CN102674224A - 一种视觉寻址双桶兼容灌装系统及其灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种视觉寻址的双桶兼容灌装系统及其灌装方法，其中所述灌装系统，包括机体、传输机构、充料机构、视觉寻址定位机构、滑动机构、称重计量机构、复检计量机构和托盘，所述视觉寻址定位机构包括设置在机体上端的电眼、与所述电眼连接的处理器和与处理器相连的控制器，所述充料机构设置在所述滑动机构上，所述托盘设置在传输机构上，所述称重计量机构、复检计量机构、充料机构、滑动机构分别与所述处理器连接。本发明的灌装系统及其灌装方法，采取高科技的电眼设备，可实现一次对多个物料桶定位。大大缩短灌装时间，提高工作效率。

Description

一种视觉寻址双桶兼容灌装系统及其灌装方法

技术领域

本发明涉及灌装设备领域，尤其涉及视觉寻址的双桶兼容灌装系统及其灌装方法。

背景技术

目前在石油化工、医药、染料、油漆等领域，对液态产品的定重计量灌装大多采用磅称以手工方式完成，计量超差，跑、冒、滴、漏现象严重，并且不安全，污染环境，危害工人身体健康。有少数企业使用的自动计量灌装线，虽然可以实现对液态产品的自动计量灌装，但是这些设备的充料导管的位置都是固定不动的，都需要采用机械方式旋转移动容器，使容器充料口对准充料导管，将容器定位后感应装置或红外探测装置发出信号，再进行充料和计量。此种方式有以下缺陷：1、对容器要求较高，只能用标准、全新的特定容器，对于用户自备的旧容器或形状产生变异的容器则无法实现自动定位。2、对各种容器不能实现兼容，一套设备只能用于一种容器。3、容器进入计量工位后，机械方式对充料口定位需6-10秒时间，辅助时间过长影响工作效率。4、一次只能对一桶容器定位。而且由于现有的灌装系统大多只在灌装时直接对物料桶的输入一定量的液态物料即灌装完毕，而现实中，系统中的硬件老化或损坏，以及处理器出错等种种原因，都有可能造成物料桶中液态物料的重量不达标。

因此，现有技术有待于完善和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现可兼容灌装IBC集装桶和200L圆桶、自动且安全性高的视觉寻址的双桶兼容灌装系统及其灌装方法。

本发明的技术方案如下：

一种视觉寻址的双桶兼容灌装系统，用于灌装液态物料到物

料桶，包括一机体、传输机构和充料机构，其中，还包括：

用于识别桶口位置的视觉寻址定位机构，所述视觉寻址定位机构包括设置电眼、与所述电眼连接的处理器和与处理器相连的控制器，所述电眼在机体的上端；

用于将充料机构移动到物料桶的桶口对应位置的滑动机构，所述充料机构设置在所述滑动机构上；

用于实时监测物料桶灌装时的重量的称重计量机构；

用于复检灌装完毕后的物料桶重量的复检计量机构；

用于运载物料桶的托盘，所述托盘设置在传输机构上；

所述称重计量机构、复检计量机构、充料机构、滑动机构分别与所述处理器连接。

所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其中，所述滑动机构包括横向步进电机、纵向步进电机、两根平行设置的横梁、两根平行设置的纵梁、连接板、电机板、滑动托板、纵向限位滚轮、纵向支撑滚轮、横向限位滚轮和横向支撑滚轮，所述两根横梁一端通过连接板连接，另一端通过电机板连接，所述两根横梁通过纵向限位滚轮和纵向支撑滚轮与两根纵梁连接，所述两根横梁上设置滑动托板，所述滑动托板通过横向限位滚轮和横向支撑滚轮与两根横梁连接，所述横向步进电机和充料机构均设置在所述滑动托板上，所述纵向步进电机设置在所述电机板上，所述横梁设置用于与横向步进电机的横向齿轮相啮合的横向齿条，所述纵梁设置用于与纵向步进电机的纵向齿轮相啮合的纵向齿条，所述横向步进电机和纵向步进电机分别与处理器连接。

所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其中，所述充料机构包括充料导管、控量阀、防滴漏气缸和防滴漏盖，所述控量阀通过一连接法兰连接所述充料导管，所述防滴漏气缸设置在所述充料导管上方，并连接所述充料导管，所述防滴漏气缸连接所述处理器，所述防滴漏盖为L型的凹槽，所述防滴漏盖通过一固定架连接到所述充料导管，所述防滴漏盖一端连接所述固定架，另一端位于所述充料导管的下方。

