CN108482768A - 罐装食品的食品罐气密性自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，旨在提供一种能够快速检测罐装食品的食品罐的气密性的罐装食品的食品罐气密性自动检测系统。它包括机架；食品罐定位机构，食品罐定位机构包括通过竖直转轴转动设置在机架上的转盘、用于驱动转盘旋转的旋转电机及若干设置在转盘的上表面上并绕竖直转轴周向均匀分布的食品罐定位座，食品罐定位座的上表面设有用于定位食品罐的食品罐定位槽；气密性检测装置，气密性检测装置用于检测定位在食品罐定位槽内的食品罐的气密性；食品罐出料输送带；以及机械手，机械手用于将食品罐搬运到食品罐定位槽内，或将食品罐定位槽内的食品罐搬运到食品罐出料输送带上。

Description

罐装食品的食品罐气密性自动检测系统

技术领域

本发明涉及一种气密性检测设备，具体涉及一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统。

背景技术

食品罐藏即将食品密封在容器中，通过杀菌工艺过程将绝大部分微生物杀灭，在维持密闭和真空的条件，得以在室温下长期贮存食品的保藏方法。罐装食品的气密性决定了罐装食品的品质与合格率，因而在罐藏前，需要对镀锡薄板罐等罐装食品的食品罐的气密性进行检测，从而避免因食品罐的漏气而造成罐内食品被微生物污染、变质，导致产品的合格率降低。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种能够快速检测罐装食品的食品罐的气密性，避免因食品罐的漏气而造成罐内食品被微生物污染、变质的问题的罐装食品的食品罐气密性自动检测系统。

本发明的技术方案是：

一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，包括：机架；食品罐定位机构，食品罐定位机构包括通过竖直转轴转动设置在机架上的转盘、用于驱动转盘旋转的旋转电机及若干设置在转盘的上表面上并绕竖直转轴周向均匀分布的食品罐定位座，食品罐定位座的上表面设有用于定位食品罐的食品罐定位槽；气密性检测装置，气密性检测装置用于检测定位在食品罐定位槽内的食品罐的气密性；食品罐出料输送带；以及机械手，机械手用于将食品罐搬运到食品罐定位槽内，或将食品罐定位槽内的食品罐搬运到食品罐出料输送带上。

作为优选，气密性检测装置包括增压泵、位于转盘上方的水平压板、设置在机架上并位于水平压板上方的竖直导套、设置在水平压板上并与竖直导套配合的竖直导杆、自下而上依次设置在竖直导杆外侧面上的第一限位块、第二限位块与第三限位块、沿竖直导杆升降的浮动支撑板、设置在机架上用于升降浮动支撑板的升降气缸、设置在水平压板下表面上的端面密封垫片、设置在端面密封垫片的下表面上的具有封闭的充气内腔的密封柱体、设置在密封柱体的下端面上的气压检测传感器、设置在水平压板上的上端开口的竖直增压管、连接增压泵与竖直增压管的上端开口的连接管、滑动套设在竖直增压管上的浮动滑套及设置在浮动滑套的内侧面上的下密封圈与上密封圈，所述竖直导杆的下端与水平压板相连接，所述第三限位块位于竖直导套的下方，所述浮动支撑板位于第一限位块与第二限位块之间，浮动支撑板与浮动滑套相连接，所述竖直增压管的上端位于水平压板的上方，竖直增压管的下端自上而下依次穿过水平压板、端面密封垫片与密封柱体并位于密封柱体的下方，竖直增压管的外侧面上设有与竖直增压管的内腔相连通的第一通气孔、第二通气孔与第三通气孔，第一通气孔位于水平压板的上方，第二通气孔位于充气内腔，且第二通气孔连通充气内腔与竖直增压管的内腔，第三通气孔位于密封柱体的下方，当浮动支撑板抵在第二限位块上时：第一通气孔位于浮动滑套的下方；当浮动支撑板抵在第一限位块上时：第一通气孔位于浮动滑套内的下密封圈与上密封圈之间。

