CN110567356A - 两片罐的罐高和壁厚测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明的两片罐的罐高和壁厚测量装置，包括测量座、用于调节测量座横向移动的横向移动结构、用于调节测量座垂直升降的升降装置、用于测量罐体的罐身高度的第一测量探头、用于测量罐体壁厚的第二测量探头，与第二测量探头相对的固定探针；测量座包括第一安装部和第二安装部，第一安装部贴合罐体内壁设计为拱形，第一安装部和第二安装部之间设有用于供测量座伸入罐体内部的条形槽，第一测量探头竖直安装于第一安装部，第二测量装置水平安装于第二安装部，固定探针水平安装于第一安装部的对称轴线，固定探针直接接触罐体内壁。本装置通过上述设置，将罐体的罐高测量和壁厚测量两个流程结合在同一台装置运行测量，加快了检测的工作效率。

Description

两片罐的罐高和壁厚测量装置

技术领域

本发明属于两片罐的测量装置领域，具体涉及两片罐的罐高和壁厚测量装置。

背景技术

两片罐指的是由罐盖和带底的整体无缝的罐身两个部分组成的金属容器。这类金属容器的罐身是采用拉深的方法，形成设定形状的。这种杯状容器的成型方法属冲压加工，所以两片罐也常称为冲压罐。两片罐罐身的侧壁和底部为一整体结构，无任何接缝，使它具有内装食品卫生质量高、内装物安全、重量轻、省材料以及成型工艺简单等优点。

由于两片罐多数应用于食品饮料行业，在生产和检测的过程把控也是较为严格，对于罐体的多项尺寸(如罐体高度、罐体壁厚和底拱深度等)都需要控制在一个较为精准的范围内，使罐体能确保规格的大小、质量要求的同时，能最大限度地节省材料成本

目前，对于罐体尺寸的检测装置较为单一，仅能针对某项尺寸进行测量，且测量过程常需要人工介入，进行一个完整的罐体检测需要的操作步骤较为繁琐，影响了检测的工作效率且人工的成本高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供两片罐的罐高和壁厚测量装置，包括测量座、用于调节测量座横向移动的横向移动结构、用于调节测量座垂直升降的升降装置、用于测量罐体的罐身高度的第一测量探头、用于测量罐体壁厚的第二测量探头，设于罐体内壁且与第二测量探头相对的固定探针；测量座包括第一安装部和第二安装部，第一安装部贴合罐体内壁设计为拱形，第一安装部和第二安装部之间设有用于供测量座伸入罐体内部的条形槽，第一测量探头竖直安装于第一安装部，第一测量探头能够通过升降装置驱动向罐体移动直至与罐体最高位接触，数据处理装置能根据第一测量探头移动的位移计算出罐体的高度；第二测量装置水平安装于第二安装部，固定探针水平安装于第一安装部的对称轴线，固定探针直接接触罐体内壁，第二测量探头能够向罐体伸出直至与罐体外壁接触，数据处理装置能根据第二测量探头移动的位移计算出罐体的壁厚。本装置通过上述设置，将罐体的罐高测量和壁厚测量两个流程结合在同一台装置运行测量，测量过程实现全自动化，无需操作人员再度介入，节省了测量的时间，加快了检测的工作效率，同时也节省了加工成本。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

两片罐的罐高和壁厚测量装置，包括测量座、用于调节所述测量座横向移动的横向移动结构、用于调节所述测量座垂直升降的升降装置、用于测量罐体的罐身高度的第一测量探头、用于测量罐体壁厚的第二测量探头，设于罐体内壁且与所述第二测量探头相对的固定探针；

所述测量座包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部贴合罐体内壁设计为拱形，所述第一安装部和第二安装部之间设有用于供所述测量座伸入罐体内部的条形槽，所述第一测量探头竖直安装于所述第一安装部，所述第一测量探头能够通过所述升降装置驱动向罐体移动直至与罐体最高位接触，数据处理装置能根据所述第一测量探头移动的位移计算出罐体的高度；第二测量装置水平安装于所述第二安装部，固定探针水平安装于所述第一安装部的对称轴线，所述固定探针直接接触罐体内壁，所述第二测量探头能够向罐体伸出直至与罐体外壁接触，数据处理装置能根据所述第二测量探头移动的位移计算出罐体的壁厚。

进一步地，所述测量座还包括若干用于固定罐体且可滑动的安装于所述第二安装部的定位导杆、正对着所述固定探针且可滑动安装于所述第二安装部的活动导杆、用于驱动所述定位导杆和活动导杆收缩的收缩气缸以及驱动所述定位导杆和活动导杆伸展的伸展弹簧，所述活动导杆一端与第二测量探头连接，另一端伸展时与罐体外壁直接接触，所述定位导杆伸展时直接接触罐体外壁。

