CN115557029A - 基于牛油箱装工艺的异物检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于牛油箱装工艺的异物检测装置，属于异物检测领域，包括机架以及进料管，在所述机架内设有上袋机构、初级开袋机构以及次级检测机构；上袋机构，用于将堆叠的包装袋逐一转运至初级开袋机构内；初级开袋机构，用于包装袋的初次开袋处理，并将初次开袋处理后的包装袋翻转至次级检测机构下方；次级检测机构，用于对初次开袋处理后的包装袋进行夹持，并通过进料管向包装袋内灌装牛油，同时实时检测包装袋内牛油表面是否存在异物。本发明公开了一种集检测、上袋、开袋以及灌装为一体的检测装置，针对现有牛油包装中存在的缺陷，能对包装袋在灌装前以及灌装过程中可能存在的异物实时监测，避免完成灌装的牛油中出现异物的可能性。

Description

基于牛油箱装工艺的异物检测装置

技术领域

本发明涉及智能检测技术领域，尤其涉及基于牛油箱装工艺的异物检测装置。

背景技术

牛油作为用于制作火锅、火锅底料的最佳使用油，具有极其广阔的市场前景，由于我国的牛油加工起步较晚，所以牛油的加工较为粗放，导致牛油质量参差不齐，目前市场上的牛油主要加工工艺包括：将腌制好的牛脂肪块经过隔水蒸→真空脱臭→真空抽湿→真空油炸→离心沉淀→过滤→真空脱色→冷却灌装，冷却灌装为牛油加工的最后一步，且根据包装类型分包括箱装以及小盒包装；虽然牛油灌装时采用相对密闭空间进行，但是在成品牛油中仍旧存在有异物的可能性，当该类异物出现在消费者面前时，不仅会影响食用安全，还会对产品的市场满意度造成严重影响，严重损害生产商以及餐饮经营商的信誉。究其原因在于：灌装区域内人工操作无法避免，如操作人员的毛发等细微物会在不经意间遗落在灌装设备附近，用于灌装的包装袋内部自身具备少量杂质的可能性等均会导致最后的成品牛油内出现异物。因此，在整个灌装环节设置多工位的检测设备来将异物出现几率降低至最小，是整个牛油生产环节中最为迫切的需求。

发明内容

本发明目的在于提供基于牛油箱装工艺的异物检测装置，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

基于牛油箱装工艺的异物检测装置，包括机架以及进料管，在所述机架内设有上袋机构、初级开袋机构以及次级检测机构；

上袋机构，用于将堆叠的包装袋逐一转运至初级开袋机构内；

初级开袋机构，用于包装袋的初次开袋处理，并将初次开袋处理后的包装袋翻转至次级检测机构下方；

次级检测机构，用于对初次开袋处理后的包装袋进行夹持，并通过进料管向包装袋内灌装牛油，同时实时检测包装袋内牛油表面是否存在异物。

现有技术中，牛油经过熔炼、精炼以及后续降温冷却处理后直接进入至灌装流程，由于在灌装工艺中全自动化、封闭式的车间设备成本过高，在考虑经济性的前提，灌装车间内通常会有人工介入，进而增加了灌装时异物掺杂入牛油的几率；且通过分析，异物与牛油的混合主要包括两种情形，其一是包装袋内部在灌装前即存在的异物，其二是灌装时由包装袋开口处落入牛油内的异物，申请人经过长期研究，设计出一种集检测、上袋、开袋以及灌装为一体的检测装置，专门针对上述两种情形，对包装袋在灌装前以及灌装过程中可能存在的异物实时监测，避免完成灌装的牛油中出现异物的可能性。其中需要说明的是，本技术方案中所指的异物一般是指类似于在包装袋生产、牛油灌装车间中工人因违规操作而掉落的发丝等。

具体操作时，机架内部具备用于堆放包装袋的区域，且包装袋的堆放形式为上下堆叠，以减小空间占用，上袋机构则能将包装袋从其堆放区域取出且移动至初级开袋机构处，且在移动过程中上袋机构中具备对异物的初级检测功能，即对单个且呈平铺状态的包装袋进行光学扫描处理，在第一时间内甄别出内部具备异物或是可能具备异物的包装袋，且由机架内专门设置的机械手臂将其从上袋机构中取出，上袋机构则重新对另一堆放的包装袋进行上袋操作；而当确定包装袋内无异物后，会被移动至初级开袋机构处，初级开袋机构能实现对平铺的包装袋上表面、下表面的夹持，并通过对两个被夹持的表面背向移动来完成初级开袋处理，同时初级开袋机构还能进行翻转操作，即将包装袋从水平铺展状态转变成竖直状态，以便与次级检测机构实现功能对接，将完成初次开袋处理后的包装袋进行夹持，并通过进料管向包装袋内灌装牛油，同时实时检测包装袋内牛油表面是否存在异物，如果检测存在异物，则立即停止灌装，人工介入将含有异物的牛油及包装袋进行移除；期间，设置在机架上的传送机用于实现包装纸箱的传送，且为了进一步增加整个装置的智能化，在传送机的传送路径上还设有升降机，能将包装纸箱沿竖直方向朝靠近次级检测机构以及进料管的方向移动，以方便包装袋落入包装纸箱中。通过预先的初级检测以及实时的次级检测，确保牛油的盛放容器内部、灌装过程中但凡出现异物即会被第一时间处理，杜绝了含有异物的牛油流通至消费市场。

