專利名稱：用于缺陷檢測的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及缺陷檢測，所述缺陷包括破縫和針孔，特別而言，本發(fā)明涉及薄膜制品當中的這種缺陷，所述薄膜制品例如為用于醫(yī)療目的的手套和避孕套。
背景技術：
薄膜制品典型地由乳膠、合成橡膠或其它粘彈性聚合物制成。這種薄膜制品包括醫(yī)療手套或醫(yī)用的其它手套、以及避孕套。這種手套為醫(yī)療保健專業(yè)人員提供了屏障保護來抵御微生物和包含乙肝的血源性病毒。它們還提供了屏障保護來抵御在醫(yī)療手術中常規(guī)使用的化學藥品。因此，對于操作員和病人安全來說手套的常規(guī)佩戴是十分必要的要求。
手套制造商們使用歐洲標準EN 455-125或者ASTM標準來給手套的預先存在的針孔缺陷進行評定。這些文獻規(guī)定了不漏水測試，其中手套填充一升的水并在兩分鐘之后進行泄漏評定，該不漏水測試可以被與之相反的經過驗證的任何測試所替代。預先存在的針孔缺陷的檢測之前已經使用了三種測試或其類似測試而進行了評定，例如水膨脹技術、或空氣膨脹/水浸沒技術或者這兩種方法。
在每種情況下，這些方法具有的不便之處在于成本、停留時間以及使得利用這種方法對于低成本高容積的制品而言連續(xù)或者成批類型的處理不夠經濟的其它問題。特別而言，為了滿足歐洲和ASTM標準的兩分鐘的停留時間使得從連續(xù)處理或批處理中排除了這些測試。對于高容積的測試而言，測試結果則需要大概數(shù)秒鐘。因此，根據(jù)這些標準的測試取決于統(tǒng)計方法，從而從已制造的貨堆中抽取樣本，從樣本的測試結果進行推斷來代表整個已制造的貨堆。盡管已經建立了良好的統(tǒng)計方法，假設沒有測試的手套的異常結果可能具有嚴重的后果，如果缺陷也被留下并且感染了健康的工人，則仍然對這種方法的適當性抱有懷疑。
此外，如果對薄膜手套的循環(huán)概念進行研究的話，則統(tǒng)計方法具有較小的可信度， 這是因為樣本和貨堆之間不存在這樣的關系。
水測試(Water Test)是用來確定手套是否適合于醫(yī)用的常用方法。
水測試也稱為泄漏測試，其包括將手套填充大量的水(大約1升)，并觀察是否具有任何泄漏。如果有孔的話，則會穿過材料泄漏小水滴，因此，則認為該手套具有諸如針孔的缺陷。
該方法很緩慢，并且并不十分適合于高容積的批處理，這是因為它花費了數(shù)秒鐘來填充手套(大約10秒，從而手套不會被水的噴射弄破)，需要更多的時間來使得手套泄漏，再需要數(shù)秒來倒空手套等等。最后，過了大約1分鐘才能得出結論，但是還導致了手套變濕。
除了花費了大量時間來得出結論以外，還幾乎不可能對整個過程自動化。這種測試通常是一個統(tǒng)計測試，誤差容限有些大。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測針孔和/或缺陷的手段，其能夠更加廣泛地進行應用，并能夠被設置成形成連續(xù)過程的一部分。

發(fā)明內容
在第一方面當中，本發(fā)明提供了一種用來檢測薄膜制品當中的缺陷的系統(tǒng)，包括 連接至電源的發(fā)射極探測器，所述探測器能夠插入到所述制品的腔體當中；傳感器，該傳感器用來接收來自所述探測器的放電；輸送機系統(tǒng)，該輸送機系統(tǒng)用于使得所述探測器和傳感器互相接近；處理器，該處理器用來測量所述探測器和傳感器之間的電位差，所述處理器能夠基于所述測量而檢測缺陷。
在第二方面當中，本發(fā)明提供了一種用來檢測薄膜制品當中的缺陷的方法，包括以下步驟將發(fā)射極探測器插入到所述制品的腔體當中，所述發(fā)射極探測器連接至電源； 將所述探測器與傳感器互相接近；將所述探測器連接至電源；利用處理器來測量所述探測器和傳感器之間的電位差；基于所述測量來檢測缺陷。
因此，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)提供了一種基礎深厚的布置，以用來檢測破縫或針孔的缺陷，這形成了“生產線”或者修復手套應用的工藝步驟的一部分。
特別而言，諸如檢查手套或者手術手套的制品以及避孕套可以特別應用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，合成手套、橡膠手套和/或乳膠聚合物手套是適合的，并因此避免了對所述手套的損害，并支持了在任何需要的地方對這些手套進行經濟的測試在線的大規(guī)模制造并且或者在(重新)處理的活動期間。


