CN107199692A - 基于二维码识别的配对冲压作业线 - Google Patents

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CN107199692A CN201710619468.2A CN201710619468A CN107199692A CN 107199692 A CN107199692 A CN 107199692A CN 201710619468 A CN201710619468 A CN 201710619468A CN 107199692 A CN107199692 A CN 107199692A
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何彬辉
汤盛祯
林添雄
叶高村
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Fujian Guoju Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种基于二维码识别的配对冲压作业线，包括：冲床；输送平台；储模装置，用于按预定位置存放与母模相配套的公模，设在冲床一侧；第一停止器，设在冲床之前的输送平台上，且前方有第一感应开关，后方有第二感应开关；第二停止器，设在冲床之后的输送平台上，且前方有第三感应开关，后方有第四感应开关；二维码识别器，设在第一停止器前侧并与被停母模的二维码标识相对置；第一机器人，用于从储模装置上抓取相应公模至叠合在被停母模上；第二机器人，用于从被停公母模组合上抓取公模至储模装置的预定位置上。本发明可降低劳动强度，提升工作效率，保证公母模配对的准确性，且可同时进行多种不同产品图案的冲压作业。

Description

基于二维码识别的配对冲压作业线
技术领域
本发明涉及冲压设备技术领域，特别是涉及一种基于二维码识别的配对冲压作业线。
背景技术
一般于商品表面通常设有商业标示，而该商业标示主要作为消费时的辨认与区别，并依靠对商业标示的识别，消费者可以增加购买可信度，简化商品购买过程，制造厂商则可以透过它提高自己的知名度，吸引消费者，且该商业标示又以具有彩色显现为更佳。
鞋底商标，作为一种耐用消费品的商标标示，材质一般有橡胶和矽胶等。而传统的橡胶转印商标采用手工网丝印刷或热转印方式，这种传统制作工艺存在如下缺点：1.表面图案不够清晰，渐变色彩不强，色彩分辨率低；2.成品合格率底下，而且人工劳动量大，投入的成本高，不适合大批量生产，不能满足现代的生产需求；3.产品有局限性，无法完成3D图案的印制。
为此，市面上出现了利用模具模压成型出预设图案的制作方式，鞋底商标包括标料层、底料层和粘结层，基本步骤分为标料图案压制和叠层硫化，而标料图案压制过程需要人工进行公模和母模的叠合，且压制完后还要拿走公模，由于模具较重，这个叠模和分模作业的劳动强度很大，若同时进行多种不同标料的压制作业的话则很容易拿错公模，匹配不对则浪费材料和时间，效率低下，另安全隐患也存在。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明提供一种基于二维码识别的配对冲压作业线，降低劳动强度，提升工作效率，保证公母模配对的准确性，且可同时进行多种不同产品图案的冲压作业。
本发明采用的技术解决方案是：
基于二维码识别的配对冲压作业线，包括：
冲床，用于冲压公母模组合以在母模上成型出具有预设图案的产品，其包括底板及可上下升降的顶板；
储模装置，用于按预定位置存放与母模相配套的公模，设置在冲床的一侧；
输送平台，用于传送带有二维码标识的母模及公母模组合，所述输送平台贴着底板穿过冲床；
第一停止器，用于停住母模便于叠合公模，所述第一停止器设在在冲床之前的输送平台上，所述第一停止器的前方配置有第一感应开关，所述第一停止器的后方配置有第二感应开关；
第二停止器，用于停住公母模组合便于分离取拿公模，所述第二停止器设置在冲床之后的输送平台上，所述第二停止器的前方配置有第三感应开关，所述第二停止器的后方配置有第四感应开关；
二维码识别器，用于扫描获取被停母模的二维码信息，所述二维码识别器设置在第一停止器前侧并与被停母模的二维码标识相对置；
第一机器人，用于从储模装置上抓取相应公模至叠合在被停母模上，设置在储模装置靠近第一停止器的一侧；
