CN107367348A - 一种全自动扭力检测仪及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动扭力检测仪，其中，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器的固定夹具、扭力夹具和用于控制扭力夹具运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具，固定夹具锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器测得所述瓶盖的扭矩。本发明提供一种全自动扭力检测仪及检测方法，提高检测的准确度。

Description

一种全自动扭力检测仪及检测方法

技术领域

本发明涉及一种扭力检测仪，更具体地说，是一种全自动扭力检测仪及检测方法。

背景技术

输液瓶、资料瓶等瓶子的瓶盖需要具有一定的锁紧度，以保证其密封性。因此，产品生产后需要采用特定的测试仪器对瓶盖的扭矩进行测试。目前扭力检测多为手动检测，需要手工进行旋转，这种检测方式，外界的不确定因素较多，从而难以保证扭矩试验的真实性及准确度，使检测结果不能完全真实体现瓶盖的扭矩，导致产品质量无法保证。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种全自动扭力检测仪及检测方法，提高检测的准确度。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为一种全自动扭力检测仪，其中，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器的固定夹具、扭力夹具和用于控制扭力夹具运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具，固定夹具锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器测得所述瓶盖的扭矩。

本发明采用上述的结构，送料装置输送测试瓶至固定夹具，固定夹具夹持测试瓶，驱动装置驱动扭力夹具运动、扭力夹具夹紧并扭动测试瓶瓶盖，由于测试瓶瓶身被固定夹具固定，所以当瓶盖产生的扭矩力大于摩擦力，瓶盖与瓶身就会产生相对位移，而此时的扭矩就是瓶盖的扭开力，瓶身受到的扭矩会等值传送到扭力传感器上，实现测试瓶盖扭矩的目的。

上述的一种全自动扭力检测仪，送料装置包括输送测试瓶的送料带和设置在机体上的送料转盘，送料转盘包括主轴、第一电机和第一减速箱，第一电机连接第一减速箱，主轴上端连接送料转盘轴心、下端连接第一减速箱，送料转盘圆周设有送料口，主轴设置在送料带后侧，送料转盘设置在送料带上方，送料口可转动输送送料带上的测试瓶至固定夹具。第一电机动作通过第一减速箱产生旋转力，第一减速箱连接主轴带动送料转盘转动，送料转盘圆周上的送料口转动至送料带上方时，送料转盘一侧送料带上的测试瓶流入送料口中，送料口推动测试瓶转动至固定夹具。

上述的一种全自动扭力检测仪，固定夹具包括设置在机体上宽爪气缸和左、右夹具，宽爪气缸两侧的输出端分别左夹具、右夹具，宽爪气缸上端设有放置测试瓶的定位台，扭力传感器固定在宽爪气缸下端。送料转盘送料口推动测试瓶转动至定位台，宽爪气缸两侧的输出端收缩带动左、右夹具夹紧测试瓶，扭力传感器固定在宽爪气缸下端测量瓶身受到的扭矩。

上述的一种全自动扭力检测仪，驱动装置包括控制扭力夹具升降的升降立柱和控制扭力夹具转动的转动装置，转动装置包括相连接的第二电机和第二减速箱，升降立柱设置在机体上、设有竖直设置的螺杆，螺杆连接有第三减速箱，第三减速箱连接有第三电机，螺杆螺接有连接块，连接块连接有升降台，第二电机和第二减速箱设置在升降台上。第三电机动作通过第三减速箱产生旋转力，第三减速箱连接螺杆带动螺杆转动，螺杆转动与连接块螺接，连接块和升降台沿螺杆升降，从而带动升降台上的第二电机和第二减速箱升降。

上述的一种全自动扭力检测仪，扭力夹具包括气电旋转装置、压力传感器和上夹具，第二减速箱中设有转轴，转轴上端向上延伸连接气电旋转装置、下端延伸至升降台下方依次连接压力传感器、上夹具，转轴下部套设有压力调节弹簧，压力调节弹簧上端连接第二减速箱、下端与压力传感器连接。气电旋转装置连接压力传感器和上夹具，为压力传感器供电，为上夹具提供气压；压力传感器、上夹具通过转轴和第二减速箱与升降台定位，固定夹具固定测试瓶后，升降立柱通过升降台带动扭力夹具下降，当上夹具接触到瓶盖后，压力调节弹簧受压，测试瓶会产生一个上部上夹具重力(定值)+压力调节弹簧压力(可变值)，压力传感器连接压力调节弹簧下端检测到压力调节弹簧压力大小，当压力等于设定值时，升降立柱停止带动扭力夹具下降，上夹具夹紧瓶盖，第二电机动作通过第二减速箱产生旋转力带动转轴转动，从而带动夹紧瓶盖的上夹具转动扭动瓶盖。

