一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置

1.本发明涉及食品包装密封性检测技术领域，具体为一种多类型杯体或瓶体 密封性检测及传送装置。


背景技术：

2.随着工业化水平的不断提高，产品包装、储存、运输过程中的质量、成本 等要求不断更新，对于气体的储存、食品充气包装以及药品包装的需求日益增 长。因此，对于用来封装这些气体的容器的密封性会有比较严格的要求，随时 掌握容器内气体的状态，发生泄露与否对于运输或者储存以及延长产品的保质 期限有着广泛的影响。及时发现及处理密封不合格产品，对于企业成本的控制， 气体环境的保护，食品药品的安全有着广泛而积极的作用。
3.气体泄漏预警可以通过传感器感知气体的压力、流量或成分，利用物理检 测方法和化学检测方法可以进行气体的压力、流量和成分状态分析和监测。为 了能够准确、及时获得气体信息，出现了针对压力、流量和成分为测量目标的 传感器，为产品包装的全生命周期环节提供了在线监测的可能。
4.用于气体检测的传感器根据气体的物理或化学性质大体上归为：压力，流 量或气体成分这三大类传感器。其中压力型传感器因研究利用早，技术相对成 熟，被广泛使用。灵敏度、响应速度是决定传感元器件是否适合作为密封性检 测的主要条件。压电型气体传感器用于动态测试具有响应速度快的优点，但易 受到生产环境的干扰，针对包装生产线的密封性检测需求，通过传感器设计， 增加气体扰流圆柱，提高了传感器的灵敏度和抗干扰性。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种多类型杯体或瓶体密封性检 测及传送装置。
6.本发明是通过以下技术方案来实现：
7.一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置，包括进给平台、中转平台、 多个传感检测装置和多个夹具组件，所述中转平台位于进给平台非进给方向的 一侧；所述中转平台包括中转夹具外壳、中转传动机构和中转底座，所述中转 平台用于转运密封性不好的瓶体；
8.所述夹具组件设置于中转夹具外壳上，所述夹具组件用于夹取待检测品； 所述传感检测装置与夹具组件一一对应；
9.所述传感检测装置包括外置气流接口、传感器接口连接座、传感器圆柱和 压电薄膜，所述传感器接口连接座与中转夹具外壳连接，所述外置气流接口设 置于传感器接口连接座上；所述传感器圆柱和压电薄膜设置于夹具组件内，所 述夹具组件与外置气流接口连通；所述压电薄膜设置于远离外置气流接口的一 侧，所述压电薄膜的表面与外置气流的流入方向相同。
10.优选的，所述压电薄膜由pzt、pvdf及其共聚物材料制成。
11.优选的，所述中转夹具外壳包括水平架和连接架，所述连接架的一端与水 平架固定连接，另一端与中转底座滑动连接；所述水平架远离连接架的一端悬 空设置于进给平台上方，所述夹具组件连接于水平架上。
12.优选的，所述夹具组件包括夹具外壳、检测杆、偏心凸轮、驱动电机、中 心环和多个顶键，所述夹具外壳与水平架连接，所述检测杆贯穿夹具外壳与水 平架滑动连接；所述检测杆中空设置，并与外置气流接口连通；所述圆柱传感 器和压电薄膜均设置于检测杆内部，所述传感器圆柱的轴线与检测杆的长度轴 线平行；所述驱动电机的输出端与偏心凸轮连接，所述偏心凸轮的输出端与检 测杆连接；多个所述顶键转动设置于中心环上；所述顶键的一端与检测杆连接， 另一端悬空设置；所述中心环设置于检测杆下方。
13.优选的，所述顶键远离检测杆的一端设有装夹负片。
14.优选的，所述装夹负片由弹性材料制成。
15.优选的，当检测品为纸杯(纸碗)时，所述夹具组件上还设有辅助密封上 盖，所述辅助密封上盖设置于检测杆上，所述顶键转动设置于辅助密封上盖上。
16.优选的，所述中转传动机构包括中转电机、主动齿轮和从动齿轮，所述中 转夹具外壳转动设置于中转底座上；所述中转电机的壳体与中转夹具外壳固定 连接，所述中转电机的输出轴与主动齿轮连接，所述主动齿轮与从动齿轮啮合， 所述中转夹具外壳与从动齿轮固定连接。
17.优选的，所述中转夹具外壳通过外接滚动珠与中转夹具外壳。
18.优选的，还包括位于进给平台另一侧的输送平台，所述中转平台将检测后 的废品转运到输送平台上。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20.本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置通过给传感检测装置 通入稳定气流，气流通过外接接口进入检测杆内部，并进入瓶体内部，若检测 产品密封性存在缺陷，会导致瓶体内稳定气流发生变化，从而使得压电薄膜输 出的电信号发生变化，通过压电信号变化，对信号进行处理进而区分出产品密 封性是否存在缺陷。
21.本发明通过中转三夹具平台与链传动进给平台和带传动平台的组合，配合 压电传感检测装置，对瓶体的缺陷进行检测及分拣，实现瓶体转移和运输。
