CN110749710A - 一种食品检测结构及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品检测结构及其检测方法。所述食品检测结构包括设有放置槽的底座，安装在底座上且用于关闭、打开放置槽的变位装置，安装在放置槽内且可升降的检测台装置，安装在检测台装置上且用于粉碎待测食品的研磨装置，安装在检测台装置上且用于取放待测食品的抓取装置，安装在检测台装置上且用于检测待测食品的检测装置。所述变位装置包括驱动组件，安装在驱动组件上且用于关闭放置槽的挡板。所述研磨装置包括底板，安装在底板上且用于粉碎的研磨组件，安装在底板上的送料组件。本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于食品的检测结构及检测方法，该结构解决了现有检测装置的检测台不能被有效收纳、固态食品溶解困难的问题。

Description

一种食品检测结构及其检测方法

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，具体涉及一种食品检测结构及其检测方法。

背景技术

“民以食为天，食以安为先”，伴随着我国经济的不断发展，人民的生活水平不断提高，并且新的食物层出不穷，当人们品尝新食物时只注重了它的味道而忽略了食品的安全问题。当前我国经济快速发展，人民的生活水平不断提高，因此吃饱是不能满足我们的需求，更重要的是吃高质量的食品，所以食品检测工作在我们的日常生活中就显得迫在眉睫了。

食品安全监测是按照国家指标来检测食品中的有害物质，主要是有一些有害有毒的指标的检测，比如贵金属、黄曲霉毒素等。但是现有的食品检测装置在使用过程中存在一些不足之处：一是现有食品检测装置的检测台在使用结束后不能被有效收纳，这样使得食品在检测完成后，检测台依旧暴露在外界环境中，从而导致检测台易被外界环境污染，影响检测结果；二是检测过程中液态食品可以直接进行检测，但是固态状食品需要先溶解在水中才能进行检验，现有的溶解方法都是直接将待测的食品放到容器中进行溶解，溶解效率低，且溶解后的溶解液中存在较多大颗粒，不便于检测。

发明内容

本发明公开了一种食品检测结构，包括设有放置槽的底座，安装在底座上且用于关闭、打开放置槽的变位装置，安装在放置槽内且可在Z方向上升降的检测台装置，安装在检测台装置上且用于粉碎待测食品的研磨装置，安装在检测台装置上且用于取放待测食品的抓取装置，安装在检测台装置上且用于检测待测食品的检测装置，其特征在于：

所述变位装置包括安装在底座上的驱动组件，安装在驱动组件上且用于关闭放置槽的挡板；

所述研磨装置包括通过多根支撑柱安装在检测台装置上且圆心处设有出料口的底板，安装在底板上且位于底板上方、用于粉碎的研磨组件，安装在底板上且位于底板下方、用于送料的送料组件。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述驱动组件包括安装在放置槽内壁上的固定板，通过滚动轴承转动安装在底座上的驱动轴，安装在底座上且位于底座外、输出轴与驱动轴连接的第一电机，一端安装在驱动轴上且另一端与挡板底部铰接、设有弯折角的第一驱动杆，转动安装在放置槽顶部且与固定板垂直的滑板，顶部安装在挡板上且底部移动地安装在滑板上的固定条。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述检测台装置包括移动地安装在放置槽内的支撑板，安装在放置槽内且伸缩杆与支撑板底部连接的电动推杆。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述研磨组件包括传动板，安装在传动板底部且与传动板同轴设置、圆形结构的研磨块，一端安装在传动板上且围绕传动板中心轴线环形阵列的三个第一传动杆，一端与第一传动杆铰接且另一端与支撑柱铰接的第二传动杆，安装在支撑柱内且输出轴与其中一个第二传动杆连接的第二电机，安装在底板上且与底板同轴设置、两端开口的限位筒，研磨块始终位于限位筒内。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述送料组件包括通过滚动轴承转动安装在底板底部的转轴，安装在底板上且输出轴与转轴连接的第三电机，通过销轴转动安装在底板底部且用于关闭出料口的送料板，安装在转轴上且中心轴线不与转轴重合、始终与送料板抵接的偏心轮，安装在支撑柱上且位于偏心轮下方的接料盒，一端与接料盒连通的送料管，安装在送料管上的第一电磁阀。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述抓取装置包括安装在支撑板上且设有U形槽的固定座，移动地安装在固定座上且可在X方向移动、设有V形槽的平移板，安装在支撑板上且位于固定座远离研磨装置一侧的支撑座，一端通过滚动轴承转动安装在支撑座上的转杆，安装在支撑座上且输出轴与转杆连接的第四电机，一端与转杆铰接且另一端与平移板铰接的过渡杆，移动地安装在U形槽内的滑块，一端嵌入滑块且可在滑块内转动、可在V形槽内移动的滚珠；

