CN107677199A - 一种瓶体长度电子自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瓶体长度电子自动测量装置，消隙缓冲组件在零点基准块与瓶底基准板之间沿着瓶体的轴线方向往复运动；消隙缓冲组件靠近瓶底基准板的一端与瓶体的瓶口端接触以便定位测量位置一；消隙缓冲组件远离瓶底基准板的一端与零点基准块接触以便定位测量位置二；磁条在测量位置一与测量位置二之间相对运动距离即为磁条运动量；磁性传感器相对于零点基准块静止不动，磁性传感器正对磁条设置以便感应磁条运动量，PLC控制器根据磁条运动量分析计算出瓶体长度，本发明采用步进电机带动线性模阻，由线性模阻带动高精度的磁性条码，由磁性条码感应磁性传感器，磁性传感器输出模拟量数值，由PLC读取模拟量后变成数值量，再在显示器中显示数值。

Description

一种瓶体长度电子自动测量装置

技术领域

本发明涉及一种瓶体长度电子自动测量装置，属于瓶体长度全自动测量辅助设备技术领域。

背景技术

目前，对于盛装药品的瓶体来说，对于瓶体的长度，目前鉴于技术设备的制约，瓶体一般采用抽检的方式，并不是对每个瓶体长度都进行核验检测，这样就会导致可能出现工差产品，造成用户要查，管装一个不合格药品时会造成瓶体破裂，在对瓶体进行装药时，每分钟300-500个，瓶体一旦破裂，破瓶体渣容易混入药里面，造成重大药品损失，并严重的影响药品质量。

本发明针对以上问题，提供一种瓶体长度电子自动测量装置，以便快速的对每个瓶体进行逐个快速检测，而且不会对瓶体产生碰撞，减轻工人劳动强度，提高产品质量，降低不合格产品。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种瓶体长度电子自动测量装置，其包括线性模组驱动组件、磁性传感器、磁条、消隙缓冲组件、零点基准块、瓶底基准板和PLC控制器，其特征在于，所述线性模组驱动组件驱动其输出端在所述零点基准块与瓶底基准板之间沿着瓶体的轴线方向作往复运动；

所述线性模组驱动组件的输出端上设置有所述消隙缓冲组件，所述消隙缓冲组件也在所述零点基准块与瓶底基准板之间沿着瓶体的轴线方向作往复运动；

所述磁条固定设置在所述消隙缓冲组件的上表面；

所述瓶体的瓶底与所述瓶底基准板接触以便对瓶体进行定位；

所述消隙缓冲组件靠近瓶底基准板的一端与瓶体的瓶口端接触以便定位测量位置一；所述消隙缓冲组件远离瓶底基准板的一端与零点基准块接触以便定位测量位置二；

磁条在测量位置一与测量位置二之间的相对运动距离即为磁条的运动量；

所述磁性传感器相对于零点基准块静止不动，且所述磁性传感器正对所述磁条设置以便感应所述磁条的运动量，所述PLC控制器根据磁条的运动量分析并计算出瓶体的长度。

进一步，作为优选，所述消隙缓冲组件包括运动板、弹簧一、弹簧二和磁条固定板，其中，所述运动板由所述线性模组驱动组件驱动以便沿着瓶体轴线方向往复运动，所述运动板的上表面的两端均固定设置有弹簧挂板，所述磁条固定板的下表面的中间位置设置有弹簧固定柱，所述弹簧一的两端分别挂设在远离瓶底侧的弹簧挂板与弹簧固定柱之间，所述弹簧二的两端分别挂设在靠近瓶底侧的弹簧挂板与弹簧固定柱之间，所述运动板的上表面设置有滑轨，所述磁条固定板的下表面设置有滑块，所述滑块与所述滑轨配合滑动。

进一步，作为优选，所述弹簧一和弹簧二为长度与弹性模量相同的结构，以便使得弹簧一和弹簧二同时处于自然状态。

进一步，作为优选，所述线性模组驱动组件包括步进电机、滚珠丝杆、滚珠螺母和电子尺滑块，其中，所述步进电机的输出端连接所述滚珠丝杆，所述电子尺滑块上固定连接设置有滚珠螺母，所述滚珠丝杆与所述滚珠螺母螺纹配合，所述运动板固定设置在所述电子尺滑块的上表面。

