一种扭矩在线检测装置及方法与流程

1.本发明涉及扭矩检测领域，具体是指一种扭矩在线检测装置及方法。


背景技术：

2.日常生活中，一些瓶子的瓶盖需要具有一定的锁紧度，以保证其密封性，因此，产品生产后需要采用特定的测试仪器对瓶盖的扭矩进行测试，另外，灌装出口成品检测机操作取样类型，取样数量等；目前，常用的检测方式多为人工在取样链道上将样品进行编号，之后将样品人工捡到样品小车上，拉回品控室，进行人工检测，人工将样品放置到扭矩仪上面，手动拧动瓶盖，扭矩仪读取扭矩检测数值，依次拧动瓶盖获得扭矩数值；这种检测方式，外界的不确定因素较多，从而难以保证扭矩试验的真实性及准确度，使检测结果不能完全真实体现瓶盖的扭矩，导致产品质量无法保证。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种扭矩在线检测装置，包括机箱，所述机箱下部设置工控机，上部设置操作腔，所述操作腔内设置与工控机连接的转盘机构、夹瓶机构以及夹盖机构，所述操作腔前部设置前面板，所述前面板上设置与转盘机构对应的瓶子进入通道、瓶子输出通道；
4.所述转盘机构包括转盘以及驱动转盘转动的转盘伺服电机，所述转盘上周向设置多个夹瓶口，所述夹瓶机构设置于夹瓶口处，所述操作腔内位于转盘两侧的部位上设置与夹瓶口对应的入瓶位、称重位、扭矩位，所述夹盖机构设置于转盘机构一侧并与扭矩位对应；
5.所述机箱远离前面板的后侧设置安全门，所述安全门顶部与机箱之间设置安全门锁。
6.本发明还公开了一种扭矩在线检测装置的实现方法，包括以下步骤：
7.s1、瓶子进入通道入瓶位检测光电传感器，持续检测到10秒钟，夹瓶气缸松开位置，竖向电动滑台电机上位，开始启动转盘；
8.s2、转盘启动后，扭矩位、称重位的光电传感器10秒钟内未检测到来瓶，报警转盘运行超时；
9.扭矩位的光电传感器检测到来瓶，转盘停止，转盘并后退，完成动作后给出竖向电动滑台动作信号；
10.称重位的光电传感器检测到来瓶，转盘停止转动，转盘并后退，传输一次称重值；
11.s3、入瓶位的光电传感器检测到无瓶并持续3秒，扭矩位的光电传感器检测到有瓶并持续5秒，夹瓶气缸松开位置，竖向电动滑台电机上位，开始启动转盘；
12.s4、入瓶位的的光电传感器检测到无瓶并持续3秒，扭矩位的光电传感器检测到无瓶并持续3秒，称重位的光电传感器检测到有瓶并持续10秒，夹瓶气缸松开位置，竖向电动滑台电机上位，开始启动转盘；
13.s5、入瓶位的光电传感器检测到无瓶、扭矩位的光电传感器检测到无瓶、称重位的光电传感器检测到无瓶，并持续8秒，转盘自动停止；
14.s6、转盘停止后向后转动，延时1秒给出结束信号，竖向电动滑台上位信号，夹瓶气缸松开位信号，扭矩位检测的光电传感器检测到有瓶，夹瓶气缸动作夹紧；
15.s7、夹瓶气缸夹紧，扭矩位检测的光电传感器检测到有瓶，延时1秒，竖向电动滑台下行指定距离；
16.s8、竖向电动滑台下行指定距离停止，竖向电动滑台的下限位传感器进行信号输出，延时1秒；夹盖气缸动作，延时1秒；扭矩电机逆时针转动指定距离停止，夹盖气缸松开，延时1秒；竖向电动滑台电机上行，同时竖向电动滑台下限位传感器的信号取消，竖向电动滑台上行回零点后停止，同时输出上限位传感器信号，同时扭矩电机顺时针转动回零点；
17.s9、竖向电动滑台下限位传感器的信号取消，夹瓶气缸松开；
18.s10、竖向电动滑台的上限位传感器、下限位传感器为报警触发位，触发后全部动作停止。
19.本发明与现有技术相比的优点在于：(1)本发明能够实现在线自动检测扭矩：取样后，样品自动进入检测设备，通过夹瓶机构以及夹盖机构的配合，自动检测输出检测结果；
