CN108001762B - 一种口含烟条盒封装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于口含烟包装领域，具体涉及一种口含烟条盒封装装置，包含一个视觉检测平台和一条套标封装线，在所述平台上设置视觉检测转台、视觉检测装置和推料气缸组件，所述视觉检测转台上设有负压吸附圆盘和空心转轴，所述平台和套标封装线之间设置直角坐标机械手，所述套标封装线包含一套套标机、热收缩炉和循环输送线，环形输送线上放置有条盒中转模具。本发明通过直角坐标机械手配合视觉检测转台机构可实现对盒装口含烟标签方向一致性排列码垛，通过中转模具和输送线实现多盒叠放的口含烟（通常为10盒，以下简称为条盒）自动循环套标、热收缩条盒封装，条盒叠放整齐美观，提高了条盒封装的外包装质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种口含烟小盒的整条封装装置，属于口含烟包装设备领域。
背景技术
在口含烟小盒包装过程中，贴标完成后的小盒需要进行码垛成条(每条若干盒，通常为10盒)装箱，一般采用三维包装机、套标机自动包装收缩，或采用人工将口含烟小盒逐盒推入热塑薄膜筒中，在用热收缩炉进行收缩封装。
在实际工作应用中，现有装置存在以下缺点：首先传统三维包装机对圆柱盒包装外观效果差，可见明显封边；传统套标机多盒叠层套标难度大；且两种设备目前没有针对口含烟小盒的码垛理料机构，需人工辅助添加小盒；人工辅助条封质量好但费时费力，增加人力成本。
口含烟小盒多盒一起叠放包条存在标签朝向问题，多盒标签朝向不一致，封条之后外观错落不一，外观感官质量较差，现有技术无法实现标签朝向一致性码垛条盒封装。
因此，针对现有技术不足，有必要开发一种新的口含烟小盒条封装置，以对实现口含烟小盒自动码垛、理标签排列方向，自动完成多盒的条盒封装，实现自动化包装生产。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种口含烟条盒封装装置，采用直角坐标机械手配合视觉检测平台实现小盒自动码垛和标签朝向一致性整理，通过中转模具和循环输送线运送叠放好的口含烟条盒，进行自动套标和热收缩条封。
本发明为解决技术问题所提出的技术方案是：
一种口含烟条盒封装装置，包含一视觉检测平台和一套标封装线，其特征在于：在所述视觉检测平台上设置视觉检测转台、视觉检测装置和推料气缸组件、小盒输送机和直角坐标机械手；所述套标封装线包含有套标机、热收缩炉和循环输送线，在所述循环输送线上还放置有若干个条盒中转模具；
所述视觉检测转台包含一个负压吸附圆盘、转台和空心转轴，所述空心转轴底部通过带轮与伺服电机相连，空心转轴底部另一端与编码器相连，空心转轴底部末端中心孔与一个旋转气动接头相连接，气动接头与负压源头连接，形成负压吸力；
所述视觉检测装置包含一个工业相机镜头和一个光源，通过支架安装在视觉检测转台一侧；
所述推料气缸组件包含一个带有直线轴承导向的气缸，气缸前段安装有推块，推块上面安装有可以随气缸一起运动的活动挡板，气缸支架一侧安装有固定挡板，推料气缸组件安装在输送机一侧；
所述直角坐标机械手可沿X、Z轴水平运动，且Z轴可旋转，Z轴上安装有中空转轴，中空转轴末端安装有吸盘，中空转轴通过气管与负压源连接，为吸盘提供吸力；
所述循环套标输送线上设有分料组件、定位组件、定位夹紧组件，所述定位组件将中转模具定位至输送线固定工位，所述分料组件可有序分离中转模具，使中转模具逐个通过工作工位，所述定位夹紧组件可在套标工位将中转模具定位并对条盒进行定位夹紧，使条盒处于中转模具中心且多盒叠放整齐，以便成功套标；
所述套标机使用现有成熟套标设备，热塑封膜为圆柱形热塑封膜，直径略大于小盒直径；
