[发明专利]一种电容式塑料制品扫描检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动检测技术，更具体地，涉及到利用电容传感器对塑料制品进行扫描检测的系统。

背景技术

塑料(高分子)制品一出现就以其低廉的价格在工业上得到广泛的应用，随着制造工艺的进步和性能的不断增强，塑料制品在很多领域甚至已经取代了传统的金属材料，由于其生产数量极大，对于塑料制品的生产厂家来说，如何快速而有效地对成品进行检测是一个很普遍的问题，一般情况下，塑料制品的检测主要包括外观规格是否合格、产品内部是否有缺陷，其中前者影响产品的美观程度，后者主要影响产品的力学性能。目前人们对塑料制品的检测方法主要有以下两种：

一是人工检测，即采用手工和肉眼检察的方法对塑料制品进行检测，如使用游标卡尺或者米尺测量产品的规格大小，或者通过肉眼检测塑料产品表面是否有缺陷，如划痕、凹坑等，不过由于主观因素的影响，不同的人对同一制品的检测结果可能不同，同一个人在不同时间对同一产品的检测的结果也可能不同，所以这种方法具有很高的不确定性；同时，对于不透明的材料，如果想要通过人工目测来实现对产品内部是否有气泡，塑封芯片的位置是否正确的检测，这几乎是不可能实现的。

第二种方式是设备检测，作为对前一种方法的补充，用户往往使用设备来获得靠人工检测无法完成的数据，如利用已有的检测设备对产品进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、加温老化等实验，通过分析得到产品的力学性能状况、耐温性能。不过这种方法通常需要专业的仪器设备和专业的人才，检测成本较高，同时这些方法大部分需要接触到产品，甚至破坏产品才能得到相关信息，使用范围有限。当然，工业上也有利用视觉分析，超声波探伤的等非接触方法进行检测的系统，不过视觉系统也不能检测塑料制品内部的缺陷，超声波对面积型缺陷的检出率较高，但对体积型缺陷的检出率较低，只适宜检测厚度较大的工件，对检测物体的材质、晶粒度有一定要求，且定量精度不高，检测结果无直接见证记录。

目前暂无利用电容传感器专门对塑料制品的各项特征进行检测的设备。

发明内容

本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种电容式塑料制品扫描检测系统，该系统结构简单，检测结果的连续性好，灵敏度高，可以自动对产品的规格尺寸和内部缺陷做出检测，节约大量人力资源成本。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电容式塑料制品扫描检测系统，包括可定位于设定空间任意一点的运动单元、用于扫描检测的电容器和用于接收和转换信号的电容测量单元，所述运动单元的定位点设置有移动极板作为电容器的一个极，与移动极板相对的方向设置有用于放置塑料制品的底座作为电容器的另一极，两极之间设置有检测空位，所述移动极板和底座分别设置有与电容测量单元相连的导线，所述电容测量单元包括顺序连接的：

信号转换模块，用于连接电容器两极板引出的导线，并将电容转化为通用模拟量输出；

模数转换模块，用于将上述通用模拟量转化为数字信号；

采集模块，用于采集模数转换模块输出的数字信号。

进一步地，所述信号转换模块将电容器的电容值转化为通用模拟量的过程中，通用模拟量与电容值呈一一映射关系。

作为一种优选实施方式，所述信号转换模块将电容器的电容值转化为通用模拟量的过程中，通用模拟量与电容值呈线性关系。

为了实现定位点在空间任意一点的定位，所述运动单元包括相互正交的三条运动轴和用于控制三条运动轴运动状态的控制系统。

为了让电容器的两个极板分别与相邻物件相互电气隔离，所述移动极板与运动单元之间设置有绝缘材料，所述底座的四周和底面设置有绝缘材料。

进一步地，所述移动极板的材质为金属导体。

更进一步地，所述移动极板的材质为不锈钢。

再进一步地，所述移动极板下表面与底座上表面相互平行。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明利用平板式电容传感器作为检测手段，实现了对塑料制品内部缺陷的无接触检测，克服了人工检测的误差和接触式检测对产品的损害，检测灵敏度高；电容式传感器配合运动单元对塑料制品进行自动扫描，实现了对产品的规格尺寸、内部一致性及不同产品间一致性的检测，检测结果的连续性强；同时由于运动单元可以实现自动扫描，节约了人力成本。

附图说明

图1为本发明所述电容式塑料制品扫描检测系统运动单元结构示意图。

图2为本发明所述电容传感器移动极板安装示意图。

图3为本发明所述电容测量单元功能示意图。

图4为本发明所述电容式塑料制品扫描检测系统扫描过程示意图。