第二机器人，用于从被停公母模组合上抓取公模至储模装置的预定位置上，设置在储模装置靠近第二停止器的一侧。
优选地，所述母模的宽度两侧顶端和公模的宽度两侧顶端分别具有向外凸伸以便抓夹的凸条，且所述公模上还设有定位销孔。
优选地，所述第一机器人和第二机器人分别包括六轴机械臂及抓取单元，所述抓取单元包括安装板、定位板、双作用气缸及两个夹持板，所述安装板通过法兰固定连接在六轴机械臂的执行端上，所述双作用气缸居中设置在安装板远离六轴机械臂执行端的侧面上并沿安装板的长度方向布置，两个所述夹持板分别与双作用气缸的相应侧活塞杆相连接，所述定位板通过竖向板与安装板相连接并沿安装板的宽度方向布置在双作用气缸的下方，所述定位板底部具有与定位销孔位置对应的定位销。
优选地，所述抓取单元还包括两个限位板，两个所述限位板组装在安装板的长度方向两侧并在其中一个限位板上安装有限位开关。
优选地，所述储模装置包括储料支架及设置在储料支架上的储料层，所述储料层至少设有一层且各储料层上并排设置有至少一个储料格，所述储料格倾斜设置并分别可容纳至少1个公模。
优选地，所述输送平台包括由前向后依次相承接的送模输送线、第一缓冲输送机、叠模输送机、冲压输送机和分模输送机，所述第一停止器设置在叠模输送机上，所述第二停止器设置在分模输送机上，所述冲压输送机的传送带设置在冲床的底板上，且所述叠模输送机的输出端上设置有第五感应开关。
优选地，所述冲压输送机包括驱动电机、同步轴、两组伞齿轮组、两条传送带、两对转轮以及用于输出停机信号以使公母模组合停在预设位置的第七感应开关，两对转轮分别设置在冲床的底板两侧并分别适配套设有一条传送带，两条传送带之间的间距与母模的宽度相当，所述同步轴由驱动电机驱动并沿垂直于母模传送方向水平布置，且所述同步轴的左右两端分别通过一组伞齿轮组与相应的转轮传动连接。
优选地，所述第一缓冲输送机、叠模输送机和分模输送机的宽度两侧分别设有用于保持母模行进姿态的导向板。
优选地，所述送模输送线由由前向后依次相承接的母模输送机、第二缓冲输送机和计数输送机组成，所述计数输送机的输出端与所述第一缓冲输送机的输入端相承接，所述计数输送机上设有第三停止器及配置在第三停止器前侧的第六感应开关和配置在第三停止器前侧并与被停母模二维码标识相对置的二维码扫描计数装置。
本发明的有益效果：
1、本发明通过第一停止器把母模保持在线上不动，再通过第一感应开关给二维码识别器信号而开始扫码获取被停母模的二维码信息，第一机器人接收与被停母模相配套的公模位置信息并从储模装置中抓取相应公模至叠合在被停母模上，这样保证公模和母模的匹配准确性，可同时对多种不同产品图案进行冲压作业，不会出错，同时降低劳动强度，提高工作效率，自动化程度高。
2、本发明还通过第二停止器把公母模组合保持在线上不动，再通过第三感应开关给第二机器人发送信号以完成把公模抓离至储模装置上的预定位置，待下一个母模的叠模冲压用。
3、本发明通过设置第一缓冲输送机避免在母模相挤压而影响第一停止器保持母模不走的作用有效性，保证整个冲压作业线良性运转，避免停机而引起的效率低等问题。
4、由于本发明的送模输送线由由前向后依次相承接的母模输送机、第二缓冲输送机和计数输送机组成，既避免母模相挤压，又可对冲压母模的型号及相应数量进行统计，人工干预程度低。
附图说明
图1为本发明冲压作业线结构示意图。
图2为本发明第一机器人、第二机器人结构示意图。
图3为本发明抓取单元结构示意图。
图4为本发明储模装置结构示意图。
图5为本发明冲床及其前后输送线的结构示意图一。
图6为本发明冲床及其前后输送线的结构示意图二。
附图标记说明：
10、冲床；11、驱动电机；12、同步轴；13、传送带；14、转轮；15、第七感应开关；20、储模装置；21、储料支架；22、储料层；23、储料格；30、第一机器人；31、安装板；32、定位板；33、双作用气缸；34、夹持板；35、法兰；36、竖向板；37、限位板；38、定位销；40、第二机器人；50、二维码识别器；60、第一停止器；61、第一感应开关；62、第二感应开关；63、第五感应开关；70、第二停止器；71、第三感应开关；72、第四感应开关；80、第三停止器；100、导向板；101、第一缓冲输送机；102、叠模输送机；103、冲压输送机；104、分模输送机；105、母模输送机；106、第二缓冲输送机；107、计数输送机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-6所示，本实施例提供一种基于二维码识别的配对冲压作业线，包括冲床10、储模装置20、二维码识别器50、第一机器人30、第二机器人40、第一停止器60、第二停止器70及输送平台。所述输送平台传送带有二维码标识的母模及公母模组合，其包括由前向后依次相承接的送模输送线、第一缓冲输送机101、叠模输送机102、冲压输送机103和分模输送机104。