所述抓取装置还包括支撑臂，垂直安装在支撑臂上的拾取杆，安装在拾取杆底部且设有多个拾取孔的拾取块，安装在支撑臂上且通过管道与拾取块连通、用于拾取块抽真空的真空泵，安装在管道上的第二电磁阀。

滚珠远离滑块的一端嵌入支撑臂内且可在支撑臂内转动。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述驱动槽、U形槽高度均为L1。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述检测装置包括安装在支撑板上且位于送料管下方的接料组件，安装在支撑板上且位于固定座与支承座之间的待测组件，安装在支撑板上的支承座，安装在支承座上且位于待测组件上方、沿Y方向分布的多个检测探头，置于接料组件、待测组件上且安装有抓取块的多个接料盒。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述接料组件与待测组件结构相同；

所述接料组件包括移动安装在支承座上且沿Y方向设有多个接料槽的接料架，安装在接料板底部的齿条，安装在支撑板上的第五电机，安装在第五电机输出轴上且与齿条啮合的齿轮。

本发明公开的一种优选的食品检测结构，其特征在于，所述检测探头包括重金属检测传感器、PH检测传感器、生物传感器、油品检测传感器。

本发明的检测方法如下：

通过驱动组件将挡板打开，接着利用检测台装置带动支撑板向上运动，研磨装置、检测装置、抓取装置伸出放置槽；

然后将固态待测食品放入限位筒内，利用研磨组件带动研磨块在限位筒内运动，将固态待测食品充分粉碎为粉末状；再利用送料组件带动送料板转动，送料口打开，粉末状的固态待测食品落入接料盒内，再通过送料管落入接料盘中；

通过抓取装置将盛有待测食品的接料盘移送到待测组件的接料槽内，再根据需要向接料盘内加水溶解，利用检测探头完成检测。

本发明具有有益效果：本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于食品的检测结构，该结构解决了现有检测装置的检测台不能被有效收纳、固态食品溶解困难的问题。

附图说明

图1为本发明放置槽关闭时的剖视图；

图2为本发明放置槽打开时的剖视图；

图3为本发明研磨装置、检测装置、抓取装置俯视方向方位图；

图4为本发明研磨组件俯视图；

图5为本发明研磨装置主视图；

图6为本发明送料组件结构示意图；

图7为本发明接料盒剖视图；

图8为本发明抓取装置靠近接料组件时的结构示意图；

图9为本发明抓取装置靠近待测组件时的结构示意图

图10为本发明滚珠、滑块与V形槽、U形槽内的配合图；

图11为本发明接料组件主视图。

图中标记如下：

100-底座，101-放置槽。

200-变位装置，201-驱动组件，202-挡板，203-固定板，204-第一驱动杆，205-滑板，206- 固定条，207-滑柱。

300-检测台装置，301-滑轨，302-支撑板，303-电动推杆。

400-研磨装置，401-底板，402-研磨组件，403-送料组件，404-传动板，405-研磨块，406- 第一传动杆，407-第二传动杆，408-限位筒，409-转轴，410-第三电机，411-送料板，412-偏心轮，413-接料盒，414-送料管，415-接料板，416-围板，417-支撑柱。

500-抓取装置，501-U形槽，502-固定座，503-V形槽，504-平移板，505-支撑座，506- 转杆，507-过渡杆，508-滑块，509-滚珠，510-支撑臂，511-拾取杆，512-拾取块，513-真空泵。