进一步地，所述定位导杆有两根且设于所述定位导杆的两侧。

进一步地，所述横向移动结构包括安装架、水平设置于所述安装架的横向直线导轨、平行设置于所述横向直线导轨的横向滚珠丝杆、固定于所述横向直线导轨且能沿着所述横向滚珠丝杆移动的垫板以及带动所述横向滚珠丝杆转动的横向电机，所述测量座安装于所述垫板，所述横向电机带动所述横向滚珠丝杆转动以实现所述垫板沿着所述横向直线导轨移动。

进一步地，所述横向移动结构的垫板上方的两端均设有第一挡片，所述安装架的对应所述垫板在所述横向直线导轨滑动的极限位置均设有用于检测所述第一挡片的第一光电开关，当所述第一光电开关检测到垫板上的所述第一挡片时，便将使所述横向电机停止运行，防止所述垫板磕碰到外部壳体，造成所述测量座损坏。

进一步地，所述升降装置包括外壳、竖直安装于所述外壳内部的升降直线导轨、平行于所述升降直线导轨的升降滚珠丝杆以及带动所述升降滚珠丝杆转动的步进电机，所述横向移动结构的安装架固定于所述升降直线导轨且能沿着所述升降滚珠丝杆移动，所述步进电机带动所述升降滚珠丝杆转动以实现所述安装架沿着所述升降直线导轨移动，所述安装架的高度可根据罐体的高度进行调节。

进一步地，所述升降装置的安装架侧边的上下端均设有第二挡片，所述外壳的上下方对应所述安装架沿着所述升降直线导轨滑动的极限位置均设有用于检测所述第二挡片的第二光电开关，当所述第二光电开关检测到所述第二挡片时，所述步进电机停止运转。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的两片罐的罐高和壁厚测量装置，包括测量座、用于调节测量座横向移动的横向移动结构、用于调节测量座垂直升降的升降装置、用于测量罐体的罐身高度的第一测量探头、用于测量罐体壁厚的第二测量探头，设于罐体内壁且与第二测量探头相对的固定探针；测量座包括第一安装部和第二安装部，第一安装部贴合罐体内壁设计为拱形，第一安装部和第二安装部之间设有用于供测量座伸入罐体内部的条形槽，第一测量探头竖直安装于第一安装部，第一测量探头能够通过升降装置驱动向罐体移动直至与罐体最高位接触，数据处理装置能根据第一测量探头移动的位移计算出罐体的高度；第二测量装置水平安装于第二安装部，固定探针水平安装于第一安装部的对称轴线，固定探针直接接触罐体内壁，第二测量探头能够向罐体伸出直至与罐体外壁接触，数据处理装置能根据第二测量探头移动的位移计算出罐体的壁厚。本装置通过上述设置，将罐体的罐高测量和壁厚测量两个流程结合在同一台装置运行测量，测量过程实现全自动化，无需操作人员再度介入，节省了测量的时间，加快了检测的工作效率，同时也节省了加工成本。

附图说明

图1是本发明两片罐的罐高和壁厚测量装置优选实施方式的结构示意图；

图2是本发明两片罐的罐高和壁厚测量装置优选实施方式的部分结构示意图；

图3是本发明图2的局部剖视图；

图4是本发明升降装置优选实施方式的结构示意图。

图中：3、两片罐的罐高和壁厚测量装置；31、测量座；311、第一安装部；312、第二安装部；313、条形槽；32、横向移动结构；321、横向直线导轨；322、横向滚珠丝杆；323、垫板；324、横向电机；325、第一挡片；326、第一光电开关；33、升降装置；331、外壳；332、升降直线导轨；333、升降滚珠丝杆；334、安装架；335、步进电机；336、第二光电开关；337、第二挡片；338、微动开关；34、第一测量探头；35、第二测量探头；36、固定探针；37、定位导杆；371、伸展弹簧；38、活动导杆；39、收缩气缸。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明两片罐的罐高和壁厚测量装置3如图1-4所示，包括测量座31、用于调节测量座31横向移动的横向移动结构32、用于调节测量座31垂直升降的升降装置33、用于测量罐体的罐身高度的第一测量探头34、用于测量罐体壁厚的第二测量探头35，设于罐体内壁且与第二测量探头35相对的固定探针36；

