CN114485423B - 一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置，涉及饮料瓶密封检测设备技术领域，包括升降模组、瓶盖特征识别组件、瓶身特征识别组件、旋转组件以及伺服系统，升降模组用于带动瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件在竖直方向运动；其中，瓶盖特征识别组件用于对瓶盖特征点一进行识别，瓶身特征识别组件用于对瓶身特征点二进行识别；旋转组件用于带动瓶体进行转动；伺服系统在瓶体转动的同时记录识别瓶盖特征点一与瓶身特征点二时瓶体的角度位置以算出密封角度，瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件将瓶盖特征点一与瓶身特征点二识别时瓶体的位置上传至伺服系统，伺服系统运算出密封角度，本发明的角度检测装置效率更高。

Description

一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置

技术领域

本发明涉及饮料瓶密封检测设备技术领域，具体涉及一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置。

背景技术

PET瓶装饮料对于密封性能检测要求很高，除了传统的穿刺加压试漏、旋盖扭矩检测的手法外，部分公司新增了一种新的检测方法，密封角度检测，瓶盖的特征点位置一般都是和内螺纹的起始或者结束位置相关，瓶身特征点是和瓶口螺纹的起始或者结束位置相关，通过对螺纹的配合和盖密封要求的研究，定出其特征点所处的位置，一般情况下，盖子的特征点就是在竖条上缺了一条、两条、半条之类的形式来做标记，而瓶身就会在支撑环的位置上有一点凸起的特征点，这样在实际生产过程中，只要通过两个特征点之间的角度检测就可以知道其是否处于有效的密封状态，判断其瓶与盖之间的松紧度，从而反映其密封效果。

传统手动检测手法是观察和标记瓶盖特征点一（如图1中的A指示）和瓶身特征点二（如图1中的B指示）形成密封角度（如图1中的C指示），标记后通过角度尺测出饮料瓶瓶盖和瓶身的密封角度，这种人工检测效率很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置，解决以下技术问题：

传统手动检测手法是观察和标记瓶盖特征点一和瓶身特征点二形成密封角度，标记后通过角度尺测出饮料瓶瓶盖和瓶身的密封角度，这种人工检测效率很低。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置，包括升降模组、瓶盖特征识别组件、瓶身特征识别组件、旋转组件以及伺服系统，升降模组用于带动瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件在竖直方向运动；

其中，瓶盖特征识别组件用于对瓶盖特征点一进行识别，瓶身特征识别组件用于对瓶身特征点二进行识别；

旋转组件用于带动瓶体进行转动；

伺服系统在瓶体转动的同时记录识别瓶盖特征点一与瓶身特征点二时瓶体的角度位置以算出密封角度。

优选的，瓶盖特征识别组件包括第一安装板，第一安装板内安装第一激光测距仪，第一安装板底部设有第一支板，第一支板表面相对设有第一定位转轮。

优选的，瓶身特征识别组件包括第二安装板，第二安装板内安装第二激光测距仪，其中，第二激光测距仪底侧设有支座，支座内设有弹簧，弹簧一端固定，另一端与活动触头连接；

第二安装板底部设有第二支板，第二支板表面相对设有第二定位转轮。

优选的，旋转组件包括夹持机构，夹持机构包括L型夹持板，两侧所述L型夹持板相互靠近的端部开设有弧形槽，弧形槽与瓶体外圆面贴合，两所述L型夹持板间设有两组第一气缸，第一气缸伸缩端与L型夹持板固定连接。

优选的，旋转组件还包括第一伺服电机以及L型支板，L型支板顶部与支撑板固定连接，第一气缸底部连接转轴，转轴与L型支板转动连接，转轴底端通过同步带与第一伺服电机输出端传动连接。

优选的，升降模组包括箱体，箱体顶部设有第二伺服电机，箱体内设有丝杆，丝杆表面螺纹套设有螺母滑块，螺母滑块与支架固定连接，瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件安装在支架底侧。

优选的，支架内还设置有定位机构，定位机构包括定位板，定位机构还包括布置在定位板底部的两组第二气缸，第二气缸伸缩端与活动块连接，两侧活动块分别与第一安装板以及第二安装板连接。