參考附圖來進一步描述本發(fā)明將會十分便利，附圖中顯示了本發(fā)明的一個可行的布置，該布置在生產線之外也是有效的。本發(fā)明的其它布置也是可行的，并且因此附圖的特定性并非理解為替代了本發(fā)明的之前所描述的一般性。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)的示意圖； 圖2A是按照本發(fā)明的一個實施例的被測試的手套的橫截面圖； 圖2B是按照本發(fā)明的另外的實施例的被測試的手套的橫截面圖； 圖2C是按照本發(fā)明的再一實施例的被測試的避孕套的橫截面圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的接收自一個測試的特性的圖表性表示； 圖4A是根據(jù)本發(fā)明的測試布置的電阻器模型的示意圖； 圖4B是根據(jù)本發(fā)明的測試布置的另一個電阻器模型的示意圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于測試的電位差模型的圖表視圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的測試布置的另外的電阻器模型的示意圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明的用于測試布置的輸出結果模型的圖表視圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行的實驗結果的圖表視圖； 圖9是圖8中圖表所示的實驗的結果的表格。
具體實施例方式本發(fā)明涉及基于高電壓使用的方法和系統(tǒng)，該高電壓在薄膜制品周圍產生強大電場，其目的是檢測薄膜制品的電荷泄漏。
圖1顯示了本發(fā)明的一個實施例的示意圖。此處，高電壓發(fā)生器14正在通過電纜12而向發(fā)射極探測器10提供高電位，上/下運動機11通過輸送機(圖中未示)而被引入到待被測試的手套當中。手套運載器30將手套20帶入到待被測試位置。接著，輸送機將發(fā)射極探測器10向下放置到適當位置。接下來，U形傳感器15開始水平移動16，從而通過傳感器水平滑動器35來掃描手套20的整個表面。所述滑動器15通過電機40而進行操作，該電機40可以是手動控制或者自動控制。
在掃描期間，模擬-數(shù)字轉換器45將電位差(伏特)轉換成基于個人電腦的分析器軟件50的數(shù)字化數(shù)據(jù)?；趥€人電腦的分析器軟件的輸出為被測試的手套提供了簡單的邏輯數(shù)據(jù)PASS/FAIL (通過/失敗)。掃描所需的時間處于幾毫秒到3秒的范圍內。精確時間將會是手套類型、輸出電壓的經濟性和裝備尺寸的函數(shù)，但并不以此為限。在對系統(tǒng)進行設計當中，本領域技術人員可以參考文獻或者執(zhí)行基本的迭代測試來確定這些參數(shù)，這些參數(shù)并非是本發(fā)明的限制。
本發(fā)明中使用的高電壓發(fā)生器14可以必須提供最小為20KV的輸出，其具有從 400Hz到高達4KHz的脈沖變化頻率。
發(fā)射極探測器10必須由無腐蝕性導電材料制成，其具有非常光滑并且為圓形的表面，避免具有尖銳邊緣。其尺寸與應用以及手套尺寸和類型相關聯(lián)。
手套運載器30是根據(jù)應用的具體需求來設計的機構，以將手套帶入和/或移出測試區(qū)域。例如文獻PCT/SG2007/000076中所示的手套運載器顯示了可以應用于該過程的運載器，上述文獻的內容并入到本文當中。從而，考慮到根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)對于運載器布置的可應用性和測試能夠被執(zhí)行以及獲得結果的速度，根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可適合于批處理或者連續(xù)處理。
在該實施例當中，U形傳感器15由60 μ m直徑或更小的鍍金型電暈電線制成。所述線放置在塑料通道中以獲得即時讀取的狹窄區(qū)域。該傳感器的尺寸和曲率被嚴格限制于與應用和手套材料及手套類型相關聯(lián)?？蛇x擇的布置可以使得傳感器布置成沿著豎直輸送機而豎向移動。在該布置當中，還可以使用圓形傳感器，其中手套在這樣的圓形傳感器的環(huán)形空區(qū)當中下降。還可以采用其它布置，只要傳感器必須在發(fā)射極探測器的周邊的大部分區(qū)域周圍提供了覆蓋，同時該傳感器位于手套之內。