600-检测装置，601-接料组件，602-待测组件，603-支承座，604-检测探头，605-接料盘， 606-抓取块，608-接料架，609-接料槽，610-齿条，611-第五电机，612-齿轮。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1、图2、图3所示，一种食品检测结构及其检测方法，包括设有放置槽101的底座100，安装在底座100上且用于关闭、打开放置槽101的变位装置200，安装在放置槽101 内且可在Z方向上升降的检测台装置300，安装在检测台装置300上且用于粉碎待测食品的研磨装置400，安装在检测台装置300上且用于取放待测食品的抓取装置500，安装在检测台装置300上且用于检测待测食品的检测装置600。

变位装置200包括安装在底座100上的驱动组件201，安装在驱动组件201上且用于关闭放置槽101的挡板202。

驱动组件201包括安装在放置槽101内壁上的固定板203，通过滚动轴承转动安装在底座100上的驱动轴，安装在底座100上且位于底座100外、输出轴与驱动轴连接的第一电机，一端安装在驱动轴上且另一端与挡板202底部铰接、设有弯折角的第一驱动杆204，通过铰链安装在放置槽101顶部且与固定板203垂直的滑板205，顶部安装在挡板202上且底部移动地安装在滑板205上的固定条206。

固定条206上安装有滑柱207，滑板205上安装有与滑柱207相互配合的滑槽，滑柱207 插入滑槽内。

检测台装置300包括安装在放置槽101内的一对滑轨301，安装在滑轨301上的支撑板 302，安装在放置槽101内且伸缩杆与支撑板302底部连接的电动推杆303。

通过变位装置200带动挡板202运动，实现放置槽101顶部的关闭与打开，利用检测装置600配合变位装置200工作，将检测台装置300收拢到放置槽101内，解决了现有食品检测装置600的检测台在使用结束后不能被有效收纳，导致检测台易被外界环境污染，影响检测结果的问题；

当需要打开放置槽101，对待测食品进行检测时，利用第一电机带动驱动轴反转，固定条206、挡板202在驱动轴作用下转动，固定条206、挡板202转动到与水平面垂直时停止转动；滑板205在固定条206、挡板202作用下转动，在转动过程中，且固定条206在滑板205内向下滑动，挡板202随固定条206向下滑动。

接着利用电动推杆303带动检测台装置300上升，为检测工作做好准备。

当需要关闭放置槽101时，先利用电动推杆303带动检测台装置300下降，将检测台装置300收拢到放置槽101内，再利用第一电机带动驱动轴正转，固定条206、挡板202在驱动轴作用下转动，固定条206、挡板202转动到与水平面平行时停止转动；滑板205在固定条206、挡板202作用下转动，在转动过程中，且固定条206在滑板205内向上滑动，挡板 202随固定条206向上滑动。

如图4、图5、图6，研磨装置400包括通过多根支撑柱417安装在检测台装置300上且圆心处设有出料口的底板401，安装在底板401上且位于底板401上方、用于粉碎的研磨组件402，安装在底板401上且位于底板401下方、用于送料的送料组件403。

研磨组件402包括传动板404，安装在传动板404底部且与传动板404同轴设置、圆形结构的研磨块405，一端安装在传动板404上且围绕传动板404中心轴线环形阵列的三个第一传动杆406，一端与第一传动杆406铰接且另一端与支撑柱417铰接的第二传动杆407，安装在支撑柱417内且输出轴与其中一个第二传动杆407连接的第二电机，安装在底板401上且与底板401同轴设置、两端开口的限位筒408，研磨块405始终位于限位筒408内。

送料组件403包括通过滚动轴承转动安装在底板401底部的转轴409，安装在底板401 上且输出轴与转轴409连接的第三电机410，通过销轴转动安装在底板401底部且用于关闭出料口的送料板411，安装在转轴409上且中心轴线不与转轴409重合、始终与送料板411 抵接的偏心轮412，安装在支撑柱417上且位于偏心轮412下方的接料盒413，一端与接料盒 413连通的送料管414，安装在送料管414上的第一电磁阀。

