CN108611448A - 一种视觉双臂油边机 - Google Patents

Abstract

一种视觉双臂油边机，包括供料机构、定位机构、油边机构、烘干机构、来回于上述机构之间的皮料输送系统。所述定位机构包括透明的定位平面、位于定位平面上方的摄像装置、位于定位平面下方的光源、与摄像装置连接的控制系统，控制系统与油边机构连接。摄像装置对皮料进行取像，控制系统根据皮料图像的轮廓确定油边机构的行走路径，使油边机构能够高效而准确地适应各种形状的皮料。

Description

一种视觉双臂油边机

技术领域

本发明涉及皮料加工技术领域，具体涉及油边设备。

背景技术

在皮料加工过程中，由于皮料经过裁切后的边缘较为粗糙，如不经过处理必定影响产品美观。因此，在皮料制成成品前需要对裁切后的皮料边缘进行上油处理。上油完成后，烘干设备对皮料进行烘干。

由于皮料的轮廓各异，在油边之前，需要对皮料进行定位，定位后的皮料轮廓与油边机构油边时的行走路径吻合，如此，方能顺利地完成皮料的油边。

发明内容

本发明所解决的技术问题：使油边机构对皮料油边时的行走路径与形状各异的皮料轮廓吻合。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种视觉双臂油边机，包括供料机构、油边机构、来回于供料机构和油边机构之间的皮料输送系统；供料机构的旁侧设有皮料定位机构，皮料输送系统将供料机构上的皮料纵向输送至皮料定位机构，再纵向输送至油边机构；所述皮料定位机构包括定位平面、位于定位平面上方的摄像装置、与摄像装置连接的控制系统，控制系统与油边机构连接。

按上述技术方案，皮料被输送至皮料定位机构的定位平面上，摄像装置对皮料进行取像，皮料的图像传输至控制系统，控制系统取皮料图像的轮廓，并将该轮廓设为油边机构的行走路径，控制系统按该行走路径控制油边机构的动作，使油边机构对皮料进行油边时，按所述行走路径动作，对皮料的边缘进行油边。

作为一种改进，所述定位平面透明，定位平面的下方设有向上照射的光源。光源向上照射的区域大于皮料的面积，摄像装置取像的范围小于光源的照射区域。皮料放置在定位平面上，摄像装置获取的图像是因皮料遮挡光源而形成的阴影区域，便于摄像装置获取鲜明的皮料图像。

本发明所述的油边机，能够自动地根据皮料的形状设定油边机构的行走路径，使油边机构能够高效而准确地适应各种形状的皮料。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种视觉双臂油边机的示意图；

图2为皮料油边系统01的俯视图；

图3为皮料油边系统01的立体图；

图4为皮料油边系统01另一视角的立体图；

图5为供料机构10的示意图；

图6为第一皮料输送机构40的示意图；

图7为左臂输送机构50的示意图；

图8为油边机构20的示意图；

图9为烘干机构60的示意图；

图10为烘干机构60另一视角的示意图；

图11为图9中烘干机构60隐藏顶部壳体后的示意图；

图12为图10中烘干机构60隐藏顶部壳体后的示意图；

图13为图11或图12中传动链62的示意图；

图14为图13中传动链62另一视角的示意图；

图15为图13中A处放大图；

图16为图14中B处放大图。

图中符号说明：

01、皮料油边系统；

10、供料机构；11、供料子机构；12、供料机构驱动装置；13、供料机构的底板；131、横向皮料定位滑槽；132、纵向皮料定位滑槽；14、供料升降板；141、横向皮料定位槽；142、纵向皮料定位槽；151、皮料横向定位杆；152、皮料纵向定位杆；153、固定式纵向定位杆；16、供料导向杆；17、丝杆；170、丝杆电机；

20、油边机构；21、油边横向驱动装置；210、油边横向驱动装置中的丝杆；22、油边纵向驱动装置；220、油边纵向驱动装置中的丝杆；23、油边模块；24、油边旋转电机；240、安装在油边旋转电机轴上的带轮；25、油边旋转轴；250、安装在油边旋转轴上的带轮；26、油边旋转板；