所述上袋机构包括安装板、伸缩气缸、底座、驱动电机以及移动座，驱动电机通过安装板水平固定在机架上，在机架上平行设置有两个导轨，加强板滑动设置在两个导轨上，伸缩气缸倒置固定在加强板上且其输出端活动贯穿加强板后与移动座上表面连接；

在驱动电机的输出端上设有主动齿轮，在机架上设有通过传送齿带与主动齿轮配合的从动齿轮，加强板与传送齿带连接；

在移动座下表面设有多列牵引吸盘，且每一列牵引吸盘所处点位连成的直线与导轨平行；底座位于机架底部且在其中部设有呈矩阵分布的初级光源，在移动座的下表面还设有多个初级高速相机，且多个初级高速相机落入初级光源的正向投影面积内。

进一步地，上袋机构在满足包装袋的正常转运的前提下，还会对包装袋内部进行光学扫描处理；且在转运时，伸缩气缸会带动移动座在竖直方向上进行直线往复运动，在牵引吸盘将在堆放区域将包装袋吸附后移动座回升，此时驱动电机带动主动齿轮、传送齿带以及从动齿轮移动，与传送齿带连接的加强板则随之移动且沿导轨朝初级开袋机构靠近，且在包装袋完全移动至底座的正向投影面积内后，位于底座上的初级光源从包装袋底部进行光线投射，位于移动座下表面的多个初级高速相机则快速对包装袋的包装区域进行扫描拍照，最后由终端系统对极短时间内拍摄的多个图像进行分析，而包装袋内部无异物时的图像可作为参考标准，在分析后的图像确实存在异物或是可能存在异物时，由机架内机械手臂对该包装袋进行移除，同时多个牵引吸盘配合解除吸附，驱动电机以及伸缩气缸在复位后重新开始上袋工序；

而当吸附的包装袋检测确认无异物时，该包装袋会随移动座移动至滑轨的极限位置，然后多列牵引吸盘同时解除吸附，确认包装袋平铺放置在底座上表面，随后由初级开袋机构对该包装袋进行夹持、翻转，以为后续的牛油次级检测、灌装做准备。需要说明的是，牵引吸盘在包装袋上的吸附点位更靠近于包装袋的边缘部分，且在最大程度上避开了包装袋的内部区域，以降低包装袋检测的误差率。

在所述伸缩气缸的两侧对称设置有引导柱，引导柱活动贯穿加强板后与移动座上表面固定连接。作为优选，移动座以及多列牵引吸盘作为负载，伸缩气缸为负载物提供竖直方向上移动的动力，为保证包装的移动稳定性以及移动过程中光学检测的精确性，在加强板上设置两个引导柱，能在最大程度上降低牵引吸盘在与包装袋上表面吸附点位的偏差，防止牵引吸盘将包装袋内部区域局部覆盖。

所述初级开袋机构包括翻转电机、壳体以及底板，翻转电机固定在机架上，壳体两侧通过转轴转动设置在固定在机架内壁上的侧板上；

翻转电机的输出端与任一个转轴连接，在壳体内部水平设置有推拉气缸，在壳体内相对的两个内壁之间分别转动设置有活动齿轮，且两个活动齿轮与传送链条配合形成一个完整的传送回路，推拉气缸的输出端与传送链条连接，在传送链条的两个水平传送段上分别设有支撑板，在每一个支撑板的下端部均设有连杆，且两个连杆通过固定块连接，在两个连杆的下端通过底板连接，在底板上设有与之垂直连接的支承板；

支承板上设有多个固定吸盘，在固定块中部设有与支撑板平行的顶升气缸，顶升气缸的输出端活动贯穿固定块后朝靠近支承板的方向延伸，且在顶升气缸输出端的延伸段上设有平面板，平面板上设有多个与固定吸盘对应的活动吸盘；

初始状态下，连杆处于倾斜状态。

进一步地，初级开袋机构与上袋机构能前后紧密衔接的两个重要部件，能实现包装袋由水平放置状态向竖直放置状态的转变，以供包装袋的完全开袋处理、灌装以及次级异物检测工艺；首先需要说明的是，上袋机构转运包装袋时，包装袋平铺在底座上表面，而在底座的侧壁开有一个缺口，该缺口供底板与支承板的放置，同时能完全容纳包装袋的开口端；具体地，在包装袋完成转运后其开口端位于缺口处，翻转电机带动壳体旋转，直至底板以及支承板进入至缺口内，顶升气缸驱动平面板使得活动吸盘朝固定吸盘的方向靠拢，直至固定吸盘、活动吸盘分别对包装袋开口端的上下两个表面进行吸附，此时翻转电机反向转动带动壳体翻转至水平状态，而顶升气缸则再次带动活动吸盘朝远离固定吸盘的方向移动，直至包装袋的开口被打开，此时翻转电机保持该状态，即开始由次级检测机构介入，分别对包装袋开口处未被夹持的两端进行夹持固定，而位于传送机上的纸箱则在升降机的顶升作用下朝次级检测机构底部移动，直至与进料管对中，确保包装袋底部具备足够支撑，最后再利用进料管开始对包装袋内进行牛油灌装。

