一种全自动罐底耐压检测设备的制作方法

本实用新型涉及一种检测装置，尤其涉及一种全自动罐底耐压检测设备。

背景技术：

目前，易拉罐由于具有环保美观的优点，被广泛应用于啤酒、饮料等行业。由于易拉罐一般用于灌装啤酒和碳酸饮料，罐内有很大的内压力，并且随着运输条件的变化或随着外部气温的变化，也容易导致罐体内部压力的增加；同时，现在为了降低成本，工厂制罐时一般会减薄铝材(或其他罐体材料)的厚度，从而对罐底的耐压强度造成影响；为了保证在包装、运输、售卖的过程中，易拉罐保持良好的耐压性能，避免易拉罐鼓罐或破裂，制罐企业一般需要对易拉罐的罐底进行耐压检测，以保证包装产品的质量。

现有技术中的罐底耐压检测设备，一般需要操作员站在设备旁，将样罐放至检测工位，观测加压时罐底的变形情况，检测完成后，操作员需取出设备内的样罐，再将下一个待测样罐放至设备内，进行下一次检测。

但是，现有的罐底耐压检测设备存在以下缺陷：只适合对单个或少个易拉罐样罐进行检测，当需要针对多种数量、多种尺寸的样罐进行检测时，则检测效率低下，浪费人力；且人工检测读数容易存在数据误差，影响检测结果。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种全自动罐底耐压检测设备，其能够实现抓罐、放罐、夹紧、加压、检测测量的连续性动作，能够有效提高检测效率。同时在一台设备上能够实现测量全自动罐底耐压和罐底底拱变形增长功能，

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种全自动罐底耐压检测设备，包括抓罐机构和检测机构；所述检测机构包括固定组件、加压组件和变形测量组件；

所述抓罐机构用于将样罐抓取至所述固定组件；所述固定组件包括至少两个夹具，所述夹具之间可相对接近以对样罐施加夹紧力，可相互远离以松卸对所述样罐的夹紧力；所述加压组件包括密封件、进气通道和压力发生装置；所述密封件用于与样罐配合，以使样罐内部的罐底与所述密封件之间形成密封腔；所述进气通道用于与所述压力发生装置配合为所述密封腔提供气压；所述测量组件用于测量罐底的变形。

进一步地，所述抓罐机构包括支撑架、用于抓取或放下样罐的夹爪、设有所述夹爪且与所述支撑架可滑动连接的机械臂、用于配合所述机械臂升降的提拉装置、转动驱动装置；所述转动驱动装置与所述支撑架连接，以驱动所述机械臂转动至不同位置进行抓罐或放罐；

所述机械臂上设有用于驱动所述夹爪的开合的抓取驱动装置；所述提拉装置包括提拉驱动装置、可受所述提拉驱动装置驱动进行升降的承托部；所述承托部受驱动上升时，承托所述机械臂上升；所述承托部受驱动下降时，所述承托部与所述机械臂分离，所述机械臂受自重作用下滑。

进一步地，所述转动驱动装置为旋转电机。

进一步地，所述固定组件包括至少一与所述夹具连接的夹合气缸；连接有所述夹合气缸的夹具可往接近或远离，以与其他夹具配合，以提供或松卸对样罐的夹紧力。

进一步地，所述固定组件还包括夹套，所述夹套与所述夹具可拆式连接；所述夹套伸入由所述夹具围成的夹合空间内，所述夹具之间形成的最小夹合直径小于所述夹套的最小夹合直径。

进一步地，所述加压组件包括压杆，所述压杆端部连接有挤压件；还包括活动套设于所述压杆的支撑座；所述密封件为弹性密封件，所述密封件活动套设于所述压杆，且所述密封件位于所述挤压件与所述支撑座之间；

所述加压组件还包括挤压驱动装置，所述挤压驱动装置用于驱动所述挤压件往所述支撑座的方向移动，以使得所述密封件沿周向膨胀，从而使得所述密封件抵接样罐内壁，进而使得所述密封件与样罐的罐底之间形成所述密封腔。