所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其中，所述充料导管还包括一用于手动添加液态物料的补给管，所述补给管与所述充料导管连通。

所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其中，所述复检计量机构包括一用于提示用户物料桶的重量不达标的声光指示器。

一种应用所述视觉寻址的双桶兼容灌装系统的灌装方法，其中，包括以下步骤：

A，将物料桶放到所述托盘上，并通过传输机构移送到电眼的下方；

B，通过电眼识别出所述物料桶的桶口位置和数量；

C，通过滑动机构将充料机构移动到桶口的上方，并灌装液态物料，同时通过称重计量机构实时监测物料桶灌装时的重量，所述称重计量机构将实时监测数据反馈到处理器；

D，当灌装的液态物料重量达到预定的重量值时，停止灌装；

E，传输机构将灌装后的物料桶移送到复检计量机构，所述复检计量机构对灌装后的物料桶的重量进行复检，所述复检计量机构将复检数据反馈到处理器；

F，当物料桶的灌装后的重量不达标时，处理器提示用户进行补给，重量达标时，灌装完毕。

所述的灌装方法，其中，所述充料机构包括充料导管、控量阀、防滴漏气缸和防滴漏盖，所述控量阀通过一连接法兰连接所述充料导管，所述防滴漏气缸设置在所述充料导管上方，并连接所述充料导管，所述防滴漏气缸连接所述处理器，所述防滴漏盖为L型的凹槽，所述防滴漏盖通过一固定架连接到所述充料导管，所述防滴漏盖上端连接所述固定架，所述防滴漏盖下端位于所述充料导管的下方。

所述的灌装方法，其中，所述步骤A中，所述托盘同时放置四个200L圆桶或一个IBC集装桶。

所述的灌装方法，其中，所述步骤B中，当检测到一个托盘上只有一个桶口时，反馈到处理器并相应调整灌装液态物料重量为对应IBC集装桶的预定值，所述处理器控制充料机构直接灌装，当电眼检测到一个托盘上有四个桶口，所述电眼反馈到处理器并相应调整灌装液态物料重量为对应200L圆桶的预定值，所述处理器控制充料机构依次进行灌装。

所述的灌装方法，其中，所述充料导管还包括一用于手动添加液态物料的补给管，所述补给管与所述充料导管连通。

本发明公开了一种视觉寻址的双桶兼容灌装系统（以下简称灌装系统）及其灌装方法，所述的双桶是指1000L的IBC集装桶和200L的圆桶，因为一个1000L的IBC集装桶和四个200L的圆桶两两并排放置的底面积是相当的，即可以在同一个托盘上放置一个IBC集装桶或四个 200L圆桶，通过电眼识别出物料桶的桶口位置和数量，反馈到处理器，从而相应调整灌装的液态物料的重量。而且在灌装后，对物料桶再进行一次复检，提高产品的达标率。

本发明克服了现有技术的不足和缺陷，提供一种具有计量准确，防止跑、冒、滴、漏，安全防爆，减少污染，可实现各种不同标准、型号、新旧容器的兼容，经过一次视觉寻址定位可对200L四桶或1000L的IBC集装桶进行灌装，减少辅助时间，大大缩短灌装时间，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明灌装系统的结构示意图。

图2为本发明灌装系统中滑动机构的结构示意图。

图3为本发明灌装系统中充料机构较佳实施例的主视图。

图4为本发明灌装系统中充料机构较佳实施例的左视图。

图5为本发明灌装系统中防滴漏盖的结构示意图。

图6为本发明灌装系统中防滴漏盖的使用示意图。

其中：1-传输机构、2-称重计量机构、3-供料导管 4-供料阀、5-电眼、6-机体、7-充料机构、8-连接板、9-控制器、10-处理器、11-充料导管、12-横向支撑滚轮、13-横向限位滚轮、14-防滴漏气缸、15-连接法兰、16-控量阀、17-滑动托板、18-纵向限位滚轮、19-纵向支撑滚轮、20-横向齿条、21-横梁、22-纵梁、23-横向步进电机、24-横向齿轮、25-纵向齿轮、26-纵向步进电机、27-纵向齿条、28-电机板、29-防滴漏盖、30-物料桶、31-托盘、32-复检计量机构、33-补给管、34-固定架、35防滴漏盖下端、36-防滴漏盖上端、37-滑动机构、38-储料罐、39-凹槽、40-声光指示器。

