[發明專利]基于電容檢測的塑料制品自動檢測分配方法

無效

• 申請號: 201210303758.3
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102814291A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 姚科;高福榮
• 申請（專利權）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: B07C5/344
• 分類號: B07C5/344;G01N27/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明涉及一種檢測和分配技術，更具體地，涉及到利用電容式傳感器檢測塑料制品并根據檢測結果進行分配的方法。

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，由于其制造數量巨大，對于塑料制品的生產廠家來說，如何快速而有效地對塑料制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結果，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。

本發明申請人在之前提出利用電容傳感器專門對塑料制品的各項特征進行檢測的方法及相應設備，并申請有專利保護（專利（申請）號為201120118869.8），該檢測系統結構簡單，檢測結果的連續性好，靈敏度高，可以對產品的規格尺寸和內部一致性做出檢測；但上述檢測系統未解決檢測過程中塑料制品如何輸送的問題，還需要人手操作將塑料制品放置到電容兩極之間的檢測空位才能進行檢測，檢測后也需要人手將塑料制品撤離，效率低下，不能與現在高自動化程度的工業生產流水線良好配合；而上極板運動掃描的過程，不但增加了每個塑料制品的檢測時間，而且測量端的連接導線較長，導線分布電容對測量結果存在著一定的影響，特別是導線隨上極板運動時，引入了較大的測量噪聲。

發明內容

本發明的目的，就是克服現有技術的不足，提供基于電容檢測的塑料制品自動檢測分配方法，解決了檢測過程中塑料制品如何輸送的問題，自動化程度高，檢測結果的連續性強，其無接觸的掃描還避免了對塑料制品的損壞。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

基于電容檢測的塑料制品自動檢測分配方法，基于用于輸送塑料制品的輸送單元、設置在輸送單元上用于掃描檢測的電容器和設置在輸送單元上用于分配塑料制品的分配單元，所述方法包括以下步驟：

(1)所述輸送單元任意一段的輸送表面采用導電材料制作成下極板作為電容器的一個極，所述下極板上方設置有導電的上極板作為電容器的另一個極，上極板和下極板分別與周圍空間相互電氣隔離，所述上極板和下極板之間設置有檢測空位，上極板與下極板構成一個電容器；

(2)分別從上極板和下極板引出一條導線與電容測量單元連接，所述電容測量單元內順序連接有用于將電容轉化為通用模擬量的信號轉換模塊、將通用模擬量轉化為數字信號的模數轉換模塊、用于接收該數字信號的采集模塊和用于控制分配單元動作的控制模塊；

(3)控制模塊中預設電容輸出信號的參考值P和差值參考值???????????????????????????????????????????????；

(4)將塑料制品放置于輸送單元上，由輸送單元對塑料制品進行輸送，塑料制品沿輸送路線通過上極板和下極板構成的電容器；

(5)電容器對通過的塑料制品進行掃描，在該過程中電容測量單元對上極板和下極板組成的電容器間的電容值進行檢測并將該電容值轉化為數字信號輸出，記錄輸出信號與路徑坐標的對應關系得到本次掃描的輸出信號-行程曲線Q₁；