22.进一步的，pzt、pvdf及其共聚物材料等作为活性材料，活性材料的上 下表面采用印刷工艺制备电极层。根据生产过程条件，对压电材料的弹性模量 进行调控。
23.进一步的，进行检测时，驱动电机驱动偏心凸轮进行转动，偏心凸轮带动 检测杆进行纵向往复运动，从而使得检测杆进入瓶体中进行瓶体的缺陷检测。
24.进一步的，通过负片弹性材料的摩擦实现对瓶体的夹取。
25.进一步的，当检测到密封性不合格的瓶体时，中转电机转动，并驱动主动 齿轮转动，主动齿轮与从动齿轮配合使得中转夹具外壳进行转动，从而将不合 格的瓶体从进给平台上转移。
26.进一步的，输送平台可以对不合格的瓶体进行传送，实现整个过程的自动 化和智能化。
附图说明
27.图1是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置的示意图。
28.图2是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中进给平台的 仰视图。
29.图3是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中进给平台的 侧视图。
30.图4是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中中转平台的 示意图。
31.图5是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中检测果啤瓶 体时夹具组件的示意图。
32.图6是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中检测苏打水 瓶时夹具组件的示意图。
33.图7是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中检测纸杯时 时夹具组件的示意图。
34.图8是本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置中夹具组件与 传感检测装置的装配示意图。
35.图9是图8的局部放大图。
36.图中，1、进给平台；11、直角型固定架；12、第一链传动平板连接架；13、 第二链传动平板连接架；14、内链板；15、外链板；2、夹具组件；21、夹具外 壳；22、检测杆；23、偏心凸轮；24、驱动电机；25、顶键；26、中心环；27、 固定外接件；28、固定外夹；29、装夹负片；3、中转平台；31、中转夹具外壳； 311、水平架；312、连接架；32、中转传动机构；321、中转电机；322、主动 齿轮；323、从动齿轮对；33、中转底座；4、输送平台；5、传感检测装置；51、 外置气流接口；52、传感器接口连接座；53、传感器圆柱；54、压电薄膜；6、 辅助密封上盖；7、外接滚动珠。
具体实施方式
37.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的 解释而不是限定。
38.一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置，参照图1，包括进给平台1、 中转平台3、输送平台4、多个传感检测装置5和多个夹具组件2，中转平台3 位于进给平台1非进给方向的一侧，本实施例中进给平台1和输送平台4分别 位于中转平台3的两侧，进给平台1为链传动输送机，输送平台4为皮带式传 送机。
39.参照图2、3，进给平台1包括直角型固定架11、第一链传动平板连接架 12、第二链传动平板连接架13、内链板14和外链板15。直角型固定架11一端 通过螺栓连接固定在链条的外链板15上，每对相邻的两个外链板15上的直角 型固定架11进一步分别与第一链传动平板连接架12和第二链传动平板连接架 13固定，从而实现链条传动、第一链传动平板连接架12和第二链传动平板连 接架13的整体固定。而第一链传动平板连接架12与第二链传动平板连接架13 通过链传动实现进给方向的运动，从而方便第一链传动平板连接架12与第二链 传动平板连接架13传送需要检测的未密封的瓶体。
40.参照图4，中转平台3包括中转夹具外壳31、中转传动机构32和中转底座 33，中转平台3用于转运密封性不好的瓶体。
41.中转传动机构32包括中转电机321、主动齿轮322和从动齿轮对323，中 转夹具外壳31通过外接滚动珠7转动设置于中转底座33上；中转电机321的 壳体与中转夹具外壳31固定连接，中转电机321的输出轴与主动齿轮322连接， 主动齿轮322与从动齿轮对323啮合，中转夹具外壳31与从动齿轮对323固定 连接。
42.中转夹具外壳31包括水平架311和连接架312，所述连接架312的一端与 水平架311固定连接，另一端与中转底座33滑动连接；所述水平架311远离连 接架312的一端悬空设置于进给平台1上方，所述夹具组件2连接于水平架311 上，水平架311上设有多个连接槽，连接槽用于安装夹具组件2，夹具组件2 用于夹取待检测品。