上述的一种全自动扭力检测仪，上夹具与定位台相对设置，上夹具设有气缸，气缸至少设有三个环形阵列设置的输出端，输出端连接有爪夹，爪夹内端与测试瓶瓶盖相配适，螺杆中部设有通道，连接气缸的气管和连接压力传感器的线路通过通道连接气电旋转装置。气管和线路通过螺杆中部的通道连接气电旋转装置，防止气管和线路在旋转过程中打结；气缸的输出端收缩带动爪夹夹紧定位台上测试瓶的瓶盖。

上述的一种全自动扭力检测仪，机体上还设有称重天平，称重天平设置在定位台与送料带之间测试瓶经过的圆弧运动轨迹上，送料转盘设置在称重天平上方，送料口可转动输送测试瓶至称重天平。测试瓶经过扭力检测后，送料转盘转动通过送料口推动测试瓶至称重天平，通过称重天平对测试瓶称重。

上述的一种全自动扭力检测仪，固定夹具侧边设有感应测试瓶位置的红外传感器。通过红外传感器感应到测试瓶到达测试位置。

上述的一种全自动扭力检测仪，机体上还设有控制系统，第一电机、第二电机、第三电机、宽爪气缸、压力传感器、扭力传感器、气缸和红外传感器与控制系统连接。控制系统控制第一电机动作，待送料口将测试瓶输送至定位台时，红外传感器感应到测试瓶到达测试位置，控制系统控制第一电机停止动作，控制系统控制宽爪气缸动作夹紧测试瓶，再控制第三电机动作带动扭力夹具下降，上夹具接触瓶盖、压力传感器感应到压力调节弹簧压力等于设定值时，控制系统控制第三电机停止动作，然后控制气缸动作夹紧瓶盖、控制第二电机动作扭动瓶盖，扭力传感器将测得的扭矩传送至控制系统，再依次控制气缸放开瓶盖、第三电机反向动作、宽爪气缸放开测试瓶、第一电机继续动作，待送料口将测试瓶输送至称重天平时，控制系统控制第一电机停止动作，称重天平将测试瓶称得的重量传送至控制系统，最后控制系统控制第一电机继续动作，将测试瓶输送回送料带。

一种全自动扭力检测方法，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器的固定夹具、扭力夹具和用于控制扭力夹具运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具，固定夹具锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器测得所述瓶盖的扭矩。

上述的一种全自动扭力检测方法，包括如下步骤：

1)送料带输送测试瓶至送料转盘侧端，控制系统控制第一电机动作带动送料转盘转动，送料转盘圆周上的送料口转动至送料带上方，送料带上的测试瓶流入送料口；

2)送料口推动测试瓶至固定夹具的定位台，红外传感器感应测试瓶到达测试位置并将信息传送至控制系统，控制系统控制第一电机停止动作，送料转盘停止转动；

3)控制系统控制宽爪气缸动作，左、右夹具夹紧测试瓶瓶身；

4)控制系统控制第三电机正转动作，带动扭力夹具下降，上夹具接触到瓶盖后，压力调节弹簧受压，压力传感器测得压力等于设定值并将信息传送至控制系统，控制系统控制第三电机停止动作；

5)控制系统控制上夹具气缸动作，爪夹夹紧测试瓶瓶盖，控制系统控制第三电机动作带动夹紧瓶盖的上夹具转动；

6)由于测试瓶瓶身被固定夹具固定，当瓶盖产生的扭矩力大于摩擦力时，瓶盖与瓶身产生相对位移，此时的扭矩就是瓶盖的扭开力，瓶身受到的扭矩等值传送到扭力传感器上，扭力传感器将信息传送至控制系统；