进一步地，所述变形测量组件包括支撑横梁、测微仪和测量转动驱动装置，所述支撑横梁一端设有所述测微仪，另一侧设有所述转动驱动装置；所述转动驱动装置用于驱动所述支撑横梁摆动，所述测微仪具有可伸缩的测微针。

进一步地，还包括拦罐机构，所述拦罐机构包括传送装置，还包括沿所述传送装置的传送方向依次间隔设置的第一拦罐装置和第二拦罐装置；所述传送装置用于传送样罐；

所述第二拦罐装置处于拦罐状态时，用于将样罐拦停于抓罐工位，以配合所述抓罐机构工作；所述第二拦罐装置处于放罐状态时，所述传送装置可将样罐由所述抓罐工位排出所述拦罐机构；

所述第一拦罐装置处于拦罐状态时，用于将所述样罐拦停于等待工位，以等待位于所述抓罐工位上的样罐被抓取。

进一步地，还包括滑移监测机构；所述滑移监测机构包括退罐顶套、读数头和光栅尺；所述退罐顶套用于与样罐抵接，所述退罐顶套与所述读数头连接，所述读数头与所述光栅尺可滑动连接。

进一步地，还包括退罐机构，所述退罐机构包括退罐顶套和退罐驱动装置，所述退罐驱动装置用于所述退罐顶套向上移动，从而抵推样罐以脱离所述固定组件。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

通过抓罐机构与检测机构的配合，可以通过抓罐机构将样罐由待检区抓至检测机构内的检测工位；且固定组件通过夹具之间的配合，可以在样罐被放至检测工位后将样罐夹紧；固定组件夹紧样罐后，加压组件内的密封件可以配合样罐将罐内空间密封形成密封腔，以方便进气通道往密封腔内加压；测量组件可以用于测量加压后罐底的变形情况；同时，由于夹具之间可相对开合，夹具相互远离时，抓罐机构可将检测完的样罐抓离检测工位，便于下一个样罐进行检测。

本实用新型的全自动罐底耐压检测设备通过对抓罐机构和检测机构的整合，实现了抓罐、放罐、夹紧、加压、检测测量的连续性动作；通过检测机构内的固定组件的设置，便于实现对被测样罐的连贯地、高效率地检测，同时在一台设备上能够实现测量全自动罐底耐压值和罐底底拱变形增长功能，同时可提高罐底变形检测的精确度。

附图说明

图1为本实用新型的全自动罐底耐压检测设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型的抓罐机构的立体结构示意图；