更进一步地，在推拉气缸输出端做直线往复运动时，能带动传送链条正反向运动，此时对应的两个活动板由于处于不同水平高度的移动路径上，在推来气缸输出端带动传送链条沿顺时针移动时，两个活动板相互靠近，即两个活动板之间的间距减小；反之，两个活动板支架你的间距增大；而用于连接两个连杆的固定块尺寸对应调整，同时支承板、缺口以及底板的尺寸同样对应调整，如此，即能够对不同型号或是尺寸大小的包装袋进行开袋处理，增加本技术方案的使用灵活性。

在所述固定块上表面竖直设有两个导向杆，所述导向杆的下端活动贯穿固定块后与平面板的上表面连接。作为优选，导向杆的设置能确保顶升气缸驱动平面板的运动更为稳定，亦能避免活动吸盘对包装袋外壁的吸附更为紧密。

所述次级检测机构包括上端封闭且下端开放的箱体，进料管贯穿箱体顶部后向其内部延伸；

在箱体相对的两侧外壁上水平设置有延伸板，在箱体剩余两个侧壁上分别铰接设置有调节气缸，每一个延伸板的两端分别铰接设置有随动板，且与调节气缸同侧的两个随动板之间通过初级夹持板连接，调节气缸的输出端向下延伸至与初级夹持板中部铰接；

在调节气缸的输出端延伸段上铰接设置有联动杆，在箱体的开放端外壁上分别铰接设置有活动板，两个活动板能对箱体的开放端进行封闭，且在两个活动板相背的外侧壁上分别设有与初级夹持板对应的次级夹持板；

在箱体内设有出料管，出料管上端部通过金属软管与进料管连通，且在箱体相对的两个内侧壁上分别设有卡板，卡板上水平放置有步进电机，步进电机的输出端连接有传动齿轮，沿出料管的轴向在其外圆周壁上设有与传动齿轮配合的齿条，在两个卡板的下表面由外向内依次设有与出料管同轴的外套筒、内套筒，活动板上端和与之互为同侧的外套筒下端面铰接，且在箱体的外壁上设有与调节气缸匹配的联动组件，调节气缸的输出端向下移动能驱动联动组件运动以实现活动板对箱体的开放端进行开闭；

在出料管下端的外圆周壁上设有多个次级高速相机，在内套筒下端面铰接设置有多个与次级高速相机对应的随动杆，且随动杆呈L型，初始状态下，随动杆的横段与活动板平行，随动杆的竖段与活动板垂直，且在随动杆的外侧壁直角处设有次级光源。

进一步地，次级检测机构为本技术方案中最为重要的组成部分，其主要具备两个功能，首先需要对处于夹持状态的包装袋进行灌装，然后再对灌装过程中的牛油表面进行异物实时监测，一旦检测出异物则立即停止进料管中的牛油输送；具体地，在包装袋就位后，箱体底部的开放端是由两个活动板密闭的，以保证在灌装前异物无法附着在于进料管的出料端相关的部件上，此时启动调节气缸其带动联动组件运动，以驱动位于随动板上的初级夹持板、活动板外壁上的次级夹持板相对移动，即实现对包装袋开口处剩余两个的边缘部分的夹持；

而在箱体内部，进料管通过金属软管与出料管连接，启动箱体内部的步进电机，以保证齿条与传动齿轮配合，使得出料管沿其轴线竖直向下移出箱体；且在出料管移动的同时，两个活动板在联动组件以及调节气缸的配合下被驱动，为出料管的移动提供通道，而两个端部分别与活动板内壁、内套筒下端铰接的随动杆一并随活动板移动，呈L型的随动杆的外壁直角处设置次级光源，当箱体的开放端完全打开，次级光源则正对包装袋内部区域，而多个次级高速相机随出料管一并下移至指定位置，此时牛油开始灌装工序，次级高速相机则对堆积在包装袋内的牛油表面进行实时拍照检测，所得的图像数据同样会传送至终端系统，并由其进行快速的分析对比，然后判定是否继续灌装。通过对次级光源的调整，能有效保证次级高速相机取得清晰精确的图像数据，同时杜绝了次级高速相机和次级光源长时间暴露在外而产生附着物的情形发生。

所述活动板包括开合板和滑动板，在开合板上端面开有限位槽，滑动板滑动设置在限位槽内，且开合板的内侧壁与随动杆的竖段铰接，开合板的外侧壁通过拉杆与联动组件铰接。作为优选，由于箱体开放端处的内套筒、外套筒底部具备诸多的铰接部件，为增加活动板的灵活性，本技术方案将活动板设置成可收缩式结构，即包括开合板以及滑动设置在开合板上端的限位槽内的滑动板，开合板内壁与随动杆的竖段铰接，开合板的外壁通过拉杆与联动组件铰接，即能保证包装袋的开口端被精确夹持的同时，出料管能顺利升降。

