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CN116274000A - 一种高速在线气密性检测装置 - Google Patents

一种高速在线气密性检测装置 Download PDF

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CN116274000A
CN116274000A CN202310245636.1A CN202310245636A CN116274000A CN 116274000 A CN116274000 A CN 116274000A CN 202310245636 A CN202310245636 A CN 202310245636A CN 116274000 A CN116274000 A CN 116274000A
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金康虎
范荣伟
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Zhiyan Intelligent Technology Jiaxing Co ltd
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Zhiyan Intelligent Technology Jiaxing Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种高速在线气密性检测装置，包括框架，框架的中央处安装有进料输送机，进料输送机的进料前端上方处设置有视觉抓取系统，视觉抓取系统固定于框架上，进料输送机的左右两侧分别安装有检测皮带机A和检测皮带机B。本发明中解决了包装袋/盒进行在线连续式微泄漏气密性检测，并且下模采用软膜作为容器进行气密性检测，能兼容多种形式的包装，并采用机器人视觉进行物料的分拣排列，两组气密性检测装置交替进行检测，极大的提高了检测速度，填充了国内对兼容多种形式的包装进行高速在线微泄漏气密性检测的空白，有效实现在线式生产检测；例如食品包装袋泄露后，消费者食用的安全隐患同时也解决了生产厂家减少用人工检测的人力成本。

Description

一种高速在线气密性检测装置
技术领域
本发明涉及包装气密性检测领域，特别涉及一种高速在线气密性检测装置。
背景技术
在食品/医药/日化等相关领域行业针对成品包装袋/盒封口处是否存在漏气导致包装袋/盒类物料发生物理/化学变化影响生产厂家产品质量和品牌问题，现有技术主要由静态检测、水压法等传统离线式检测未能做到在线每一包都检测，不同形式的包装物需要不同的气密性检测设备进行检测，不合格的包装袋不能够进行自动剔除，导致不合格的包装食品袋在气密性检测漏筛选出后，影响消费者的食用安全隐患，由此，本申请方案提供了一种新的高速在线气密性检测装置，能够实现对兼容多种形式的包装进行高速在线连续检测是否存在漏气现象并在线识别成品和不良品并将不良品自动剔除。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种高速在线气密性检测装置。
本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种高速在线气密性检测装置，包括框架，所述框架的中央处安装有进料输送机，所述进料输送机的进料前端上方处设置有视觉抓取系统，所述视觉抓取系统固定于框架上；
所述视觉抓取系统包含有视觉系统和并联机器人抓取系统，其中视觉系统包含有工业相机、光源、安装支架以及计算机软件系统；所述并联机器人抓取系统包含并联机器人、吸盘抓手，通过工业相机进行视觉动态拍照获取坐标信息后传输至并联机器人，并联机器人实时计算产品位置，当产品进入并联机器人范围后，并联机器人通过吸盘进行追踪抓取产品，并将物料抓取排列好放置到检测皮带机上，放置过程中调整物料姿态，保证物料姿态的一致性；
所述进料输送机的左右两侧分别安装有检测皮带机A和检测皮带机B，所述检测皮带机A的顶部安装有伺服模组A，所述检测皮带机B的顶部安装有伺服模组B；所述伺服模组A上安装有真空上下料吸盘夹具A；所述伺服模组B上安装有真空上下料吸盘夹具B；
作为本发明的一种优选技术方案，所述真空上下料吸盘夹具A和真空上下料吸盘夹具B结构一致，均由若干个真空吸盘、止回阀、气管接头、气管、电磁阀、真空泵、真空吸盘固定架组成；
作为本发明的一种优选技术方案，所述检测皮带机A和检测皮带机B的外侧均安装有下模板组件，所述下模板组件包含下模板、密封圈，其中密封圈卡在治具内侧卡槽处，所述下模板中央镂空槽处设置有硅胶软膜，所述硅胶软膜上方设置有纱布，所述下模板的底端部安装有镂空压板，所述下模板的后端部安装有连杆机构，所述连杆机构的顶部安装上模板，所述上模板朝向下模板的侧表面设置有纱布，所述上模板的末端部安装有真空传感器和真空阀组件，所述连杆机构的底端部安装有气缸a；
