易開蓋刻痕實時檢測微調裝置及檢測微調方法
2023-09-23 17:27:40
易開蓋刻痕實時檢測微調裝置及檢測微調方法
【專利摘要】本發明涉及一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置及檢測微調方法，解決了現有的易開蓋加工中是離線檢測，檢測時間長，易受認為因素影響的缺陷，包括設置在易開蓋刻痕設備上模的檢測裝置和設置在刻痕設備下模處的微調裝置，檢測裝置包括固定在刻痕設備上模上的成像源、設置在上模外圍的成像屏及成像數據採集器，微調裝置包括設置在下模上的感應加熱膨脹體及與膨脹體相連的加熱控制裝置，膨脹體沿著下模的中線圓周布置，膨脹體與上模上的刀模位置相對應，加熱控制裝置與成像數據採集器相連。將刀模刃口成像到成像屏上，從而計算出刀模刃口的尺寸在軸向上的變化，來確定易開蓋刻痕深度變化，檢測方便，而且可以實現在線實時檢測，無需停機，檢測速度快，效率高，不受人工檢測因素的影響。
【專利說明】易開蓋刻痕實時檢測微調裝置及檢測微調方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種易開蓋刻痕加工的輔助裝置，尤其是一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置及檢測微調方法。
【背景技術】
[0002]易開蓋，顧名思義就是比較容易開啟的蓋子，是罐頭食品包裝中使用較廣泛的一種的方式。易開蓋的使用越來越普遍，但人們還是發現它有時候也並不是那麼「方便」。例如一些罐裝含氣飲料發生爆炸，一些罐頭需要很大的力氣才能開啟，這對於老年或者婦兒人群帶來了不便等。以上現象涉及到易開蓋產品質量的問題。合格的易開蓋產品既要滿足罐頭在高溫殺菌過程中耐壓的要求，還要達到易開的要求。易開蓋是在塗覆有保護膜的基本蓋上起泡、鉚上拉環和預先壓成的刻線的有機結合，開啟時拉環以鉚釘為支點擺動，拉環的鷹嘴磕破刻線，再拉提拉環蓋體沿刻線撕開。其中易開蓋起泡頂點與刻線的最低點間的距離稱為刻痕殘留量。從易開蓋結構及其成型工藝分析，易知拉環能否容易開啟在於易開蓋殘留量的大小，換句話說刻痕殘留量是影響易開蓋的關鍵因素。當刻痕殘留量偏小時，易開蓋不能滿足耐壓的要求；當刻痕殘留量偏高時，不能達到易開的效果。易開蓋又是一個大批量高速生產的產品，這就對易開蓋刻痕殘留量的均勻性和穩定性提出了很高的要求。
[0003]刻痕殘留量受刻痕成型模具和工具機精度、工具機和模架的剛性、等高裝置、成型系統高速運行產生的溫升、刻痕刀模的幾何形狀、環境溫度、原材料厚度和硬度等因素的影響，在易開蓋成型過程中，刻痕殘留量容易產生波動。易開蓋生產企業通常是通過停機作業對蓋體進行檢測再進行相應的刻痕深度調整，以確保刻痕殘留量維持在要求範圍內。刻痕的檢測方式主要有三種:接觸式的探針測量、雙光學視頻測量及切片顯微觀測。上述三種檢測方法都不適合在線實時進行刻痕檢測，且受到效率和人為因素的影響，不能及時掌握刻痕幾何形狀和殘留量的波動情況。
[0004]這種採用離線檢測和停機調整的方法，對產品品質、生產效率和不合格品率影響較大。而且每一次這樣的檢測和調整耗時較多，平均下來需要半小時，這段期間生產的不合格品可達到1000隻以上。
【發明內容】
[0005]本發明解決了現有的易開蓋加工中是通過機械設備抓取產品進行離線檢測，從而來檢測易開蓋的刻痕深度是否達到要求，檢測時間長，影響後續刻痕深度微調的時機，造成不達標產品率升高的缺陷，提供一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，在易開蓋加工過程中實時進行檢測，如果刻痕深度不足能實時進行刻痕深度微調，減少不達標率。
[0006]本發明還解決了現有的易開蓋加工使用的三種檢測方法不適合在線實時檢測，需要離線檢測容易受到效率和人為因素的影響的缺陷，提供一種易開蓋刻痕實時檢測微調方法，在易開蓋加工過程中不用停機即可檢測刻痕深度，實現在線實時檢測，檢測快速，效率高，還不受人為因素影響。[0007]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於包括設置在易開蓋刻痕設備上模的檢測裝置和設置在刻痕設備下模處的微調裝置，檢測裝置包括固定在刻痕設備上模上的成像源、設置在上模外圍的成像屏及成像數據採集器，微調裝置包括設置在下模上的感應加熱膨脹體及與膨脹體相連的加熱控制裝置，膨脹體沿著下模的中線圓周布置，膨脹體與上模上的刀模位置相對應，加熱控制裝置與成像數據採集器相連。將刀模刃口成像到成像屏上，從而計算出刀模刃口的尺寸在軸向上的變化，來確定易開蓋刻痕深度變化，檢測方便，而且可以實現在線實時檢測，無需停機，檢測速度快，效率高，不受人工檢測因素的影響；膨脹體相互獨立，可以單獨控制，抵消效果更加精確；膨脹尺寸更容易控制。
