隨著啤酒行業的快速發展.啤酒生產技術不斷更新。生產規模不斷擴大, 目前國產的生產線已達到36000瓶/h.國外_的生產線已達到60000瓶/h。在如此高速的生產線上。采用人工燈光檢驗是根本不可能的。所以新的生產線上都配備了自動驗瓶機。全自動驗瓶機是集光、電、機于一體的高科技產品,由于其技術復雜、設計精巧, 目前尚無國產機型問世,各企業均是引進國外設備。由于國外產品的價格非常昂貴.限制了中小企業的使用。并且增加了包裝成本。因此需要開發性能_、價格較低的機型,適應于中小企業使用。我所對該項目進行了深入的調查研究,分析比較了國外的幾種機型。并聽取了多家用戶的意見.設計出了適應于我國啤酒、乳品等行業的YPJ一20型紅外線自動檢測驗瓶機。本文將該機型的機械原理及結構設計要點提供給大家,為開發自動驗瓶機的設計工作者提供一些參考。
1 該機的基本特點
該機采用高分辨率固態攝像機為成像數據采集器,對經過該機的玻璃瓶的瓶口、瓶身、瓶底快速成像,通過與計算機內的標準模型比較。發現瓶口、瓶身、瓶底有破損或裂紋的瓶子:運用紅外線殘留物檢測裝置.將瓶底的少量殘留物檢出后與設定值進行比對.發現超標的瓶子。然后當不合格的瓶子輸出該機時, 自動啟動推瓶裝置,將不合格的瓶子自動檢出。該機準確率達100%。_處理速度可達72000瓶/h,可以和__的啤酒生產線配套。
2 該機的基本組成及工作原理
該機主要由傳動系統、速差傳送裝置、光學成像系統、紅外線殘留物檢測裝置、推瓶裝置、分瓶裝置和計算機比照控制系統組成。其工作過程如下:當瓶子由輸送帶傳輸至該機后,由二對特制的橡膠皮帶將瓶子夾住,并向前繼續輸送,由于二對皮帶有_的速差,瓶子在作直線運動時有_的自轉運動,故能得到不同位置的瓶身圖像:由于速差傳送裝置的速度要略快于輸送帶的速度,在速差傳送裝置上,瓶子之間有_的距離,當玻璃瓶經過光學成像系統時.快速得到高質量的成像信息;當計算機得到某個瓶子的成像信息后,迅速與儲存的標準模型進行比較,判別是否合格,并通知推瓶器:當瓶子從速差傳送裝置下來時,又落在履帶輸送系統上,向前輸送;在履帶輸出系統上.安裝了二個氣動推瓶裝置,它們受控于計算機,一個推出破損或有裂紋的瓶子,另一個推出瓶內有異物或殘留水超標的瓶子,合格的瓶子繼續輸送至下一臺設備;有破損或裂紋的瓶子被推出后.即落入收瓶箱內,而殘留物超標的瓶子被推出后,進入分瓶裝置,逐漸降低瓶速._后穩穩地進入收瓶箱內。本機的技術線路如下:進瓶履帶輸送——瓶口檢測——_側面檢測——進入速差傳送裝置—— 瓶底檢測——_側面檢測—— 紅外線殘留物檢測—— 有缺陷剔除—— 殘留物超標剔除—— 出瓶履帶輸送至下一臺設備該機的技術要點主要有三個。一是速差傳送裝置,其功能主要是為光學成像提供合適的瓶位,難點在于設計精巧、加工_、材料特殊,輸瓶的穩定性是該機運行可靠性的關鍵二是光學成像系統和紅外線殘留物檢測裝置.這是該設備的關鍵技術。當瓶子經過光學系統時,光源發出閃光脈沖,通過一組反光鏡。使光線經被測物體反射到攝像機.成像后輸入計算機。紅外線殘留物檢測裝置采用非接觸式的RF系統,快速、靈敏地將瓶底的少量殘留物檢出后與設定值比對。以上檢測技術已被國內多家機構所掌握.并成功運用于其他領域.可以借鑒。三是計算機比對控制系統,對獲取的成像信息建立模型并與標準模型比較,獲得判斷后控制執行元件。該機的軟件系統須自主開發。