20.(2)本发明能够实现在线自动测量净含量：当样品进入称重位时，通过其下部设置的天平秤，能够检测样品净含量；
21.(3)本发明能够降低劳动强度，节约人工成本：本发明样品检测过程，全程无人工干预，降低检测人员劳动强度，达到降低人工成本的目的，每班次节约人工1人，年节约人工成本支出约15万元，一年回收成本。
附图说明
22.图1是本发明一种扭矩在线检测装置的结构示意图。
23.图2是本发明一种扭矩在线检测装置的内部结构示意图。
24.图3是本发明一种扭矩在线检测装置中称重位的结构示意图。
25.图4是本发明一种扭矩在线检测装置中转盘机构的俯视结构示意图。
26.图5是本发明一种扭矩在线检测装置中夹盖机构的结构示意图。
27.图6是本发明一种扭矩在线检测装置中安全门的结构示意图。
28.图7是本发明一种扭矩在线检测装置中扭矩矫正装置的结构示意图。
29.图8是本发明一种扭矩在线检测装置的系统示意图。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
33.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
34.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”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相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.实施例：
36.结合附图1-7，本实施例公开了一种扭矩在线检测装置，包括机箱1，机箱1下部设置工控机，上部设置操作腔，工控机为亚控软件工控机，操作腔内设置与工控机连接的转盘机构2、夹瓶机构3以及夹盖机构4，操作腔前部设置前面板4，前面板4上设置与转盘机构2对应的瓶子进入通道5、瓶子输出通道6；转盘机构1包括转盘101以及驱动转盘转动101的转盘伺服电机102，转盘101上周向设置多个夹瓶口103，夹瓶机构32设置于夹瓶口103处，操作腔内位于转盘1两侧的部位上设置与夹瓶口103对应的入瓶位7、称重位8、扭矩位9，夹盖机构4设置于转盘机构1一侧并与扭矩位9对应；机箱1远离前面板4的后侧设置安全门12，安全门12顶部与机箱1之间设置安全门锁13。
37.在具体操作时，待检测的瓶子由瓶子进入通道进入检测装置，由夹瓶机构夹持，并由转盘机构转动，其依次经过夹盖机构的扭矩检测，以及称重位的称重检测，再由瓶子输出通道输出。
38.夹瓶口103为半圆形缺口，方便瓶子放置，夹瓶机构3包括设置于夹瓶口103底部两侧的夹瓶气缸201，通过夹瓶气缸的收紧与放松，实现瓶子的夹紧与放开。
39.称重位8下部设置称重台10，称重台10内设置有天平秤，扭矩位9处设置向夹瓶机构3方向移动的滑台机构11，称重台10上设置光电传感器一，滑台机构11上设置光电传感器二，入瓶位7设置光电传感器三，光电传感器一、光电传感器二以及光电传感器三均用于检测其位置上是否有瓶，根据是否有瓶，检测装置进行相应动作。
40.滑台机构11包括设置于扭矩位9下部的放置底座1101，放置底座1101位于扭矩位9靠近夹盖机构4的一端及另一端分别设置推瓶块1102，推瓶块1102底部通过滑台同步电机1103与放置底座1101连接；推瓶块1102靠近彼此的一侧设置与瓶体对应的弧形槽；
41.在具体实施时，由于本装置涉及质量，为了确保扭矩的精准性，需要设计转盘，通过转盘把旋转力转为垂直力，加标准的砝码，校对检测元件扭矩传感器的精度，确保检测元件的的精准度具体为：推瓶块1102内侧设置扭矩传感器，放置底座底1101部还设置扭矩矫正装置14，扭矩矫正装置14包括设置于放置底座1101下部的矫正盘1401以及设置于机箱1外部的转向滑轮1402，矫正盘1401、转向滑轮1402外壁周向设置拉绳安装槽，拉绳1403一端与矫正盘1401的拉绳安装槽连接，另一端绕过转向滑轮1402的拉绳安装槽后连接矫正砝码