所述联动组件包括外檐板与T型块，在外檐板上表面开有供T型块竖直段自由滑动的盲孔，且在T型块竖直段上套设有拉伸弹簧，沿竖直方向在外檐板的内侧壁与外侧壁上均开有与盲孔连通的矩形槽，在T型块的竖直段下端与盲孔底部之间设有压缩弹簧，T型块的竖直段外壁上通过扭簧铰接设置有外侧杆、内侧杆，所述矩形槽的下端开放，且外侧杆与内侧杆分别位于两个矩形槽内，且内侧杆的下端通过拉杆与开合板外侧壁铰接，外侧杆的下端与调节气缸的输出端铰接；

初始状态下，外侧杆与内侧杆之间形成一个夹角β，且β为钝角。

进一步地，联动组件作为调节气缸与开合板之间实现联动的中间部件，其设置位置与调节气缸同侧，即在调节气缸设置点位处必定设置有一个联动组件，其具体的工作原理如下：首先外檐板固定在与调节气缸同侧的箱体侧壁上，调节气缸启动后其输出端向下移动，在带动初级夹持板以及随动板绕其铰接点转动的同时，还能带动外侧杆朝外檐板中线位置移动，外侧杆通过扭簧与内侧杆同步铰接在T型块的竖直段下部，且外侧杆与内侧杆受限于矩形槽以及T型块，外侧杆受到调节气缸的输出端推动后会带动T型块的竖直段沿盲孔轴线方向朝上移动，进而使得外侧杆与内侧杆之间的夹角β逐渐减小，而位于T型块的竖直段下端部处的压缩弹簧被拉伸，套设在T型块的竖直段上的拉伸弹簧被压缩，内侧杆则带动开合板朝靠近外檐板的方向移动，直至箱体的开放端被完全打开；当单个包装袋的灌装结束后，调节气缸的输出端回缩，拉伸弹簧以及压缩弹簧均会回复形变，进而带动开合板重新将箱体的开放端封闭。

需要指出的是，初始状态下，调节气缸通过耳板铰接在箱体外壁上且其输出端与水平面呈一个钝角，即在箱体开放端封闭时，调节气缸的输出端是靠近于箱体开放端的，基于该前提条件下，才能方便调节气缸的输出端一启动即能带动初级夹持板和次级夹持板对向移动，同时保证夹角β逐渐减小、两个开合板相互远离。

在所述壳体内水平设置有滑杆，两个活动板上均设有滑块且滑块滑动设置在滑杆上。作为优选，由于在确定包装袋的尺寸后，两个活动板之间的间距即固定下来，而设置的滑杆能使两个活动板的在水平方向上的移动更为稳定，并且保证壳体在翻转时，活动板不会沿滑杆的径向发生摆动，以确保固定吸盘与活动吸盘对包装袋的吸附稳定性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明中，设置在机架上的传送机用于实现包装纸箱的传送，且为了进一步增加整个装置的智能化，在传送机的传送路径上还设有升降机，能将包装纸箱沿竖直方向朝靠近次级检测机构以及进料管的方向移动，以方便包装袋落入包装纸箱中。通过预先的初级检测以及实时的次级检测，确保牛油的盛放容器内部、灌装过程中但凡出现异物即会被第一时间处理，杜绝了含有异物的牛油流通至消费市场 ；

2、本发明中，当吸附的包装袋检测确认无异物时，该包装袋会随移动座移动至滑轨的极限位置，然后多列牵引吸盘同时解除吸附，确认包装袋平铺放置在底座上表面，随后由初级开袋机构对该包装袋进行夹持、翻转，以为后续的牛油次级检测、灌装做准备。需要说明的是，牵引吸盘在包装袋上的吸附点位更靠近于包装袋的边缘部分，且在最大程度上避开了包装袋的内部区域，以降低包装袋检测的误差率 ；

3、本发明中，在推拉气缸输出端做直线往复运动时，能带动传送链条正反向运动，此时对应的两个活动板由于处于不同水平高度的移动路径上，在推来气缸输出端带动传送链条沿顺时针移动时，两个活动板相互靠近，即两个活动板之间的间距减小；反之，两个活动板支架你的间距增大；而用于连接两个连杆的固定块尺寸对应调整，同时支承板、缺口以及底板的尺寸同样对应调整，如此，即能够对不同型号或是尺寸大小的包装袋进行开袋处理，增加本技术方案的使用灵活性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为上袋机构的结构示意图；