作为本发明的一种优选技术方案，所述进料输送机的顶部安装出料输送机，所述出料输送机的出料端口部一侧安装有气动剔除机构，所述气动剔除机构包含有剔除输送机、轴承、气缸b和剔除料框。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明中解决了包装袋/盒进行在线连续式微泄漏气密性检测，并且下模采用软膜作为容器进行气密性检测，能兼容多种形式的包装，并采用机器人视觉进行物料的分拣排列，两组气密性检测装置交替进行检测，极大的提高了检测速度，填充了国内对兼容多种形式的包装进行高速在线微泄漏气密性检测的空白，有效实现在线式生产检测；例如食品包装袋泄露后，消费者食用的安全隐患同时也解决了生产厂家减少用人工检测的人力成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构图；
图2是本发明中图1的A-A向视图；
图3是本发明中图1的俯视图；
图4是本发明的正视图；
图5是本发明的真空上下料吸盘夹具A以及真空上下料吸盘夹具B结构图；
图6是本发明的下模板组件和上模板连接结构图；
图7是本发明的气动剔除机构图；
图8是本发明的物料运输方向原理图；
图中：1、进料输送机；2、视觉抓取系统；3、检测皮带机A；4、检测皮带机B；5、伺服模组A；6、真空上下料吸盘夹具A；7、伺服模组B；8、真空上下料吸盘夹具B；9、下模板组件；11、气缸a；12、出料输送机；13、框架；14、气动剔除机构；15、末端收集框。
21、视觉系统；211、工业相机；212、光源；213、安装支架；
22、并联机器人抓取系统；221、并联机器人；222、吸盘抓手；
61、真空吸盘；62、止回阀；63、气管接头；64、电磁阀；65、真空泵；66、真空吸盘固定架；
91、下模板；92、密封圈；93、硅胶软膜；94、纱布；95、镂空压板；
101、上模板；102、真空传感器；103、真空阀组件；104、连杆机构；
141、剔除输送机；142、轴承；143、气缸b；144、剔除料框。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
实施例1
如图1-8，本发明提供一种高速在线气密性检测装置，包括框架13，框架13的中央处安装有进料输送机1，进料输送机1的上方处安装出料输送机，用于输送包装物料以及将来不及抓取的物料输送到末端收集框15处，进料输送机1的进料前端上方处设置有视觉抓取系统2，视觉抓取系统2固定于框架13上；
视觉抓取系统2包含有视觉系统21和并联机器人抓取系统22，其中视觉系统21包含有工业相机211、光源212、安装支架213以及计算机软件系统；并联机器人抓取系统22包含并联机器人221、吸盘抓手222，通过工业相机211进行视觉动态拍照获取坐标信息后传输至并联机器人221，并联机器人221实时计算产品位置，当产品进入并联机器人221范围后，并联机器人221通过吸盘进行追踪抓取产品，并将物料抓取排列好放置到检测皮带机上，放置过程中调整物料姿态，保证物料姿态的一致性；
进料输送机1的左右两侧分别安装有检测皮带机A3和检测皮带机B4，检测皮带机A3的顶部安装有伺服模组A5，检测皮带机B4的顶部安装有伺服模组B7；伺服模组A5上安装有真空上下料吸盘夹具A6；伺服模组B7上安装有真空上下料吸盘夹具B8；
并联机器人221将抓取的包装袋依次排列好放置在检测皮带机A3上，使得包装袋排列成一组，当一组包装袋到达指定位置时，检测皮带机A3停止，等待抓取；如果某个真空吸盘61出现异常情况导致没有吸附住物料，则该物料将被输送至末端收集；
并联机器人221将抓取的包装袋依次排列好放置在检测皮带机B4上，使得包装袋排列成一组，当一组包装袋到达指定位置时，检测皮带机B4停止，等待抓取；如果某个吸盘61出现异常情况导致没有吸附住物料，则该物料将被输送至末端收集；
真空上下料吸盘夹具A6和真空上下料吸盘夹具B8结构一致，均由若干个真空吸盘61、止回阀62、气管接头63、气管、电磁阀64、真空泵65、真空吸盘固定架66组成；
检测皮带机A3和检测皮带机B4的外侧均安装有下模板组件9，下模板组件9包含下模板91、密封圈92，其中密封圈92卡在治具内侧卡槽处，下模板91中央镂空槽处设置有硅胶软膜93，硅胶软膜93上方设置有纱布94，下模板91的底端部安装有镂空压板95，下模板91的后端部安装有连杆机构104，连杆机构104的顶部安装上模板101，上模板101朝向下模板91的侧表面设置有纱布94，上模板101的末端部安装有真空传感器102和真空阀组件103，连杆机构104的底端部安装有气缸a11；软膜93方便不同形状的包装盒/袋内置于整个真空容器组件中；
上模板101可以在气缸a11和连杆机构104的作用下和下模板91实现压合作用，从而形成真空容器组件，当物料位于真空容器组件中后，通过真空阀组件103将每个真空容器中空气排除达到一定真空度，然后通过真空传感器102检测的数据，进行计算判定被检测物料是否存在漏气；
进料输送机1的顶部安装出料输送机12，用来输送包装物料以及将来不及抓取的物料输送到末端收集框15；其末端收集框15位于出料输送机12朝向气动剔除机构14方向的出料端部正下方，出料输送机12的出料端口部一侧安装有气动剔除机构14，气动剔除机构14包含有剔除输送机141、轴承142、气缸b143和剔除料框144；
进一步的，本方案中工作原理如下所示：