傳感器水平滑動器可以由塑料零件制成，以避免與發(fā)射極探測器10的不希望的放電并為U形傳感器15產生電噪音。通過步進電機而獲得了水平移動，該步進電機能夠提供簡單的調節(jié)和恒定的來回速度。
模擬-數(shù)字轉換器45必須能夠將電位伏特轉換成數(shù)字化的數(shù)據(jù)，并具有小于 133ms的采樣率，以獲得批處理或者連續(xù)處理的理想布置。
基于個人電腦的分析器軟件50具有算法來找到由AD轉換器45提供的值的最大值、總和或者平均值，并且返回PASS/FAIL結果。例如，圖3顯示了從AD轉換器45接收并被基于個人電腦的分析器軟件50處理的信息類型的圖表性表示。正在被系統(tǒng)5測試并且不具有缺陷的手套20可以顯示光滑連續(xù)的特性90，其帶有可能的邊際最大值，該邊際最大值表示對小的電位差的連續(xù)檢測。在被測試的手套具有缺陷的情況下，圖表性表示顯示了明顯不連續(xù)的特性95，在測試操作期間，從產生廣泛變化的電位差的缺陷當中可以期待該明顯不連續(xù)的特性95。分析器50可以自動檢測與標準特性90相比較的不連續(xù)的特性95 的存在。對特性進行識別的裝置可以識別最大電位差或者超過已知預定極限的電位差?？蛇x擇地，分析器50可以識別特性本身當中的不連續(xù)性。這種分析的復雜度可以在專門用于此目的的不同特性的程序或者軟件之間變化。還是進一步地，分析器50可以足夠復雜，以從最大電位差能級或者從特性的形狀中基于不連續(xù)的特性95來識別缺陷的本質，關于是否是完整的針孔以及針孔的本質，例如可以產生類似特性的尺寸等。
根據(jù)本發(fā)明的破縫和針孔的缺陷檢測方法可以提供以下任何一個或者所有的優(yōu)點； i.快速方法，對于某些應用而言小于2秒； ii.測試裝置和手套之間沒有接觸，從而避免了交叉感染問題； iii.它不需要特殊的受控大氣或者其它中性氣體的存在； iv.從材料的高距離處進行檢測，例如大約為9cm。
從諸如手套制造廠的針孔測試領域的另一個應用來說，發(fā)射極探測器包括移動的手套模具本身，該手套模具已經被導電，接著，U形傳感器可以被類似傳感器的固定陣列所替代。這種構造將對破縫或針孔缺陷進行檢測的速度減小到毫秒。
該系統(tǒng)和方法具有廣泛的應用，其如圖2A、2B和2C所示。圖2A顯示了類似于圖 1所示的測試布置，從而手套20已經插入了發(fā)射極探測器10當中。發(fā)射極探測器10連接至電纜12，該電纜12提供與高電壓發(fā)生器的通信。將會注意到，在此目的的所有應用中，發(fā)射極探測器10完全位于手套當中，從而避免了來自具有通往傳感器的直接通路的發(fā)射極的任何虛假的結果。盡管這種布置適合于很多應用，它還對測試回收的手套和因此定位在循環(huán)過程或輸送機當中具有廣泛的可應用性。它還可以用于新手套的測試以及用于包裝之前的形成過程的一部分。
圖2B顯示了不同于圖2A的實施例。此處將用于新手套55的測試和形成過程有利地結合起來。該實施例中的發(fā)射極探測器60的形狀與手套類似，實際上該發(fā)射極探測器可以形成在手套模具當中，從而將發(fā)射極探測器與手套模具相結合。在這種情況下，手套模具通常可以是大體上為絕緣體的陶瓷材料。從而，為了將發(fā)射極探測器與手套模具相結合， 陶瓷可以摻雜導電顆粒。還是進一步地，在手套模具60當中的多個部分可以具有在模具60 的外表面周圍分布的金屬表面陣列，其都通過芯來連接，從而提供發(fā)射極探測器功能。
正如所討論的那樣，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可應用于薄膜制品的測試。盡管醫(yī)用手套可以直接應用于本發(fā)明，其它這種薄膜制品也可以進行測試。圖2C顯示了避孕套 70，該避孕套70內插入了拉長的發(fā)射極探測器75，同時通過電纜80保持了與高電壓發(fā)生器的通信。從而，通過采用探測器和處理過程，避孕套70的測試可以落入本發(fā)明的范圍當中。
由于圖2B和圖2C的應用涉及了新的制造，因此在這些情況中，可以適宜地對傳感器具有固定的控制。在薄膜制品的新制造的情況中，傳感器可以保持靜止，同時輸送機移動薄膜制品使其通過傳感器。在這么做的過程中，薄膜制品制造的連續(xù)過程可以通過穿過傳感器來作為正常制造過程的一部分從而避免制品前進的停止。測試進行的速度可以改變傳感器的寬度，從而如果制造過程的速度使得測試的時間長度被延長的話，那么可以增大傳感器的寬度，從而確保發(fā)射極探測器保持在傳感器的范圍當中，以具有足夠的時間來執(zhí)行該測試。由于分析器的步驟也非常快，因此制品可以在測試之后很快被丟棄，從而避免制品遭受不必要的缺陷測試的下游處理。