图3为初级开袋机构的结构示意图；

图4为初级检测机构的结构示意图；

图5为次级开袋机构的结构示意图；

图6为次级开袋机构的纵向剖视图。

附图标记所代表的为：1-机架，2-传送机，3-初级开袋机构，301-翻转电机，302-转轴，303-挡板，304-侧板，305-推拉气缸，306-支撑板，307-传送链条，308-壳体，309-连杆，310-底板，311-固定吸盘，312-支承板，313-活动吸盘，314-固定块，315-顶升气缸，316-导向杆，317-滑杆，318-活动齿轮，4-次级检测机构，401-箱体，402-延伸板，403-活动板，404-随动板，405-初级夹持板，406-次级夹持板，407-调节气缸，408-联动杆，409-金属软管，410-出料管，411-齿条，412-步进电机，413-传动齿轮，414-卡板，415-外套筒，416-内套筒，417-矩形槽，418-外檐板，419-滑动板，420-开合板，421-背板，422-橡胶楞条，423-拉杆，424-内侧杆，425-压缩弹簧，426-外侧杆，427-拉伸弹簧，428-T型块，429-限位槽，430-随动杆，431-次级光源，432-次级高速相机，5-进料管，6-上袋机构，601-伸缩气缸，602-引导柱，603-安装板，604-驱动电机，605-移动座，606-牵引吸盘，607-底座，608-加强板，609-传送齿带，610-从动齿轮，611-导轨，612-初级光源，613-初级高速相机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。需要说明的是，本发明已经处于实际研发使用阶段。

实施例1

如图1至图6所示，本实施例包括机架1以及进料管5，在所述机架1内设有上袋机构6、初级开袋机构3以及次级检测机构4；

上袋机构6，用于将堆叠的包装袋逐一转运至初级开袋机构3内；

初级开袋机构3，用于包装袋的初次开袋处理，并将初次开袋处理后的包装袋翻转至次级检测机构4下方；

次级检测机构4，用于对初次开袋处理后的包装袋进行夹持，并通过进料管5向包装袋内灌装牛油，同时实时检测包装袋内牛油表面是否存在异物。

上述多个实现其对应功能的部件的具体结构如下：

本实施例中的上袋机构6，包括安装板603、伸缩气缸601、底座607、驱动电机604以及移动座605，驱动电机604通过安装板603水平固定在机架1上，在机架1上平行设置有两个导轨611，加强板608滑动设置在两个导轨611上，伸缩气缸601倒置固定在加强板608上且其输出端活动贯穿加强板608后与移动座605上表面连接；

在驱动电机604的输出端上设有主动齿轮，在机架1上设有通过传送齿带609与主动齿轮配合的从动齿轮610，加强板608与传送齿带609连接；

在移动座605下表面设有多列牵引吸盘606，且每一列牵引吸盘606所处点位连成的直线与导轨611平行；底座607位于机架1底部且在其中部设有呈矩阵分布的初级光源612，在移动座605的下表面还设有多个初级高速相机613，且多个初级高速相机613落入初级光源612的正向投影面积内。

本实施例中的初级开袋机构3，包括翻转电机301、壳体308以及底板310，翻转电机301固定在机架1上，壳体308两侧通过转轴302转动设置在固定在机架1内壁上的侧板304上；

翻转电机301的输出端与任一个转轴302连接，在壳体308内部水平设置有推拉气缸305，在壳体308内相对的两个内壁之间分别转动设置有活动齿轮318，且两个活动齿轮318与传送链条307配合形成一个完整的传送回路，推拉气缸305的输出端与传送链条307连接，在传送链条307的两个水平传送段上分别设有支撑板306，在每一个支撑板306的下端部均设有连杆309，且两个连杆309通过固定块314连接，在两个连杆309的下端通过底板310连接，在底板310上设有与之垂直连接的支承板312；

支承板312上设有多个固定吸盘311，在固定块314中部设有与支撑板306平行的顶升气缸315，顶升气缸315的输出端活动贯穿固定块314后朝靠近支承板312的方向延伸，且在顶升气缸315输出端的延伸段上设有平面板，平面板上设有多个与固定吸盘311对应的活动吸盘313；

初始状态下，连杆309处于倾斜状态。

本实施例中最为重要的组成部分，其主要具备两个功能，首先需要对处于夹持状态的包装袋进行灌装，然后再对灌装过程中的牛油表面进行异物实时监测，一旦检测出异物则立即停止进料管5中的牛油输送；具体地，次级检测机构4包括上端封闭且下端开放的箱体401，进料管5贯穿箱体401顶部后向其内部延伸；

在箱体401相对的两侧外壁上水平设置有延伸板402，在箱体401剩余两个侧壁上分别铰接设置有调节气缸407，每一个延伸板402的两端分别铰接设置有随动板404，且与调节气缸407同侧的两个随动板404之间通过初级夹持板405连接，调节气缸407的输出端向下延伸至与初级夹持板405中部铰接；

在调节气缸407的输出端延伸段上铰接设置有联动杆408，在箱体401的开放端外壁上分别铰接设置有活动板403，两个活动板403能对箱体401的开放端进行封闭，且在两个活动板403相背的外侧壁上分别设有与初级夹持板405对应的次级夹持板406；

在箱体401内设有出料管410，出料管410上端部通过金属软管409与进料管5连通，且在箱体401相对的两个内侧壁上分别设有卡板414，卡板414上水平放置有步进电机412，步进电机412的输出端连接有传动齿轮413，沿出料管410的轴向在其外圆周壁上设有与传动齿轮413配合的齿条411，在两个卡板414的下表面由外向内依次设有与出料管410同轴的外套筒415、内套筒416，活动板403上端和与之互为同侧的外套筒415下端面铰接，且在箱体401的外壁上设有与调节气缸407匹配的联动组件，调节气缸407的输出端向下移动能驱动联动组件运动以实现活动板403对箱体401的开放端进行开闭；