43.参照图4，夹具组件2包括夹具外壳21、检测杆22、偏心凸轮23、驱动电 机24、中心环26和多个顶键25，夹具外壳21与中转夹具外壳31连接，检测 杆22贯穿夹具外壳21与水平架311滑动连接。
44.驱动电机24的输出端与偏心凸轮23连接，偏心凸轮23的输出端与检测杆 22连接；多个顶键25转动设置于中心环26上；顶键25的一端与检测杆22连 接，另一端悬空设置；顶键25根据检测瓶体类型的不同形状有所不同，中心环 26通过固定外接件27和固定外夹28设置于端盖下方。
45.顶键25远离检测杆22的一端设有装夹负片29，装夹负片29由弹性材料 制成。
46.参照图7，当检测品为纸杯时，夹具组件2上还设有辅助密封上盖6，辅助 密封上盖6设置于检测杆22上，顶键25转动连接于辅助密封上盖6上。
47.参照图8、9，传感检测装置5与夹具组件2一一对应。传感检测装置5包 括外置气流接口51、传感器接口连接座52、传感器圆柱53和压电薄膜54，外 置气流接口51设置于传感器接口连接座52上，传感器接口连接座52与中转夹 具外壳31连接。
48.检测杆22为中空设置，传感器圆柱53和压电薄膜54设置于检测杆22内 部。传感器圆柱53的轴线与检测杆的长度轴线平行，传感器圆柱53与压电薄 膜54相对的一侧与外置气流接口51连通。压电薄膜设置于远离外置气流接口 51的一侧，并与外置气流的流入方向相同，本实施例中压电薄膜54的表面与 传感器圆柱53的长度轴线平行，压电薄膜54由pvdf材料制成。
49.本发明还公开了一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置的使用方法， 包括以下步骤：
50.s1，待检测瓶体或者杯体进入进给平台1，并经由进给平台1输送至检测 位置。
51.s2，夹具组件2对待检测瓶体或者杯体进行夹取，使得瓶体或者杯体靠近 传感检测装置5。
52.参照图5，检测果啤瓶体时，顶键25呈圆弧形，且设置有三个，三个顶键 25一端分别与检测杆22侧壁接触，另一端固定装夹负片29并与所检测的果啤 瓶体相接触，通过弹性材料制成的装夹负片29的摩擦来实现对果啤瓶体的夹取， 三个顶键25通过夹具中心环26实现位置的固定，夹具中心环26通过三对夹具 固定外接件27和夹具固定外夹28完全与夹具外壳21固定。
53.固定于夹具外壳21上的驱动电机24通过偏心凸轮23实现检测杆22纵方 向的往复
运动，检测杆22的水平方向通过夹具外壳21进行约束，实现检测杆 22进出瓶子的检测的自由度为“1”的直线往复运动，进而实现三个顶键25上 的装夹负片29与果啤检测杆22侧壁接触，完成对果啤瓶体的夹取动作。
54.参照图6，检测苏打水瓶体时，顶键25呈圆弧形，且设置有四个，四个顶 键25一端分别与检测杆22侧壁接触，另一端的固定装夹负片29与所检测的苏 打水瓶体相接触，通过弹性材料制成的装夹负片29的摩擦来实现对苏打水瓶体 的夹取。
55.固定于夹具外壳21上的驱动电机24通过偏心凸轮23实现检测杆22纵方 向的往复运动，检测杆22的水平方向通过夹具外壳21进行约束，实现检测杆 22进出苏打水瓶体的检测的自由度为“1”的直线往复运动，进而实现四个顶 键25对苏打水瓶体的夹取动作。
56.参照图7，检测纸杯时，顶键25呈三角形，且设置有四个。固定于夹具外 壳21上的驱动电机24通过偏心凸轮23实现纸杯检测杆22纵方向的往复运动， 四个连接在辅助密封上盖6的顶键25通过检测杆22纵方向的往复运动实现相 对于辅助密封上盖6的扩张收缩运动进一步实现对纸杯的夹取动作。
57.s3，将外置气流经由外置气流接口51接入夹具组件2，当瓶体密封性存在 缺陷导致压电薄膜54的频域信号发生变化，进而区分出被检测产品密封性是否 合格。
58.气流通过传感器圆柱53后产生扰流，传感器圆柱53后端，气流下游位置 上安置的压电薄膜54产生振动，由于传感器圆柱53的作用对压电薄膜54产生 激振作用，增大了压电薄膜54的电荷输出。当瓶体或者杯体具有缺陷时，通过 对压电薄膜54产生的频域信号发生变化，通过频域信号变化来进一步区分检测 包装产品的缺陷。
59.s4，当待检测瓶体或者杯体不合格时，由中转平台3将待检测瓶体或者杯 体从进给平台1上进行转移。中转电机321转动，并驱动主动齿轮322转动， 主动齿轮322与从动齿轮对323配合使得中转夹具外壳31进行转动，从而将不 合格的瓶体从进给平台1上转移至输送平台4。
60.本发明一种多类型杯体或瓶体密封性检测及传送装置通过给传感检测装置 5添加外接气流，在密封性良好与密封性不足两种情况导致压电薄膜54产生的 频域信号有所不同，进而区分出被检测产品密封性是否合格，并通过夹具的组 装和中转平台3可以实现对检测后瓶体的进行转移和运输。