啤酒满箱检测系统的研发

啤酒满箱检测系统的研发

张树清

东莞市珠江啤酒有限公司 广东东莞 523000

摘要：本文论述了瓶装啤酒满罐检测系统在在啤酒纸箱包的应用,经过对纸箱包装机工艺流程和机电结构的研究,结合纸箱机本身的程控装置技术开发出满箱检测系统，实现了满箱检测的自动化控制。

关键字：啤酒；满箱检测；接近开关；

我公司的纸箱封箱机在封箱前均配备了缺支检测装置，但啤酒在纸箱机内部输送过程中，由于设备运行不稳定、纸皮过软等原因造成啤酒在输送过程中出现倒酒，从而在输送带上掉落，导致在纸箱机内部封箱过程中再次出现缺支的情况出现。以前啤酒封箱后没有满罐检测装置，均是通过人工叠酒或者人工装货过程中，由劳务人员在搬运过程中感受到重量不同从而将未满箱的整箱啤酒挑出，从而避免未满箱酒流入市场。随着劳务成本的上升及劳务人员的短缺，我公司在叠酒流程及发货流程已通过设备取代人工，因此已不能依赖劳务人员挑出未满箱酒。

在发货流程设备替代人工后，2017年4-9月份市场反馈的缺支酒高达237支，平均每月40箱缺支酒流入市场，为避免因产品缺支影响公司品牌形象及消费者的消费选择取向，为更好提高产品质量、提升品牌美誉度场口碑，我公司对纸箱机的满箱检测系统进行研发，在生产过程及时发现缺支酒并进行处理。

一、现有满箱检测设备分析

表1：市场上满箱检测设备的分类及优缺点

通过对市场上的满箱检测设备的分析，存在准确度不高、费用高或者由于辐射问题无法适用于我公司，因此，我公司计划通过自身的工作环境和现实条件，自身设计适用于我公司生产线上使用的满箱检测系统，并应用在我公司的生产线上。

二、满箱检测的设计原理及具体实现

1．原理：鉴于我公司的产品结构，所有的产品的盖面均为金属结构，当封箱好的成品酒经过此满箱检测保护系统时，检测系统利用3个金属接近开关感应检测每箱成品酒内的啤酒数量，该检测数量通过与纸箱机上的程控器记录的每箱啤酒的支数在程控器内部进行自动运算比较，当检测数量与设定量不一致时，程序自动输出一个停止输送带的指令到输送带控制台，使输送带停止运行，并使缺支酒运行至固定的区域，同时缺支指示灯亮起，实现自动排除缺支产品。

2．满箱检测系统的具体实施

（1）满箱检测系统示意图如下：

（2）满箱检测系统电气图如下

（3）测定未满箱啤酒的区域。当系统检测到未满箱啤酒后，因输送带运转的时效性，测量出缺支产品的停止的固定区域，固定区域为一箱啤酒的空间，使操作人员可以明确在该区域挑出缺支产品

（4）未满箱检测报警装置的安装，在检测到未满箱啤酒时，使该报警灯亮起，提醒操作人员有缺支产品产生，防止因纸箱机其它原因停止从而导致操作人员误解是出现缺支产品导致停机，同时考虑到连续有多箱产品可能出现缺支现象，可加装多个报警装置，提醒有多少箱产品产生，便于操作人员将所有的缺支产品捡出

（5）安装复位装置，复位装置位于缺支产品挑检区域附近，便于操作人员挑出缺支产品后及时复位，使机台正常启动生产

（6）其中第三至五项可加装缺支产品收集平台替代，当检测到缺支产品时，直接将缺支产品击出至收集平台，减少操作人员的搬酒和影响生产时间。

三、满箱检测系统的研发成果

1．纸箱机在原来只有封箱前的满箱检测系统，研究开发了一套封箱后的满箱检测程序。

2．研究采用特定型号的金属光电检测装置，实现准确进行满箱检测，不出现误检。

3．实现封箱后的满箱检测结果实时与纸箱机的内控程序进行连动，在检测到未满箱的成品酒时，纸箱机可自动停机，并且不满箱的成品酒可输送到固定的区域内。

4．对检测到的未满箱成品酒时，采用了自动报警技术，防止纸箱机因其它影响导致停机而误解是缺支导致。

5．采用快速复位，当操作员处理完不满箱酒时，现场快速复位，使纸箱机立即恢复生产。

四、所开发满箱检测系统的优点和缺点

1．优点

（1）结构简单。只需要在设备上增加金属光电检测装置，研究一套与纸箱机连动的程序即可实现，其中程序可由内部人员研究开发。

（2）检测准确率高。采用了检测高度为40mm，无接触式高频震荡检测开关，可以100%穿透≤10mm厚度的纸质、木质和塑料层检测到金属类瓶盖的产品；100%准确执行检测与报警动作。

（3）无辐射影响。由于没有使用射线，不会对人体产生辐射，不需要定期向环保部门进行备案。

（4）费用成本低。在未使用剔除平台的情况下，该系统硬件成本只需要3000元左右，比起市场上动辄几十万元的满箱检测系统节约大量的费用。

（5）可以有效提高运作效率。它除了能准确检测箱内缺少产品外，也能检测封箱后箱子开口或者不规则产品。若是封箱过程中出现倒酒或者箱子的酒不规整，则该产品经过检测通道会提前触发光电，而导致推迟计数，设备能执行报警，输出停止封箱机设备和输送系统，告知操作人员需要处理该不合格产品，避免不规则产品在输送带上倒酒影响输送系统停机处理。

（6）不占用地方多余的地方。

2．缺点

（1）只适用于金属类的包装物，对非金属类的包装物不能进行检测。

五、满箱检测系统应用效果

表2：满箱检测研究开发前后缺支酒效果对比分析

通过研究并实施该满箱检测系统后，根据2018年4-9月份的统计，缺支酒数量已下降至平均1箱/月，2019年至2022年，缺支酒数量为0，缺支酒数量大幅下降，大大提高了产品的质量。