[0008]作為優選，設備上模移動的路徑上設置有檢測設備上模位置的傳感器，傳感器與成像源的發光控制器相連。
[0009]作為優選，成像屏上設置有像長度測量儀。
[0010]作為優選，成像源的位置處於上模下端的中線處，成像源與刀模的刃口之間的連線與上模中線成一銳角。
[0011]作為優選，設備下模沿著中線圓周布置有若干豎孔，膨脹體外部包有隔熱層並插入到豎孔內，每一膨脹體對應一個豎孔，膨脹體外部纏繞有感應線圈，每一膨脹體上的感應線圈均連接加熱控制裝置。
[0012]作為優選，成像屏上設置的像長度測量儀的位置與膨脹體的位置相對應，像長度測量儀的數量與膨脹體的數量相等。
[0013]一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置的檢測微調方法，包括如下步驟:(1)在設備上模的上方確定一個基點，測定成像源距基點的距離，接著在成像屏上確定一個測定點；
(2)設備上模上行與設備下模分離後，設備上模上行路徑上的傳感器檢測到設備上模基點的位置，發光源發光照射刀模，並在成像屏上形成刀模刃口的像；
(3)接著成像數據採集器採集到刀模刃口在成像屏上的位置，並計算出刀模刃口在設備上模軸線方向上的尺寸變化；
(4)將刀模刃口的尺寸變化與易開蓋刻痕深度的變化相比較，確定刀模刃口的尺寸變化是否超出易開蓋刻痕深度的變化；
(5)如果刀模刃口的尺寸變化未超出易開蓋刻痕深度變化的範圍，則不用對設備下模進行微調，如果刀模刃口的尺寸變化超出易開蓋刻痕深度變化的範圍，則對設備下模進行微調，微調的尺寸抵消刀模刃口的尺寸變化；
(6)設備下模的微調採用感應加熱的方式由加熱控制裝置對膨脹體進行感應加熱膨脹。
[0014]作為優選，成像數據採集器採集成像屏上與膨脹體的位置相對應處的像的尺寸變化，從而來計算對應位置的刀模刃口的尺寸變化，接著由加熱控制裝置控制對應的膨脹體感應加熱膨脹。
[0015]作為優選，易開蓋刻痕設備的控制器接收加熱控制裝置的加熱時間，易開蓋進料設備停止進料，停止進料的時間為加熱時間。
[0016]本發明的有益效果是:將刀模刃口成像到成像屏上，從而計算出刀模刃口的尺寸在軸向上的變化，來確定易開蓋刻痕深度變化，檢測方便，而且可以實現在線實時檢測，無需停機，檢測速度快，效率聞，不受:人工檢測因素的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明一種結構示意圖；
圖2是本發明一種設備下模示意圖；
圖3是本發明一種檢測微調狀態示意圖；
圖中:1、成像屏，2、設備上模，3、刀模，4、設備下模，5、加熱控制裝置，6、感應線圈，7、隔熱層，8、膨脹體，9、成像源，10、基點所在的平面，11、測定點所在的平面，h、成像源與基點所在平面的距離，H、像與測定點所在平面的距離，1、刀模與成像源的距離，L、成像屏與成像源的距離，s、刀模計算高度。
【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。
[0019]實施例:一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置(參見附圖1)，包括設置在易開蓋刻痕設備上模2的檢測裝置和設置在刻痕設備下模4處的微調裝置，設備上模的下端面設置有橫截面為三角形的刀模3。
[0020]檢測裝置包括固定在刻痕設備上模上的成像源9、設置在上模外圍的成像屏1及成像數據採集器。成像源固定到設備上模下端的中線處，成像源與刀模的刃口之間的連線與設備上模中線成一銳角。設備上模移動的路徑上設置有檢測設備上模位置的傳感器，傳感器與成像源的發光控制器相連。設備上模上設定一個基點，同樣在成像屏上設定一個測定點。基點所在平面10到刀模刃口的距離小於測定點所在平面11到成像屏下側邊的距離。成像屏上設置有像長度測量儀。
[0021]微調裝置包括設置在下模上的感應加熱膨脹體8及與膨脹體8相連的加熱控制裝置5，膨脹體沿著下模的中線圓周布置(參見附圖2)，設備下模沿著中線圓周布置有若干豎孔，膨脹體外部包有隔熱層7並插入到豎孔內，每一膨脹體對應一個豎孔，膨脹體與上模上的刀模位置相對應，膨脹體外部纏繞有感應線圈6，每一膨脹體上的感應線圈均連接加熱控制裝置，膨脹體加熱控制裝置與成像數據採集器相連。成像屏上設置的像長度測量儀的位置與膨脹體的位置相對應，像長度測量儀的數量與膨脹體的數量相等。
[0022]易開蓋刻痕實時檢測微調裝置的檢測微調方法(參見附圖3):
(1)在設備上模的上方確定一個基點，測定成像源距基點所在平面10的距離h，接著在成像屏上確定一個與基點處於同一水平的測定點；
(2)設備上模上行與設備下模分離後，設備上模上行路徑上的傳感器檢測到設備上模基點的位置，此時基點所在的平面與測定點所在的平面處於同一水平面，發光源發光照射刀模，並在成像屏上形成刀模刃口的像，像長度測量儀測量像與測定點所在平面的距離Η ；
(3)接著成像數據採集器採集到刀模刃口在成像屏上的位置，並計算出刀模刃口在設備上模軸線方向上的尺寸
