硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，涉及硼硅玻璃注射瓶生产技术领域，包括：输送带，所述输送带的顶面安装有用于检测硼硅玻璃注射瓶塑封包装内是否有异物的检测结构；信号增强和滤波；数据采集和预处理；建立优化模型，专用软件从预处理的数据中提取与异物检测相关的信号特征，如异物尺寸、振幅、频率、反射强度，并根据采集的数据和特征，建立一个不断自主学习的优化算法；脉冲重复频率PRF和脉冲宽度；优化图像显示和分析；本申请可以有效提高异物自动检测装置对硼硅玻璃瓶塑封包装内异物的检测效率和精度，降低对微小和隐藏异物的漏检率，提高检测的准确性和可靠性。确性和可靠性。确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置


[0001]本专利技术涉及硼硅玻璃注射瓶生产
，更具体地说，涉及硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置。

技术介绍

[0002]硼硅玻璃注射瓶常用于制药工业中的药物包装和输送，确保药物的质量和稳定性。它也被广泛用于医院、实验室和研究机构中，用于保存和处理各种化学品和生物样本。
[0003]硼硅玻璃注射瓶在生产过程中，通过塑封包装机经过自动包装完成后，还要进行最后一次检验，该次检验的主要内容是检查注射瓶内腔是否有包装过程中落入的“蚊虫”“铁屑”等异物，由于产品已经被包装，无法通过激光成像检查包装中的产品内腔情况。为此采用了一个“超声波”发射装置和一个接收装置，以及若干传感器，连接计算机，通过专用软件对包装体内的异常反射点进行监控，大大减少了人工肉眼检测的劳动强度，降低了漏检率。
[0004]但是通过单一的超声波检测，漏检率还是很高。超声波的传播和接收受到多种因素的影响，例如声波的频率、传感器的位置和质量等。这些因素可能导致检测的灵敏度受限，有可能导致一些微小或隐藏的异物无法被有效检测到。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，它可以有效提高异物自动检测装置对硼硅玻璃瓶塑封包装内异物的检测效率和精度，降低对微小和隐藏异物的漏检率，提高检测的准确性和可靠性。
[0006]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案：硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，包括：输送带，所述输送带的顶面安装有用于检测硼硅玻璃注射瓶塑封包装内是否有异物的检测结构；信号增强和滤波，所述检测结构对采集到的超声波信号进行适当的信号增强和滤波处理，减少噪音干扰并突出目标异物的信号；数据采集和预处理，专用软件收集和保存所述检测结构记录所有有关硼硅玻璃注射瓶包装的检测信息，并建立数据库，该数据库存储数据之前对采集数据进行噪声去除、数据对齐和标准化等处理；建立优化模型，专用软件从预处理的数据中提取与异物检测相关的信号特征，如异物尺寸、振幅、频率、反射强度，并根据采集的数据和特征，建立一个不断自主学习的优化算法；脉冲重复频率PRF和脉冲宽度，脉冲重复频率和脉冲宽度直接影响到超声波的穿透深度和分辨率，根据优化算法得出最优解，专用软件调整脉冲重复频率和脉冲宽度，平衡深度和分辨率的要求，获得更好的检测结果；
优化图像显示和分析，采用图像增强和边缘检测的方法进行图像显示和分析技术，进一步优化检测结果。
[0007]作为本专利技术的一种优选方案，所述检测结构包括检测架、控制器、光学传感器、超声波发射器、温度传感器、超声波接收器和位置传感器，所述检测架安装于所述输送带的顶面，所述控制器安装于所述检测架的顶面，三个所述光学传感器分别安装于所述检测架的内部两侧和顶面，所述超声波发射器和所述超声波接收器安装于所述检测架的内部顶面，所述温度传感器和所述位置传感器安装于所述检测架的内部顶面，且所述温度传感器和所述位置传感器分别安装于所述超声波发射器的两侧。
[0008]作为本专利技术的一种优选方案，所述温度传感器用于监测环境温度，温度变化可会对超声波的传播速度和检测结果产生影响，通过监测温度，所述控制器便于进行相应的校正和调整；所述位置传感器用于确定所述光学传感器、所述超声波发射器和所述超声波接收器的位置和角度，通过所述位置传感器的监测，可以调整光学传感器所述超声波发射器和所述超声波接收器的发射和接收角度，以获得更准确的检测结果。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，数据处理中，具体的处理方法：噪声去除， 噪声是信号中的无用或干扰部分，通过滤波和降噪算法去除噪声来提取信号中的有用信息，其中：均值滤波（Mean Filtering）：；中值滤波（Median Filtering）：；小波阈值去噪（Wavelet Thresholding）：。
[0010]其中，T 是阈值，x^[n] 是去噪后的信号的采样值，x[n] 表示输入信号的采样值，N 是窗口大小或滤波器的长度，k 是窗口内的索引；数据对齐， 数据对齐是将多个数据样本或信号序列调整到一个共同的参考框架或时间基准上，以便进行后续的比较和分析，数据对齐的目的是消除样本之间的时间偏移或相位差异，时间对齐，对于时间序列数据，时间对齐是通过调整样本的采样时间或插值方法，将它们对齐到相同的时间点上，常用的时间对齐方法包括插值法、时间拉伸法和时间截断法等，相位对齐，对于周期性信号或具有相位特征的信号，相位对齐是通过调整信号的相位角度或周期，将它们对齐到相同的相位位置上，常用的相位对齐方法包括互相关法、相位差法和基于相位锁定环路的方法等；数据标准化，是将数据转换为具有相同尺度和均值的形式，以便进行更可靠和一