在可選的實施方式當中，本發(fā)明的一個實施例使用了強電場力和強電場滲透來檢測在乳膠手套的表面中是否存在任何孔。在該實施例當中，本發(fā)明包括以下零件 中心單元——電力單元。它用來將來自電源的能量轉化為裝置使用的電場。它具有多個按鈕以用來啟動并控制所述裝置和位于背部面板上的4個主連接 主電板由不銹鋼制成的橢圓形的金屬板。它利用去往HV輸出的電力纜線而連接至中心單元。電板的位置將會變化，這是因為它必須進入和離開膨脹的乳膠手套。主電板表示整體的第一電極。
滑動傳感器從手套的一端滑動至另一端以用來收集數(shù)據(jù)的“U”形的傳感器。該傳感器具有兩個連接部 如前所述，傳感器通過對比電阻器而連接至參考輸出。
該滑動傳感器直接連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)/模擬到數(shù)字轉換器，以用來為決定過程收集并格式化數(shù)據(jù)。
該傳感器包括非常薄的“電暈”型電線，并表示第二電極。
U形傳感器通過步進電機的步進而從手套的一端被驅動至另一端。
如所述的那樣，發(fā)生器將來自電源的能量轉換為強大電場的能量。盡管它并未將電能轉換為不同形式的能量，但是它產生了必要的信號來實現(xiàn)我們的目標(檢測針孔)。
主要來說，它形成了兩個電極之間的高的電位差。
權利要求
1.一種用來檢測薄膜制品當中的缺陷的系統(tǒng)，包括連接至電源的發(fā)射極探測器，所述探測器能夠插入到所述制品的腔體當中；傳感器，該傳感器用來接收來自所述探測器的放電；輸送機系統(tǒng)，該輸送機系統(tǒng)用于使得所述探測器和傳感器互相接近；處理器，該處理器用來測量所述探測器和傳感器之間的電位差，所述處理器能夠基于所述測量而檢測缺陷。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器通過對已測量的電位差與預定值相比較而檢測所述缺陷。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其中采用所述預定極限值來作為所述探測器和傳感器之間的電位差，其中完整無損的薄膜制品位于該探測器和傳感器之間。
4.如前述任意一項權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述輸送機相對于靜止的傳感器來移動所述探測器。
5.如權利要求1至4的任意一項所述的系統(tǒng)，其中所述輸送機相對于靜止的探測器來移動所述傳感器。
6.如前述任意一項權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述探測器是金屬的，具有導電表面，該導電表面是光滑并連續(xù)的，且該導電表面被制成一定形狀來裝配到所述腔體當中而不與所述制品直接接觸。
7.如前述任意一項權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器是U形的，并被布置成使得互相接近的所述探測器和傳感器包括定位在所述U形的豎直臂當中的所述探測器。
8.如前述任意一項權利要求所述的系統(tǒng)，其中所述薄膜制品包括醫(yī)用手套和避孕套。
9.一種用來檢測薄膜制品當中的缺陷的方法，包括以下步驟將發(fā)射極探測器插入到所述制品的腔體當中，所述發(fā)射極探測器連接至電源；將所述探測器與傳感器互相接近；將所述探測器連接至電源；利用處理器來測量所述探測器和傳感器之間的電位差；基于所述測量來檢測缺陷。
全文摘要
一種用來檢測薄膜制品(20)當中的缺陷的系統(tǒng)，包括連接至電源(14)的發(fā)射極探測器(10)，所述探測器(10)能夠插入到所述制品(20)的腔體當中；傳感器(15)，該傳感器(15)用來接收來自所述探測器(10)的放電；輸送機系統(tǒng)，該輸送機系統(tǒng)用于使得所述探測器和傳感器互相接近；處理器，該處理器用來測量所述探測器和傳感器之間的電位差，所述處理器能夠基于所述測量而檢測缺陷。
文檔編號A61F6/04GK102187211SQ200980139186
公開日2011年9月14日 申請日期2009年9月2日 優(yōu)先權日2008年9月2日
發(fā)明者D-C·博代亞, P·昂普 申請人:Tgt企業(yè)有限公司