30、皮料定位机构；31、定位平面；32、摄像装置；

40、第一皮料输送机构；41、皮料输送气缸；42、皮料纵向移动座；44、皮料吸附模块；45、皮料吸附模块上的真空吸嘴；46、驱动升降式丝杆机构中丝杆旋转的电机；

50、左臂输送机构；500、右臂输送机构；51、皮料纵向驱动机构；52、皮料升降驱动机构；53、皮料吸附单元；530、皮料吸附单元上的真空吸嘴；54、纵向导轨；55、皮料纵向移动座；56、同步带机构的带轮；

60、烘干机构；61、烤箱腔体；62、传动链；63、皮料夹；631、固定夹；632、活动夹；64、第一皮料夹打开装置；641、第一气缸；642、连杆；643、翘动件；65、第二皮料夹打开装置；651、第二气缸；652、推杆；66、传动链驱动电机；67、输送带；68、皮料下落导向滑板；69、接料板。

具体实施方式

如图1，一种视觉双臂油边机，包括皮料油边系统01和烘干机构60。

结合图2至图4，所述皮料油边系统01包括供料机构10、油边机构20、来回于供料机构和油边机构之间的皮料输送系统。

如图5，所述供料机构10包括两个横向相邻设置的供料子机构11，供料机构安装在供料机构驱动装置12上，供料机构驱动装置驱动供料机构横向移动。

供料机构的第一供料子机构上下叠放皮料，在供料机构驱动装置的驱动下，第一供料子机构来到皮料输送系统的下方，皮料输送系统将第一供料子机构中的皮料纵向输送至油边机构处，油边机构对皮料边缘进行油边。第一供料子机构中的皮料被所述皮料输送系统取用完毕后，供料机构驱动装置驱动所述供料机构横向移动，其中的第二供料子机构来到皮料输送系统的下方，皮料输送系统将其上的皮料向油边机构输送。同时，待油边的皮料叠加在第一供料子机构上，待第二供料子机构上的皮料取用完毕后，供料机构驱动装置驱动所述供料机构横向移动，第一供料子机构来到皮料输送系统的下方，如此反复，保证供料机构不间断地供给待油边的皮料，提高皮料油边的效率。

关于供料机构10，供料机构的底板13与供料机构驱动装置12连接；供料机构的底板上设有滑块，视觉双臂油边机的工作台上设有供料机构横向滑轨，所述滑块与所述供料机构横向滑轨配合，所述供料机构驱动装置12优选直线伸缩气缸。

关于供料机构10，每一供料子机构11包括安装在供料机构底板上的供料丝杆模块、安装在供料丝杆模块上的供料升降板14；供料机构底板13上设有供料导向杆16，供料升降板14上设有与供料导向杆配合的供料导向套。

关于供料机构10，供料丝杆模块中的丝杆17与供料升降板14螺接，所述丝杆与丝杆电机170连接。

关于供料机构10，供料升降板14上开设若干横向皮料定位槽141、纵向皮料定位槽142，横向皮料定位槽和纵向皮料定位槽均呈条形状；供料机构的底板上开设若干横向皮料定位滑槽131、纵向皮料定位滑槽132；横向皮料定位槽中活动插设有皮料横向定位杆151，皮料横向定位杆的底端滑动配合在所述皮料横向定位杆所在的横向皮料定位槽正下方的横向皮料定位滑槽中；纵向皮料定位槽中活动插设有皮料纵向定位杆152，皮料纵向定位杆的底端滑动配合在所述皮料纵向定位杆所在的纵向皮料定位槽正下方的纵向皮料定位滑槽中；若干皮料横向定位杆分布在皮料纵向定位杆的两侧。

关于供料机构10，供料机构底板上设有固定式纵向定位杆153，放置在供料升降板上的皮料的前后左右分别被固定式纵向定位杆、皮料纵向定位杆、皮料纵向定位杆左侧的皮料横向定位杆、皮料纵向定位杆右侧的皮料横向定位杆定位。