优选的，定位机构还包括布置在定位板底部的第三气缸，第三气缸伸缩端与中心下压板固定连接，中心下压板中部设有圆形槽，定位板端部两侧还设有导杆，导杆一端与中心下压板固定连接，另一端与定位板滑动连接。

优选的，升降模组还包括布置在第二气缸底部的升降监测块，升降监测块顶部通过弹簧与第二气缸连接。

优选的，自动测量饮料瓶密封角度的检测装置的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤一、将瓶体底部置于两侧L型夹持板间，启动第一气缸，第一气缸同时带动两侧L型夹持板同时向内运动，将瓶体定位固定在两侧L型夹持板端部的弧形槽内；

步骤二、启动第二伺服电机，第二伺服电机带动丝杆转动，螺母滑块在丝杆表面移动的过程中带动支架升降，支架带动瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件在竖直方向朝向瓶体靠近；

步骤三、启动第二气缸，第二气缸带动两侧活动块在定位板底部水平移动，活动块带动两侧瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件在水平方向朝向瓶体靠近对瓶颈进行夹持；

步骤四、启动所述第三气缸，第三气缸推动中心下压板向下移动，使得瓶颈紧贴在瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件的第一定位转轮与第二定位转轮间；

步骤五、旋转组件在带动瓶体转动的同时，布置在第一安装板内的第一激光测距仪不停的测量瓶盖的特征位移变化，由于瓶盖特征点一与其它点位距离第一激光测距仪的距离不同，从而测量出瓶盖特征点一的位置；

步骤六、通过第二定位转轮与第一定位转轮配合实现对瓶体颈部的定位夹持，与此同时，活动触头末端搭接在瓶体颈部外侧凸缘表面，而后旋转组件带动瓶体进行转动，由于瓶身特征点二凸起，活动触头在经过瓶身特征点二时，凸起部将活动触头顶起，使得活动触头与第二激光测距仪间的距离发生变化，通过第二激光测距仪测量活动触头触碰在瓶颈上面的位移变化，从而测量出瓶身特征点二的位置；

步骤七、瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件将瓶盖特征点一与瓶身特征点二识别时瓶体的位置上传至伺服系统，伺服系统运算出密封角度。

本发明的有益效果：

（1）将待检测瓶体底端固定后，升降模组带动瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件向下移动至瓶体外侧，使得所述瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件的检测端与瓶盖特征点一以及瓶身特征点二相对应，而后通过旋转组件带动瓶体进行转动，在瓶体转动的同时，瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件将瓶盖特征点一与瓶身特征点二识别时瓶体的位置上传至伺服系统，伺服系统运算出密封角度，相较于传统人工测量角度，本发明的角度检测装置效率更高；

（2）启动第三气缸，第三气缸推动中心下压板向下移动，使得瓶颈紧贴在瓶盖特征识别组件以及瓶身特征识别组件的第一定位转轮与第二定位转轮间，瓶颈定位稳定性更高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是瓶盖特征点一与瓶身特征点二的结构示意图；

图2是本发明一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置的结构示意图；

图3是本发明一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置中瓶盖特征识别组件的结构示意图；

图4是本发明一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置中瓶身特征识别组件的结构示意图；

图5是本发明一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置中旋转组件的结构示意图；

图6是本发明一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置中升降模组的结构示意图。

图中：1、升降模组；2、支架；3、第三气缸；4、定位机构；5、夹持机构；6、瓶盖特征识别组件；7、第一伺服电机；8、瓶身特征识别组件；9、升降监测块；101、箱体；102、第二伺服电机；103、丝杆；104、螺母滑块；201、定位板；301、中心下压板；302、导杆；401、活动块；402、第二气缸；501、第一气缸；502、L型夹持板；601、第一激光测距仪；602、第一支板；603、第一定位转轮；604、第一安装板；701、转轴；702、圆盘；703、L型支板；704、支撑板；705、同步带；801、第二激光测距仪；802、支座；803、第二支板；804、第二定位转轮；805、活动触头；806、第二安装板。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3所示，本发明为一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置，包括升降模组1、瓶盖特征识别组件6、瓶身特征识别组件8、旋转组件以及伺服系统，升降模组1用于带动瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8在竖直方向运动；