 具体实施方式

本发明提供了视觉寻址的双桶兼容灌装系统及其灌装方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明视觉寻址的双桶兼容灌装系统的结构示意图，本发明的灌装系统用于灌装液态物料到物料桶，包括一机体6、传输机构1和充料机构7，一用于识别桶口位置的视觉寻址定位机构，所述视觉寻址定位机构包括设置在机体6上端的电眼5、与所述电眼5连接的处理器9和与处理器9相连的控制器10；一用于将充料机构7移动到物料桶的桶口对应位置的滑动机构37，所述充料机构7设置在所述滑动机构37上，所述滑动机构37设置在所述机体6上；一用于实时监测物料桶30灌装重量的称重计量机构2；一用于复检灌装完毕后的物料桶30重量的复检计量机构32；一用于运载物料桶的托盘31，所述托盘31设置在传输机构1上；所述称重计量机构2、复检计量机构32、充料机构7、滑动机构37分别与所述处理器9连接。本发明中，由于设置了托盘31，从而可以在托盘上放置多种不同的物料桶30，在本实施例中，只针对1000L的IBC集装桶和 200L的圆桶这二种物料桶30进行阐述，因为四个200L的圆桶与一个IBC集装桶的大小相仿，可使用同一种大小的托盘31，当传输机构1将托盘31移送到电眼5下方时，停止移送，等待电眼5开启，所述电眼5可通过一次成像，从而识别出指定位置托盘上物物料桶的桶口位置和数量，当桶口为四个时，就通过处理器9识别出为200L的圆桶，当桶口为一个时，则为IBC集装桶；根据电眼5识别出来的物料桶类型，处理器9相应调整灌装的液态物料重量的预定值。处理器根据电眼5获取的桶口位置，通过滑动机构37将充料机构7移动到桶口的上方，从而进行充料。以四个200L的圆桶为例，充料机构7会依序在每个桶口灌装入等量的液态物料，当称重计量机构2实时监测到物料桶30的重量达到所述预定值时，所述称重计量机构2将实时监测数据反馈到处理器9，处理器9从而向充料机构7发出停止灌装的指令。当然，充料机构7还需与储料罐38连通，所述储料罐38优选设置在所述充料机构7的上方，这样可直接利用重力势能将液态物料灌装到物料桶中，而不需要再另外添加如水泵之类的设备，所述供料阀4通过供料导管3与所述储料罐38连通。

如图1所示，本发明的灌装系统优选的方案是设置两套充料机构7、两套对应的滑动机构37、两个电眼5，所述托盘之间的间隔为所述两个电眼5之间的间隔，这样就可以同时对两个托盘上的物料桶30进行灌装，即可实现一次性对8个200L的圆桶或二个1000L的IBC集装桶进行灌装，传输机构将二个托盘移送到对应的电眼下方时，灌装完毕后，再对下二个托盘上的物料桶进行灌装，比起传统的灌装系统，效率提高了好几倍。

如图2、图3所示，为本发明灌装系统中滑动机构的结构示意图及充料机构的主视图，具体地，所述滑动机构37包括横向步进电机23、纵向步进电机26、两根平行设置的横梁21、两根平行设置的纵梁22、连接板8、电机板28、滑动托板17、纵向限位滚轮18、纵向支撑滚轮19、横向限位滚轮13和横向支撑滚轮12，所述两根横梁21一端通过连接板8连接，另一端通过电机板28连接，所述两根横梁21通过纵向限位滚轮18和纵向支撑滚轮19与两根纵梁22连接，所述两根横梁21上设置滑动托板17，所述滑动托板17通过横向限位滚轮13和横向支撑滚轮12与两根横梁21连接，所述横向步进电机23和充料机构均设置在所述滑动托板17上，所述纵向步进电机26设置在所述电机板28上，所述横梁21设置用于与横向步进电机23的横向齿轮24相啮合的横向齿条20，所述纵梁22设置用于与纵向步进电机26的纵向齿轮25相啮合的纵向齿条27，所述横向步进电机23和纵向步进电机26分别与处理器连接。通过处理器控制纵向步进电机26和横向步进电机23的运行，实现了充料机构7在纵向、横向两个方向的运动。从而控制滑动托板17上的充料机构7到达桶口上方准确的位置。