本装置整体结构与客户的包装机对接后，包装机连续出料输送到进料输送机1上，当物料输送到进料输送机1前端正上方处的视觉抓取系统2的视觉识别范围时，视觉进行计算识别后控制并联机器人221将物料抓取后整齐排列放置到检测皮带机A3上，当放完一组物料后，再将物料抓取后整齐排列放置到检测皮带机B4上，以此交替进行快速排列物料，如果瞬时物料太多，机器人来不及抓取，则多余的物料继续向前输送，直到末端进行收集。
当排列好的一组物料到达检测皮带机上指定位置时，对应的该组物料上方的伺服模组带动的真空上下料吸盘夹具将排列好的物料吸取到真空治具组件中，每个真空治具组件都由一个独立气缸a11驱动连杆机构104将上模板101压入真空容器组件中下模板91上表面镶嵌的密封圈92上，通过真空阀组件103将每个真空容器中空气排除达到一定真空度，然后通过真空传感器102判定被检测物料是否存在漏气(该过程中对治具中的物料进行气体变化检测“气体衰减”实现微泄漏气密性检测)；
其中止回阀62是防止某个真空吸盘61异常情况导致不能吸附起物料而不会导致其他物料的正常检测，真空泵65安装在真空吸盘固定架66下方，给所有真空吸盘61提供真空；将物料全部从A组真空容器组件中一次性搬运进、出，真空上下料吸盘夹具A6和真空上下料吸盘夹具B8机构一致，都是通过电磁阀64控制开启/停止放入出料输送机12上；
即检测皮带A3上的物料通过伺服模组A5来控制真空上下料吸盘夹具A6工作，将物料搬运进检测皮带A3外侧的真空容器治具组件(即下模板组件9和上模板101组成的真空容器治具组件结构)中；
检测皮带B4上的物料通过伺服模组B7来控制真空上下料吸盘夹具B8工作，将物料搬运至检测皮带B4外侧的真空治具组件(即下模板组件9和上模板101组成的真空治具组件结构)中；
检测完成后，气缸a11驱动连杆机构104将上模板101打开，继续由对应的该组物料上方的伺服模组带动的真空上下料吸盘夹具将真空容器组件中的物料搬运至出料输送机12上，将不合格产品后给出信号并通过出料输送机12后端的气动剔除机构14剔除掉，当不合格产品通过剔除输送机141上时，气缸b143缩回，控制剔除输送机141向下方转动，使得物料掉入剔除料框144中，合格物料则气缸b143为顶伸状态，使得物料正常水平输送通过，合格的物料输送走至下个指定工位。
本装置中，各个结构组件均通过框架13进行固定装配。
本发明中解决了包装袋/盒进行在线连续式微泄漏气密性检测，并且下模采用软膜作为容器进行气密性检测，能兼容多种形式的包装，并采用机器人视觉进行物料的分拣排列，两组气密性检测装置交替进行检测，极大的提高了检测速度，填充了国内对兼容多种形式的包装进行高速在线微泄漏气密性检测的空白，有效实现在线式生产检测；例如食品包装袋泄露后，消费者食用的安全隐患同时也解决了生产厂家减少用人工检测的人力成本。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高速在线气密性检测装置，包括框架(13)，其特征在于，所述框架(13)的中央处安装有进料输送机(1)，所述进料输送机(1)的进料前端上方处设置有视觉抓取系统(2)，所述视觉抓取系统(2)固定于框架(13)上；
所述视觉抓取系统(2)包含有视觉系统(21)和并联机器人抓取系统(22)，其中视觉系统(21)包含有工业相机(211)、光源(212)、安装支架(213)以及计算机软件系统；所述并联机器人抓取系统(22)包含并联机器人(221)、吸盘抓手(222)；
所述进料输送机(1)的左右两侧分别安装有检测皮带机A(3)和检测皮带机B(4)，所述检测皮带机A(3)的顶部安装有伺服模组A(5)，所述检测皮带机B(4)的顶部安装有伺服模组B(7)；所述伺服模组A(5)上安装有真空上下料吸盘夹具A(6)；所述伺服模组B(7)上安装有真空上下料吸盘夹具B(8)。
2.根据权利要求1所述的一种高速在线气密性检测装置，其特征在于，所述真空上下料吸盘夹具A(6)和真空上下料吸盘夹具B(8)结构一致，均由若干个真空吸盘(61)、止回阀(62)、气管接头(63)、气管、电磁阀(64)、真空泵(65)、真空吸盘固定架(66)组成。
3.根据权利要求1所述的一种高速在线气密性检测装置，其特征在于，所述检测皮带机A(3)和检测皮带机B(4)的外侧均安装有下模板组件(9)，所述下模板组件(9)包含下模板(91)、密封圈(92)，其中密封圈(92)卡在治具内侧卡槽处，所述下模板(91)中央镂空槽处设置有硅胶软膜(93)，所述硅胶软膜(93)上方设置有纱布(94)，所述下模板(91)的底端部安装有镂空压板(95)，所述下模板(91)的后端部安装有连杆机构(104)，所述连杆机构(104)的顶部安装上模板(101)，所述上模板(101)朝向下模板(91)的侧表面设置有纱布(94)，所述上模板(101)的末端部安装有真空传感器(102)和真空阀组件(103)，所述连杆机构(104)的底端部安装有气缸a(11)。
4.根据权利要求1所述的一种高速在线气密性检测装置，其特征在于，所述进料输送机(1)的顶部安装出料输送机(12)，所述出料输送机(12)的出料端口部一侧安装有气动剔除机构(14)，所述气动剔除机构(14)包含有剔除输送机(141)、轴承(142)、气缸b(143)和剔除料框(144)。
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