7)控制系统控制上夹具气缸动作，爪夹放开测试瓶瓶盖，控制系统控制第三电机反转动作，带动扭力夹具上升；

8)控制系统控制第一电机动作带动送料转盘转动，送料口推动测试瓶至称重天平，控制系统控制第一电机停止动作；

9)测试瓶在称重天平称重，称重天平将信息传送至控制系统，控制系统控制第一电机继续动作带动送料转盘转动，送料口将测试瓶推送回送料带。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明使用状态的立体结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为图2的俯视图；

图5为本发明的立体结构示意图二；

图6为图5的主视图；

图7为图5的内部结构示意图；

图8为图6的左视图；

图9为本发明的剖面结构示意；

图10为本发明固定夹具、扭力夹具的立体结构示意图；

图11为图10的主视图。

具体实施方式

如图1至图11所示，一种全自动扭力检测仪，其中，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器25的固定夹具2、扭力夹具3和用于控制扭力夹具3运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具2，固定夹具2锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具3运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具3把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器25测得所述瓶盖的扭矩。

送料装置包括输送测试瓶的送料带4和设置在机体1上的送料转盘5，送料转盘5包括主轴51、第一电机和第一减速箱52，第一电机连接第一减速箱52，主轴51上端连接送料转盘5轴心、下端连接第一减速箱52，送料转盘5圆周设有送料口53，主轴3设置在送料带4后侧，送料转盘5设置在送料带4上方，送料口53可转动输送送料带4上的测试瓶至固定夹具2。

固定夹具2包括设置在机体1上宽爪气缸21和左、右夹具22、23，宽爪气缸21两侧的输出端分别左夹具22、右夹具23，宽爪气缸21上端设有放置测试瓶的定位台24，扭力传感器25固定在宽爪气缸21下端。

驱动装置包括控制扭力夹具3升降的升降立柱6和控制扭力夹具3转动的转动装置7，转动装置7包括相连接的第二电机71和第二减速箱72，升降立柱6设置在机体1上、设有竖直设置的螺杆61，螺杆61连接有第三减速箱62，第三减速箱62连接有第三电机63，螺杆61螺接有连接块64，连接块64连接有升降台65，第二电机71和第二减速箱72设置在升降台65上。

扭力夹具3包括气电旋转装置31、压力传感器32和上夹具33，第二减速箱72中设有转轴73，转轴73上端向上延伸连接气电旋转装置31、下端延伸至升降台65下方依次连接压力传感器32、上夹具33，转轴73下部套设有压力调节弹簧34，压力调节弹簧34上端连接第二减速箱72、下端与压力传感器32连接。

上夹具33与定位台24相对设置，上夹具33设有气缸33a，气缸33a至少设有三个环形阵列设置的输出端，输出端连接有爪夹33b，爪夹33b内端与测试瓶瓶盖相配适，螺杆61中部设有通道，连接气缸33a的气管和连接压力传感器32的线路通过通道连接气电旋转装置31。

机体1上还设有称重天平8，称重天平8设置在定位台24与送料带4之间测试瓶经过的圆弧运动轨迹上，送料转盘5设置在称重天平8上方，送料口53可转动输送测试瓶至称重天平8。

固定夹具2侧边设有感应测试瓶位置的红外传感器9，机体1上还设有控制系统10，第一电机、第二电机71、第三电机63、宽爪气缸21、压力传感器32、扭力传感器25、气缸33a、称重天平8和红外传感器9与控制系统10连接。

一种全自动扭力检测方法，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器25的固定夹具2、扭力夹具3和用于控制扭力夹具3运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具2，固定夹具2锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具3运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具3把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器25测得所述瓶盖的扭矩。

一种全自动扭力检测方法，包括如下步骤：

1)送料带4输送测试瓶至送料转盘5侧端，控制系统10控制第一电机动作带动送料转盘5转动，送料转盘5圆周上的送料口53转动至送料带4上方，送料带4上的测试瓶流入送料口53；

2)送料口53推动测试瓶至固定夹具2的定位台24，红外传感器9感应测试瓶到达测试位置并将信息传送至控制系统10，控制系统10控制第一电机停止动作，送料转盘5停止转动；

3)控制系统10控制宽爪气缸21动作，左、右夹具22、23夹紧测试瓶瓶身；

4控制系统10控制第三电机63正转动作，带动扭力夹具3下降，上夹具33接触到瓶盖后，压力调节弹簧34受压，压力传感器32测得压力等于设定值并将信息传送至控制系统10，控制系统10控制第三电机63停止动作；