在出料管410下端的外圆周壁上设有多个次级高速相机432，在内套筒416下端面铰接设置有多个与次级高速相机432对应的随动杆430，且随动杆430呈L型，初始状态下，随动杆430的横段与活动板403平行，随动杆430的竖段与活动板403垂直，且在随动杆430的外侧壁直角处设有次级光源431。

本实施例的具体工作原理如下：

上袋机构6在满足包装袋的正常转运的前提下，还会对包装袋内部进行光学扫描处理；且在转运时，伸缩气缸601会带动移动座605在竖直方向上进行直线往复运动，在牵引吸盘606将在堆放区域将包装袋吸附后移动座605回升，此时驱动电机604带动主动齿轮、传送齿带609以及从动齿轮610移动，与传送齿带609连接的加强板608则随之移动且沿导轨611朝初级开袋机构3靠近，且在包装袋完全移动至底座607的正向投影面积内后，位于底座607上的初级光源612从包装袋底部进行光线投射，位于移动座605下表面的多个初级高速相机613则快速对包装袋的包装区域进行扫描拍照，最后由终端系统对极短时间内拍摄的多个图像进行分析，而包装袋内部无异物时的图像可作为参考标准，在分析后的图像确实存在异物或是可能存在异物时，由机架1内机械手臂对该包装袋进行移除，同时多个牵引吸盘606配合解除吸附，驱动电机604以及伸缩气缸601在复位后重新开始上袋工序；

而当吸附的包装袋检测确认无异物时，该包装袋会随移动座605移动至滑轨的极限位置，然后多列牵引吸盘606同时解除吸附，确认包装袋平铺放置在底座607上表面，随后由初级开袋机构3对该包装袋进行夹持、翻转，以为后续的牛油次级检测、灌装做准备。

初级开袋机构3与上袋机构6能前后紧密衔接的两个重要部件，能实现包装袋由水平放置状态向竖直放置状态的转变，以供包装袋的完全开袋处理、灌装以及次级异物检测工艺；首先需要说明的是，上袋机构6转运包装袋时，包装袋平铺在底座607上表面，而在底座607的侧壁开有一个缺口，该缺口供底板310与支承板312的放置，同时能完全容纳包装袋的开口端；具体地，在包装袋完成转运后其开口端位于缺口处，翻转电机301带动壳体308旋转，直至底板310以及支承板312进入至缺口内，顶升气缸315驱动平面板使得活动吸盘313朝固定吸盘311的方向靠拢，直至固定吸盘311、活动吸盘313分别对包装袋开口端的上下两个表面进行吸附，此时翻转电机301反向转动带动壳体308翻转至水平状态，而顶升气缸315则再次带动活动吸盘313朝远离固定吸盘311的方向移动，直至包装袋的开口被打开，此时翻转电机301保持该状态，即开始由次级检测机构4介入，分别对包装袋开口处未被夹持的两端进行夹持固定，而位于传送机2上的纸箱则在升降机的顶升作用下朝次级检测机构4底部移动，直至与进料管5对中，确保包装袋底部具备足够支撑，最后再利用进料管5开始对包装袋内进行牛油灌装。其中，在机架1上设置挡板303，且挡板303位于壳体308下方，能保证上袋区域与开袋区域隔离，降低诸多执行部件相互干扰的可能性。

在包装袋就位后次级检测机构4开始介入时，箱体401底部的开放端是由两个活动板403密闭的，以保证在灌装前异物无法附着在于进料管5的出料端相关的部件上，此时启动调节气缸407其带动联动组件运动，以驱动位于随动板404上的初级夹持板405、活动板403外壁上的次级夹持板406相对移动，即实现对包装袋开口处剩余两个的边缘部分的夹持；

而在箱体401内部，进料管5通过金属软管409与出料管410连接，启动箱体401内部的步进电机412，以保证齿条411与传动齿轮413配合，使得出料管410沿其轴线竖直向下移出箱体401；且在出料管410移动的同时，两个活动板403在联动组件以及调节气缸407的配合下被驱动，为出料管410的移动提供通道，而两个端部分别与活动板403内壁、内套筒416下端铰接的随动杆430一并随活动板403移动，呈L型的随动杆430的外壁直角处设置次级光源431，当箱体401的开放端完全打开，次级光源431则正对包装袋内部区域，而多个次级高速相机432随出料管410一并下移至指定位置，此时牛油开始灌装工序，次级高速相机432则对堆积在包装袋内的牛油表面进行实时拍照检测，所得的图像数据同样会传送至终端系统，并由其进行快速的分析对比，然后判定是否继续灌装。