图3为图2中的a部放大图；

图4为本实用新型的抓罐机构的提拉装置与支撑架的机械臂配合的原理图之一；

图5为本实用新型的抓罐机构的提拉装置与支撑架的机械臂配合的原理图之二；

图6为本实用新型的抓罐机构内部结构示意图；

图7为本实用新型的固定组件的立体结构示意图；

图8为本实用新型的固定组件的俯视图；

图9为本实用新型夹套的使用示意图；

图10为本实用新型的加压组件处于未加压状态的示意图；

图11为本实用新型的加压组件处于密封加压状态的示意图；

图12为本实用新型的检测机构的内部结构示意图；

图13为图12的中的b部放大图；

图14为本实用新型的拦罐机构的结构示意图；

图15为本实用新型的滑移监测机构和退罐机构的示意图；

图中：10、抓罐机构；11、支撑架；111、限位支柱；12、机械臂；121、夹爪；122、抓取驱动装置；1221、松爪气缸；1222、弹簧；1223、摆臂；1224、齿轮组；131、提拉驱动装置；132、承托部；14、转动驱动装置；151、转角检测光电开关；152、开关拨片；20、检测机构；21、固定组件；211、夹具；212、夹合气缸；213、夹套；214、固定支架；221、密封件；222、进气通道；223、压杆；224、挤压件；225、支撑座；226、挤压驱动装置；227、加压支架；228、胶质垫片；23、变形测量组件；231、支撑横梁；232、测微仪；233、测量转动驱动装置；2331、气动驱动装置；234、保护套；30、拦罐机构；31、传送装置；32、第一拦罐装置；33、第二拦罐装置；34、拦罐光电开关；40、滑移监测机构；41、光栅尺；51、退罐顶套；52、退罐驱动装置；60、排料仓；90、样罐；91、密封腔；92、夹套放置座。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-15所示，一种全自动罐底耐压检测设备，包括抓罐机构10和检测机构20，还包括机架；抓罐机构10用于将样罐90由待检区抓取至检测机构20内的固定组件21处，以实现对罐底的加压检测；检测机构20包括固定组件21、加压组件22和变形测量组件23；固定组件21用于夹紧样罐90以保证进行加压操作时样罐90不脱离检测工位，加压组件22用于制造密封腔91并实现加压操作，变形测量组件23用于罐底底拱变形量进行测量。固定组件21包括至少两个夹具211，夹具211之间可相对接近以对样罐90施加夹紧力，可相互远离以松卸对样罐90的夹紧力；加压组件22包括密封件221、进气通道222和压力发生装置；密封件221用于与样罐90配合，以使样罐90内部的罐底与密封件221之间形成密封腔91；进气通道222用于与压力发生装置配合为密封腔91提供气压；测量组件用于测量罐底的变形。

本实施例的全自动罐底耐压检测设备的使用原理如下：

由抓罐机构10由待检区抓取单个样罐90至检测工位，固定组件21设于检测工位处，夹具211通过驱动装置的驱动实现相对接近，以夹紧样罐90，密封件221受驱动与样罐90接触，以形成密封腔91，压力发生装置开启，通过进气通道222对密封腔91内加压，以通过测量组件对罐底变形进行测量观测，以实现定压长高或定高耐压测量；当完成测量后，夹具211通过驱动装置的驱动实现相对远离，以松卸对样罐90的夹紧力，密封件221沿周向收缩并远离样罐90内壁而恢复原状，抓罐机构10可由检测工位将检测后的样罐90抓取至回收工位，以空出检测工位，实现下轮检测。本实施例的全自动罐底耐压检测设备通过对抓罐机构10和检测机构20的整合，通过检测机构20内的固定组件21的设置，便于实现对被测样罐90的连续性地、连贯地、高效率地检测，同时可提高罐底变形检测的精确度。

优选地，如图1-6所示，为了使得抓罐机构10对于不同罐高的样罐90，或对于处于不同抓取高度的样罐90，能够灵活地抓取，抓罐机构10被设置为可以自动适应样罐90罐体高度的结构；抓罐机构10包括支撑架11、用于抓取或放下样罐90的夹爪121、设有夹爪121的机械臂12、用于配合机械臂12升降的提拉装置；机械臂12可滑动地连接于机架和转动驱动装置14；转动驱动装置14与支撑架11连接，以驱动支撑架11转动，进而使夹爪121移至不同工位上方；机械臂12上设有用于驱动夹爪121的开合的抓取驱动装置122；提拉装置包括提拉驱动装置131、可受提拉驱动装置131驱动进行升降的承托部132；如图4所示，承托部132受驱动上升时，承托部132抵接机械臂12的配合部，以抵推承托机械臂12上升；如图5所示，承托部132受驱动下降时，机械臂12受自重作用沿支撑架11下滑。通过转动驱动装置14与机械臂12的配合，可以实现抓罐机构10在不同工位抓放样罐90，使得检测流程更加顺畅快捷；通过提拉装置与机械臂12的配合，当需要抓取样罐90时，如图5所示，提拉驱动装置131驱动承托部132下移，从而使得承托部132与机械臂12之间分离，无需外部驱动力推动机械臂12下移，仅需要利用自重，使得夹爪121落至样罐90顶部，夹爪121即可抓取样罐90，避免了由于外部驱动力推动机械臂12时，过度挤压样罐90，造成样罐90破环的情况。

具体地，为了实现当夹爪121落至样罐90顶部时，及机械臂12下滑到位时，可以触发抓取驱动装置122工作，在机械臂12或夹爪121上设置了压力感应装置或光电感应装置，以传递到位信号。

优选地，如图1、2所示，为了节约设备空间，本实施例设置有抓罐转动驱动装置，以连接安装架，以驱动机械臂12转动，以使得夹爪121转动至待检区、检测工位、回收区上方，方便进行抓罐或放罐。

