CN218937614U - 一种用于检测旋盖扭力的检测装置 - Google Patents

Abstract

一种用于检测旋盖扭力的检测装置，待检测的瓶子竖直设于该装置的下方，包括固定架、竖直设于该固定架内的旋紧轴以及套设在旋紧轴外周并与其螺纹配合的锁紧结构；旋紧轴经驱动绕其轴线转动；锁紧结构的周部经限位，构成当旋紧轴转动时，锁紧结构仅做沿轴向的直线位移；旋紧轴的下端为一用于夹持瓶盖的夹持部，该夹持部具有用于夹紧瓶盖的向内收紧状态和用于松开瓶盖的向外张开状态；还包括一瓶颈夹持机构，同轴设置于夹持部下方，并对应瓶颈的周部设置，经驱动对瓶颈进行夹紧。本案中的旋盖装置不仅满足旋开瓶盖的要求下，避免了现有技术中抱紧机构扭曲瓶身导致内容物喷出的问题，还满足了旋盖过程中扭力测试结果精准的需求。

Description

一种用于检测旋盖扭力的检测装置

技术领域

本实用新型涉及自动化设备领域，具体涉及一种用于检测旋盖扭力的检测装置。

背景技术

随着科技的不断发展，越来越多的自动化装置渐渐代替人工操作，在瓶装液体的生产中，旋盖是一个关键环节。而在实际生产的过程中，不同批次产品的瓶盖与瓶口的结合力会存在差异，导致瓶盖过紧或过松，过紧则导致用户开瓶时要施加较大的扭力来旋开瓶盖，十分费劲，降低了用户体验感；过松则容易导致密封性欠佳，使空气进入瓶内，不利于瓶内容置物的储存。所以要求在生产线上对产品进行抽检，检测瓶盖旋开需要的最大扭力值，以便及时调整产线上旋盖环节的相关参数。

现有的旋盖扭力检测装置通常包括瓶身抱紧机构、旋盖机构以及扭力检测传感器。所述瓶身抱紧机构连设于一扭力盘的上方，用于定位瓶体的底部。所述旋盖机构位于瓶身抱紧机构的上方，用于夹紧瓶盖。所述扭力检测传感器对应扭力盘的下方设置，用于采集扭力盘的旋转力，该旋转力对应检测装置旋开瓶盖时产生的扭力。

检测时，先将待检测的瓶体通过所述瓶身抱紧机构抱紧定位，然后旋盖机构作用于瓶盖上，对瓶盖进行旋开操作，在旋开瓶盖的过程中，扭力传感器实时检测扭力盘反馈的扭力值，并将检测到的最大扭力值通过屏幕显示出来。

现有技术在长期使用中发现以下问题：

一、因为瓶身抱紧机构是针对瓶体的底部抱紧定位，距离瓶盖的旋开施力点较远，且现有的瓶子多采用具有一定柔性的塑料材质，因此在旋开瓶盖的过程中，瓶身因自身结构强度不足很容易发生扭转变形，轻则导致瓶内液体喷溅，重则直接破坏瓶体使检测无法进行。

二、当瓶身发生扭转变形使，容易使扭力发生分散损失，进而导致测出的扭力值与实际扭力值存在偏差，影响扭力检测的精准性。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于检测旋盖扭力的检测装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于检测旋盖扭力的检测装置，待检测的瓶子竖直设于该装置的下方，包括固定架、竖直设于该固定架内的旋紧轴以及套设在所述旋紧轴外周并与其螺纹配合的锁紧结构；