在本实施例中，所述冲床10的作用是用于冲压公母模组合以在母模上成型出具有预设图案的产品，其包括机架、底板、顶板及用于驱动顶板上下升降的气压驱动装置。
在本实施例中，所述冲压输送机103包括驱动电机11、同步轴12及两组伞齿轮组、两条传送带13、两对转轮14以及用于输出停机信号以使公母模组合停在预设位置的第七感应开关15，两对转轮14分别设置在冲床10的底板两侧并分别适配套设有一条传送带13，两条传送带13穿过冲床10且二者之间的间距与母模的宽度相当，所述同步轴12由驱动电机11驱动并沿垂直于母模传送方向水平布置，且所述同步轴12的左右两端分别通过一组伞齿轮组与相应的转轮14传动连接。当驱动电机11启动后可使得两条传送带13同步同向转动，继而带动其上的母模向后传送。进一步地，所述冲床10底板的前后两侧分别还活动连接有滚轮，利于公母模组合进出冲床10。
在本实施例中，所述叠模输送机102的输出端与冲压输送机103的输入端相承接，所述分模输送机104的输入端与冲压输送机103的输出端相承接，且所述叠模输送机102位于冲床10之前，所述分模输送机104位于冲床10之后。所述第一缓冲输送机101、叠模输送机102和分模输送机104的宽度两侧分别设有用于保持母模行进姿态的导向板100。
在本实施例中，所述第一停止器60设置在叠模输送机102上而用于停住母模便于叠合公模，所述第二停止器70设置在分模输送机104上而用于停住公母模组合便于分离取拿公模，第二停止器70距冲床10至少一个母模前后长度。所述第一机器人30设置在储模装置20靠近第一停止器60的一侧，它的作用是从储模装置20上抓取相应公模至叠合在被停母模上。所述第二机器人40设置在储模装置20靠近第二停止器70的一侧，它的作用是从被停公母模组合上抓取公模至储模装置20的预定位置上。
在本实施例中，所述储模装置20设置在冲床10的一侧，其作用是用于按预定位置存放与母模相配套的公模。所述储模装置20包括储料支架21及设置在储料支架21上的储料层22，所述储料层22至少设有一层且各储料层22上并排设置有至少一个储料格23，所述储料格23倾斜设置并分别可容纳至少1个分别与同一母模相配套的公模，公模的存放位置预设好并存储在数据库中。由于储料格23倾斜设置，因此第一机器人30从储模装置20上抓取的公模是从对应储料格23的位于低处的公模，而第二机器人40把公模放回可从对应储料格23的高处放进，然后顺溜到位。为保证公模顺溜到位，各储料格23的两侧均设置有滚动轴承。另外，要说明的是，本实施例储模装置20的结构不限于上述结构，其也可以是设置成单层平面且平面上设至少一个储料格23，或者采用其他形式。
在本实施例中，所述母模的宽度两侧顶端和公模的宽度两侧顶端分别具有向外凸伸以便抓夹的凸条，且所述公模上还设有定位销孔。所述第一机器人30和第二机器人40分别包括六轴机械臂及抓取单元，所述抓取单元包括安装板31、定位板32、双作用气缸33及两个夹持板34，所述安装板31通过法兰35固定连接在六轴机械臂的执行端上，所述双作用气缸33居中设置在安装板31远离六轴机械臂执行端的侧面上并沿安装板31的长度方向布置，两个所述夹持板34分别与双作用气缸33的相应侧活塞杆相连接，所述定位板32通过竖向板36与安装板31相连接并沿安装板31的宽度方向布置在双作用气缸33的下方，所述定位板32底部具有与定位销孔位置对应的定位销38。进一步地，所述抓取单元还包括两个限位板37，两个所述限位板37组装在安装板31的长度方向两侧并在其中一个限位板37上安装有限位开关。
在本实施例中，所述二维码识别器50的作用是扫描获取被停母模的二维码信息并发送信号至PLC控制系统，所述二维码识别器50设置在第一停止器60前侧并与被停母模的二维码标识相对置，优选地所述二维码标识设置在母模的底面，所述二维码识别器50设在叠模输送机102的下方。
在本实施例中，所述第一停止器60的前方配置有第一感应开关61，所述第一停止器60的后方配置有第二感应开关62，所述第二停止器70的前方配置有第三感应开关71，所述第二停止器70的后方配置有第四感应开关72，所述叠模输送机102的输出端上设置有第五感应开关63。优选地，各感应开关均为行程开关或光电开关。