如图3、图4、图5和图6所示，为本发明灌装系统中充料机构较佳实施例的主视图、左视图及防滴漏盖的二种状态图，所述充料机构具体包括充料导管11、控量阀16、防滴漏气缸14和防滴漏盖29，所述控量阀16通过一连接法兰15连接所述充料导管11，充料量由控制器根据设定值，通过控量阀16进行控制。所述防滴漏气缸14设置在所述充料导管11上方，并连接所述充料导管11，当需要灌装液态物料时，所述防滴漏气缸14将所述充料导管11插入物料桶的桶口内，所述防滴漏气缸14连接所述处理器，所述防滴漏盖29为L型的凹槽39，所述防滴漏盖29通过一固定架34连接到所述充料导管11，所述防滴漏盖上端36连接所述固定架34，所述防滴漏盖下端35位于所述充料导管11的下方。如图5所示，为防滴漏盖29在充料导管11未开始插入物料桶的状态，由于防滴漏盖29具有凹槽结构，因此，所述充料导管11内滴漏下的液态物料均可直接落入到防滴漏盖29的凹槽39内，而不致于会滴落到其他地方。如图6所示，当充料导管11开始插入物料桶的时候，由于防滴漏盖29为L型，充料导管11压下防滴漏盖29的下端，杠杆原理作用下，所述防滴漏盖29会向左方摆动，直至防滴漏盖29的下端完全从充料导管11下方脱离，同时，由于此时凹槽39向下，所以上一次滴漏的液态物料可再次沿着所述充料导管11落入到物料桶内。本发明中防滴漏盖的设计，仅利用简单的原理，就可以实现灌装工艺中的滴漏问题，而且完全不需要其他的耗能设备来运作，当充料导管11回归到原来状态时，所述防滴漏盖29的下端又会由于重力的作用下，向右复位，自动实现防滴漏的效果。

如图3所示，本发明的灌装系统优选的方案是，在所述充料导管上还设置一用于手动添加液态物料的补给管33，所述补给管33与所述充料导管11连通。储料罐内的液态物料不足或者充料机构出现漏液问题等情况，都需要通过手动的方式，直接往物料桶中补给。补给管33的设置正在基于这种需要而设置的。

如图1所示，本发明的灌装系统优选的方案是，所述复检计量机构32包括一用于提示用户物料桶的重量不达标的声光指示器40。当物料桶的重量不达标时，所述声光指示器40可发出如红光闪烁，或鸣笛声等方式通知用户，及时进行手动补给，当然，所述复检计量机构32的复检数据会反馈到处理器9，当出现多不达标时，处理器9会自动调整灌装液态物料的重量，当然，调整的幅度或方式应由操作人员提前进行设定，这样就可以实现全自动纠错，大大提高灌装的达标率。本发明的灌装系统采用隔爆、本安、胶封等复合防爆技术，达到ⅡBT5的防爆等级。

本发明还公开了一种应用所述视觉寻址的双桶兼容灌装系统的灌装方法（简称灌装方法），包括以下步骤：

步骤A，将物料桶放到所述托盘上，并通过传输机构移送到电眼的下方，优选地，所述托盘同时放置四个200L圆桶或一个1000L的IBC集装桶。

步骤B，通过电眼识别出所述物料桶的桶口位置和数量；当电眼检测到一个托盘上有四个桶口或一个桶口时，反馈到处理器并相应调整灌装液态物料重量的预定值。

步骤C，通过滑动机构将充料机构移动到桶口的上方，并进行灌装液态物料，同时通过称重计量机构实时监测物料桶灌装时的重量，所述称重计量机构将实时监测数据反馈到处理器；

步骤D，当灌装的液态物料重量达到预定的重量值时，停止灌装；

步骤E，传输机构将灌装后的物料桶移送到复检计量机构，所述复检计量机构对灌装后的物料桶的重量进行复检，所述复检计量机构将复检数据反馈到处理器；

步骤F，当重量不达标时，提示用户进行补给，重量达标时，灌装完毕。

本发明的灌装方法依赖于灌装系统，因此，灌装方法中的具体原理和部件结构参阅上述关于灌装系统的表述。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种视觉寻址的双桶兼容灌装系统，用于灌装液态物料到物料桶，包括一机体、传输机构和充料机构，其特征在于，还包括：