作为优选，竖直增压管的下端封闭，竖直增压管的下端设有端面通孔，竖直增压管的内侧面上设有环形上限位块与环形下限位块，竖直增压管内并位于环形上限位块与环形下限位块之间设有浮动活塞，竖直增压管内并位于浮动活塞的下方设有活塞复位弹簧，所述环形上限位块位于第一通气孔与第二通气孔之间，第二通气孔与第三通气孔位于环形上限位块与环形下限位块之间，当浮动活塞抵在环形上限位块上时，第二通气孔与第三通气孔位于浮动活塞的下方；当浮动活塞抵在环形下限位块上时，第二通气孔与第三通气孔位于浮动活塞的上方。

作为优选，连接管与竖直增压管的上端开口之间还设有开关阀。

作为优选，食品罐定位机构还包括转盘定位机构，转盘定位机构包括设置在机架上并位于转盘下方的竖直导向套、滑动设置在竖直导向套内的竖直定位杆、设置在机架上用于升降竖直定位杆的定位气缸及设置在转盘下表面上用于与竖直定位杆配合的定位孔。

作为优选，竖直定位杆的上端设有外径自下而上逐渐减小的锥形导向部。

作为优选，还包括食品罐供料输送带。

作为优选，食品罐供料输送带与食品罐出料输送带相平行，且机架位于食品罐供料输送带与食品罐出料输送带之间。

作为优选，食品罐出料输送带包括第一出料输送带与第二出料输送带，且第一出料输送带与第二出料输送带相平行。

作为优选，端面密封垫片为橡胶密封垫片，密封柱体为橡胶密封柱体。

本发明的有益效果是：能够快速检测罐装食品的食品罐的气密性，避免因食品罐的漏气而造成罐内食品被微生物污染、变质的问题。

附图说明

图1是本发明的罐装食品的食品罐气密性自动检测系统的俯视图。

图2是图1中A-A处的局部剖面结构示意图。

图3是图2中B处的一种局部放大图。

图4是本发明的罐装食品的食品罐气密性自动检测系统在实际应用过程中的一种结构示意图。

图中：

机架1；

食品罐定位机构2，转盘2.1，旋转电机2.2，食品罐定位座2.3，食品罐定位槽2.4，竖直导向套2.5，竖直定位杆2.6，定位气缸2.7，定位孔2.8；

气密性检测装置3，水平压板3.1，端面密封垫片3.2，充气内腔3.3，密封柱体3.4，气压检测传感器3.5，竖直导套3.6，竖直导杆3.7，升降气缸3.8，浮动支撑板3.9，第一限位块3.10、第二限位块3.11与第三限位块3.12，竖直增压管3.13，浮动滑套3.14，开关阀3.15，上密封圈3.16，下密封圈3.17，第一通气孔3.18，环形上限位块3.19，浮动活塞3.20，第二通气孔3.21，第三通气孔3.22，环形下限位块3.23，活塞复位弹簧3.24，端面通孔3.25；

食品罐供料输送带4；

食品罐出料输送带5，第一出料输送带5.1，第二出料输送带5.2；

机械手6；

食品罐7。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，包括机架1、食品罐定位机构2、气密性检测装置3、食品罐供料输送带4、食品罐出料输送带5以及机械手6。

如图1、图2所示，食品罐定位机构包括通过竖直转轴转动设置在机架上的转盘2.1、用于驱动转盘旋转的旋转电机2.2、转盘定位机构及若干设置在转盘的上表面上并绕竖直转轴周向均匀分布的食品罐定位座2.3。

本实施例的食品罐定位座为两个。食品罐定位座的上表面设有用于定位食品罐的食品罐定位槽2.4，食品罐定位槽的底面为水平面。本实施例中食品罐定位槽为圆槽。

转盘定位机构包括设置在机架上并位于转盘下方的竖直导向套2.5、滑动设置在竖直导向套内的竖直定位杆2.6、设置在机架上用于升降竖直定位杆的定位气缸2.7及设置在转盘下表面上用于与竖直定位杆配合的定位孔2.8。竖直定位杆的上端设有外径自下而上逐渐减小的锥形导向部。

食品罐供料输送带与食品罐出料输送带相平行，且机架位于食品罐供料输送带与食品罐出料输送带之间。食品罐出料输送带包括第一出料输送带5.1与第二出料输送带5.2，且第一出料输送带与第二出料输送带相平行。

