[發明專利]一種電容式塑料制品掃描檢測系統

無效

• 申請號: 201110100387.4
• 申請日: 2011-04-21
• 公開（公告）號: CN102261886A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 高福榮;周峰;姚科
• 申請（專利權）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01N27/24
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 羅毅萍

技術領域

本發明涉及自動檢測技術，更具體地，涉及到利用電容傳感器對塑料制品進行掃描檢測的系統。

背景技術

塑料(高分子)制品一出現就以其低廉的價格在工業上得到廣泛的應用，隨著制造工藝的進步和性能的不斷增強，塑料制品在很多領域甚至已經取代了傳統的金屬材料，由于其生產數量極大，對于塑料制品的生產廠家來說，如何快速而有效地對成品進行檢測是一個很普遍的問題，一般情況下，塑料制品的檢測主要包括外觀規格是否合格、產品內部是否有缺陷，其中前者影響產品的美觀程度，后者主要影響產品的力學性能。目前人們對塑料制品的檢測方法主要有以下兩種：

一是人工檢測，即采用手工和肉眼檢察的方法對塑料制品進行檢測，如使用游標卡尺或者米尺測量產品的規格大小，或者通過肉眼檢測塑料產品表面是否有缺陷，如劃痕、凹坑等，不過由于主觀因素的影響，不同的人對同一制品的檢測結果可能不同，同一個人在不同時間對同一產品的檢測的結果也可能不同，所以這種方法具有很高的不確定性；同時，對于不透明的材料，如果想要通過人工目測來實現對產品內部是否有氣泡，塑封芯片的位置是否正確的檢測，這幾乎是不可能實現的。

第二種方式是設備檢測，作為對前一種方法的補充，用戶往往使用設備來獲得靠人工檢測無法完成的數據，如利用已有的檢測設備對產品進行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、加溫老化等實驗，通過分析得到產品的力學性能狀況、耐溫性能。不過這種方法通常需要專業的儀器設備和專業的人才，檢測成本較高，同時這些方法大部分需要接觸到產品，甚至破壞產品才能得到相關信息，使用范圍有限。當然，工業上也有利用視覺分析，超聲波探傷的等非接觸方法進行檢測的系統，不過視覺系統也不能檢測塑料制品內部的缺陷，超聲波對面積型缺陷的檢出率較高，但對體積型缺陷的檢出率較低，只適宜檢測厚度較大的工件，對檢測物體的材質、晶粒度有一定要求，且定量精度不高，檢測結果無直接見證記錄。

目前暫無利用電容傳感器專門對塑料制品的各項特征進行檢測的設備。

發明內容

本發明的目的，就是克服現有技術的不足，提供一種電容式塑料制品掃描檢測系統，該系統結構簡單，檢測結果的連續性好，靈敏度高，可以自動對產品的規格尺寸和內部缺陷做出檢測，節約大量人力資源成本。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種電容式塑料制品掃描檢測系統，包括可定位于設定空間任意一點的運動單元、用于掃描檢測的電容器和用于接收和轉換信號的電容測量單元，所述運動單元的定位點設置有移動極板作為電容器的一個極，與移動極板相對的方向設置有用于放置塑料制品的底座作為電容器的另一極，兩極之間設置有檢測空位，所述移動極板和底座分別設置有與電容測量單元相連的導線，所述電容測量單元包括順序連接的：

信號轉換模塊，用于連接電容器兩極板引出的導線，并將電容轉化為通用模擬量輸出；

模數轉換模塊，用于將上述通用模擬量轉化為數字信號；

采集模塊，用于采集模數轉換模塊輸出的數字信號。

進一步地，所述信號轉換模塊將電容器的電容值轉化為通用模擬量的過程中，通用模擬量與電容值呈一一映射關系。

作為一種優選實施方式，所述信號轉換模塊將電容器的電容值轉化為通用模擬量的過程中，通用模擬量與電容值呈線性關系。

為了實現定位點在空間任意一點的定位，所述運動單元包括相互正交的三條運動軸和用于控制三條運動軸運動狀態的控制系統。

為了讓電容器的兩個極板分別與相鄰物件相互電氣隔離，所述移動極板與運動單元之間設置有絕緣材料，所述底座的四周和底面設置有絕緣材料。

進一步地，所述移動極板的材質為金屬導體。

更進一步地，所述移動極板的材質為不銹鋼。

再進一步地，所述移動極板下表面與底座上表面相互平行。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明利用平板式電容傳感器作為檢測手段，實現了對塑料制品內部缺陷的無接觸檢測，克服了人工檢測的誤差和接觸式檢測對產品的損害，檢測靈敏度高；電容式傳感器配合運動單元對塑料制品進行自動掃描，實現了對產品的規格尺寸、內部一致性及不同產品間一致性的檢測，檢測結果的連續性強；同時由于運動單元可以實現自動掃描，節約了人力成本。

附圖說明

圖1為本發明所述電容式塑料制品掃描檢測系統運動單元結構示意圖。

圖2為本發明所述電容傳感器移動極板安裝示意圖。

圖3為本發明所述電容測量單元功能示意圖。

圖4為本發明所述電容式塑料制品掃描檢測系統掃描過程示意圖。