进一步，作为优选，所述线性模组驱动组件还包括驱动箱，所述步进电机设置在驱动箱的外侧靠近瓶底基准板的一端，所述零点基准块固定在所述驱动箱的上表面靠近所述步进电机处。

进一步，作为优选，还包括显示屏，所述显示屏与所述PLC连接，以便显示瓶体的检测情况。

进一步，作为优选，还包括瓶子上料输送线，所述瓶子上料输送线上的待测量瓶子以一定节距间隔步进运动，该测量装置设置在输送线的测量工位上，测量工位上设置有检测瓶子是否到位的光电传感器，所述光电传感器与所述PLC控制器连接。

进一步，作为优选，所述瓶底基准板为L型板结构。

进一步，作为优选，还包括电子尺固定板，所述驱动箱固定在电子尺固定板上，所述磁性传感器采用磁性传感器固定板支撑设置在所述电子尺固定板上，且所述磁性传感器设置在所述磁条的正上方。

进一步，本发明还提供了一种采用电子自动测量装置测量瓶体长度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将待测量的批量瓶体在输送线上以一定的节距距离间隔做步进运动，每个间隔停留一定时间，当瓶子停留在测量工位时，光电传感器检测到瓶子到位后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器做出判断后输出开始检测控制信号；

(2)步进电机接收到PLC控制器的控制信号后开始快速旋转，并通过滚珠丝杆带动滚珠螺母做直线运动，进而驱动电子尺滑块做直线运动，使得磁条固定板以零点基准块为基准开始移动；

(3)首先，使得瓶体的底端与瓶底基准板接触，以便对瓶体进行定位，之后，磁条固定板在电子尺滑块的驱动带动下，使得磁条固定板靠近瓶体的一端接触到瓶体底时，运动板继续向待检测瓶体侧移动5-10mm，弹簧一与弹簧二的平衡被打破，弹簧一处于拉伸状态，弹簧二处于压缩状态，以便消除磁条固定板与瓶底的间隙，同时保证接触瓶底的压力只有弹簧的拉力，以防止损坏瓶体；

(4)磁条固定板停止移动，磁性传感器通过磁条的运动读出磁条运动量，并将该运动量输入至PLC控制器；

(5)PLC控制器将磁条传感器输入的模拟量转换为数字量，并经过计算分析，得出瓶体长度的测量结果，并由显示屏显示当前瓶体的长度数字量；

(6)测量完成后，步进电机反转，带动滚珠丝杆反向转动，进而带动磁条固定板移向零点挡块，待磁条固定板接触到零点基准块时，运动板继续向待检测瓶体侧移动5-10mm，弹簧一与弹簧二的平衡被打破，弹簧一处于压缩状态，弹簧二处于拉伸状态，以便消除磁条固定板与零点基准块的间隙，同时保证接触零点基准块的压力只有弹簧的拉力，防止产生撞击力；

(7)进入步骤(1)，继续检测下一个瓶体长度，依次循环

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)高精度：本发明能够显著的提高瓶体测量准确性，磁性条码精度达到10微米，保证检测数据的准确性，可以将原来手动检测的0.03-0.1mm的检测精度，提高到最大精度0.01mm，可以快速的实现现场显示测量结果。