如图2-5所示，在本实施例中，提拉驱动装置131为提拉气缸；抓罐转动驱动装置为步进电机，步进电机轴与安装架连接；如图6所示，抓取驱动装置122包括松爪气缸1221、摆臂1223、齿轮组1224和弹簧1222，机械臂12本体设有凸出轴，摆臂1223安装于该凸出轴且可绕其摆动，以凸出轴为参考，摆臂1223的两端分别与松爪气缸1221、齿轮组1224连接；弹簧1222一端连接于摆臂1223远离齿轮组1224的一端，弹簧1222另一端连接于机械臂12本体；齿轮组1224上连接有多个夹爪121，夹爪121上设有加强摩擦力的胶圈；松爪气缸1221伸出时，通过齿轮组1224将夹爪121勾回张开，松爪气缸1221缩回时与夹爪121分离，夹爪121在弹簧1222力的作用下夹住样品罐，只用弹簧1222力驱动夹罐动作，可避免气缸力过大损罐，这样也可以适合不同直径样品罐的夹紧，可以自动调节夹紧力。

优选地，如图2所示，抓罐机构10中，在支撑架11上设有限位支柱111，以配合其他卡停部件，以避免机械臂12转动过位；同时，抓罐机构10设有与步进电机机体固定连接的板体，在板体上固设有转角检测光电开关151或开关拨片152，在与机械臂12、步进电机轴同步转动的旋转轴上设置有开关拨片152或转角检测光电开关151，光电开关与开关拨片152配合，在步进电机工作时，二者之一绕同一旋转轴发生相对转动，另一者固定，通过转角检测光电开关151与开关拨片152的配合，配合常规的光电信号传输及控制处理系统，可以实时进行旋转初始位零点设置及复位，从而监测或判断步进电机驱动机械臂12转动的角度，以保证机械臂12准确地在几个工位之间来回转动，顺利抓罐放罐。

优选地，如图1、7、8、9所示，固定组件21包括至少一个与夹具211连接的夹合气缸212；连接有夹合气缸212的夹具211可往接近或远离，以与其他夹具211配合，以提供或松卸对样罐90的夹紧力。固定组件21还包括固定支架214，固定支架214将夹具211、夹合气缸212、整机的机架连接。

具体地，本实施例的夹具211数量为2，夹具211均为半圆夹具211，如图7、8示，固定组件21内可设置两个气缸分别控制两个半圆夹具211的开合，如图9所示，也可以两个半圆夹具211采用一边固定，另一边用气缸控制开合方式。

优选地，如图9所示，为了使得该全自动罐底耐压检测设备可适用于具有不同罐身直径尺寸的样罐90检测，固定组件21还包括夹套213，夹套213与夹具211可拆式连接；夹套213伸入由夹具211围成的夹合空间内，夹具211之间形成的最小夹合直径大于夹套213的最小夹合直径；即通过夹套213套设于夹具211内，相比于夹具211，设有夹套213的固定组件能固定罐身直径更小的样罐90。

具体地，本实施例中，对于常规罐身直径尺寸型号为211啤酒罐、饮料罐配备专用半圆夹具211，使得定位更准确，操作方式简单；同时，本实施例的夹套213为可拆式夹套213，对于罐身直径尺寸型号为202、204啤酒罐、饮料罐(直径比211罐身小)可配备相对应直径半圆夹套213直接放在原来半圆夹具211上并用螺钉固定，可适合多种直径样品罐测试，更换夹套213方便快捷。如图1所示，夹套放置座92用于放置夹套213。

优选地，本实施例中设有双检测工位，即设有双固定组件21和双加压组件22，两个工位之间共用一个变形测量组件23；其一工位未设置夹套213，另一工位安装了夹套213，使得若待检样罐90包括两种罐身直径罐型，也需更换任何零件就可以同时适合测量两种罐身直径的样罐90。