s 二丨忍-kjxl+L.其中1為刀模與成像源的距離，l為成像屏與成像源的距離；
(4)接著將s與刀模的正常高度S相比較，從而計算出刀模刃口的尺寸變化Λs，確定As是否處於易開蓋刻痕深度變化的正常範圍內；(5)如果刀模刃口的尺寸變化未超出易開蓋刻痕深度變化的範圍，則不用對設備下模進行微調，如果刀模刃口的尺寸變化超出易開蓋刻痕深度變化的範圍，則對設備下模進行微調，微調的尺寸抵消刀模刃口的尺寸變化；
(6)將微調時，Δs傳輸給加熱控制裝置，加熱控制裝置確定刀模刃口尺寸變化的位置，選擇對應的膨脹體，接著通過感應線圈對該膨脹體進行感應加熱，感應加熱的時間和電流大小根據加熱控制裝置內部的設定，感應加熱的參數要符合膨脹體膨脹的軸線長度需要；
(7)易開蓋刻痕設備的控制器接收加熱控制裝置的加熱時間，易開蓋進料設備停止進料，停止進料的時間為加熱時間。
[0023]以上所述的實施例只是本發明的一種較佳方案，並非對本發明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權利要求】
1.一種易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於包括設置在易開蓋刻痕設備上模的檢測裝置和設置在刻痕設備下模處的微調裝置，檢測裝置包括固定在刻痕設備上模上的成像源、設置在上模外圍的成像屏及成像數據採集器，微調裝置包括設置在下模上的感應加熱膨脹體及與膨脹體相連的加熱控制裝置，膨脹體沿著下模的中線圓周布置，膨脹體與上模上的刀模位置相對應，加熱控制裝置與成像數據採集器相連。
2.根據權利要求1所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於設備上模移動的路徑上設置有檢測設備上模位置的傳感器，傳感器與成像源的發光控制器相連。
3.根據權利要求2所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於成像屏上設置有像長度測量儀。
4.根據權利要求1或2或3所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於成像源的位置處於上模下端的中線處，成像源與刀模的刃口之間的連線與上模中線成一銳角。
5.根據權利要求1或2或3所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於設備下模沿著中線圓周布置有若干豎孔，膨脹體外部包有隔熱層並插入到豎孔內，每一膨脹體對應一個豎孔，膨脹體外部纏繞有感應線圈，每一膨脹體上的感應線圈均連接加熱控制裝置。
6.根據權利要求5所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置，其特徵在於成像屏上設置的像長度測量儀的位置與膨脹體的位置相對應，像長度測量儀的數量與膨脹體的數量相等。
7.—種1至6任一一項權利要求所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置的檢測微調方法，其特徵在於包括如下步驟:(1)在設備上模的上方確定一個基點，測定成像源距基點的距離，接著在成像屏上確定一個測定點；(2)設備上模上行與設備下模分離後，設備上模上行路徑上的傳感器檢測到設備上模基點的位置，發光源發光照射刀模，並在成像屏上形成刀模刃口的像；接著成像數據採集器採集到刀模刃口在成像屏上的位置，並計算出刀模刃口在設備上模軸線方向上的尺寸變化；(4)將刀模刃口的尺寸變化與易開蓋刻痕深度的變化相比較，確定刀模刃口的尺寸變化是否超出易開蓋刻痕深度的變化；(5)如果刀模刃口的尺寸變化未超出易開蓋刻痕深度變化的範圍，則不用對設備下模進行微調，如果刀模刃口的尺寸變化超出易開蓋刻痕深度變化的範圍，則對設備下模進行微調，微調的尺寸抵消刀模刃口的尺寸變化；(6)設備下模的微調採用感應加熱的方式由加熱控制裝置對膨脹體進行感應加熱膨脹。
8.根據權利要求7所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置的檢測微調方法，其特徵在於成像數據採集器採集成像屏上與膨脹體的位置相對應處的像的尺寸變化，從而來計算對應位置的刀模刃口的尺寸變化，接著由加熱控制裝置控制對應的膨脹體感應加熱膨脹。
9.根據權利要求7所述的易開蓋刻痕實時檢測微調裝置的檢測微調方法，其特徵在於易開蓋刻痕設備的控制器接收加熱控制裝置的加熱時間，易開蓋進料設備停止進料，停止進料的時間為加熱時間。
【文檔編號】B21C51/00GK103658443SQ201310686648
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】蔡慧, 汪偉, 金麗秋, 陳衛民 申請人:中國計量學院