机械手用于将食品罐供料输送带上的食品罐搬运到食品罐定位槽内，或将食品罐定位槽内的食品罐搬运到食品罐出料输送带上。

气密性检测装置用于检测定位在食品罐定位槽内的食品罐的气密性。

如图2、图3所示，气密性检测装置包括增压泵、位于转盘上方的水平压板3.1、设置在机架上并位于水平压板上方的竖直导套3.6、设置在水平压板上并与竖直导套配合的竖直导杆3.7、自下而上依次设置在竖直导杆外侧面上的第一限位块3.10、第二限位块3.11与第三限位块3.12、沿竖直导杆升降的浮动支撑板3.9、设置在机架上用于升降浮动支撑板的升降气缸3.8、设置在水平压板下表面上的端面密封垫片3.2、设置在端面密封垫片的下表面上的具有封闭的充气内腔3.3的密封柱体3.4、设置在密封柱体的下端面上的气压检测传感器3.5、设置在水平压板上的上端开口的竖直增压管3.13、连接增压泵与竖直增压管的上端开口的连接管、滑动套设在竖直增压管上的浮动滑套3.14及设置在浮动滑套的内侧面上的上密封圈3.16与下密封圈3.17。水平压板的重力大于浮动滑套与竖直增压管之间的摩擦力。

端面密封垫片为橡胶密封垫片。本实施例中，端面密封垫片的厚度大于5毫米。

密封柱体为橡胶密封柱体。密封柱体为圆柱体，密封柱体的轴线竖直设置。密封柱体的外侧面上设有若干道自下而上依次分布的环形密封凸起。

连接管与竖直增压管的上端开口之间还设有开关阀3.15。本实施例中，连接管为连接软管。

竖直导杆的下端与水平压板相连接。

第三限位块位于竖直导套的下方。浮动支撑板上设有与竖直导杆相配合的竖直导向通孔，竖直导杆穿过对应的竖直导向通孔。浮动支撑板位于第一限位块与第二限位块之间。浮动支撑板与浮动滑套相连接。

竖直增压管的上端位于水平压板的上方。竖直增压管的下端自上而下依次穿过水平压板、端面密封垫片与密封柱体并位于密封柱体的下方。竖直增压管的外侧面上设有与竖直增压管的内腔相连通的第一通气孔3.18、第二通气孔3.21与第三通气孔3.22。第一通气孔位于水平压板的上方。第二通气孔位于充气内腔，且第二通气孔连通充气内腔与竖直增压管的内腔。第三通气孔位于密封柱体的下方。竖直增压管的下端封闭，竖直增压管的下端设有端面通孔3.25。

竖直增压管的内侧面上设有环形上限位块3.19与环形下限位块3.23。竖直增压管内并位于环形上限位块与环形下限位块之间设有浮动活塞3.20。竖直增压管内并位于浮动活塞的下方设有活塞复位弹簧3.24。环形上限位块位于第一通气孔与第二通气孔之间，第二通气孔与第三通气孔位于环形上限位块与环形下限位块之间。

当浮动活塞抵在环形上限位块上时，第二通气孔与第三通气孔位于浮动活塞的下方。

当浮动活塞抵在环形下限位块上时，第二通气孔与第三通气孔位于浮动活塞的上方。

当浮动支撑板抵在第二限位块上时：第一通气孔位于浮动滑套的下方。

当浮动支撑板抵在第一限位块上时：第一通气孔位于浮动滑套内的下密封圈与上密封圈之间。

如图1所示，气密性检测装置的初始状态，此时，第三限位块抵在竖直导套的下端面上，浮动活塞抵在环形上限位块上，浮动支撑板抵在第二限位块上。

食品罐供料输送带用于输送待检测的食品罐。

第一出料输送带用于输送完成气密性检测，且气密性检测合格的食品罐；第二出料输送带第一出料输送带用于输送完成气密性检测，且气密性检测不合格的食品罐。

本实施例的罐装食品的食品罐气密性自动检测系统的具体工作如下：

第一，机械手抓取食品罐供料输送带上的待检测的食品罐，并将待检测的食品罐7放置在其中一个食品罐定位座的食品罐定位槽内，食品罐的上端口朝上，通过食品罐定位槽对食品罐进行定位，如图4所示。