如图7所示，接料盒413包括顶部为斜面的接料板415，安装在接料板415顶部且围绕接料板415轮廓分布的围板416。

通过研磨装置400解决了现有检测过程中固态食品直接溶解效率低，且溶解后的溶解液中存在较多大颗粒，不便于检测的问题；

研磨组件402利用第二电机带动其中一根第二传动杆407转动，三个第二传动杆407同步转动，第二传动杆407带动第一传动杆406转动，第二传动杆407、第一传动杆406、传动板404之间形成连杆机构，带动传动板404运动，研磨块405随传动板404运动，且研磨块405的运动范围始终在限位筒408内，可以将放入限位条筒内的待测食品进行充分研磨，使待测食品粉碎为粉末状。

送料组件403利用第三电机410带动转轴409转动，偏心轮412随转动转动，当偏心轮 412向下转动时松开送料板411，出料口打开，限位筒408内被粉碎的待测食品落入接料盒 413内，完成送料动作，接着打开第一电磁阀，将接料盒413内的待测食品转移到待测组件 602内。

如图8、图9、图10所示，抓取装置500包括安装在支撑板302上且设有U形槽501的固定座502，移动地安装在固定座502上且可在X方向移动、设有V形槽503的平移板504，安装在支撑板302上且位于固定座502远离研磨装置400一侧的支撑座505，一端通过滚动轴承转动安装在支撑座505上的转杆506，安装在支撑座505上且输出轴与转杆506连接的第四电机，一端与转杆506铰接且另一端与平移板504铰接的过渡杆507，移动地安装在U 形槽501内的滑块508，一端嵌入滑块508且可在滑块508内转动、可在V形槽503内移动的滚珠509；

驱动槽、U形槽501高度均为L1；U形槽501包括水平段，位于水平段两端且与水平段连通的垂直段。

固定座502上安装有一对沿Z方向分布且位于平移板504两侧的固定块，固定块的相对面上安装有插槽，平移板504上安装有与插槽相互配合的插条，插条插入插槽内。

抓取装置500还包括支撑臂510，垂直安装在支撑臂510上的拾取杆511，安装在拾取杆511底部且设有多个拾取孔的拾取块512，安装在支撑臂510上且通过管道与拾取块512连通、用于拾取块512抽真空的真空泵513，安装在管道上的第二电磁阀；

滚珠509远离滑块508的一端嵌入支撑臂510内且可在支撑臂510内转动。

通过抓取装置500将待测组件602上的接料盘605转移到接料组件601上放置。利用第四电机带动转杆506转动，转杆506、过渡杆507、平移板504之间形成曲柄滑块508结构，平移板504在固定座502内沿X方向运动；平移板504在X方向运动的过程中，滑块508、滚珠509分别在U形槽501、V形槽503内移动，当滑块508在U形槽501内的水平段移动时，滚珠509位于V形槽503的最高点，拾取杆511处于平移状态中，当滑块508在U形槽 501内的垂直段运动时，滚珠509沿V形槽503上升或下降，拾取杆511处于拾取接料盘605 的过程中；

当抓取装置500需要将待测组件602上的接料盘605转移到接料组件601上放置时，转杆506、过渡杆507带动平移板504向靠近研磨装置400方向移动，滑块508移动到水平段尽头时，滚珠509沿V形槽503向下运动，滑块508在U形槽501内的垂直段向下运动，打开第二电磁阀，拾取杆511通过真空的拾取块512将接料盘605吸附；

接着转杆506、过渡杆507带动平移板504向远离研磨装置400方向移动，滑块508移动到水平段尽头时，滚珠509沿V形槽503向下运动，滑块508在U形槽501内的垂直段向下运动，关闭第二电磁阀，拾取杆511将接料盘605放入待测组件602的接料架608上；然后重复上述过程。