(2)自动化、可靠性：本发明采用电动控制，即使现场环境比较恶劣，检测产品不受干扰，可以实现全自动的检测。

(3)便捷性：本发明自带显现装置，利用磁性条码把磁性量转变成数字量，由PLC控制器进行计算与控制，检测快速、便捷；

(4)安全性：本发明可以实现对每个产品都要逐个检测，而且不会对瓶体产生碰撞，减轻工人劳动强度，提高产品质量，降低不合格产品。

附图说明

图1是本发明一种瓶体长度电子自动测量装置的整体结构示意图；

图2是本发明一种瓶体长度电子自动测量装置的具体实施例结构示意图；

图3是本发明一种瓶体长度电子自动测量装置的瓶底基准板的一端与瓶体的瓶口端接触状态时结构示意图；

其中，1、步进电机，2、滚珠丝杆，3、滚珠螺母，4、电子尺滑块，5、运动板，6、磁条固定板，7、零点基准块，8、电子尺固定板，9、磁性传感器，10、磁性传感器固定板，11、弹簧挂板，12、数码管显示屏，13、瓶体，14、弹簧一，15、弹簧二，16、瓶底基准板，17、磁条，18、驱动箱，19、弹簧固定柱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种瓶体长度电子自动测量装置，其包括线性模组驱动组件、磁性传感器9、磁条17、消隙缓冲组件、零点基准块7、瓶底基准板16和PLC控制器，所述线性模组驱动组件驱动其输出端在所述零点基准块与瓶底基准板之间沿着瓶体的轴线方向作往复运动；所述线性模组驱动组件的输出端上设置有所述消隙缓冲组件，所述消隙缓冲组件也在所述零点基准块7与瓶底基准板16之间沿着瓶体的轴线方向作往复运动；所述磁条17固定设置在所述消隙缓冲组件的上表面；所述瓶体13的瓶底与所述瓶底基准板16接触以便对瓶体进行定位；所述消隙缓冲组件靠近瓶底基准板16的一端与瓶体的瓶口端接触以便定位测量位置一；所述消隙缓冲组件远离瓶底基准板16的一端与零点基准块接触以便定位测量位置二；磁条17在测量位置一与测量位置二之间的相对运动距离即为磁条的运动量；所述磁性传感器相对于零点基准块静止不动，且所述磁性传感器9正对所述磁条设置以便感应所述磁条的运动量，所述PLC控制器根据磁条的运动量分析并计算出瓶体的长度。

其中，为了尽可能的提高瓶体测量准确性，在本实施例中，磁条采用磁性条码，其精度达到10微米，可以保证读取数据的准确性，其检测的最大精度可达0.01mm。其中，磁性条码有N极和S极，磁性条码是由磁性材料组成的，宽1cm，长可任意变化。

作为较佳的一个实施例，如图1-2，所述消隙缓冲组件包括运动板5、弹簧一14、弹簧二15和磁条固定板6，其中，所述运动板5由所述线性模组驱动组件驱动以便沿着瓶体轴线方向往复运动，所述运动板5的上表面的两端均固定设置有弹簧挂板11，所述磁条固定板6的下表面的中间位置设置有弹簧固定柱19，所述弹簧一14的两端分别挂设在远离瓶底侧的弹簧挂板11与弹簧固定柱19之间，所述弹簧二15的两端分别挂设在靠近瓶底侧的弹簧挂板11与弹簧固定柱19之间，所述运动板5的上表面设置有滑轨，所述磁条固定板的下表面设置有滑块，所述滑块与所述滑轨配合滑动。

该实施例中，本发明的消隙缓冲组件可以保证在磁条固定板6在电子尺滑块的驱动带动下，磁条固定板6靠近瓶体13的一端接触到瓶体底后，运动板5继续向待检测瓶体13侧移动时，弹簧一14与弹簧二15的平衡被打破，弹簧一14处于拉伸状态，弹簧二15处于压缩状态，能够很好的消除磁条固定板6与瓶底的间隙，同时保证接触瓶底的压力只有弹簧的拉力，可以有效的防止损坏瓶体；同时，在带动磁条固定板6移向零点挡块7时，待磁条固定板6接触到零点基准块7时，运动板5继续向待检测瓶体侧移动，弹簧一14处于压缩状态，弹簧二15处于拉伸状态，可以很好的消除磁条固定板6与零点基准块7的间隙，提高测量精度，同时保证接触零点基准块的压力只有弹簧的拉力，防止产生撞击力。

其中，为了保证弹簧一与弹簧二之间的平衡状态，所述弹簧一和弹簧二为长度与弹性模量相同的结构，以便使得弹簧一和弹簧二同时处于自然状态。

在本实施例中，如图2，为了实现线性模组的高精度驱动，所述线性模组驱动组件包括步进电机1、滚珠丝杆2、滚珠螺母3和电子尺滑块4，其中，所述步进电机1的输出端连接所述滚珠丝杆2，所述电子尺滑块4上固定连接设置有滚珠螺母3，所述滚珠丝杆2与所述滚珠螺母3螺纹配合，所述运动板5固定设置在所述电子尺滑块4的上表面。

此外，为了对线性模组进行安装与固定，所述线性模组驱动组件还包括驱动箱18，所述步进电机1设置在驱动箱的外侧靠近瓶底基准板16的一端，所述零点基准块7固定在所述驱动箱的上表面靠近所述步进电机处。

作为更佳的一个实施例，为了便于读数，并直观的显示测量结果，本发明还包括显示屏，所述显示屏12与所述PLC连接，以便显示瓶体的检测情况。

作为更佳的一个实施例，为了实现全自动的批量瓶体的测量，还包括瓶子上料输送线(图中未示出)，所述瓶子上料输送线上的待测量瓶子以一定节距间隔步进运动，该测量装置设置在输送线的测量工位上，测量工位上设置有检测瓶子是否到位的光电传感器，所述光电传感器与所述PLC控制器连接。

