如果金屬罐裝食品飲料出現(xiàn)泄露或損壞，會造成嚴重的產(chǎn)品質(zhì)量事故，直接損害企業(yè)的品牌信譽。因此，在金屬罐裝食品飲料的生產(chǎn)中，特別需要嚴格控制二重卷封質(zhì)量，以確保良好的包裝氣密性。隨著企業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制管理標準的提高，對罐裝食品飲料的卷封質(zhì)量的檢測要求和檢測頻率也提升到更高水平。影響卷封質(zhì)量的主要關(guān)鍵控制點包括空罐的缺陷與尺寸指標檢測，蓋的尺寸指標檢測，封罐機參數(shù)檢測，以及卷封檢測。其中卷封檢測由于關(guān)涉成品質(zhì)量，無疑是重中之重。作為空罐質(zhì)量檢測的重要指標，空罐的缺陷與基本尺寸直接影響罐裝產(chǎn)品的卷封質(zhì)量。采用相關(guān)檢測儀器可達到監(jiān)控空罐質(zhì)量的目的。空罐缺陷檢測空罐缺陷包括：罐口變形、翻邊變形、罐內(nèi)異物等。 空罐缺陷智能檢測系統(tǒng)利用機器視覺原理實現(xiàn)了空罐質(zhì)量在線檢測，可將存在缺陷的空罐從生產(chǎn)線上剔除。圖1 CanNeed-ICI-1000 空罐缺陷智能檢測系統(tǒng)可將存在缺陷的空罐從生產(chǎn)線上剔除。
空罐基本尺寸檢測空罐基本尺寸包括罐高、罐口內(nèi)徑、翻邊寬度。 全自動罐后端尺寸綜合檢測儀可安裝于空罐輸送鏈道的支線，在線抽樣檢測空罐的上述基本尺寸指標。圖2 全自動罐后端尺寸綜合檢測儀可在線抽樣檢測空罐的基本尺寸指標，如：罐高（A）、罐口內(nèi)徑（B）、翻邊寬度（C）的測量。
蓋的基本尺寸包括：內(nèi)直徑、外直徑、埋頭度、鉤邊高度、鉤邊開度、總體高度等。蓋的輪廓尺寸包括：壓頭配合直徑、外鉤邊半徑、蓋翻邊、角度等。這些指標為設(shè)計或選擇合適的封罐機壓頭提供了重要的依據(jù)。圖3 蓋的基本尺寸和輪廓尺寸為設(shè)計或選擇合適的封罐機壓頭提供了重要的依據(jù)。
如果在蓋的直徑、埋頭度、鉤邊高度、鉤邊開度等指標均合格的情況下，用戶仍反饋卷封不良，即罐裝產(chǎn)品的氣密性有問題，那么很可能就是因為蓋子輪廓和封罐機壓頭不吻合！通過罐蓋輪廓投影儀能快速得到蓋的輪廓尺寸、以及蓋與壓頭的輪廓吻合度?？蓪⑵浒惭b于實驗室或者封罐機的罐蓋輸送鏈道的旁邊支線，對蓋的基本基本尺寸和蓋的輪廓尺寸指標進行抽樣檢測。測量過程是：使用上述罐蓋輪廓投影儀先測量壓頭的輪廓曲線，然后再與蓋的輪廓曲線進行比對，接著通過軟件自動測量配合夾角、配合直徑與底部間隙，驗證封罐機壓頭與蓋輪廓的吻合匹配性。圖5 通過軟件驗證封罐機壓頭與蓋輪廓的吻合匹配性。
在封罐設(shè)備中，卷封滾輪、上壓頭和托罐盤通常被稱為卷封三要素。頭道滾輪和二道滾輪正確的溝槽形狀、滾輪與壓頭之間的間隙、托罐盤合適的推動力是確保正常卷封的必要條件。因此，卷封三要素作為封罐設(shè)備的基本組成部件，直接攸關(guān)二重卷封的質(zhì)量。滾輪輪廓測量 通過輪廓投影儀上的高清成像系統(tǒng)對頭道滾輪和二道滾輪的輪廓進行投影并測量，以避免滾輪磨損對卷封質(zhì)量產(chǎn)生的影響。滾輪與壓頭之間的間隙檢測 通過卷封間隙投影儀的高清成像系統(tǒng)對頭道滾輪、二道滾輪和壓頭之間的高度間隙與側(cè)向間隙進行投影并測量，避免該數(shù)值過大或過小而對卷封質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。 圖7 對頭道滾輪、二道滾輪和壓頭之間的高度間隙與側(cè)向間隙投影并測量。托罐盤壓力檢測 通過數(shù)顯卷封壓頭測力計測量托罐盤的壓力大小。破壞檢測法 最初是采用切割法切割樣品，依靠手動量具測量相關(guān)卷封尺寸，后來發(fā)展為對卷封剖面進行投影，利用圖像分析測量卷封尺寸參數(shù)。相關(guān)檢測儀器發(fā)展歷程包括：刻度型儀器→數(shù)顯型儀器→自動選點、自動采集儀器→自動切割、自動測量儀器。無損檢測法隨著技術(shù)的進步革新，卷封檢測已經(jīng)由傳統(tǒng)的破壞檢測法發(fā)展到更先進的無損卷封投影儀，即利用X射線對卷封位置進行透射，并獲取圖像測量卷封尺寸參數(shù)。