检测装置600包括安装在支撑板302上且位于送料管414下方的接料组件601，安装在支撑板302上且位于固定座502与支承座603之间的待测组件602，安装在支撑板302上的支承座603，安装在支承座603上且位于待测组件602上方、沿Y方向分布的多个检测探头604，置于接料组件601、待测组件602上的多个接料盘605，接料盘605上安装有抓取块606；

接料组件601与待测组件602结构相同；

如图11所示，接料组件601包括安装在支承座603上且沿X方向分布的一对导轨，安装在导轨上且沿Y方向设有多个接料槽609的接料架608，安装在接料板415底部的齿条610，安装在支撑板302上的第五电机611，安装在第五电机611输出轴上且与齿条610啮合的齿轮612。

检测探头604包括重金属检测传感器、PH检测传感器、生物传感器、油品检测传感器。

通过接料组件601、待测组件602配合抓取装置500的工作，使接料架608在Y方向移动，使接料盘605每次都能放在空置的接料槽609内；利用第五电机611带动齿轮612转动，齿轮612与齿条610啮合，带动接料架608在Y方向移动。

本申请的控制系统采用性能稳定的可编程数控系统(PLC)作为控制系统，控制系统与上位机电连接，控制系统将检测探头检测到的数据传递并显示到上位机的屏幕上。控制系统实现变位装置、研磨装置、抓取装置、检测装置的自动控制，并根据实际情况与设置：研磨组件的转速、送料板的转角、接料架每次在X方向上移动的行程与速度等参数。控制系统具有示校功能、断点记忆功能、断弧保护功能。

本发明食品检测结构的工作原理如下：

通过驱动组件将挡板打开，接着利用检测台装置带动支撑板向上运动，研磨装置、检测装置、抓取装置伸出放置槽；

然后将固态待测食品放入限位筒内，利用研磨组件带动研磨块在限位筒内运动，将固态待测食品充分粉碎为粉末状；再利用送料组件带动送料板转动，送料口打开，粉末状的固态待测食品落入接料盒内，再通过送料管落入接料盘中；

通过抓取装置将盛有待测食品的接料盘移送到待测组件的接料槽内，再根据需要向接料盘内加水溶解，利用检测探头完成检测。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种食品检测结构，包括设有放置槽(101)的底座(100)，安装在底座(100)上且用于关闭、打开放置槽(101)的变位装置(200)，安装在放置槽(101)内且可在Z方向上升降的检测台装置(300)，安装在检测台装置(300)上且用于粉碎待测食品的研磨装置(400)，安装在检测台装置(300)上且用于取放待测食品的抓取装置(500)，安装在检测台装置(300)上且用于检测待测食品的检测装置(600)，其特征在于：

所述变位装置(200)包括安装在底座(100)上的驱动组件(201)，安装在驱动组件(201)上且用于关闭放置槽(101)的挡板(202)；

所述研磨装置(400)包括通过多根支撑柱(417)安装在检测台装置(300)上且圆心处设有出料口的底板(401)，安装在底板(401)上且位于底板(401)上方、用于粉碎的研磨组件(402)，安装在底板(401)上且位于底板(401)下方、用于送料的送料组件(403)。

2.如权利要求1所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述驱动组件(201)包括安装在放置槽(101)内壁上的固定板(203)，通过滚动轴承转动安装在底座(100)上的驱动轴，安装在底座(100)上且位于底座(100)外、输出轴与驱动轴连接的第一电机，一端安装在驱动轴上且另一端与挡板(202)底部铰接、设有弯折角的第一驱动杆(204)，转动安装在放置槽(101)顶部且与固定板(203)垂直的滑板(205)，顶部安装在挡板(202)上且底部移动地安装在滑板(205)上的固定条(206)。

3.如权利要求2所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述检测台装置(300)包括移动地安装在放置槽(101)内的支撑板(302)，安装在放置槽(101)内且伸缩杆与支撑板(302)底部连接的电动推杆(303)。