所述旋紧轴经驱动绕其轴线转动；锁紧结构的周部经限位，构成当旋紧轴转动时，锁紧结构仅做沿轴向的直线位移；

所述旋紧轴的下端为一用于夹持瓶盖的夹持部，该夹持部具有用于夹紧瓶盖的向内收紧状态和用于松开瓶盖的向外张开状态；

所述锁紧结构的下端套设于夹持部的外周，通过锁紧结构的向下位移改变其与夹持部的轴向位置，使夹持部由向外张开状态转为向内收紧状态；

在所述向内收紧状态下，所述旋紧轴通过所述锁紧结构实现所述夹持部对瓶盖进行旋开；

还包括一瓶颈夹持机构，同轴设置于所述夹持部下方，并对应瓶颈的周部设置，经驱动对瓶颈进行夹紧。

1．上述方案中，所述夹持部为花瓣形状，当旋紧轴沿第一方向转动时，锁紧结构向下移动，实现对花瓣形状的夹持部进行收拢，进而实现对瓶盖的夹紧；当旋紧轴沿第二方向转动时，锁紧结构向上移动，解除对夹持部限位，使花瓣形状的夹持部散开，进而松开瓶盖。

2．上述方案中，瓶颈夹持机构经驱动对瓶颈进行夹紧，解决了现有技术中对瓶体的夹紧导致瓶体扭曲变形并使瓶内物喷出的问题。

3．进一步的方案，所述瓶颈夹持机构包括多个夹紧块，多个该夹紧块对应瓶颈的周部设置，经驱动多个夹紧块做朝向瓶颈方向的位移并夹紧瓶颈；还包括一水平设置的转盘，所述转盘转动设于所述固定架的下底板上，该转盘上开设有多个弧状沟槽；各所述夹紧块上均凸设有一沿弧状沟槽移动的限位块，当转盘转动时，各限位块沿着对应的弧状沟槽移动进而带动各夹紧块做朝向或远离瓶颈方向的位移；各所述夹紧块与瓶颈的接触面设为防滑面，增加夹紧状态下的静摩擦力，避免在旋盖的过程中发生打滑，导致瓶盖难以旋出。

4．进一步的方案，所述锁紧结构包括锁紧螺母和套设于所述旋紧轴夹持部外周的锁紧套；其中，所述锁紧螺母套设于所述旋紧轴的外周，该锁紧螺母的上部与所述旋紧轴螺纹配合，下部套设于所述锁紧套的外周；所述锁紧套转动且限位于所述锁紧螺母中。当旋紧轴沿第一方向转动时，锁紧螺母因为与旋紧轴螺纹配合，锁紧螺母做向下的位移，同时带动锁紧套向下位移，进而使夹持部向内收紧并夹紧瓶盖，当锁紧套下移至极限位置时，锁紧套和锁紧螺母跟着夹持部一起转动。

5．进一步的方案，还包括设于所述旋紧轴上端并与旋紧轴同轴传动装配的旋转电机和减速器；所述旋转电机通过所述减速器驱动所述旋紧轴沿其轴向转动。

6．进一步的方案，还包括套设于所述旋紧轴上部外周并与旋紧轴在周向间隔设置的离合器，该离合器固设于一离合器固定座上，所述离合器固定座与所述旋转电机的外壳固定连接；所述离合器的下方设有一摩擦片固定套和固设于该摩擦片固定套上表面的摩擦片，所述摩擦片固定套和所述摩擦片均套设于所述旋紧轴外周并与旋紧轴在周向间隔设置；所述离合器和所述摩擦片具有吸合和脱开两种状态；在吸合状态时，离合器和摩擦片之间形成静摩擦力；在脱开状态时，离合器和摩擦片之间具有间隙；所述锁紧螺母从下向上装配于所述摩擦片固定套内，并与摩擦片固定套仅在上下方向滑动配合，构成当旋紧轴转动时，锁紧螺母带动摩擦片固定套转动，同时锁紧螺母在摩擦片固定套内做沿轴向的直线位移。摩擦片和离合器在通电时脱开，失电时吸合。

7．进一步的方案，所述锁紧螺母的外表面与所述摩擦片固定套的内表面为相互配合的多边形，这样可以实现锁紧螺母和摩擦片固定套同步转动，在转动时锁紧螺母可以在摩擦片固定套内上下位移。