优选的，所述推料气缸组件检测到小盒输送机输送过来的口含烟小盒，将小盒推送到视觉检测转台上，其推块具有定心作用，将小盒固定在视觉转台负压吸附圆盘中心，负压源工作将小盒吸附在圆盘上，同时视觉检测装置开始工作，转台匀速转动，对口含小盒侧标进行检测，通过图像识别对比，控制伺服电机将小盒按标签图案停留在固定角度位置，空心转轴底部相连的编码器方便信号与视觉检测系统通信，控制伺服电机，侧标不合格的小盒给出剔除信号。
优选的，所述直角坐标机械手接受视觉检测装置发出的控制信号，若是剔除信号，机械手Z轴下降，通过吸盘吸住小盒，提升将小盒搬运至提出点剔除；若是合格信号，机械手将小盒吸起运送至套标封装线上固定码垛位置上方，若中转模具在码垛工位，将小盒放置到中转模具中，通过逐盒码垛，完成小盒条盒的叠放，因每次小盒经视觉检测转台调整标签方向一致，条盒叠放完成后，其标签朝向是整齐一致的。
优选的，所述条盒中转模具为一个底座和四根导向柱形成小盒码垛堆放空间，所述底座为台阶式，圆柱凸台高度为条盒底部热塑封薄膜收缩预留空间，可使得薄膜在底部自由收缩，不被模具限制产生质量缺陷，所述台阶上部圆柱小于台阶底部圆柱，圆柱直径要小于小盒圆柱直径，以使热塑封薄膜向小盒底部面收缩时不被阻挡，收缩面成规则圆截面，美观无褶皱；导向柱高度根据小盒叠放层数而定，导向柱与小盒之间预留间隙，以提高套标成功率。
优选的，所述中转模具经套标循环输送线平稳运送至套标机工位，阻挡组件使中转模具停留在套标工位正中心位置，条盒定位夹紧组件将小盒进行定心整理，然后进行热塑封薄膜自动套标.
优选的，所述中转模具将条盒成功套标后，运送至热收缩炉工位，进炉前，通过条盒定位夹紧组件进行条盒的二次整理定心，然后进行收缩，以保证收缩均匀整齐。
本发明的有益效果是：通过视觉检测装置检测小盒侧标，并通过视觉检测转台对小盒标签朝向进行整理，使得每个小盒按标签图案停留在固定位置，实现了小盒套标前的自动理料，通过直角坐标机械手配合中转模具实现条盒自动码垛和循环输送，通过条盒定位夹紧组件实现条盒在套标工位和热收缩工位的定心夹紧，提高套标成功率和热收缩的整齐性，中转模具台阶设置保证了条盒底部热塑封膜的自由收缩，实现了条盒底部顶部相同的收缩效果；本发明提高了条盒封装的自动化程度同时提高了封装效果，具有较高的实际市场应用价值。
附图说明
图1是本发明条盒装置示意图；
图2是本发明条盒装置布局图；
图3是本发明的视觉检测平台示意图；
图4是本发明的视觉检测平台主视图；
图5是本发明的视觉转台的示意图；
图6是本发明条盒定位夹紧组件示意图；
图7是本发明中转模具示意图；
图8是本发明条盒封装效果示意图对比。
图中：1、视觉检测平台；2、小盒输送机；3、口含烟小盒；
4、推料气缸组件；5、视觉检测转台；6、视觉检测装置；
7、直角坐标机械手；8、中转模具；9、分料组件；10、定位组件；11、循环输送线；12、套标机；13、定位夹紧组件；14、热收缩炉；41、推料气缸；42、直线轴承；43、推块；44、固定挡板；
45、活动挡板；51、空心转轴；52、转轴轴承座；53、带轮；
54、伺服电机；55、编码器；56、编码器轴承座；57、挡块；
58、负压吸附圆盘；59、转台；61、光源；62、视觉镜头；
63、视觉支架；71、负压吸盘；72、Z轴；73、X轴；81、模具底座；82、模具导向轴；131、夹紧定位块；132、夹紧气缸；
133、夹紧块安装板；134、模具定位挡块；135、定位气缸。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明做进一步说明。
实施实例一：