进一步地，联动组件作为调节气缸407与开合板420之间实现联动的中间部件，其设置位置与调节气缸407同侧，即在调节气缸407设置点位处必定设置有一个联动组件，其具体的工作原理如下：首先外檐板418固定在与调节气缸407同侧的箱体401侧壁上，调节气缸407启动后其输出端向下移动，在带动初级夹持板405以及随动板404绕其铰接点转动的同时，还能带动外侧杆426朝外檐板418中线位置移动，外侧杆426通过扭簧与内侧杆424同步铰接在T型块428的竖直段下部，且外侧杆426与内侧杆424受限于矩形槽417以及T型块428，外侧杆426受到调节气缸407的输出端推动后会带动T型块428的竖直段沿盲孔轴线方向朝上移动，进而使得外侧杆426与内侧杆424之间的夹角β逐渐减小，而位于T型块428的竖直段下端部处的压缩弹簧425被拉伸，套设在T型块428的竖直段上的拉伸弹簧427被压缩，内侧杆424则带动开合板420朝靠近外檐板418的方向移动，直至箱体401的开放端被完全打开；当单个包装袋的灌装结束后，调节气缸407的输出端回缩，拉伸弹簧427以及压缩弹簧425均会回复形变，进而带动开合板420重新将箱体401的开放端封闭。

需要指出的是，初始状态下，调节气缸407通过耳板铰接在箱体401外壁上且其输出端与水平面呈一个钝角，即在箱体401开放端封闭时，调节气缸407的输出端是靠近于箱体401开放端的，基于该前提条件下，才能方便调节气缸407的输出端一启动即能带动初级夹持板405和次级夹持板406对向移动，同时保证夹角β逐渐减小、两个开合板420相互远离。

作为优选，移动座605以及多列牵引吸盘606作为负载，伸缩气缸601为负载物提供竖直方向上移动的动力，为保证包装的移动稳定性以及移动过程中光学检测的精确性，在加强板608上设置两个引导柱602，能在最大程度上降低牵引吸盘606在与包装袋上表面吸附点位的偏差，防止牵引吸盘606将包装袋内部区域局部覆盖。

作为优选，导向杆316的设置能确保顶升气缸315驱动平面板的运动更为稳定，亦能避免活动吸盘313对包装袋外壁的吸附更为紧密。

作为优选，在初级夹持板405与次级夹持板406为相同结构，区别在于两者的安装位置不同，且初级夹持板405包括背板421以及设置在背板421外壁上的橡胶楞条422，进而以实现对包装袋的柔性无损夹持。

作为优选，初级高速相机与次级高速相机均为CCD相机。

实施例2

如图1至图6所示，本实施例在实施例1的基础之上，对实施例中的活动板403进行优化设置，即活动板403包括开合板420和滑动板419，在开合板420上端面开有限位槽429，滑动板419滑动设置在限位槽429内，且开合板420的内侧壁与随动杆430的竖段铰接，开合板420的外侧壁通过拉杆423与联动组件铰接。由于箱体401开放端处的内套筒416、外套筒415底部具备诸多的铰接部件，为增加活动板403的灵活性，本技术方案将活动板403设置成可收缩式结构，即包括开合板420以及滑动设置在开合板420上端的限位槽429内的滑动板419，开合板420内壁与随动杆430的竖段铰接，开合板420的外壁通过拉杆423与联动组件铰接，即能保证包装袋的开口端被精确夹持的同时，出料管410能顺利升降。

作为优选，由于在确定包装袋的尺寸后，两个活动板403之间的间距即固定下来，而设置的滑杆317能使两个活动板403的在水平方向上的移动更为稳定，并且保证壳体308在翻转时，活动板403不会沿滑杆317的径向发生摆动，以确保固定吸盘311与活动吸盘313对包装袋的吸附稳定性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于牛油箱装工艺的异物检测装置，包括机架（1）以及进料管（5），其特征在于：在所述机架（1）内设有上袋机构（6）、初级开袋机构（3）以及次级检测机构（4）；

上袋机构（6），用于将堆叠的包装袋逐一转运至初级开袋机构（3）内；

初级开袋机构（3），用于包装袋的初次开袋处理，并将初次开袋处理后的包装袋翻转至次级检测机构（4）下方；

次级检测机构（4），用于对初次开袋处理后的包装袋进行夹持，并通过进料管（5）向包装袋内灌装牛油，同时实时检测包装袋内牛油表面是否存在异物。

2.根据权利要求1所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：所述上袋机构（6）包括安装板（603）、伸缩气缸（601）、底座（607）、驱动电机（604）以及移动座（605），驱动电机（604）通过安装板（603）水平固定在机架（1）上，在机架（1）上平行设置有两个导轨（611），加强板（608）滑动设置在两个导轨（611）上，伸缩气缸（601）倒置固定在加强板（608）上且其输出端活动贯穿加强板（608）后与移动座（605）上表面连接；

在驱动电机（604）的输出端上设有主动齿轮，在机架（1）上设有通过传送齿带（609）与主动齿轮配合的从动齿轮（610），加强板（608）与传送齿带（609）连接；

在移动座（605）下表面设有多列牵引吸盘（606），且每一列牵引吸盘（606）所处点位连成的直线与导轨（611）平行；底座（607）位于机架（1）底部且在其中部设有呈矩阵分布的初级光源（612），在移动座（605）的下表面还设有多个初级高速相机（613），且多个初级高速相机（613）落入初级光源（612）的正向投影面积内。

3.根据权利要求2所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：在所述伸缩气缸（601）的两侧对称设置有引导柱（602），引导柱（602）活动贯穿加强板（608）后与移动座（605）上表面固定连接。