5)控制系统10控制上夹具33气缸33a动作，爪夹33b夹紧测试瓶瓶盖，控制系统10控制第三电机63动作带动夹紧瓶盖的上夹具33转动；

6)由于测试瓶瓶身被固定夹具2固定，当瓶盖产生的扭矩力大于摩擦力时，瓶盖与瓶身产生相对位移，此时的扭矩就是瓶盖的扭开力，瓶身受到的扭矩等值传送到扭力传感器25上，扭力传感器25将信息传送至控制系统10；

7)控制系统10控制上夹具33气缸33a动作，爪夹33b放开测试瓶瓶盖，控制系统10控制第三电机63反转动作，带动扭力夹具3上升；

8)控制系统10控制第一电机动作带动送料转盘5转动，送料口53推动测试瓶至称重天平8，控制系统10控制第一电机停止动作；

9)测试瓶在称重天平8称重，称重天平8将信息传送至控制系统10，控制系统10控制第一电机继续动作带动送料转盘5转动，送料口53将测试瓶推送回送料带4。

本发明具体使用时，控制系统10控制第一电机动作带动送料转盘5转动，通过送料口53输送送料带4上的测试瓶，待送料口53将测试瓶输送至定位台24时，红外传感器9感应到测试瓶到达测试位置，控制系统10控制第一电机停止动作、控制宽爪气缸21动作夹紧测试瓶，再控制第三电机63动作带动扭力夹具3下降，上夹具33接触瓶盖、压力传感器32感应到压力调节弹簧34压力等于设定值时，控制系统10控制第三电机63停止动作，然后依次控制气缸33a动作夹紧瓶盖、第二电机71动作扭动瓶盖，扭力传感器25将测得的扭矩传送至控制系统10，再依次控制气缸33a放开瓶盖、第三电机63反向动作带动扭力夹具3上升、宽爪气缸21放开测试瓶、第一电机继续动作，待送料口53将测试瓶输送至称重天平8时，控制系统10控制第一电机停止动作，称重天平8将测试瓶称得的重量传送至控制系统10，最后控制系统10控制第一电机继续动作，将测试瓶输送回送料带。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃毋庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种全自动扭力检测仪，其特征在于，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器(25)的固定夹具(2)、扭力夹具(3)和用于控制扭力夹具(3)运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具(2)，固定夹具(2)锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具(3)运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具(3)把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器(25)测得所述瓶盖的扭矩。

2.根据权利要求1所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：送料装置包括输送测试瓶的送料带(4)和设置在机体(1)上的送料转盘(5)，送料转盘(5)包括主轴(51)、第一电机和第一减速箱(52)，第一电机连接第一减速箱(52)，主轴(51)上端连接送料转盘(5)轴心、下端连接第一减速箱(52)，送料转盘(5)圆周设有送料口(53)，主轴(3)设置在送料带(4)后侧，送料转盘(5)设置在送料带(4)上方，送料口(53)可转动输送送料带(4)上的测试瓶至固定夹具(2)。

3.根据权利要求1所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：固定夹具(2)包括设置在机体(1)上宽爪气缸(21)和左、右夹具(22、23)，宽爪气缸(21)两侧的输出端分别左夹具(22)、右夹具(23)，宽爪气缸(21)上端设有放置测试瓶的定位台(24)，扭力传感器(25)固定在宽爪气缸(21)下端。

4.根据权利要求1所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：驱动装置包括控制扭力夹具(3)升降的升降立柱(6)和控制扭力夹具(3)转动的转动装置(7)，转动装置(7)包括相连接的第二电机(71)和第二减速箱(72)，升降立柱(6)设置在机体(1)上、设有竖直设置的螺杆(61)，螺杆(61)连接有第三减速箱(62)，第三减速箱(62)连接有第三电机(63)，螺杆(61)螺接有连接块(64)，连接块(64)连接有升降台(65)，第二电机(71)和第二减速箱(72)设置在升降台(65)上。