其中测量座31包括第一安装部311和第二安装部312，第一安装部311贴合罐体内壁设计为拱形，第一安装部311和第二安装部312之间设有用于供测量座31伸入罐体内部的条形槽313，第一测量探头34竖直安装于第一安装部311，第一测量探头34能够通过升降装置33驱动向罐体移动直至与罐体最高位接触，数据处理装置能根据第一测量探头34移动的位移计算出罐体的高度；第二测量装置水平安装于第二安装部312，固定探针36水平安装于第一安装部311的对称轴线，固定探针36直接接触罐体内壁，第二测量探头35能够向罐体伸出直至与罐体外壁接触，数据处理装置能根据第二测量探头35移动的位移计算出罐体的壁厚。本装置通过上述设置，将罐体的罐高测量和壁厚测量两个流程结合在同一台装置运行测量，测量过程实现全自动化，无需操作人员再度介入，节省了测量的时间，加快了检测的工作效率，同时也节省了加工成本。

检测时，通过横向移动结构32调节测量座31的位置，使第一测量探头34正对着罐体的边缘，通过调节升降装置33使测量座31沿着升降直线导轨322的轨道向下滑动直到第一测量探头34接触到罐体的边缘，第一测量探头34进行罐体高度的测量，并将检测信息传达至数据处理装置，通过处理后显示于检测仪的显示屏上。罐体高度完成测量后，升降装置33升起，使第一测量探头34离开检测位置，此时横向移动结构32调节测量座31向前移动，使条形槽313对着罐体的罐壁，再控制升降装置33向下移动到测量壁厚的位置，第二测量探头35进行罐体壁厚测量，并将检测信息传达至数据处理装置，通过处理后显示于检测仪的显示屏上。

本实施例中的横向移动结构32包括平行于工作台的横向直线导轨321、设于横向直线导轨321上方的横向滚珠丝杆322、固定于横向直线导轨321且能沿着横向滚珠丝杆322移动的垫板323以及带动横向滚珠丝杆322转动的横向电机324，测量座31安装于垫板323，横向滚珠丝杆322与横向直线导轨321平行设置。横向移动结构32移动时，启动横向电机324转动，通过联轴器带动横向滚珠丝杆322转动，由于垫板323的两端固定在横向直线导轨321上，横向滚珠丝杆322转动时，垫板323便沿着横向直线导轨321移动。其中本横向移动结构32的垫板323的上方的左右两端均设有第一挡片325，与安装架334安装板上对应垫板323滑动的极限位置均设有用于检测第一挡片325的第一光电开关326，当第一光电开关326检测到垫板323上的第一挡片325时，便将使横向电机324停止运行，防止垫板323磕碰到外部壳体，造成测量座31损坏。

升降装置33包括外壳331、安装于外壳331壳体内部的升降直线导轨332、垂直于工作台且安装于升降直线导轨332中间的升降滚珠丝杆333、滑动固定于升降直线导轨332且能沿着升降滚珠丝杆333移动的安装架334以及带动升降滚珠丝杆333转动的步进电机335，安装架334的高度(即是两片罐的罐高和壁厚测量装置3到工作台的高度)可根据罐体的高度进行调节，由于生产加工过程中待测挂罐体的高度不相同，在测量罐身高度需调节两片罐的罐高和壁厚测量装置3的高度以适合测量不同高度的两片罐，使待测罐体可放置到罐定位装置上。需调节安装架334的高度时，打开上方的步进电机335，通过调节步进电机335的正转或者反转控制滚珠丝杆转动进而实现安装架334位置的升高或者降低，且本升降装置33的安装架334右侧上下方均设有第二挡片337，外壳331的上下方对应安装架334滑动的极限位置均设有用于检测第二挡片337的第二光电开关336，当第二光电开关336检测到安装架334的第二挡片337时，便将使步进电机335停止运行，防止安装架334磕碰到外部壳体，造成两片罐的罐高和壁厚测量装置3损坏。其中升降装置33还位于第二光电开关336附近设置了微动开关338，该微动开关338的作用与第二光电开关336的作用相同，该设置能防止第二光电开关336失效时，微动开关338再次检测第二挡片337，起到双重防护的作用。

本实施例中测量座31还包括若干用于固定罐体且可滑动的安装于第二安装部312的定位导杆37、正对着固定探针36且可滑动安装于第二安装部312的活动导杆38、用于驱动定位导杆37和活动导杆38收缩的收缩气缸39以及驱动定位导杆37和活动导杆38伸展的伸展弹簧371，活动导杆38一端与第二测量探头35连接，另一端伸展时与罐体外壁直接接触，定位导杆37伸展时直接接触罐体外壁。其中活动导杆38设于中间正对着固定探针36，定位导杆37有两根并设于活动导杆38的两侧。由于罐体外壁为圆弧型，通过设计两个定位导杆37同时伸展出可将罐体稳定固定住，防止测量时因为罐体打滑而导致测量数据不准确。