4.根据权利要求2所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：所述初级开袋机构（3）包括翻转电机（301）、壳体（308）以及底板（310），翻转电机（301）固定在机架（1）上，壳体（308）两侧通过转轴（302）转动设置在固定在机架（1）内壁上的侧板（304）上；

翻转电机（301）的输出端与任一个转轴（302）连接，在壳体（308）内部水平设置有推拉气缸（305），在壳体（308）内相对的两个内壁之间分别转动设置有活动齿轮（318），且两个活动齿轮（318）与传送链条（307）配合形成一个完整的传送回路，推拉气缸（305）的输出端与传送链条（307）连接，在传送链条（307）的两个水平传送段上分别设有支撑板（306），在每一个支撑板（306）的下端部均设有连杆（309），且两个连杆（309）通过固定块（314）连接，在两个连杆（309）的下端通过底板（310）连接，在底板（310）上设有与之垂直连接的支承板（312）；

支承板（312）上设有多个固定吸盘（311），在固定块（314）中部设有与支撑板（306）平行的顶升气缸（315），顶升气缸（315）的输出端活动贯穿固定块（314）后朝靠近支承板（312）的方向延伸，且在顶升气缸（315）输出端的延伸段上设有平面板，平面板上设有多个与固定吸盘（311）对应的活动吸盘（313）；

初始状态下，连杆（309）处于倾斜状态。

5.根据权利要求4所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：在所述固定块（314）上表面竖直设有两个导向杆（316），所述导向杆（316）的下端活动贯穿固定块（314）后与平面板的上表面连接。

6.根据权利要求1所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：所述次级检测机构（4）包括上端封闭且下端开放的箱体（401），进料管（5）贯穿箱体（401）顶部后向其内部延伸；

在箱体（401）相对的两侧外壁上水平设置有延伸板（402），在箱体（401）剩余两个侧壁上分别铰接设置有调节气缸（407），每一个延伸板（402）的两端分别铰接设置有随动板（404），且与调节气缸（407）同侧的两个随动板（404）之间通过初级夹持板（405）连接，调节气缸（407）的输出端向下延伸至与初级夹持板（405）中部铰接；

在调节气缸（407）的输出端延伸段上铰接设置有联动杆（408），在箱体（401）的开放端外壁上分别铰接设置有活动板（403），两个活动板（403）能对箱体（401）的开放端进行封闭，且在两个活动板（403）相背的外侧壁上分别设有与初级夹持板（405）对应的次级夹持板（406）；

在箱体（401）内设有出料管（410），出料管（410）上端部通过金属软管（409）与进料管（5）连通，且在箱体（401）相对的两个内侧壁上分别设有卡板（414），卡板（414）上水平放置有步进电机（412），步进电机（412）的输出端连接有传动齿轮（413），沿出料管（410）的轴向在其外圆周壁上设有与传动齿轮（413）配合的齿条（411），在两个卡板（414）的下表面由外向内依次设有与出料管（410）同轴的外套筒（415）、内套筒（416），活动板（403）上端和与之互为同侧的外套筒（415）下端面铰接，且在箱体（401）的外壁上设有与调节气缸（407）匹配的联动组件，调节气缸（407）的输出端向下移动能驱动联动组件运动以实现活动板（403）对箱体（401）的开放端进行开闭；

在出料管（410）下端的外圆周壁上设有多个次级高速相机（432），在内套筒（416）下端面铰接设置有多个与次级高速相机（432）对应的随动杆（430），且随动杆（430）呈L型，初始状态下，随动杆（430）的横段与活动板（403）平行，随动杆（430）的竖段与活动板（403）垂直，且在随动杆（430）的外侧壁直角处设有次级光源（431）。

7.根据权利要求6所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：所述活动板（403）包括开合板（420）和滑动板（419），在开合板（420）上端面开有限位槽（429），滑动板（419）滑动设置在限位槽（429）内，且开合板（420）的内侧壁与随动杆（430）的竖段铰接，开合板（420）的外侧壁通过拉杆（423）与联动组件铰接。

8.根据权利要求7所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：所述联动组件包括外檐板（418）与T型块（428），在外檐板（418）上表面开有供T型块（428）竖直段自由滑动的盲孔，且在T型块（428）竖直段上套设有拉伸弹簧（427），沿竖直方向在外檐板（418）的内侧壁与外侧壁上均开有与盲孔连通的矩形槽（417），在T型块（428）的竖直段下端与盲孔底部之间设有压缩弹簧（425），T型块（428）的竖直段外壁上通过扭簧铰接设置有外侧杆（426）、内侧杆（424），所述矩形槽（417）的下端开放，且外侧杆（426）与内侧杆（424）分别位于两个矩形槽（417）内，且内侧杆（424）的下端通过拉杆（423）与开合板（420）外侧壁铰接，外侧杆（426）的下端与调节气缸（407）的输出端铰接；

初始状态下，外侧杆（426）与内侧杆（424）之间形成一个夹角β，且β为钝角。

9.根据权利要求4所述的基于牛油箱装工艺的异物检测装置，其特征在于：在所述壳体（308）内水平设置有滑杆（317），两个活动板（403）上均设有滑块且滑块滑动设置在滑杆（317）上。

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