优选地，如图1、10、11所示，为了实现加压，且为了使得加压组件22能够适应不同罐身直径的样罐90检测场景；加压组件22包括压杆223，压杆223端部连接有挤压件224；还包括活动套设于压杆223的支撑座225；密封件221为弹性密封件221，密封件221活动套设于压杆223，且密封件221位于挤压件224与支撑座225之间；加压组件22还包括挤压驱动装置226，挤压驱动装置226用于驱动挤压件224沿压杆223往支撑座225的方向移动，以使得密封件221沿周向膨胀，从而使得密封件221抵接样罐90内壁，进而使得密封件221与样罐90的罐底之间形成密封腔91。本实施例中的挤压驱动装置226为气缸。

具体地，如图10、11所示，加压组件22还包括加压支架227，以将加压组件22与设备机架连接，以固定挤压驱动装置226，以保证压杆223沿直线推动。

测试时，将样罐90沿压杆223的端部套入，使密封件221、挤压件224置于样罐90罐体内；挤压件224能够相对于支撑座225作相互靠近或相互远离的运动；当挤压件224相对于支撑座225作相互靠近的运动时，挤压件224和支撑座225共同挤压密封件221，并使柱状密封件221沿周向膨胀，从而使柱状密封件221抵接罐体的内壁，进而使柱状密封件221与罐体的罐底之间形成密封腔91，压力发生装置通过进气通道222往密封腔91提供气压。

当挤压件224相对于支撑座225作相互远离的运动时，密封件221沿周向收缩并远离样罐90内壁而恢复原状。

具体地，本实施例中的压力发生装置为气泵。

具体地，本实用新型的全自动罐底耐压测试装置可以通过挤压件224和支撑座225共同挤压柱状密封件221，使得本全自动罐底耐压检测设备可以根据罐体的内径大小来决定对密封件221的挤压程度，从而使得本全自动罐底耐压检测设备可以方便地对内壁的内径尺寸不同的样罐90进行罐底的耐压测试，而且不必进行其他工具的更换和调试，大大提高了工作效率。并且，密封件221与罐体内壁的密封程度取决于柱状密封件221被挤压的程度，因此，本实用新型的全自动罐底耐压测试装置较难发生密封不牢靠的事件，相比于现有技术中仅通过密封圈的摩擦和弹性作用进行密封的方式，进一步改善了密封性，从而减少了维修的事件，进一步提高了工作效率。

优选地，支撑座225接近挤压件224侧设有胶质垫片228，胶质垫片228抵接密封件221；同时，挤压件224为胶质挤压件224；通过胶质垫片228、挤压件224对密封件221进行支撑，可以减低密封件221的损坏速度。

优选地，为了配合加压组件22，以在加压的过程中检测罐底变形量，变形测量组件23包括支撑横梁231、测微仪232和测量转动驱动装置233，支撑横梁231一端设有测微仪232，另一侧设有转动驱动装置；转动驱动装置用于驱动支撑横梁231摆动，测微仪232具有可伸缩的测微针。

具体地，如图1、12、13所示，测微仪232的测量转动驱动装置233包括气动驱动装置2331和联动装置，该联动装置分别与启动驱动装置、支撑横梁231连接，以使得启动驱动装置伸缩时驱动时，支撑横梁231摆动；本领域技术人员可依据实际需求设置联动装置以实现该效果；采用气动使得测微针在测量时降到检测位置，以进行变形检测，通过测微仪232检测变形参数的原理为本领域的常规技术，此不赘述；取放罐时，将测微针上升，从而不影响抓罐机构10取放罐；转动驱动装置用于将测微仪232摆至两个工位中的另一个测量，使得共用一套变形测量组件23。除了利用测微仪232实现罐底底拱变形测量，还可以用光栅尺41监测罐身滑移量。

具体地，为了保证测微仪232的测微针不易受损，防止在转动或罐脱落时压坏精密测微仪232，在支撑横梁231前端安装金属保护套234，测微针穿过金属保护套234，且可以在保护套234内自由伸缩，保护套234高度比测微针缩回时高1-2mm，可以有效保护测针不易被压坏。