8．进一步的方案，所述摩擦片固定套通过一定位座设于所述离合器的下方；所述摩擦片固定套转动设于该定位座中；所述定位座与所述离合器固定座固定连接。

9．进一步的方案，还包括一用于检测所述离合器与所述摩擦片在吸合状态下产生的静摩擦力的扭力传感器；所述扭力传感器通过一支撑架固设于所述固定架的顶壁，所述支撑架的上端与所述扭力传感器固定连接，下端与所述旋转电机的外壳固定连接。检测扭力时，摩擦片和离合器吸合，静止的离合器和转动的摩擦片固定套发生静摩擦力，该静摩擦力通过离合器传至离合器固定座上，再通过离合器固定座传递至电机外壳，再传递至支撑架最终传递至扭力传感器。

10．进一步的方案，还包括一用于限制所述旋紧轴在轴向发生位移的弹性限位件，该弹性限位件设于所述减速器内并对应与所述旋紧轴的顶部设置，在旋紧轴转动的过程中一方面防止旋紧轴向上位移，另一方面防止旋紧轴与减速器硬性抵靠发生损坏。

11．进一步的方案，所述旋紧轴的夹持部内设有一瓶盖限位块，该瓶盖限位块对应瓶盖的顶部设置，构成对瓶盖在轴向的限位，防止瓶盖发生位移，辅助夹持部对瓶盖的夹紧，便于旋盖。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

一、在满足旋开瓶盖的要求下，避免了现有技术中抱紧机构扭曲瓶身导致内容物喷出的问题。

二、还满足了旋盖过程中扭力测试结果精准的需求，解决了现有技术中因为瓶身扭曲导致检测结果不精确，检测过程无法继续的情况。

附图说明

附图1为本实用新型实施例检测装置的立体结构示意图；

附图2为本实用新型实施例检测装置的剖面结构示意图；

附图3为附图一中后侧视角的结构示意图；

附图4为本实用新型实施例旋紧轴的结构示意图；

附图5为本实用新型实施例锁紧螺母的结构示意图；

附图6本实用新型实施例摩擦片固定套的结构示意图；

附图7本实用新型实施例瓶颈夹持机构的结构示意图；

附图8本实用新型实施例夹紧块的结构示意图。

以上附图中：1．固定架；2．旋转电机；3．旋紧轴；4．夹持部；5．锁紧结构；6．离合器；7．摩擦片；8．扭力传感器；9．瓶颈夹持机构；10．锁紧螺母；11．锁紧套；12．离合器固定座；13．摩擦片固定套；14．支撑架；15．减速器；16．转盘；17．弧状沟槽；18．夹紧块；19．限位块；25．弹性限位件；26．轴承；27．瓶盖限位块；28．定位座；30．瓶子；31．瓶盖。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。

关于本文中所使用的“连接”或“定位”，均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。

关于本文中所使用的“上”、“下”均为方向性用词，在本案中仅为说明各结构之间位置关系，并非用以限定本案保护方案及实际实施时的具体方向。

参见附图1-8所示，一种用于检测旋盖扭力的检测装置，待检测的瓶子30竖直设于该装置的下方，该检测装置包括固定架1、竖直设于该固定架1内的旋紧轴3以及套设在所述旋紧轴3外周并与其螺纹配合的锁紧结构5；还包括一用于限制所述旋紧轴3在轴向发生位移的弹性限位件25，该弹性限位件25设于所述减速器15内并对应与所述旋紧轴3的顶部设置。