接着，旋转电机带动转盘旋转180度，使放有待检测的食品罐的食品罐定位座位于密封柱体的正下方；

再接着，定位气缸伸出，使竖直定位杆插入定位孔内；当竖直定位杆插入定位孔内。

第二，通过气密性检测装置检测食品罐的气密性：

（1）升降气缸带动浮动支撑板下移，在这个过程中：

水平压板、竖直导杆、端面密封垫片、密封柱体与竖直增压管将在自重作用下沿竖直导套往下移动，当端面密封垫片抵在食品罐的上端面上时，水平压板、竖直导杆、端面密封垫片、密封柱体与竖直增压管停止下移，此时，密封柱体与气压检测传感器位于食品罐的上端口内（密封柱体的外径小于食品罐的内径）；

接着，升降气缸带动浮动支撑板继续下移，在这个过程中：浮动滑套沿竖直增压管往下移动，当浮动支撑板抵在第一限位块上后，升降气缸带动浮动支撑板继续下移1毫米，然后升降气缸停止工作，此时：第一通气孔位于浮动滑套内的下密封圈与上密封圈之间，第一通气孔不与外界连通，并且端面密封垫片紧压在食品罐的上端面上，端面密封垫片与食品罐的上端面之间形成第一道密封（端面密封），，如图4所示。

（2），开启开关阀，增压泵工作，通过增压泵及连接管往竖直增压管内打气，在这个过程中：

竖直增压管内的浮动活塞首先下移，当浮动滑套位于第二通气孔与第三通气孔之间时，增压泵压入竖直增压管内的气体将通过第二通气孔进入充气内腔，使密封柱体膨胀并抵在食品罐的内侧面上，从而在密封柱体与食品罐的内侧面（靠近食品罐上端的内侧面）之间形成第二道密封（内侧面密封）；

接着，浮动活塞继续下移，直至浮动活塞抵在环形下限位块上为止，此时，增压泵压入竖直增压管内的气体将通过第三通气孔进入食品罐内；当气压传感器检测到食品罐内的气压达到设定值P1时，开关阀关闭，增压泵停止工作，食品罐保压6秒钟后，然后通过气压传感器检测食品罐内的气压P2；

再接着，计算两个气压差△P，△P =P1- P2；

若△P小于设定值，则说明罐装食品气密性符合要求；

若△P大于设定值，则说明罐装食品气密性不符合要求。

另外，在这个过程中，由于端面密封垫片与食品罐的上端面之间形成第一道密封，密封柱体与食品罐的内侧面之间形成第二道密封，这样可以保证在食品罐保压过程中，食品罐内的气体不会因端面密封垫片与食品罐之间的密封效果不佳，产生漏气，而导致△P大于设定值，而出现误判的问题，从而有效提高食品罐的气密性的检测准确性。

（3），升降气缸带动浮动支撑板上移，在这个过程中：

浮动支撑板和浮动滑套将先上移（水平压板、竖直导杆、端面密封垫片、密封柱体与竖直增压管基本保持不动），当第一通气孔位于浮动滑套的下方时，第一通气孔与外界连通，从而使充气内腔内的气体通过第二通气孔、竖直增压管和第一通气孔排出，从而使密封柱体收缩并与食品罐分离；当浮动支撑板抵在第二限位块上后，浮动支撑板带动水平压板、竖直导杆、端面密封垫片、密封柱体与竖直增压管一同往上移动到位；同时，浮动活塞在活塞复位弹簧的作用下往上移动、复位；

由于密封柱体收缩并与食品罐分离，这样当浮动支撑板抵在第二限位块上后，浮动支撑板带动水平压板、竖直导杆、端面密封垫片、密封柱体与竖直增压管一同往上移动的过程中，不会带动食品罐一同上移（密封柱体收缩与食品罐分离），密封柱体与食品罐顺利分离，保证完成气密性检测的食品罐可以顺利的取出。

同时，在第二步骤中, 机械手抓取食品罐供料输送带上的待检测的食品罐，并将待检测的食品罐7放置在另一个食品罐定位座的食品罐定位槽内。

第三，旋转电机带动转盘旋转180，使放有待检测的食品罐的食品罐定位座位于密封柱体的正下方，使放有完成气密性检测的食品罐的食品罐定位座位于外侧；

接着，定位气缸伸出，使竖直定位杆插入定位孔内；当竖直定位杆插入定位孔内；

第三，返回第二步骤；同时，机械手将完成气密性检测的食品罐搬到食品罐出料输送带上，由食品罐出料输送带输出，若食品罐气密性检测合格，这通过第一出料输送带输出，若食品罐气密性检测不合格，这通过第二出料输送带输出。