优选地，如图14所示，为了便于抓罐机构10的夹爪121准确地抓取单个样罐90，该全自动罐底耐压检测设备还包括拦罐机构30，拦罐机构30包括传送装置31，本实施例中的传送装置31为传送带，传送装置31用于传送样罐90，传送装置31一端为进罐端，另一端为出罐端；还包括沿传送装置31的传送方向依次间隔设置的第一拦罐装置32和第二拦罐装置33；第二拦罐装置33处于拦罐状态时，用于将样罐90拦停于抓罐工位，以配合抓罐机构10工作；第二拦罐装置33处于放罐状态时，传送带可将样罐90由抓罐工位排出拦罐机构30；第一拦罐装置32处于拦罐状态时，用于将样罐90拦停于等待工位，保证第二拦罐装置33与第一拦罐装置32之间只有一个样罐90，以等待位于抓罐工位上的样罐90被抓取。

具体地，本实施例中，第一拦罐装置32为伸缩气缸，第二拦罐装置33为旋转气缸，两个气缸同时由一个换向阀控制，两个气缸出入气口交替连接，使两个气缸轴伸出和缩回交替，可实现单独放罐。

具体地，为使样品能准确到达待抓罐工位，需要将罐拦在抓罐工位时，控制旋转气缸动作将拦罐架旋转出，将样罐90拦于抓罐工位，需要将检测后送回传送装置31的样罐90排走时，控制旋转气缸动作将拦罐架旋回，样品由传送装置31排出。

当然，除了通过拦罐机构30排出检测后样罐90，如图1所示，还可以通过排料仓60排出检测后的样罐90。

优选地，为了方便送罐，在传送带进罐端连接三通道输送线(图未示出)，有三条输罐通道，可以放置不同罐型，方便操作者同时放置检测多样罐90。

具体地，为了缩短输送罐等待时间，在仪器检测时，机内第一拦罐气缸伸出，输送线输入的样罐90在第一拦罐气缸前等候，无法往第二拦罐气缸方向前进。

优选地，为了检测拦罐工位和等待工位上是否有样罐90，在传送装置31侧向间隔设有两个拦罐光电开关34，以配合两个拦罐气缸是实现拦罐动作。

优选地，如图15所示，为了防止在样罐90罐内进行加压时，罐身在密封胶上的轻微滑移，导致底拱变形数值增大，为了真实检测到底拱变形数值，剔除因罐滑移而引入误差，该全自动罐底耐压检测设备还设有滑移监测机构40；滑移监测机构40包括退罐顶套51、读数头和光栅尺41；退罐顶套51用于与样罐90抵接，退罐顶套51与读数头连接，读数头与光栅尺41可滑动连接。

具体地，测量时样罐90的罐口与退罐顶套51接触，退罐顶套51安装有拉伸弹簧并与光栅尺41连接，保证退罐顶套51跟随样罐90罐口移动，开始加压检测时将罐滑移检测光栅尺41清零，在测试过程中如样罐90发生了滑移，退罐顶套51跟随移动，光栅尺41显示移动数值。

具体地，退罐顶套51和退罐驱动装置52只抵接，测量时，退罐驱动装置52缩回，退罐顶套51和退罐驱动装置52分离，退罐顶套51在拉伸弹簧作用下跟随样罐90罐口移动。

优选地，如图1、9、12所示，为了便于抓罐机构10将样罐90由测量工位，即由固定组件21中抓出，还包括退罐机构，退罐机构包括退罐顶套51和退罐驱动装置52，退罐顶套51用于推动样罐90以脱离固定组件21；退罐驱动装置52用于驱动抵接推动退罐顶套51向上移动。当抓罐机构10仅通过弹簧1222力驱动夹爪121夹紧罐体时，通过退罐机构由另一方向提供抵推力辅助抵推样罐90推出固定组件21；避免了抓罐机构10由测量工位抓取样罐90以退罐时，罐体受夹具211或其他部件的阻挡，造成夹爪121抓罐力不足，无法成功退罐的情况。

优选地，测量工位(由固定组件21确定的夹罐区域)安装有光电开关，对放上样罐90后检测为有信号，测试复位检测到有罐时会自动触发样品搬运机构夹走样罐90为下一轮检测做好准备。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。