其中，所述瓶底基准板为L型板结构。为了便于固定安装，本发明还包括电子尺固定板8，所述驱动箱固定在电子尺固定板8上，所述磁性传感器9采用磁性传感器固定板10支撑设置在所述电子尺固定板8上，且所述磁性传感器9设置在所述磁条7的正上方。

此外，本发明还提供了一种采用电子自动测量装置测量瓶体长度的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将待测量的批量瓶体在输送线上以一定的节距距离间隔做步进运动，每个间隔停留一定时间，当瓶子13停留在测量工位时，光电传感器检测到瓶子到位后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器做出判断后输出开始检测控制信号；

(2)步进电机1接收到PLC控制器的控制信号后开始快速旋转，并通过滚珠丝杆2带动滚珠螺母3做直线运动，进而驱动电子尺滑块4做直线运动，使得磁条固定板6以零点基准块为基准开始移动；

(3)首先，使得瓶体的底端与瓶底基准板接触，如图3所示，以便对瓶体进行定位，之后，磁条固定板6在电子尺滑块4的驱动带动下，使得磁条固定板6靠近瓶体的一端接触到瓶体底时，运动板5继续向待检测瓶体13侧移动5-10mm，弹簧一14与弹簧二15的平衡被打破，弹簧一14处于拉伸状态，弹簧二15处于压缩状态，以便消除磁条固定板6与瓶底的间隙，同时保证接触瓶底的压力只有弹簧的拉力，以防止损坏瓶体；

(4)磁条固定板停止移动，磁性传感器9通过磁条的运动读出磁条运动量，并将该运动量输入至PLC控制器；

(5)PLC控制器将磁条传感器9输入的模拟量转换为数字量，并经过计算分析，得出瓶体长度的测量结果，并由显示屏显示当前瓶体的长度数字量；

(6)测量完成后，步进电机1反转，带动滚珠丝杆2反向转动，进而带动磁条固定板6移向零点挡块，待磁条固定板接6触到零点基准块7时，运动板5继续向待检测瓶体侧移动5-10mm，弹簧一14与弹簧二15的平衡被打破，弹簧一14处于压缩状态，弹簧二15处于拉伸状态，以便消除磁条固定板与零点基准块的间隙，同时保证接触零点基准块的压力只有弹簧的拉力，防止产生撞击力；

(7)进入步骤(1)，继续检测下一个瓶体长度，依次循环

本发明采用静止不动的磁性传感器来对移动的磁条进行测量，利用磁条的相对移动量来达到测量瓶体长度的目的，本发明的磁条所使用的磁性条码精度达到10微米，可以保证检测数据的准确性，检测瓶体的精度可以达到0.01mm，可以实现对批量瓶体的现场测量，进而实现对每个产品逐个检测，而且不会对瓶体产生碰撞，可以大幅的减轻工人劳动强度，提高产品质量，降低不合格产品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种瓶体长度电子自动测量装置，其包括线性模组驱动组件、磁性传感器、磁条、消隙缓冲组件、零点基准块、瓶底基准板和PLC控制器，其特征在于，所述线性模组驱动组件驱动其输出端在所述零点基准块与瓶底基准板之间沿着瓶体的轴线方向作往复运动；