其中，瓶盖特征识别组件6用于对瓶盖特征点一进行识别，瓶身特征识别组件8用于对瓶身特征点二进行识别；

旋转组件用于带动瓶体进行转动，伺服系统在瓶体转动的同时记录识别瓶盖特征点一与瓶身特征点二时瓶体的角度位置以算出密封角度，将待检测瓶体底端固定后，升降模组1带动瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8向下移动至瓶体外侧，使得所述瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8的检测端与瓶盖特征点一以及瓶身特征点二相对应，而后通过旋转组件带动瓶体进行转动，在瓶体转动的同时，瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8将瓶盖特征点一与瓶身特征点二识别时瓶体的位置上传至伺服系统，伺服系统运算出密封角度。

请参阅图4-图5，瓶盖特征识别组件6包括第一安装板604，所述第一安装板604内安装第一激光测距仪601，第一激光测距仪601朝向待检测瓶盖，第一安装板604底部设有第一支板602，第一支板602表面相对设有第一定位转轮603，第一定位转轮603用于对瓶体颈部一侧进行限位，在对瓶盖特征点一进行识别时，首先通过第一定位转轮603对瓶体颈部进行定位，而后所述旋转组件在带动瓶体转动的同时，布置在第一安装板604内的第一激光测距仪601不停的测量瓶盖的特征位移变化，由于瓶盖特征点一与其它点位距离第一激光测距仪601的距离不同，从而测量出瓶盖特征点一的位置；

瓶身特征识别组件8包括第二安装板806，所述第二安装板806内安装第二激光测距仪801，其中，第二激光测距仪801底侧设有支座802，所述支座802内设有弹簧，弹簧一端固定，另一端与活动触头805连接，第二激光测距仪801朝向所述活动触头805，活动触头805末端用于与瓶体颈部外侧凸缘接触；

第二安装板806底部设有第二支板803，第二支板803表面相对设有第二定位转轮804，第二定位转轮804用于与第一定位转轮603配合实现对瓶体颈部的定位夹持，在对瓶身特征点二进行识别时，首先通过第二定位转轮804与第一定位转轮603配合实现对瓶体颈部的定位夹持，与此同时，活动触头805末端搭接在瓶体颈部外侧凸缘表面，而后所述旋转组件带动瓶体进行转动，由于瓶身特征点二凸起，所述活动触头805在经过瓶身特征点二时，凸起部将活动触头805顶起，使得活动触头805与第二激光测距仪801间的距离发生变化，通过第二激光测距仪801测量活动触头805触碰在瓶颈上面的位移变化，从而测量出瓶身特征点二的位置。

旋转组件包括夹持机构5，夹持机构5用于对瓶身底部夹持固定，夹持机构包括相对布置的L型夹持板502，两侧所述L型夹持板502相互靠近的端部开设有弧形槽，弧形槽与瓶体外圆面贴合，两所述L型夹持板502间设有两组第一气缸501，第一气缸501伸缩端与L型夹持板502固定连接，在实际操作过程中，将瓶体底部置于两侧L型夹持板502间，启动第一气缸501，第一气缸501同时带动两侧L型夹持板502同时向内运动，将瓶体定位固定在两侧L型夹持板502端部的弧形槽内，瓶体拆装方便；

旋转组件还包括第一伺服电机7以及L型支板703，L型支板703顶部与支撑板704固定连接，支撑板704间开设有圆槽，圆槽内设有圆盘702，圆盘702两端相对开设有凹槽，所述L型夹持板502安装在凹槽内，第一气缸501底部连接转轴701，转轴701与L型支板703转动连接，转轴701底端通过同步带705与第一伺服电机7输出端传动连接；

具体的，在对瓶体固定时，将瓶体置于圆盘702表面，启动第一伺服电机7，第一伺服电机7通过同步带705带动转轴701转动，所述转轴701带动夹持机构5以及夹持固定后的瓶体进行转动。

请参阅图6，升降模组1包括箱体101，箱体101顶部设有第二伺服电机102，箱体101内设有丝杆103，丝杆103与第二伺服电机102输出端固定连接，丝杆103表面螺纹套设有螺母滑块104，螺母滑块104与支架2固定连接，瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8安装在支架2底侧，启动第二伺服电机102，第二伺服电机102带动丝杆103转动，所述螺母滑块104在丝杆103表面移动的过程中带动支架2升降，支架2带动瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8在竖直方向朝向瓶体靠近或远离；