致的比较和分析，标准化可以消除数据之间的量纲差异和偏差，使得数据更具可比性。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，优化算法是解决最优化问题的数学和计算方法，通过迭代搜索过程，寻找目标函数的最优解，以下是优化算法的原理过程：目标函数定义，优化算法的第一步是定义目标函数，目标函数是要优化的问题的数学表示，通常是一个关于自变量的函数，优化算法的目标是找到使目标函数取得最小值或最大值的自变量；初始解的选择，优化算法需要一个初始解来开始迭代搜索过程，通过随机选择一个初始解，或者根据问题的特点选择一个合理的初始解；迭代搜索过程，优化算法通过迭代搜索来逐步改进解的质量，迭代过程中，算法根据当前解的评估情况，通过一定的策略更新解的值，本专利技术采用梯度下降法进行更新：目标函数：假设目标函数为J(θ)，其中 θ 是自变量，参数更新规则：梯度下降法通过计算目标函数的梯度向量，并利用梯度的方向和大小来更新参数，参数更新的公式如下：θ:=θ
−
α
∇
J(θ) 其中，α 是学习率（步长），
∇
J(θ) 是目标函数 J(θ) 的梯度向量，梯度计算：梯度向量可以通过对目标函数进行偏导数计算得到，对于每个参数 θi，梯度的计算公式如下：
∂
J(θ)/
∂
θi 梯度向量由所有参数的偏导数组成，梯度下降法的基本思想是沿着目标函数的梯度方向更新参数，以逐步接近最优解，学习率决定了每次更新的步长大小，较小的学习率可以增加收敛的稳定性，但可能需要更多的迭代次数；目标函数的评估，在每次迭代中，优化算法需要计算目标函数的值来评估当前解的优劣；收敛准则，优化算法需要定义一个收敛准则来判断迭代过程是否达到了停止条件，常见的收敛准则包括目标函数值的变化范围、迭代次数的限制、自变量的变化量等，当满足收敛准则时，算法停止迭代并输出最优解；解的验证，在得到最优解后，需要通过对最优解进行实际测试或模拟进行验证，验证的目的是确认最优解是否满足问题的约束条件和要求。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，根据优化算法得到的最佳参数配置，应用于所述光学传感器和所述超声波发射器以及所述超声波接收器中，通过专业软本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，其特征在于，包括：输送模块，所述输送模块包括输送带，所述输送带（1）的顶面安装有用于检测硼硅玻璃注射瓶塑封包装内是否有异物的检测结构（2）；信号增强和滤波模块，所述信号增强和滤波模块包括检测结构，所述检测结构（2）对采集到的超声波信号进行适当的信号增强和滤波处理，减少噪音干扰并突出目标异物的信号；数据采集和预处理模块，所述数据采集和预处理模块用于收集和保存所述检测结构（2）记录所有有关硼硅玻璃注射瓶包装的检测信息，并建立数据库，该数据库存储数据之前对采集数据进行噪声去除、数据对齐和标准化处理；数据优化模块，所述数据优化模块将数据采集和预处理模块获得的预处理数据进行优化，从所述预处理数据中提取与异物检测相关的信号特征，如异物尺寸、振幅、频率、反射强度，并根据采集的数据和特征，建立一个不断自主学习的优化算法；计算模块，主要是脉冲重复频率（PRF）和脉冲宽度，脉冲重复频率和脉冲宽度直接影响到超声波的穿透深度和分辨率，根据优化算法得出最优解，专用软件调整脉冲重复频率和脉冲宽度，平衡深度和分辨率的要求，获得更好的检测结果；优化图像显示和分析模块，采用图像增强和边缘检测的方法进行图像显示和分析技术，进一步优化检测结果。2.根据权利要求1所述的硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，其特征在于：所述检测结构（2）包括检测架（21）、控制器（22）、光学传感器（23）、超声波发射器（24）、温度传感器（25）、超声波接收器（26）和位置传感器（27），所述检测架（21）安装于所述输送带（1）的顶面，所述控制器（22）安装于所述检测架（21）的顶面，三个所述光学传感器（23）分别安装于所述检测架（21）的内部两侧和顶面，所述超声波发射器（24）和所述超声波接收器（26）安装于所述检测架（21）的内部顶面，所述温度传感器（25）和所述位置传感器（27）安装于所述检测架（21）的内部顶面，且所述温度传感器（25）和所述位置传感器（27）分别安装于所述超声波发射器（24）的两侧。3.根据权利要求2所述的硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，其特征在于：所述温度传感器（25）用于监测环境温度，所述控制器（22）用于进行相应的校正和调整；所述位置传感器（27）用于确定所述光学传感器（23）、所述超声波发射器（24）和所述超声波接收器（26）的位置和角度，通过所述位置传感器（27）的监测，可以调整光学传感器（23）所述超声波发射器（24）和所述超声波接收器（26）的发射和接收角度，以获得更准确的检测结果。4.根据权利要求1所述的硼硅玻璃注射瓶包装端瓶内异物超声波自动检测装置，其特征在于： 数据采集和预处理模块，具体的处理方法：噪声去除， 噪声是信号中的无用或干扰部分，通过滤波和降噪算法去除噪声来提取信号中的有用信息，其中：均值滤波（Mean Filtering）：；中值滤波（Median Filtering）：
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【专利技术属性】
技术研发人员：左凤禹，王丹，刘建雨，
申请(专利权)人：德州晶华药用玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：