如图1-7所示：一种口含烟条盒封装装置，包含一个视觉检测平台和一条套标封装线，在视觉检测平台1上设置视觉检测转台5、视觉检测装置6、推料气缸组件4、小盒输送机2和直角坐标机械手7，所述套标封装线包含有套标机12、热收缩炉14和循环输送线11，循环输送线上还放置有若干个条盒中转模具8，定位组件10安装在循环输送线靠检测平台端，其上方为直角坐标机械手7的码垛工位，定位组件旁边安装有分料组件9，用来使得中转模具8逐个有序进入码垛工位；
推料气缸组件4包括一个推料气缸41和推块43，直线轴承42用来导向，活动挡板45装在推块上，用来阻挡小盒，固定挡板44用来阻挡小盒掉落；
视觉检测转台5包括一个可旋转的转台59，转台59上设有负压吸附圆盘58，转台59一侧安装有小盒定位作用的挡块57，转台59安装在空心转轴51上，空心转轴51可绕转轴轴承座52旋转，空心转轴51底端装有带轮53，通过伺服电机54带动旋转，编码器55通过一个短轴可绕编码器轴承座56旋转，与空心转轴51通过同步带连接，可实现与空心转轴51同步转动；
视觉检测装置6，包含一个视觉镜头62，光源61，视觉支架63，安装在视觉检测转台5的一侧；
中转模具8由模具底座81和模具导向轴82组成；
套标封装线由循环输送线11、套标机12和热收缩炉14组成，循环输送线上设有分料组件9,、定位组件10和定位夹紧组件13，中转模具8放置在循环输送线11上；
定位夹紧组件13由对称布置在循环输送线两侧的夹紧定位块131，两个夹紧气缸132、夹紧块安装板133、模具定位挡块134、定位气缸135构成，定位气缸135带动模具定位挡块134实现中转模具8的阻挡定位，夹紧气缸132带动夹紧定位块131实现条盒的夹紧定心；
本发明的工作原理及工作过程如下：
如图3-4所示，贴标完成后的口含烟小盒3经小盒输送机2输送至推料工位，推料气缸组件4上的固定挡板44阻挡小盒跑过，检测到小盒进入推料工位后，推料气缸41带动推块43将小盒推送到视觉检测转台5上，同时活动挡板45随推块43一起推出，防止下一个小盒进入推料工位，直线轴承42配合导向轴起到导向作用，推块43是V型的，配合视觉检测转台5上的挡块57，具有定心导向作用，使小盒处于视觉检测转台5的负压吸附圆盘58的中心上；
如图5所示，小盒进入视觉检测转台5上的负压吸附圆盘58上，空心转轴51的中空通气道通过旋转接头连接负压源，控制吸力开启，使小盒牢固的吸附在圆盘上，视觉检测装置6开始工作，开启视觉检测，同时空心转轴51通过伺服电机54带动匀速旋转，以便视觉镜头62对小盒侧标进行拍照检测，旋转同时与空心转轴51同步转动的编码器55将转动角度位置信号传递给视觉系统，视觉系统通过图像识别和检测，控制伺服电机54将小盒按照图案位置方向停留在固定位置角度，这样每次小盒进入视觉检测转台5均经过检测和角度位置调整，使其标签方向一致；
如图2、图4所示，经口含烟小盒视觉检测转台5配合视觉检测装置6检测完成和标签朝向调整后，直角坐标机械手7开始码垛，其Z轴72末端装有负压吸盘71，Z轴负压吸盘71位于视觉检测转台5的正上方，Z轴72下降将小盒吸起，然后配合X轴73将小盒水平移送至循环输送线11上的定位组件10的正上方，循环输送线11经分料组件9(带有挡片的分料气缸)将中转模具8运送至码垛工位，定位组件10的气缸推块将中转模具8定位在固定的码垛工位，直角坐标机械手7将小盒放置在中转模具8的模具底座81上，然后返回工作原点(位于视觉检测转台的正上方)，等待下一个小盒到来和检测标签方向整理，进行循环码垛，直至条盒组装完毕，通过直角坐标机械手7可将经视觉检测转台5整理好标签方向的小盒准确移动至中转模具8中，由于机械手水平和垂直移送，小盒不会偏转，能够实现标签朝向一致性码垛，小盒标签朝向一致性叠放示意图见图8(b)所示；