要说明的是，本实施例所述的“后方”是指朝向输送线输出端的一侧，所述的“前方”是指朝向输送线输入端的一侧。所述第一停止器60和第二停止器70的缸体分别竖向设置在输送线的输送路线下方，而停杆随驱动而上下动作，所述第一停止器60和第二停止器70的初始状态均是向上凸停的。
本实施例的冲压过程为：
1、母模由送模输送线和第一缓冲输送机101传送至叠模输送机102上，当母模走至第一感应开关61时，第一感应开关61发出感应信号至PLC控制系统，PLC控制系统分别向二维码识别器50和第一缓冲输送机101的电机发出相应控制指令，使得二维码识别器50开始扫码作业、第一缓冲输送机101停机以避免母模相挤压，且此时该母模被第一停止器60停住不动；
2、二维码识别器50扫描获取被第一停止器60停住的母模上的二维码信息并发送至PLC控制系统，PLC控制系统收到二维码信号后与数据库中的公模信息进行匹配而获取相配套公模的位置信息，然后PLC控制系统将该位置信息发送给第一机器人30的控制器和第二机器人40的控制器，由控制器驱动第一机器人30从储模装置20抓取相应公模并叠合至被第一停止器60停住的母模上，由此完成公母模组合；
3、当第一机器人30完成叠模后，PLC控制系统收到完成信号向第一停止器60发出控制指令以使之下缩，然后步骤2中的公母模组合随叠模输送机102向后传送；
4、当公母模组合走过第二感应开关62后，第二感应开关62发送感应信号至PLC控制系统，PLC控制系统接收到第二感应开关62的感应信号后发送控制指令以使第一停止器60复位上停；
5、当公母模组合走至第五感应开关63，第五感应开关63发出感应信号至PLC控制系统，PLC控制系统向第一缓冲输送机101的电机发送相应控制指令，使得第一缓冲输送机101重启以再把下一个母模传送至叠模输送机102上；
6、当公母模组合随冲压输送机103传送至第七感应开关15处，由第七感应开关15发送感应信号至PLC控制系统，PLC控制系统接收到第七感应开关15的感应信号后发出控制指令使冲压输送机103的驱动电机11停机，当冲压输送机103停机后冲床10开始工作，冲压公母模组合至预设时间后复位，同时冲压输送机103重启传送公母模组合至分模输送机104上；
7、当公母模组合走至第三感应开关71时，第三感应开关71发出感应信号至第二机器人40的控制器，然后驱动第二机器人40过来抓取公母模组合的公模至步骤2的公模位置处，此时公母模组合由第二停止器70停住；
8、当第二机器人40上抓公模后，第二停止器70下缩使得母模随分模输送机104向后传送，并当母模走过第四感应开关72后，第四感应开关72发送感应信号至PLC控制系统，PLC控制系统接收到第四感应开关72的感应信号后发送控制指令以使第二停止器70复位上停。
下一个母模的冲压过程重复上述步骤1-8。本实施例所述的PLC控制系统优选采用西门子SMART200 6ES7 288-1ST60-0AA0,第一机器人30和第二机器人40的控制器均选用GSK-RC控制器。
在上述技术方案的基础上更进一步改进，为实现对冲压母模的型号及相应数量进行统计，本实施例的所述送模输送线由由前向后依次相承接的母模输送机105、第二缓冲输送机106和计数输送机107组成，所述计数输送机107的输出端与所述第一缓冲输送机101的输入端相承接，所述母模输送机105优选以前后间隔输送母模的方式进行，所述第二缓冲输送机106的宽度两侧也设有用于保持母模行进姿态的导向板100。
其中，所述计数输送机107上设有第三停止器80及配置在第三停止器80前侧的第六感应开关和配置在第三停止器80前侧并与被停母模二维码标识相对置的二维码扫描计数装置，所述第三停止器80的初始状态也是处于停模状态，所述第六感应开关为光电开关。当第一个母模随送模输送线行进至第三停止器80处并被停住不动，第六感应开关发出感应信号至PLC控制系统，由PLC控制系统向二维码扫描计数装置发出控制指令使之开始扫码作业，当扫码完成后在数据库中存储被停母模的型号及其实时数量，同时PLC控制系统向第三停止器80发出控制指令使之放开母模，当母模走过第六感应开关后PLC控制系统向第二缓冲输送机106的电机发出重启信号，使得下一个母模进入计数输送机107并进行上述扫描计数过程。