进行罐体壁厚的测量时，收缩气缸39启动将活动导杆38和定位导杆37都收缩会测量座31内，使条形槽313具有容纳罐体外壁的空隙，此时将测量座31的条形槽313对着罐体外壁向下移动至测量点，收缩气缸39关闭，由于伸展弹簧371从压缩状态复原到原始状态，带动定位导杆37和活动导杆38伸出测量座31直到接触到罐体外壁，此时罐体被两根定位导杆37固定，活动导杆38一端与第二测量探头35接触，另一端伸展接触到罐体外壁时，相对于之前测量校准调零后发生的位移，通过数据处理装置处理便可得到对应点位的罐体壁厚数值，且本实施例中的两片罐的罐高和壁厚测量装置3可进行多个点的罐体竖直方向壁厚进行检测，并且通过数据处理装置得出罐体竖直方向壁厚的过渡点。

本实施例中的测量探头均采用电感测微仪，其中第一测量探头34和第二测量探头35均采用无气缸式电感测微仪，自身仅有自带的弹簧使探头具有一定的弹性收缩。它们通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出，再通过数据处理装置将测得的电阻或者电压重新转化为位移距离，最后加上校准柱的数据便得出检测的数据。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：包括测量座、用于调节所述测量座横向移动的横向移动结构、用于调节所述测量座垂直升降的升降装置、用于测量罐体的罐身高度的第一测量探头、用于测量罐体壁厚的第二测量探头，设于罐体内壁且与所述第二测量探头相对的固定探针；

所述测量座包括第一安装部和第二安装部，所述第一安装部贴合罐体内壁设计为拱形，所述第一安装部和第二安装部之间设有用于供所述测量座伸入罐体内部的条形槽，所述第一测量探头竖直安装于所述第一安装部，所述第一测量探头能够通过所述升降装置驱动向罐体移动直至与罐体最高位接触，数据处理装置能根据所述第一测量探头移动的位移计算出罐体的高度；第二测量装置水平安装于所述第二安装部，固定探针水平安装于所述第一安装部的对称轴线，所述固定探针直接接触罐体内壁，所述第二测量探头能够向罐体伸出直至与罐体外壁接触，数据处理装置能根据所述第二测量探头移动的位移计算出罐体的壁厚。

2.如权利要求1所述的两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：所述测量座还包括若干用于固定罐体且可滑动的安装于所述第二安装部的定位导杆、正对着所述固定探针且可滑动安装于所述第二安装部的活动导杆、用于驱动所述定位导杆和活动导杆收缩的收缩气缸以及驱动所述定位导杆和活动导杆伸展的伸展弹簧，所述活动导杆一端与第二测量探头连接，另一端伸展时与罐体外壁直接接触，所述定位导杆伸展时直接接触罐体外壁。

3.如权利要求2所述的两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：所述定位导杆有两根且设于所述定位导杆的两侧。

4.如权利要求1所述的两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：所述横向移动结构包括安装架、水平设置于所述安装架的横向直线导轨、平行设置于所述横向直线导轨的横向滚珠丝杆、固定于所述横向直线导轨且能沿着所述横向滚珠丝杆移动的垫板以及带动所述横向滚珠丝杆转动的横向电机，所述测量座安装于所述垫板，所述横向电机带动所述横向滚珠丝杆转动以实现所述垫板沿着所述横向直线导轨移动。

5.如权利要求4所述的两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：所述横向移动结构的垫板上方的两端均设有第一挡片，所述安装架的对应所述垫板在所述横向直线导轨滑动的极限位置均设有用于检测所述第一挡片的第一光电开关，当所述第一光电开关检测到垫板上的所述第一挡片时，便将使所述横向电机停止运行，防止所述垫板磕碰到外部壳体，造成所述测量座损坏。

6.如权利要求4所述的两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：所述升降装置包括外壳、竖直安装于所述外壳内部的升降直线导轨、平行于所述升降直线导轨的升降滚珠丝杆以及带动所述升降滚珠丝杆转动的步进电机，所述横向移动结构的安装架固定于所述升降直线导轨且能沿着所述升降滚珠丝杆移动，所述步进电机带动所述升降滚珠丝杆转动以实现所述安装架沿着所述升降直线导轨移动，所述安装架的高度可根据罐体的高度进行调节。

7.如权利要求6所述的两片罐的罐高和壁厚测量装置，其特征在于：所述升降装置的安装架侧边的上下端均设有第二挡片，所述外壳的上下方对应所述安装架沿着所述升降直线导轨滑动的极限位置均设有用于检测所述第二挡片的第二光电开关，当所述第二光电开关检测到所述第二挡片时，所述步进电机停止运转。