所述旋紧轴3经驱动绕其轴线转动；锁紧结构5的周部经限位，构成当旋紧轴3转动时，锁紧结构5仅做沿轴向（上下方向）的直线位移。

所述旋紧轴3的下端为一用于夹持瓶盖的夹持部4，该夹持部4具有用于夹紧瓶盖31的向内收紧状态和用于松开瓶盖31的向外张开状态；所述夹持部4为花瓣形状，当旋紧轴3沿第一方向转动时，锁紧结构5向下移动，实现对花瓣形状的夹持部4进行收拢，进而实现对瓶盖31的夹紧；当旋紧轴3沿第二方向转动时，锁紧结构5向上移动，解除对夹持部4限位，使花瓣形状的夹持部4散开，进而松开瓶盖31。所述旋紧轴3的夹持部4内设有一瓶盖限位块27，该瓶盖限位块27对应瓶盖31的顶部设置，构成对瓶盖31在轴向的限位。

所述锁紧结构5的下端套设于夹持部4的外周，通过锁紧结构5的向下位移改变其与夹持部4的轴向位置，使夹持部4由向外张开状态转为向内收紧状态；反之，可通过锁紧结构5的向上位移改变其与夹持部4的轴向位置，使夹持部4由收紧状态转为张开状态。

在所述向内收紧状态下，所述旋紧轴3通过所述锁紧结构5实现夹持部4对瓶盖31进行旋开。

还包括一瓶颈夹持机构9，同轴设置于所述夹持部4下方，并对应瓶颈的周部设置，经驱动对瓶颈进行夹紧。所述瓶颈夹持机构9包括多个夹紧块18，多个该夹紧块18对应瓶颈的周部设置，经驱动多个夹紧块18做朝向瓶颈方向的位移并夹紧瓶颈；还包括一水平设置的转盘16，所述转盘16转动设于所述固定架1的下底板上，该转盘16上开设有多个弧状沟槽17；各所述夹紧块18上均凸设有一沿弧状沟槽17移动的限位块19，当转盘16转动时，各限位块19沿着对应的弧状沟槽17移动进而带动各夹紧块18做朝向或远离瓶颈方向的位移，其中，各所述夹紧块18与瓶颈的接触面为防滑面这样可以增加夹紧状态下的静摩擦力，避免在旋盖的过程中发生打滑，导致瓶盖31难以旋出。

所述锁紧结构5包括锁紧螺母10和套设于所述旋紧轴3夹持部4外周的锁紧套11；其中，所述锁紧螺母10套设于所述旋紧轴3的外周，该锁紧螺母10的上部与所述旋紧轴3螺纹配合，下部套设于所述锁紧套11的外周；所述锁紧套11转动且限位于所述锁紧螺母10中，锁紧螺母10中可以设有轴承26，该轴承26的外周与锁紧套11转动配合，使锁紧套11在转动的过程中更加流畅。

还包括设于所述旋紧轴3上端并与旋紧轴3同轴传动装配的旋转电机2和减速器15；所述旋转电机2通过所述减速器15驱动所述旋紧轴3沿其轴向转动。

还包括套设于所述旋紧轴3上部外周并与旋紧轴3在周向间隔设置的离合器6，该离合器6固设于一离合器固定座12上，所述离合器固定座12与所述旋转电机2的外壳固定连接；所述离合器6的下方设有一摩擦片固定套13和固设于该摩擦片固定套13上表面的摩擦片7，所述摩擦片固定套13通过一定位座28设于所述离合器6的下方；所述摩擦片固定套13转动设于该定位座28中；所述定位座28与所述离合器固定座12固定连接，该固定座内同样可以设有轴承26，轴承26的外周与摩擦片固定套13转动配合，使摩擦片固定套13在转动的过程中更加流畅。所述摩擦片固定套13和所述摩擦片7均套设于所述旋紧轴3外周并与旋紧轴3在周向间隔设置；所述离合器6和所述摩擦片7具有吸合和脱开两种状态；在吸合状态时，离合器6和摩擦片7之间形成静摩擦力；在脱开状态时，离合器6和摩擦片7之间具有间隙；所述锁紧螺母10的外表面与所述摩擦片固定套13的内表面为相互配合的多边形，所述锁紧螺母10从下向上装配于所述摩擦片固定套13内，并与摩擦片固定套13仅在上下方向滑动配合，构成当旋紧轴3转动时，锁紧螺母10带动摩擦片固定套13转动的同时锁紧螺母10在摩擦片固定套13内做沿轴向的直线位移。