1404；转向滑轮1402通过滑轮安装座1405与机箱1外部连接。
42.夹盖机构4包括夹盖机构安装板401，夹盖机构安装板401靠近转盘机构1的一侧竖向设置竖向电动滑台402，竖向电动滑台402上配合设置滑板403，滑板403顶部向转盘机构1方向设置横向安装板404，横向安装板404上部设置扭力伺服电机405，下部设置与扭力伺服电机405连接的旋盖柱406，旋盖柱406底部设置与瓶盖对应的夹盖气缸407；旋盖柱406底部设置扭力变送器；竖向电动滑台402上下两端分别设置上限位传感器、下限位传感器，上限位传感器、下限位传感器用于限定竖向电动滑台的上下移动位置。
43.机箱外部还设置灯光报警输出器、语音提示输出器；工控机连接plc控制器、中间继电器以及编程控制器，工控机与扭力变送器、天平秤连接，plc控制器接收光电传感器一、光电传感器二、光电传感器三的光线信号输入、磁性信号输入以及工控机的操作信号输入；中间继电器用于灯光报警输出器信号输出、语音提示输出器信号输出、夹瓶气缸信号输出、夹盖气缸407信号输出；变成控制器用于转盘伺服电机信号输出、扭力伺服电机405信号输出以及滑台同步电机1103信号输出。
44.在具体实施时，上述扭矩在线检测装置的实现方法，包括以下步骤：
45.s1、瓶子进入通道入瓶位7检测光电传感器，持续检测到10秒钟，夹瓶气缸松开位置，竖向电动滑台402电机上位，开始启动转盘；
46.s2、转盘启动后，扭矩位9、称重位8的光电传感器10秒钟内未检测到来瓶，报警转盘运行超时；
47.扭矩位9的光电传感器检测到来瓶，转盘停止，转盘并后退，完成动作后给出竖向电动滑台402动作信号；
48.称重位8的光电传感器检测到来瓶，转盘停止转动，转盘并后退，传输一次称重值；
49.s3、入瓶位7的光电传感器检测到无瓶并持续3秒，扭矩位9的光电传感器检测到有瓶并持续5秒，夹瓶气缸松开位置，竖向电动滑台402电机上位，开始启动转盘；
50.s4、入瓶位7的的光电传感器检测到无瓶并持续3秒，扭矩位9的光电传感器检测到无瓶并持续3秒，称重位8的光电传感器检测到有瓶并持续10秒，夹瓶气缸松开位置，竖向电动滑台402电机上位，开始启动转盘；
51.s5、入瓶位7的光电传感器检测到无瓶、扭矩位9的光电传感器检测到无瓶、称重位8的光电传感器检测到无瓶，并持续8秒，转盘自动停止；
52.s6、转盘停止后向后转动，延时1秒给出结束信号，竖向电动滑台402上位信号，夹瓶气缸松开位信号，扭矩位9检测的光电传感器检测到有瓶，夹瓶气缸动作夹紧；
53.s7、夹瓶气缸夹紧，扭矩位9检测的光电传感器检测到有瓶，延时1秒，竖向电动滑台402下行指定距离；
54.s8、竖向电动滑台402下行指定距离停止，竖向电动滑台402的下限位传感器进行信号输出，延时1秒；夹盖气缸407动作，延时1秒；扭矩电机逆时针转动指定距离停止，夹盖气缸407松开，延时1秒；竖向电动滑台402电机上行，同时竖向电动滑台402下限位传感器的信号取消，竖向电动滑台402上行回零点后停止，同时输出上限位传感器信号，同时扭矩电机顺时针转动回零点；
55.s9、竖向电动滑台402下限位传感器的信号取消，夹瓶气缸松开；
56.s10、竖向电动滑台402的上限位传感器、下限位传感器为报警触发位，触发后全部
动作停止。
57.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。