5.根据权利要求1或4所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：扭力夹具(3)包括气电旋转装置(31)、压力传感器(32)和上夹具(33)，第二减速箱(72)中设有转轴(73)，转轴(73)上端向上延伸连接气电旋转装置(31)、下端延伸至升降台(65)下方依次连接压力传感器(32)、上夹具(33)，转轴(73)下部套设有压力调节弹簧(34)，压力调节弹簧(34)上端连接第二减速箱(72)、下端与压力传感器(32)连接。

6.根据权利要求5所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：上夹具(33)与定位台(24)相对设置，上夹具(33)设有气缸(33a)，气缸(33a)至少设有三个环形阵列设置的输出端，输出端连接有爪夹(33b)，爪夹(33b)内端与测试瓶瓶盖相配适，螺杆(61)中部设有通道，连接气缸(33a)的气管和连接压力传感器(32)的线路通过通道连接气电旋转装置(31)。

7.根据权利要求2或3所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：机体(1)上还设有称重天平(8)，称重天平(8)设置在定位台(24)与送料带(4)之间测试瓶经过的圆弧运动轨迹上，送料转盘(5)设置在称重天平(8)上方，送料口(53)可转动输送测试瓶至称重天平(8)。

8.根据权利要求2至7任一所述的一种全自动扭力检测仪，其特征在于：固定夹具(2)侧边设有感应测试瓶位置的红外传感器(9)，机体(1)上还设有控制系统(10)，第一电机、第二电机(71)、第三电机(63)、宽爪气缸(21)、压力传感器(32)、扭力传感器(25)、气缸(33a)、称重天平(8)和红外传感器(9)与控制系统(10)连接。

9.一种全自动扭力检测方法，包括送料装置、用于夹持待测瓶子且具有扭力传感器(25)的固定夹具(2)、扭力夹具(3)和用于控制扭力夹具(3)运动的驱动装置，送料装置把待测瓶子送至固定夹具(2)，固定夹具(2)锁紧待测瓶子，驱动装置控制扭力夹具(3)运动至待测瓶子的瓶盖处，扭力夹具(3)把所述瓶盖夹紧并转动所述瓶盖，扭力传感器(25)测得所述瓶盖的扭矩。

10.根据权利要求9所述的一种全自动扭力检测方法，包括如下步骤：

1)送料带(4)输送测试瓶至送料转盘(5)侧端，控制系统(10)控制第一电机动作带动送料转盘(5)转动，送料转盘(5)圆周上的送料口(53)转动至送料带(4)上方，送料带(4)上的测试瓶流入送料口(53)；

2)送料口(53)推动测试瓶至固定夹具(2)的定位台(24)，红外传感器(9)感应测试瓶到达测试位置并将信息传送至控制系统(10)，控制系统(10)控制第一电机停止动作，送料转盘(5)停止转动；

3)控制系统(10)控制宽爪气缸(21)动作，左、右夹具(22、23)夹紧测试瓶瓶身；

4)控制系统(10)控制第三电机(63)正转动作，带动扭力夹具(3)下降，上夹具(33)接触到瓶盖后，压力调节弹簧(34)受压，压力传感器(32)测得压力等于设定值并将信息传送至控制系统(10)，控制系统(10)控制第三电机(63)停止动作；

5)控制系统(10)控制上夹具(33)气缸(33a)动作，爪夹(33b)夹紧测试瓶瓶盖，控制系统(10)控制第三电机(63)动作带动夹紧瓶盖的上夹具(33)转动；

6)由于测试瓶瓶身被固定夹具(2)固定，当瓶盖产生的扭矩力大于摩擦力时，瓶盖与瓶身产生相对位移，此时的扭矩就是瓶盖的扭开力，瓶身受到的扭矩等值传送到扭力传感器(25)上，扭力传感器(25)将信息传送至控制系统(10)；

7)控制系统(10)控制上夹具(33)气缸(33a)动作，爪夹(33b)放开测试瓶瓶盖，控制系统(10)控制第三电机(63)反转动作，带动扭力夹具(3)上升；

8)控制系统(10)控制第一电机动作带动送料转盘(5)转动，送料口(53)推动测试瓶至称重天平(8)，控制系统(10)控制第一电机停止动作；

9)测试瓶在称重天平(8)称重，称重天平(8)将信息传送至控制系统(10)，控制系统(10)控制第一电机继续动作带动送料转盘(5)转动，送料口(53)将测试瓶推送回送料带(4)。