还包括一用于检测所述离合器6与所述摩擦片7在吸合状态下产生的静摩擦力的扭力传感器8；所述扭力传感器8通过一支撑架14固设于所述固定架1的顶壁，所述支撑架14的上端与所述扭力传感器8固定连接，下端与所述旋转电机2的外壳固定连接，检测扭力时，摩擦片7和离合器6吸合，静止的离合器6和转动的摩擦片固定套13发生静摩擦力，该静摩擦力通过离合器6传至离合器固定座12上，再通过离合器固定座12传递至旋转电机2的外壳，最终被扭力传感器8检测到。

通过上述结构组成，现针对本实用新型的结构原理说明如下：

首先，当装置检测到瓶子30，瓶颈夹持机构9中的转盘16经驱动转动，带动夹紧块18做朝向瓶颈方向的位移并夹紧瓶颈。

然后旋紧轴3经驱动绕其轴线沿第一方向转动，锁紧结构5中的锁紧螺母10因为与旋紧轴3螺纹配合，在旋紧轴3转动的过程中锁紧螺母10沿着螺纹向下位移，同时带动锁紧套11向下位移，在锁紧套11向下位移的过程中实现对夹持部4周部限位，使夹持部4向内收紧并逐渐夹紧瓶盖，当夹持部4在锁紧套11的作用下完全夹紧瓶盖，此时锁紧套11和锁紧螺母10跟着夹持部4一起转动，旋盖工序开始，此时摩擦片固定套13也跟随锁紧螺母10同步转动，此时的离合器6和摩擦片7之间具有间隙为脱开状态。

如果需要检测旋盖所需的扭力，断开离合器6和摩擦片7之间的电源，使离合器6和摩擦片7吸合，这样静止的离合器6和转动的摩擦片固定套13在摩擦片7的作用下产生静摩擦力，该静摩擦力通过离合器6传至离合器固定座12上，再通过离合器固定座12传递至旋转电机2外壳，旋转电机2外壳再通过支撑架14最终传递至扭力传感器8。

当瓶盖旋掉之后，旋紧轴3经过再次驱动绕其轴线沿第二方向转动，锁紧结构5中的锁紧螺母10因为与旋紧轴3螺纹配合，在旋紧轴3转动的过程中锁紧螺母10沿着螺纹向上位移，同时带动锁紧套11向上位移，在锁紧套11向上位移的过程中解除对夹持部4周部限位，使夹持部4向外张开并逐渐松开瓶盖31，至此旋盖工作结束，等待下一次旋盖。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于检测旋盖扭力的检测装置，待检测的瓶子（30）竖直设于该装置的下方，其特征在于：包括固定架（1）、竖直设于该固定架（1）内的旋紧轴（3）以及套设在所述旋紧轴（3）外周并与其螺纹配合的锁紧结构（5）；

所述旋紧轴（3）经驱动绕其轴线转动；锁紧结构（5）的周部经限位，构成当旋紧轴（3）转动时，锁紧结构（5）仅做沿轴向的直线位移；

所述旋紧轴（3）的下端为一用于夹持瓶盖（31）的夹持部（4），该夹持部（4）具有用于夹紧瓶盖（31）的向内收紧状态和用于松开瓶盖（31）的向外张开状态；

所述锁紧结构（5）的下端套设于夹持部（4）的外周，通过锁紧结构（5）的向下位移改变其与夹持部（4）的轴向位置，使夹持部（4）由向外张开状态转为向内收紧状态；

在所述向内收紧状态下，所述旋紧轴（3）通过所述锁紧结构（5）实现所述夹持部（4）对瓶盖（31）进行旋开；

还包括一瓶颈夹持机构（9），同轴设置于所述夹持部（4）下方，并对应瓶颈的周部设置，经驱动对瓶颈进行夹紧。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：所述瓶颈夹持机构（9）包括多个夹紧块（18），多个该夹紧块（18）对应瓶颈的周部设置，经驱动多个夹紧块（18）做朝向瓶颈方向的位移并夹紧瓶颈；