用于识别桶口位置的视觉寻址定位机构，所述视觉寻址定位机构包括设置电眼、与所述电眼连接的处理器和与处理器相连的控制器，所述电眼在机体的上端；

用于将充料机构移动到物料桶的桶口对应位置的滑动机构，所述充料机构设置在所述滑动机构上；

用于实时监测物料桶灌装时的重量的称重计量机构；

用于复检灌装完毕后的物料桶重量的复检计量机构；

用于运载物料桶的托盘，所述托盘设置在传输机构上；

 所述称重计量机构、复检计量机构、充料机构、滑动机构分别与所述处理器连接。

2.如权利要求1所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其特征在于，所述滑动机构包括横向步进电机、纵向步进电机、两根平行设置的横梁、两根平行设置的纵梁、连接板、电机板、滑动托板、纵向限位滚轮、纵向支撑滚轮、横向限位滚轮和横向支撑滚轮，所述两根横梁一端通过连接板连接，另一端通过电机板连接，所述两根横梁通过纵向限位滚轮和纵向支撑滚轮与两根纵梁连接，所述两根横梁上设置滑动托板，所述滑动托板通过横向限位滚轮和横向支撑滚轮与两根横梁连接，所述横向步进电机和充料机构均设置在所述滑动托板上，所述纵向步进电机设置在所述电机板上，所述横梁设置用于与横向步进电机的横向齿轮相啮合的横向齿条，所述纵梁设置用于与纵向步进电机的纵向齿轮相啮合的纵向齿条，所述横向步进电机和纵向步进电机分别与处理器连接。

3.如权利要求1所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其特征在于，所述充料机构包括充料导管、控量阀、防滴漏气缸和防滴漏盖，所述控量阀通过一连接法兰连接所述充料导管，所述防滴漏气缸设置在所述充料导管上方，并连接所述充料导管，所述防滴漏气缸连接所述处理器，所述防滴漏盖为L型的凹槽，所述防滴漏盖通过一固定架连接到所述充料导管，所述防滴漏盖一端连接所述固定架，另一端位于所述充料导管的下方。

4.如权利要求3所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其特征在于，所述充料导管还包括一用于手动添加液态物料的补给管，所述补给管与所述充料导管连通。

5.如权利要求1所述的视觉寻址的双桶兼容灌装系统，其特征在于，所述复检计量机构包括一用于提示用户物料桶的重量不达标的声光指示器。

6.一种应用如权利要求1所述视觉寻址的双桶兼容灌装系统的灌装方法，其特征在于，包括以下步骤：

A，将物料桶放到所述托盘上，并通过传输机构移送到电眼的下方；

B， 通过电眼识别出所述物料桶的桶口位置和数量；

C，通过滑动机构将充料机构移动到桶口的上方，并灌装液态物料，同时通过称重计量机构实时监测物料桶灌装时的重量，所述称重计量机构将实时监测数据反馈到处理器；

D，当灌装的液态物料重量达到预定的重量值时，停止灌装；

E， 传输机构将灌装后的物料桶移送到复检计量机构，所述复检计量机构对灌装后的物料桶的重量进行复检，所述复检计量机构将复检数据反馈到处理器；

F，当物料桶的灌装后的重量不达标时，处理器提示用户进行补给，重量达标时，灌装完毕。

7.如权利要求6所述的灌装方法，其特征在于，所述充料机构包括充料导管、控量阀、防滴漏气缸和防滴漏盖，所述控量阀通过一连接法兰连接所述充料导管，所述防滴漏气缸设置在所述充料导管上方，并连接所述充料导管，所述防滴漏气缸连接所述处理器，所述防滴漏盖为L型的凹槽，所述防滴漏盖通过一固定架连接到所述充料导管，所述防滴漏盖上端连接所述固定架，所述防滴漏盖下端位于所述充料导管的下方。

8.如权利要求6所述的灌装方法，其特征在于，所述步骤A中，所述托盘同时放置四个200L圆桶或一个IBC集装桶。

9.如权利要求8所述的灌装方法，其特征在于，所述步骤B中，当检测到一个托盘上只有一个桶口时，反馈到处理器并相应调整灌装液态物料重量为对应IBC集装桶的预定值，所述处理器控制充料机构直接灌装，当电眼检测到一个托盘上有四个桶口，所述电眼反馈到处理器并相应调整灌装液态物料重量为对应200L圆桶的预定值，所述处理器控制充料机构依次进行灌装。

10.如权利要求7所述的灌装方法，其特征在于，所述充料导管还包括一用于手动添加液态物料的补给管，所述补给管与所述充料导管连通。

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