支架2内还设置有定位机构4，定位机构4包括定位板201，定位机构4用于带动瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8在水平方向朝向瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8靠近或远离，定位机构4还包括布置在定位板201底部的两组第二气缸402，第二气缸402伸缩端与活动块401连接，两侧活动块401分别与第一安装板604以及第二安装板806连接，启动第二气缸402，第二气缸402带动两侧活动块401在定位板201底部水平移动，活动块401带动两侧瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8在水平方向朝向瓶体靠近对瓶颈进行夹持；

定位机构4还包括布置在定位板201底部的第三气缸3，第三气缸3伸缩端与中心下压板301固定连接，中心下压板301中部设有圆形槽，定位板201端部两侧还设有导杆302，导杆302一端与中心下压板301固定连接，另一端与定位板201滑动连接，启动所述第三气缸3，第三气缸3推动中心下压板301向下移动，使得瓶颈紧贴在瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8的第一定位转轮603与第二定位转轮804间。

升降模组1还包括布置在第二气缸402底部的升降监测块9，升降监测块9顶部通过弹簧与第二气缸402连接；在带动支架2朝向瓶体方向移动时，升降监测块9首先与瓶盖接触，而后升降监测块9收缩，在收缩的过程中将电信号通过控制器传输至第二伺服电机102，进而控制第二伺服电机102停转，支架2不再向下移动。

一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤一、将瓶体底部置于两侧L型夹持板502间，启动第一气缸501，第一气缸501同时带动两侧L型夹持板502同时向内运动，将瓶体定位固定在两侧L型夹持板502端部的弧形槽内；

步骤二、启动第二伺服电机102，第二伺服电机102带动丝杆103转动，螺母滑块104在丝杆103表面移动的过程中带动支架2升降，支架2带动瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8在竖直方向朝向瓶体靠近；

步骤三、启动第二气缸402，第二气缸402带动两侧活动块401在定位板201底部水平移动，活动块401带动两侧瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8在水平方向朝向瓶体靠近对瓶颈进行夹持；

步骤四、启动所述第三气缸3，第三气缸3推动中心下压板301向下移动，使得瓶颈紧贴在瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8的第一定位转轮603与第二定位转轮804间；

步骤五、旋转组件在带动瓶体转动的同时，布置在第一安装板604内的第一激光测距仪601不停的测量瓶盖的特征位移变化，由于瓶盖特征点一与其它点位距离第一激光测距仪601的距离不同，从而测量出瓶盖特征点一的位置；

步骤六、通过第二定位转轮804与第一定位转轮603配合实现对瓶体颈部的定位夹持，与此同时，活动触头805末端搭接在瓶体颈部外侧凸缘表面，而后旋转组件带动瓶体进行转动，由于瓶身特征点二凸起，活动触头805在经过瓶身特征点二时，凸起部将活动触头805顶起，使得活动触头805与第二激光测距仪801间的距离发生变化，通过第二激光测距仪801测量活动触头805触碰在瓶颈上面的位移变化，从而测量出瓶身特征点二的位置；

步骤七、瓶盖特征识别组件6以及瓶身特征识别组件8将瓶盖特征点一与瓶身特征点二识别时瓶体的位置上传至伺服系统，伺服系统运算出密封角度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (1)

1.一种自动测量饮料瓶密封角度的检测装置，其特征在于，包括升降模组（1）、瓶盖特征识别组件（6）、瓶身特征识别组件（8）、旋转组件以及伺服系统；

升降模组（1）用于带动瓶盖特征识别组件（6）以及瓶身特征识别组件（8）在竖直方向运动；

其中，瓶盖特征识别组件（6）用于对瓶盖特征点一进行识别，瓶身特征识别组件（8）用于对瓶身特征点二进行识别；

旋转组件用于带动瓶体进行转动；

伺服系统在瓶体转动的同时记录识别瓶盖特征点一与瓶身特征点二时瓶体的角度位置以算出密封角度；

瓶盖特征识别组件（6）包括第一安装板（604），第一安装板（604）内安装第一激光测距仪（601），第一安装板（604）底部设有第一支板（602），第一支板（602）表面相对设有第一定位转轮（603）；

瓶身特征识别组件（8）包括第二安装板（806），第二安装板（806）内安装第二激光测距仪（801），其中，第二激光测距仪（801）底侧设有支座（802），支座（802）内设有弹簧，弹簧一端固定，另一端与活动触头（805）连接；