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，该冲压作业线包括：
冲床，用于冲压公母模组合以在母模上成型出具有预设图案的产品，其包括底板及可上下升降的顶板；
储模装置，用于按预定位置存放与母模相配套的公模，设置在冲床的一侧；
输送平台，用于传送带有二维码标识的母模及公母模组合，所述输送平台贴着底板穿过冲床；
第一停止器，用于停住母模便于叠合公模，所述第一停止器设在在冲床之前的输送平台上，所述第一停止器的前方配置有第一感应开关，所述第一停止器的后方配置有第二感应开关；
第二停止器，用于停住公母模组合便于分离取拿公模，所述第二停止器设置在冲床之后的输送平台上，所述第二停止器的前方配置有第三感应开关，所述第二停止器的后方配置有第四感应开关；
二维码识别器，用于扫描获取被停母模的二维码信息，所述二维码识别器设置在第一停止器前侧并与被停母模的二维码标识相对置；
第一机器人，用于从储模装置上抓取相应公模至叠合在被停母模上，设置在储模装置靠近第一停止器的一侧；
第二机器人，用于从被停公母模组合上抓取公模至储模装置的预定位置上，设置在储模装置靠近第二停止器的一侧。
2.根据权利要求1所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述母模的宽度两侧顶端和公模的宽度两侧顶端分别具有向外凸伸以便抓夹的凸条，且所述公模上还设有定位销孔。
3.根据权利要求2所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述第一机器人和第二机器人分别包括六轴机械臂及抓取单元，所述抓取单元包括安装板、定位板、双作用气缸及两个夹持板，所述安装板通过法兰固定连接在六轴机械臂的执行端上，所述双作用气缸居中设置在安装板远离六轴机械臂执行端的侧面上并沿安装板的长度方向布置，两个所述夹持板分别与双作用气缸的相应侧活塞杆相连接，所述定位板通过竖向板与安装板相连接并沿安装板的宽度方向布置在双作用气缸的下方，所述定位板底部具有与定位销孔位置对应的定位销。
4.根据权利要求3所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述抓取单元还包括两个限位板，两个所述限位板组装在安装板的长度方向两侧并在其中一个限位板上安装有限位开关。
5.根据权利要求1所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述储模装置包括储料支架及设置在储料支架上的储料层，所述储料层至少设有一层且各储料层上并排设置有至少一个储料格，所述储料格倾斜设置并分别可容纳至少1个公模。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述输送平台包括由前向后依次相承接的送模输送线、第一缓冲输送机、叠模输送机、冲压输送机和分模输送机，所述第一停止器设置在叠模输送机上，所述第二停止器设置在分模输送机上，所述冲压输送机的传送带设置在冲床的底板上，且所述叠模输送机的输出端上设置有第五感应开关。
7.根据权利要求6所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述冲压输送机包括驱动电机、同步轴、两组伞齿轮组、两条传送带、两对转轮以及用于输出停机信号以使公母模组合停在预设位置的第七感应开关，两对转轮分别设置在冲床的底板两侧并分别适配套设有一条传送带，两条传送带之间的间距与母模的宽度相当，所述同步轴由驱动电机驱动并沿垂直于母模传送方向水平布置，且所述同步轴的左右两端分别通过一组伞齿轮组与相应的转轮传动连接。
8.根据权利要求6所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述第一缓冲输送机、叠模输送机和分模输送机的宽度两侧分别设有用于保持母模行进姿态的导向板。
9.根据权利要求6所述的基于二维码识别的配对冲压作业线，其特征在于，所述送模输送线由由前向后依次相承接的母模输送机、第二缓冲输送机和计数输送机组成，所述计数输送机的输出端与所述第一缓冲输送机的输入端相承接，所述计数输送机上设有第三停止器及配置在第三停止器前侧的第六感应开关和配置在第三停止器前侧并与被停母模二维码标识相对置的二维码扫描计数装置。
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