[發明專利]一種用于罐裝食品的加蓋設備

在審

• 申請號: 202011049533.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112225147A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 龔林;陳琬盈
• 申請（專利權）人: 湖南省嘉品嘉味生物科技有限公司
• 主分類號: B67B3/20
• 分類號: B67B3/20
• 代理公司: 北京廣技專利代理事務所(特殊普通合伙) 11842
• 代理人: 張國香

1.一種用于罐裝食品的加蓋設備，包括固定支撐機構(1)和按壓旋擰機構(2)，所述按壓旋擰機構(2)固定安裝在固定支撐機構(1)上，其特征在于：所述固定支撐機構(1)設置有支撐座(11)、夾持轉盤件(12)和固定架(13)，支撐座(11)的上端面安裝夾持轉盤件(12)，固定架(13)固定焊接在支撐座(11)的側面，形成固定支撐機構(1)整體，且固定架(13)上固定安裝按壓旋擰機構(2)；

所述按壓旋擰機構(2)設置有液壓缸(21)、輔助定位架(22)和旋擰件(23)，液壓缸(21)固定安裝在固定架(13)的上端，輔助定位架(22)固定焊接在固定架(13)上，旋擰件(23)活動安裝在輔助定位架(22)上，并與液壓缸(21)的伸縮端固定連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述支撐座(11)設置有支撐臺(111)和安裝圓板(112)，安裝圓板(112)固定焊接在支撐臺(111)的上端面，形成支撐座(11)整體。

3.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述夾持轉盤件(12)包括上轉盤(121)、下轉盤(122)和轉軸(123)，上轉盤(121)和下轉盤(122)分別固定安裝在轉軸(123)的上端和下端，轉軸(123)活動安裝在安裝圓板(112)上。

4.根據權利要求3所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述上轉盤(121)設置有夾持槽口(1201)和橡膠片(1202)，夾持槽口(1201)開設在上轉盤(121)的邊緣處，橡膠片(1202)固定安裝夾持槽口(1201)的槽壁上，且上轉盤(121)與下轉盤(122)設置相同。

5.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述固定架(13)設置有焊接板(131)和貫穿孔(132)，焊接板(131)固定焊接在固定架(13)的上端，貫穿孔(132)開設在貫穿孔(132)的一端。

6.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述液壓缸(21)固定安裝在焊接板(131)的上端面，且伸縮端從貫穿孔(132)貫穿而出。

7.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述輔助定位架(22)包括連接導柱(221)和連接板(222)，連接導柱(221)設置兩組，兩組所述的連接導柱(221)固定焊接在焊接板(131)的下端面，連接板(222)的兩端活動套裝在連接導柱(221)上，且液壓缸(21)的伸縮端固定安裝在連接板(222)上。

8.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述旋擰件(23)包括伺服電機(231)和旋蓋頭(232)，伺服電機(231)固定安裝在連接板(222)的下端面，旋蓋頭(232)固定安裝在伺服電機(231)的輸出端上。

9.根據權利要求8所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：所述旋蓋頭(232)設置有套蓋(2321)、復位彈簧(2322)和壓片(2323)，套蓋(2321)固定安裝在伺服電機(231)的輸出端上，復位彈簧(2322)固定安裝在套蓋(2321)內，壓片(2323)與復位彈簧(2322)固定連接，且活動設置在套蓋(2321)內；

套蓋(2321)設置有摩擦凸塊(23211)，摩擦凸塊(23211)固定設置在套蓋(2321)的內壁上；

所述按壓旋擰機構(2)的控制電路為主控CPU串聯接在電源電路上，且電源電路上串聯接有開K1，液壓缸(21)與開關K2串聯，并與主控CPU的3號引腳電性連接，伺服電機(231)與開關K3串聯，并與主控CPU的5號引腳電性連接。

10.根據權利要求1所述的一種用于罐裝食品的加蓋設備，其特征在于：由于在加蓋過程中由于罐蓋為隨機放置所以每一個罐裝食品的旋擰時間都是隨機的，為了保證加蓋過程可以使得所述罐蓋旋擰牢固并且放置旋擰時間過長導致罐蓋損壞；

在所述摩擦凸塊(23211)上增加電阻應變片，通過采集所述電阻應變片兩端的電壓以及流過的電流得到所述罐蓋受到的摩擦力，再根據所述伺服電機(231)的轉動速度以及所述伺服電機(231)兩端的電壓值和電流值得到所述伺服電機(231)的扭力，根據所述罐蓋受到的摩擦力以及所述伺服電機(231)的扭力得到所述罐蓋旋擰時間：

步驟A1：利用公式(1)得到所述罐蓋受到的摩擦力：

其中，F_c(t)表示所述罐蓋在t時刻受到的摩擦力；n表示所述套蓋(2321)上的摩擦凸塊(23211)的總個數；μ表示所述罐蓋與所述摩擦凸塊(23211)之間的摩擦系數(數值與所述罐蓋與所述摩擦凸塊(23211)的材料相關)；ε表示所述電阻應變片的楊氏模量(數值與所述電阻應變片的材料相關)；U_a(t)表示設置在第a個所述摩擦凸塊(23211)上的電阻應變片在t時刻進行加蓋過程時兩端的電壓值；I_a(t)L表示設置在第a個所述摩擦凸塊(23211)上的電阻應變片在t時刻進行加蓋過程時流過的電流值；U_a,0表示設置在第a個所述摩擦凸塊(23211)上的電阻應變片在未進行加蓋過程時兩端的電壓值；I_a,0表示設置在第a個所述摩擦凸塊(23211)上的電阻應變片在未進行加蓋過程時流過的電流值；L表示所述電阻應變片的長度；

步驟A2：利用公式(2)得到所述伺服電機(231)的扭力：

其中，F_n(t)表示所述伺服電機(231)t時刻的扭力；U(t)表示t時刻所述伺服電機(231)兩端電壓值；I(t)表示t時刻流過所述伺服電機(231)的電流值；r表示所述罐蓋半徑；ω表示所述伺服電機(231)的轉動角速度；

步驟A3：根據所述罐蓋受到的摩擦力以及所述伺服電機(231)的扭力利用公式(3)得到所述罐蓋旋擰時間：

其中，T表示所述伺服電機(231)在T時刻停止轉動，0到T時刻的時間即為所述罐蓋旋擰時間；m表示所述罐蓋的質量；u[]表示階躍函數，當括號[]內的值大于0時u[]的函數值為1，當括號[]內的值小于等于0時u[]的函數值為0。