如图7所示，中转模具8包含一个模具底座81和若干跟导向轴82(通常为4根)组成小盒叠放空间，模具底座81为台阶式，导向轴82安装在模具底座81上，小圆柱凸台高度为热收缩炉中的热塑封套筒薄膜在条盒底部的收缩量，小圆柱的直径小于口含烟小盒外圆直径，使得热收缩炉中的热塑封套筒薄膜热收缩时自由收缩，不会被底座圆面阻挡；
如图2、图6所示，码垛完成的中转模具8经由循环输送线11运送至套标工位，定位夹紧组件13中的模具定位挡块134在定位气缸135的作用下伸出，将中转模具8定位在套标机12中心导柱的正下方，输送线两侧对称布置的夹紧定位块131动作将条盒夹紧，并定心到中转模具8中心，矫正由于输送导致的小盒叠放位置偏移，使得条盒之间的小盒整齐叠放，以满足套标的精度要求，矫正完成后，热收缩炉中的热塑封套筒薄膜自动套下，模具定位挡块134收回，中转模具8继续输送至收缩封装工位，进入热收缩炉14前，中转模具8和条盒在经过定位夹紧组件13的二次条盒矫正，条盒经过热收缩炉14进行收缩条封，产品条封完成后，取出条盒成品后，中转模具8回到码垛工位前，进行循环使用。
本装置实现了口含烟小盒的标签朝向一致性叠放自动码垛，采用中转模具实现了多个圆柱小盒叠放的条盒自动循环套标和热收缩封装，避免人工小盒叠放和调整方向，降低了劳动强度，提高自动化水平。
Claims (1)
1.一种口含烟条盒封装装置，包含一视觉检测平台和一套标封装线，其特征在于：在所述视觉检测平台上设置视觉检测转台、视觉检测装置和推料气缸组件、小盒输送机和直角坐标机械手；所述套标封装线包含有套标机、热收缩炉和循环输送线，在所述循环输送线上还放置有若干个中转模具；
所述视觉检测转台包含一个负压吸附圆盘、转台和空心转轴，所述空心转轴底部通过带轮与伺服电机相连，空心转轴底部另一端与编码器相连，空心转轴底部末端中心孔与一个旋转气动接头相连接，气动接头与负压源头连接，形成负压吸力；
所述视觉检测装置包含一个工业相机镜头和一个光源，通过支架安装在视觉检测转台一侧；
所述推料气缸组件包含一个带有直线轴承导向的气缸，气缸前段安装有推块，推块上面安装有可以随气缸一起运动的活动挡板，气缸支架一侧安装有固定挡板，推料气缸组件安装在输送机一侧；
所述直角坐标机械手可沿X、Z轴水平运动，Z轴上安装有中空转轴，中空转轴末端安装有吸盘，中空转轴通过气管与负压源连接，为吸盘提供吸力；
所述循环输送线上设有分料组件、定位组件、定位夹紧组件，所述定位组件将中转模具定位至输送线固定工位，所述分料组件可有序分离中转模具，使中转模具逐个通过工作工位，所述定位夹紧组件可在套标工位将中转模具定位并对条盒进行定位夹紧，使条盒处于中转模具中心且多盒叠放整齐，以便成功套标；
所述套标机使用现有成熟套标设备，热塑封膜为圆柱形热塑封膜，直径略大于小盒直径；
所述推料气缸组件检测到小盒输送机输送过来的口含烟小盒，能够将小盒推送到视觉检测转台上，推块将小盒固定在视觉转台负压吸附圆盘中心，负压源工作将小盒吸附在圆盘上；同时能够触发视觉检测装置开始工作，转台匀速转动，对口含小盒侧标进行检测，空心转轴底部相连的编码器通过信号与视觉检测系统通信，控制伺服电机工作；
所述直角坐标机械手能够接受视觉检测装置发出的控制信号，并根据控制信号控制小盒动作；
所述中转模具为一个底座和四根导向柱形成的小盒码垛堆放空间，所述底座为台阶式；
套标循环输送线能够将所述中转模具经运送至套标机工位，阻挡组件使中转模具停留在套标工位正中心位置，条盒定位夹紧组件能够将小盒进行定心整理，然后进行热塑封薄膜自动套标；
所述中转模具能够将套标后的条盒运送至热收缩炉工位，条盒定位夹紧组件能够对条盒进行二次定心整理。
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