(1)上依次安装有压力检测杆(4)、对称分布于压力检测杆(4)两侧的检测下模座(2)，检 测限位滑块(3)位于压力检测杆(4)与检测下模座(2)之间，检测限位滑块(3)底部与下模座托板(1)之间还有弹性缓冲元件，检测限位滑块(3)不完全包覆压力检测杆(4)上端；所述压力传感器(5)位于压力检测杆(4)上端，其突出受力点探出检测限位滑块(3)，直接接触爪式旋开盖(10)；所述检测压块拉杆(7)位于压力检测杆(4)正上方，顶部装有弹簧并固定于支座(9)上，检测压块拉杆(7)底部安装检测压块(6)，检测压块拉杆(7)上还固定有接近传感器(8)。
由图3、图4所示可知，所述工控PC的模拟量输入模块连续高速采集压力传感器(5)采集到并经放大器放大的模拟量信息，工控PC内部比较模块连接的有压力传感器(5)模拟量输出值、触摸屏预设值，工控PC数字量输入模块与接近传感器(8)连接，工控PC数字输出模块还与报警信号端、停机信号端、剔除系统的电磁阀连接。
实施案例一：直径为33mm爪式旋开盖(10)，其压力值范围工艺要求为320-380g的压力，在软件部分中，针对于不同直径的爪式旋开盖(10)预设压力值范围，若爪式旋开盖(10)得压力超出此范围时即为不合格品，会经过剔除系统及时剔除，若连续出现20个不合格品或每10min出现100个不合格品时则报警，同时停机。
对直径为33mm爪式旋开盖(10)的压力在线检测过程中，连接到制盖机滑枕(11)上的检测压块(6)冲压爪式旋开盖(10)，爪式旋开盖(10)上的安全钮压在压力传感器(5)的突出受力点上，使压力传感器(5)产生变化的微弱模拟电信号，同时固定在检测压块拉杆(7)上的接近传感器(8)，其数字量信号接入到工控PC的数字量输入模块中，在此数字量信号变化为1的时间内，工控PC对模拟量信号连续高速准确采样，在实际操作中，工控PC可对模拟量信号连续高速采样16次/毫秒，每秒钟可处理至少500个爪式旋开盖(10)，设定接近传感器(8)数字量信号变化为1的时间约为4毫秒，工控PC对经放大器隔离放大的压力传感器(5)的模拟信号量连续高速采样64次，并自动选出最大值并与已设定的320-380g的压力值范围进行比较， 若最大值在已设定的压力值320-380g范围内，则爪式旋开盖(10)为合格品，否则为不合格品，不合格品由工控PC机触发信号驱动电磁阀排除，若连续不合格品超出20个，或每10min出现100个不合格品时，由工控机触发信号驱动报警灯发出异常报警信号及停机信号。