第二安装板（806）底部设有第二支板（803），第二支板（803）表面相对设有第二定位转轮（804）；

旋转组件包括夹持机构（5），夹持机构（5）包括L型夹持板（502），两侧所述L型夹持板（502）相互靠近的端部开设有弧形槽，弧形槽与瓶体外圆面贴合，两所述L型夹持板（502）间设有两组第一气缸（501），第一气缸（501）伸缩端与L型夹持板（502）固定连接；

旋转组件还包括第一伺服电机（7）以及L型支板（703），L型支板（703）顶部与支撑板（704）固定连接，第一气缸（501）底部连接转轴（701），转轴（701）与L型支板（703）转动连接，转轴（701）底端通过同步带（705）与第一伺服电机（7）输出端传动连接；

升降模组（1）包括箱体（101），箱体（101）顶部设有第二伺服电机（102），箱体（101）内设有丝杆（103），丝杆（103）表面螺纹套设有螺母滑块（104），螺母滑块（104）与支架（2）固定连接，瓶盖特征识别组件（6）以及瓶身特征识别组件（8）安装在支架（2）底侧；

支架（2）内还设置有定位机构（4），定位机构（4）包括定位板（201），定位机构（4）还包括布置在定位板（201）底部的两组第二气缸（402），第二气缸（402）伸缩端与活动块（401）连接，两侧活动块（401）分别与第一安装板（604）以及第二安装板（806）连接；

定位机构（4）还包括布置在定位板（201）底部的第三气缸（3），第三气缸（3）伸缩端与中心下压板（301）固定连接，中心下压板（301）中部设有圆形槽，定位板（201）端部两侧还设有导杆（302），导杆（302）一端与中心下压板（301）固定连接，另一端与定位板（201）滑动连接；

升降模组（1）还包括布置在第二气缸（402）底部的升降监测块（9），升降监测块（9）顶部通过弹簧与第二气缸（402）连接；

所述自动测量饮料瓶密封角度的检测装置的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤一、将瓶体底部置于两侧L型夹持板（502）间，启动第一气缸（501），第一气缸（501）同时带动两侧L型夹持板（502）同时向内运动，将瓶体定位固定在两侧L型夹持板（502）端部的弧形槽内；

步骤二、启动第二伺服电机（102），第二伺服电机（102）带动丝杆（103）转动，螺母滑块（104）在丝杆（103）表面移动的过程中带动支架（2）升降，支架（2）带动瓶盖特征识别组件（6）以及瓶身特征识别组件（8）在竖直方向朝向瓶体靠近；

步骤三、启动第二气缸（402），第二气缸（402）带动两侧活动块（401）在定位板（201）底部水平移动，活动块（401）带动两侧瓶盖特征识别组件（6）以及瓶身特征识别组件（8）在水平方向朝向瓶体靠近对瓶颈进行夹持；

步骤四、启动所述第三气缸（3），第三气缸（3）推动中心下压板（301）向下移动，使得瓶颈紧贴在瓶盖特征识别组件（6）以及瓶身特征识别组件（8）的第一定位转轮（603）与第二定位转轮（804）间；

步骤五、旋转组件在带动瓶体转动的同时，布置在第一安装板（604）内的第一激光测距仪（601）不停的测量瓶盖的特征位移变化，由于瓶盖特征点一与其它点位距离第一激光测距仪（601）的距离不同，从而测量出瓶盖特征点一的位置；

步骤六、通过第二定位转轮（804）与第一定位转轮（603）配合实现对瓶体颈部的定位夹持，与此同时，活动触头（805）末端搭接在瓶体颈部外侧凸缘表面，而后旋转组件带动瓶体进行转动，由于瓶身特征点二凸起，活动触头（805）在经过瓶身特征点二时，凸起部将活动触头（805）顶起，使得活动触头（805）与第二激光测距仪（801）间的距离发生变化，通过第二激光测距仪（801）测量活动触头（805）触碰在瓶颈上面的位移变化，从而测量出瓶身特征点二的位置；

步骤七、瓶盖特征识别组件（6）以及瓶身特征识别组件（8）将瓶盖特征点一与瓶身特征点二识别时瓶体的位置上传至伺服系统，伺服系统运算出密封角度。

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