4.如权利要求3所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述研磨组件(402)包括传动板(404)，安装在传动板(404)底部且与传动板(404)同轴设置、圆形结构的研磨块(405)，一端安装在传动板(404)上且围绕传动板(404)中心轴线环形阵列的三个第一传动杆(406)，一端与第一传动杆(406)铰接且另一端与支撑柱(417)铰接的第二传动杆(407)，安装在支撑柱(417)内且输出轴与其中一个第二传动杆(407)连接的第二电机，安装在底板(401)上且与底板(401)同轴设置、两端开口的限位筒(408)，研磨块(405)始终位于限位筒(408)内。

5.如权利要求4所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述送料组件(403)包括通过滚动轴承转动安装在底板(401)底部的转轴(409)，安装在底板(401)上且输出轴与转轴(409)连接的第三电机(410)，通过销轴转动安装在底板(401)底部且用于关闭出料口的送料板(411)，安装在转轴(409)上且中心轴线不与转轴(409)重合、始终与送料板(411)抵接的偏心轮(412)，安装在支撑柱(417)上且位于偏心轮(412)下方的接料盒(413)，一端与接料盒(413)连通的送料管(414)，安装在送料管(414)上的第一电磁阀。

6.如权利要求5所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述抓取装置(500)包括安装在支撑板(302)上且设有U形槽(501)的固定座(502)，移动地安装在固定座(502)上且可在X方向移动、设有V形槽(503)的平移板(504)，安装在支撑板(302)上且位于固定座(502)远离研磨装置(400)一侧的支撑座(505)，一端通过滚动轴承转动安装在支撑座(505)上的转杆(506)，安装在支撑座(505)上且输出轴与转杆(506)连接的第四电机，一端与转杆(506)铰接且另一端与平移板(504)铰接的过渡杆(507)，移动地安装在U形槽(501)内的滑块(508)，一端嵌入滑块(508)且可在滑块(508)内转动、可在V形槽(503)内移动的滚珠(509)；

所述抓取装置(500)还包括支撑臂(510)，垂直安装在支撑臂(510)上的拾取杆(511)，安装在拾取杆(511)底部且设有多个拾取孔的拾取块(512)，安装在支撑臂(510)上且通过管道与拾取块(512)连通、用于拾取块(512)抽真空的真空泵(513)，安装在管道上的第二电磁阀；

滚珠(509)远离滑块(508)的一端嵌入支撑臂(510)内且可在支撑臂(510)内转动。

7.如权利要求6所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述检测装置(600)包括安装在支撑板(302)上且位于送料管(414)下方的接料组件(601)，安装在支撑板(302)上且位于固定座(502)与支承座(603)之间的待测组件(602)，安装在支撑板(302)上的支承座(603)，安装在支承座(603)上且位于待测组件(602)上方、沿Y方向分布的多个检测探头(604)，置于接料组件(601)、待测组件(602)上且安装有抓取块(606)的多个接料盒(413)。

8.如权利要求7所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述接料组件(601)与待测组件(602)结构相同；

所述接料组件(601)包括移动安装在支承座(603)上且沿Y方向设有多个接料槽(609)的接料架(608)，安装在接料板(415)底部的齿条(610)，安装在支撑板(302)上的第五电机(611)，安装在第五电机(611)输出轴上且与齿条(610)啮合的齿轮(612)。

9.如权利要求8所述的一种食品检测结构，其特征在于，所述检测探头(604)包括重金属检测传感器、PH检测传感器、生物传感器、油品检测传感器。

10.一种用于如权利要求9所述的食品检测结构的检测方法，其特征在于，驱动组件(201)将挡板(202)打开，接着利用检测台装置(300)带动支撑板(302)向上运动，研磨装置(400)、检测装置(600)、抓取装置(500)伸出放置槽(101)；

然后将固态待测食品放入限位筒(408)内，利用研磨组件(402)带动研磨块(405)在限位筒(408)内运动，将固态待测食品充分粉碎为粉末状；再利用送料组件(403)带动送料板(411)转动，送料口打开，粉末状的固态待测食品落入接料盒(413)内，再通过送料管(414)落入接料盘(605)中；

通过抓取装置(500)将盛有待测食品的接料盘(605)移送到待测组件(602)的接料槽(609)内，再根据需要向接料盘(605)内加水溶解，利用检测探头(604)完成检测。

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