Claims (10)

1.一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，包括：

机架；

食品罐定位机构，食品罐定位机构包括通过竖直转轴转动设置在机架上的转盘、用于驱动转盘旋转的旋转电机及若干设置在转盘的上表面上并绕竖直转轴周向均匀分布的食品罐定位座，食品罐定位座的上表面设有用于定位食品罐的食品罐定位槽；

气密性检测装置，气密性检测装置用于检测定位在食品罐定位槽内的食品罐的气密性；

食品罐出料输送带；以及

机械手，机械手用于将食品罐搬运到食品罐定位槽内，或将食品罐定位槽内的食品罐搬运到食品罐出料输送带上。

2.根据权利要求1所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述气密性检测装置包括增压泵、位于转盘上方的水平压板、设置在机架上并位于水平压板上方的竖直导套、设置在水平压板上并与竖直导套配合的竖直导杆、自下而上依次设置在竖直导杆外侧面上的第一限位块、第二限位块与第三限位块、沿竖直导杆升降的浮动支撑板、设置在机架上用于升降浮动支撑板的升降气缸、设置在水平压板下表面上的端面密封垫片、设置在端面密封垫片的下表面上的具有封闭的充气内腔的密封柱体、设置在密封柱体的下端面上的气压检测传感器、设置在水平压板上的上端开口的竖直增压管、连接增压泵与竖直增压管的上端开口的连接管、滑动套设在竖直增压管上的浮动滑套及设置在浮动滑套的内侧面上的下密封圈与上密封圈，

所述竖直导杆的下端与水平压板相连接，所述第三限位块位于竖直导套的下方，所述浮动支撑板位于第一限位块与第二限位块之间，浮动支撑板与浮动滑套相连接，

所述竖直增压管的上端位于水平压板的上方，竖直增压管的下端自上而下依次穿过水平压板、端面密封垫片与密封柱体并位于密封柱体的下方，竖直增压管的外侧面上设有与竖直增压管的内腔相连通的第一通气孔、第二通气孔与第三通气孔，第一通气孔位于水平压板的上方，第二通气孔位于充气内腔，且第二通气孔连通充气内腔与竖直增压管的内腔，第三通气孔位于密封柱体的下方，

当浮动支撑板抵在第二限位块上时：第一通气孔位于浮动滑套的下方；

当浮动支撑板抵在第一限位块上时：第一通气孔位于浮动滑套内的下密封圈与上密封圈之间。

3.根据权利要求2所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述竖直增压管的下端封闭，竖直增压管的下端设有端面通孔，竖直增压管的内侧面上设有环形上限位块与环形下限位块，竖直增压管内并位于环形上限位块与环形下限位块之间设有浮动活塞，竖直增压管内并位于浮动活塞的下方设有活塞复位弹簧，所述环形上限位块位于第一通气孔与第二通气孔之间，第二通气孔与第三通气孔位于环形上限位块与环形下限位块之间，

当浮动活塞抵在环形上限位块上时，第二通气孔与第三通气孔位于浮动活塞的下方；

当浮动活塞抵在环形下限位块上时，第二通气孔与第三通气孔位于浮动活塞的上方。

4.根据权利要求2或3所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述连接管与竖直增压管的上端开口之间还设有开关阀。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述食品罐定位机构还包括转盘定位机构，转盘定位机构包括设置在机架上并位于转盘下方的竖直导向套、滑动设置在竖直导向套内的竖直定位杆、设置在机架上用于升降竖直定位杆的定位气缸及设置在转盘下表面上用于与竖直定位杆配合的定位孔。

6.根据权利要求5所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述竖直定位杆的上端设有外径自下而上逐渐减小的锥形导向部。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，还包括食品罐供料输送带。

8.根据权利要求7所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，食品罐供料输送带与食品罐出料输送带相平行，且机架位于食品罐供料输送带与食品罐出料输送带之间。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述食品罐出料输送带包括第一出料输送带与第二出料输送带，且第一出料输送带与第二出料输送带相平行。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种罐装食品的食品罐气密性自动检测系统，其特征是，所述端面密封垫片为橡胶密封垫片，所述密封柱体为橡胶密封柱体。