还包括一水平设置的转盘（16），所述转盘（16）转动设于所述固定架（1）的下底板上，该转盘（16）上开设有多个弧状沟槽（17）；

各所述夹紧块（18）上均凸设有一沿弧状沟槽（17）移动的限位块（19），当转盘（16）转动时，各限位块（19）沿着对应的弧状沟槽（17）移动进而带动各夹紧块（18）做朝向或远离瓶颈方向的位移。

3.根据权利要求1所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：所述锁紧结构（5）包括锁紧螺母（10）和套设于所述旋紧轴（3）夹持部（4）外周的锁紧套（11）；其中，所述锁紧螺母（10）套设于所述旋紧轴（3）的外周，该锁紧螺母（10）的上部与所述旋紧轴（3）螺纹配合，下部套设于所述锁紧套（11）的外周；所述锁紧套（11）转动且限位于所述锁紧螺母（10）中。

4.根据权利要求3所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：还包括设于所述旋紧轴（3）上端并与旋紧轴（3）同轴传动装配的旋转电机（2）和减速器（15）；

所述旋转电机（2）通过所述减速器（15）驱动所述旋紧轴（3）沿其轴向转动。

5.根据权利要求4所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：还包括套设于所述旋紧轴（3）上部外周并与旋紧轴（3）在周向间隔设置的离合器（6），该离合器（6）固设于一离合器固定座（12）上，所述离合器固定座（12）与所述旋转电机（2）的外壳固定连接；

所述离合器（6）的下方设有一摩擦片固定套（13）和固设于该摩擦片固定套（13）上表面的摩擦片（7），所述摩擦片固定套（13）和所述摩擦片（7）均套设于所述旋紧轴（3）外周并与旋紧轴（3）在周向间隔设置；

所述离合器（6）和所述摩擦片（7）具有吸合和脱开两种状态；在吸合状态时，离合器（6）和摩擦片（7）之间形成静摩擦力；在脱开状态时，离合器（6）和摩擦片（7）之间具有间隙；

所述锁紧螺母（10）从下向上装配于所述摩擦片固定套（13）内，并与摩擦片固定套（13）仅在上下方向滑动配合，构成当旋紧轴（3）转动时，锁紧螺母（10）带动摩擦片固定套（13）转动的同时锁紧螺母（10）在摩擦片固定套（13）内做沿轴向的直线位移。

6.根据权利要求5所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：所述锁紧螺母（10）的外表面与所述摩擦片固定套（13）的内表面为相互配合的多边形。

7.根据权利要求5所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：所述摩擦片固定套（13）通过一定位座（28）设于所述离合器（6）的下方；所述摩擦片固定套（13）转动设于该定位座（28）中；所述定位座（28）与所述离合器固定座（12）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：还包括一用于检测所述离合器（6）与所述摩擦片（7）在吸合状态下产生的静摩擦力的扭力传感器（8）；

所述扭力传感器（8）通过一支撑架（14）固设于所述固定架（1）的顶壁，所述支撑架（14）的上端与所述扭力传感器（8）固定连接，下端与所述旋转电机（2）的外壳固定连接。

9.根据权利要求4所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：还包括一用于限制所述旋紧轴（3）在轴向发生位移的弹性限位件（25），该弹性限位件（25）设于所述减速器（15）内并对应与所述旋紧轴（3）的顶部设置。

10.根据权利要求1所述的一种用于检测旋盖扭力的检测装置，其特征在于：所述旋紧轴（3）的夹持部（4）内设有一瓶盖限位块（27），该瓶盖限位块（27）对应瓶盖（31）的顶部设置，构成对瓶盖（31）在轴向的限位。

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