所述线性模组驱动组件的输出端上设置有所述消隙缓冲组件，所述消隙缓冲组件也在所述零点基准块与瓶底基准板之间沿着瓶体的轴线方向作往复运动；

所述磁条固定设置在所述消隙缓冲组件的上表面；

所述瓶体的瓶底与所述瓶底基准板接触以便对瓶体进行定位；

所述消隙缓冲组件靠近瓶底基准板的一端与瓶体的瓶口端接触以便定位测量位置一；所述消隙缓冲组件远离瓶底基准板的一端与零点基准块接触以便定位测量位置二；

磁条在测量位置一与测量位置二之间的相对运动距离即为磁条的运动量；

所述磁性传感器相对于零点基准块静止不动，且所述磁性传感器正对所述磁条设置以便感应所述磁条的运动量，所述PLC控制器根据磁条的运动量分析并计算出瓶体的长度。

2.根据权利要求1所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：所述消隙缓冲组件包括运动板、弹簧一、弹簧二和磁条固定板，其中，所述运动板由所述线性模组驱动组件驱动以便沿着瓶体轴线方向往复运动，所述运动板的上表面的两端均固定设置有弹簧挂板，所述磁条固定板的下表面的中间位置设置有弹簧固定柱，所述弹簧一的两端分别挂设在远离瓶底侧的弹簧挂板与弹簧固定柱之间，所述弹簧二的两端分别挂设在靠近瓶底侧的弹簧挂板与弹簧固定柱之间，所述运动板的上表面设置有滑轨，所述磁条固定板的下表面设置有滑块，所述滑块与所述滑轨配合滑动。

3.根据权利要求2所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：所述弹簧一和弹簧二为长度与弹性模量相同的结构，以便使得弹簧一和弹簧二同时处于自然状态。

4.根据权利要求1所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：所述线性模组驱动组件包括步进电机、滚珠丝杆、滚珠螺母和电子尺滑块，其中，所述步进电机的输出端连接所述滚珠丝杆，所述电子尺滑块上固定连接设置有滚珠螺母，所述滚珠丝杆与所述滚珠螺母螺纹配合，所述运动板固定设置在所述电子尺滑块的上表面。

5.根据权利要求4所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：所述线性模组驱动组件还包括驱动箱，所述步进电机设置在驱动箱的外侧靠近瓶底基准板的一端，所述零点基准块固定在所述驱动箱的上表面靠近所述步进电机处。

6.根据权利要求1所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：还包括显示屏，所述显示屏与所述PLC连接，以便显示瓶体的检测情况。

7.根据权利要求6所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：还包括瓶子上料输送线，所述瓶子上料输送线上的待测量瓶子以一定节距间隔步进运动，该测量装置设置在输送线的测量工位上，测量工位上设置有检测瓶子是否到位的光电传感器，所述光电传感器与所述PLC控制器连接。

8.根据权利要求1所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：所述瓶底基准板为L型板结构。

9.根据权利要求5所述的一种瓶体长度电子自动测量装置，其特征在于：还包括电子尺固定板，所述驱动箱固定在电子尺固定板上，所述磁性传感器采用磁性传感器固定板支撑设置在所述电子尺固定板上，且所述磁性传感器设置在所述磁条的正上方。

10.一种采用电子自动测量装置测量瓶体长度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将待测量的批量瓶体在输送线上以一定的节距距离间隔做步进运动，每个间隔停留一定时间，当瓶子停留在测量工位时，光电传感器检测到瓶子到位后，发送信号给PLC控制器，PLC控制器做出判断后输出开始检测控制信号；

(2)步进电机接收到PLC控制器的控制信号后开始快速旋转，并通过滚珠丝杆带动滚珠螺母做直线运动，进而驱动电子尺滑块做直线运动，使得磁条固定板以零点基准块为基准开始移动；

(3)首先，使得瓶体的底端与瓶底基准板接触，以便对瓶体进行定位，之后，磁条固定板在电子尺滑块的驱动带动下，使得磁条固定板靠近瓶体的一端接触到瓶体底时，运动板继续向待检测瓶体侧移动5-10mm，弹簧一与弹簧二的平衡被打破，弹簧一处于拉伸状态，弹簧二处于压缩状态，以便消除磁条固定板与瓶底的间隙，同时保证接触瓶底的压力只有弹簧的拉力，以防止损坏瓶体；

(4)磁条固定板停止移动，磁性传感器通过磁条的运动读出磁条运动量，并将该运动量输入至PLC控制器；

(5)PLC控制器将磁条传感器输入的模拟量转换为数字量，并经过计算分析，得出瓶体长度的测量结果，并由显示屏显示当前瓶体的长度数字量；

(6)测量完成后，步进电机反转，带动滚珠丝杆反向转动，进而带动磁条固定板移向零点挡块，待磁条固定板接触到零点基准块时，运动板继续向待检测瓶体侧移动5-10mm，弹簧一与弹簧二的平衡被打破，弹簧一处于压缩状态，弹簧二处于拉伸状态，以便消除磁条固定板与零点基准块的间隙，同时保证接触零点基准块的压力只有弹簧的拉力，防止产生撞击力；

(7)进入步骤(1)，继续检测下一个瓶体长度，依次循环；

其中，所述电子自动测量装置为权利要求1-9任意一项所述的电子自动测量装置。