此外，無損卷封投影儀也從實驗室檢測發(fā)展到生產(chǎn)現(xiàn)場的在線檢測，下面另起章節(jié)詳述。圖8 Seam-X?-On-Line在線無損卷封檢測儀。這是迄今為止先進、高效的卷封檢測技術(shù)，可實現(xiàn)無損、快速、360°的產(chǎn)品卷封質(zhì)量檢測，已成為企業(yè)提高檢測效率和卷封質(zhì)量管理水平，降低檢測成本的首選解決方案。由于X射線對不同密度物質(zhì)的穿透作用相異，利用這一特性可將不同密度的鐵、鋁、密封膠、空氣區(qū)分開來。如圖9所示，在X射線穿透卷封的同時，成像系統(tǒng)快速獲得清晰圖像并對以下卷封參數(shù)進行精準測量：卷邊長度、身鉤長度、蓋鉤長度、迭接長度、迭接率（%）、卷封間隙、身鉤搭接率（%）、蓋鉤搭接率（%）、緊密度、埋頭度、卷邊厚度、卷封形態(tài)，其中后四種是可選項。圖9 無損卷封質(zhì)量檢測原理示意圖（左）與卷封參數(shù)測量圖（右）。
優(yōu)點 首先，消除了產(chǎn)品浪費，更環(huán)保。由于卷封檢測不需要切割樣品，且檢測后合格的樣品仍可回流到生產(chǎn)線，因而避免了產(chǎn)品浪費和環(huán)境污染。其次，節(jié)省人力，同時讓單罐檢測時間減至最少，降低質(zhì)量風險。在節(jié)省人力成本的同時還可將單罐檢測時間大幅下降至8秒，從而提高了抽檢頻率，減少了次品流入市場帶來的潛在風險，在檢測出不合格卷封的時候，大大減少了隔離次品的數(shù)量。第三，干擾因素少，結(jié)果可靠，個中原因有三。一是檢測方法穩(wěn)定，系統(tǒng)的重復性、準確性好。二是無需切割，避免了卷封結(jié)構(gòu)變形以及鐵屑、水跡等因素影響測量結(jié)果。三是每個樣品可以360°檢測，因而可規(guī)避漏檢。第四，每個樣品對應(yīng)封罐頭編號進行取樣和測量跟蹤，自動分析?？煽焖俜答仚z測結(jié)果，并能對數(shù)據(jù)進行智能分析，通過監(jiān)測每一個編號的封罐頭的卷封質(zhì)量走勢，降低了卷封質(zhì)量風險。在易拉罐產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，在線無損卷封檢測的解決方案如下。每個樣品對應(yīng)封罐頭編號進行取樣和測量跟蹤 在封罐機上安裝多個傳感器，利用傳感器反饋信號實現(xiàn)每個樣品對應(yīng)封罐頭編號進行取樣和測量跟蹤；企業(yè)根據(jù)質(zhì)量控制標準，在取樣系統(tǒng)設(shè)置所需的取樣規(guī)則（例如：每間隔1小時，依次從封罐頭1~12號各取1罐樣品），從而取樣系統(tǒng)就能穩(wěn)定、高效地自動取樣，已取樣品將按所設(shè)置的取樣規(guī)則進行排列，并被輸送鏈道輸送到無損卷封質(zhì)量檢測設(shè)備，對卷封質(zhì)量指標進行測量。基于數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計調(diào)整封罐機在線無損卷封檢測儀和軟件通過分析統(tǒng)計生產(chǎn)周期內(nèi)每個封罐頭對應(yīng)樣品的卷封參數(shù)數(shù)據(jù)，可得出封罐機各封罐頭所封產(chǎn)品的卷封質(zhì)量的發(fā)展趨勢，在此基礎(chǔ)之上轉(zhuǎn)化成判斷各封罐頭卷封質(zhì)量狀態(tài)的“健康曲線”，可作為封罐機調(diào)整的重要依據(jù)。在工廠生產(chǎn)自動化的大勢所趨之下，企業(yè)日益追求高效率、高品質(zhì)、低能耗、低成本生產(chǎn)，而全自動在線抽樣檢測被認為是重要的實現(xiàn)途徑之一。在生產(chǎn)金屬罐裝食品飲料時，采用在線無損卷封檢測儀和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計系統(tǒng)可幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約運營成本，嚴格管控卷封質(zhì)量，堪稱是最佳的全面卷封質(zhì)量管理方案。
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