按上述供料机构的设计，任一供料子机构的工作原理如下：供料升降板设有导向套，供料机构底板上设有与导向套配合的导向杆，在导向套和导向杆的配合下，供料丝杆模块中丝杆的旋转运动转变为供料升降板的直线升降运动，皮料叠放在供料升降板上；所述皮料横向定位杆对皮料进行横向定位，皮料纵向定位杆和固定式纵向定位杆对皮料进行纵向定位，皮料横向定位杆可在横向皮料定位滑槽中移动，皮料纵向定位杆可在纵向皮料定位滑槽中移动，以适应尺寸各异的皮料。其中，供料机构底板上设有横向滑轨，若干所述固定式纵向定位杆滑动配合在所述横向滑轨上，如此，相邻两个固定式纵向定位杆之间的间距可调。其中，驱动供料丝杆模块中丝杆旋转的电机安装在供料机构底板的底部。

结合图2至图4，供料机构10的旁侧设有皮料定位机构30；皮料输送系统将供料机构上的皮料纵向输送至皮料定位机构，再纵向输送至油边机构20。

所述皮料定位机构30包括定位平面31、位于定位平面上方的摄像装置32、与摄像装置连接的控制系统，控制系统与油边机构连接。所述定位平面31透明，定位平面的下方设有向上照射的光源。

结合图7、图8，所述油边机构20包括油边横向驱动装置21、设置在油边横向驱动装置上的油边纵向驱动装置22、设置在油边纵向驱动装置上的油边模块23。所述油边横向驱动装置和所述油边纵向驱动装置均为丝杆机构。

关于油边机构20，所述油边模块包括油边旋转电机24、与油边旋转电机通过传动带连接的油边旋转轴25、安装在油边旋转轴上的油边旋转板26、安装在油边旋转板上的供油装置、安装在油边旋转板上且与所述供油装置连接的油边头。

按上述油边机构的设计，皮料定位机构30的控制系统与油边纵向驱动装置、油边横向驱动装置连接，在所述控制系统的控制下，油边纵向驱动装置、油边横向驱动装置驱动油边头纵向、横向移动，油边头按预定的行走路径移动，油边旋转电机驱动油边头旋转，供油装置向油边头供给油液，所述油边头对皮料边缘进行油边。

烘干机构60设置在油边机构20的旁侧。所述烘干机构60为双层旋转烤箱。

结合图9至图16，所述双层旋转烤箱包括设有热源的烤箱腔体61、设置在烤箱腔体内作环形循环的传动链62、设置在烤箱腔体底部的输送带；所述传动链上安装有皮料夹63，安装传动链的机架上设有第一皮料夹打开装置64和第二皮料夹打开装置65，第一皮料夹打开装置位于传动链的首端，第二皮料夹打开装置位于传动链的尾端。

上述双层旋转烤箱，所述皮料夹63包括固定安装在传动链62上的固定夹631、与所述固定夹铰接的活动夹632，固定夹与活动夹的铰接处设有扭簧。所述第一皮料夹打开装置64包括安装在传动链机架上的第一气缸641、铰接在第一气缸体上的连杆642、与所述连杆铰接的翘动件643，翘动件的尾端与第一气缸的活塞杆铰接，翘动件的首端作用于皮料夹的活动夹而打开皮料夹。所述第二皮料夹打开装置65包括安装在传动链机架上的第二气缸651、安装在第二气缸活塞上的推杆652，推杆作用于所述活动夹而打开皮料夹。所述第一气缸竖直设置，所述第二气缸水平设置。

按上述双层旋转烤箱的设计，皮料输送系统将皮料平移至传动链的首端处，竖直设置的第一气缸的活塞杆动作，驱动所述翘动件翘动，翘动件的首端上翘而作用于皮料夹的活动夹，皮料夹被打开，此时，被打开的皮料夹处水平位置，固定夹位于上方，活动夹位于下方，打开的皮料夹接收平移来的皮料，第一气缸复位，皮料夹在扭簧的作用下复位，夹持皮料。传动链将皮料输送至其尾端，夹持皮料的皮料夹处于竖直位置，固定夹位于右侧，活动夹位于左侧，水平设置的第二气缸的活塞动作，驱动推杆水平移动，推杆作用于活动夹而打开皮料夹，皮料在重力作用下而落至输送带上，输送带将其输出烤箱腔体。

结合图2至图4，所述皮料输送系统包括第一皮料输送机构40和第二皮料输送机构；第一皮料输送机构在供料机构10和皮料定位机构30之间移动；第二皮料输送机构在皮料定位机构、油边机构20和烘干机构60之间移动。

如图6，所述第一皮料输送机构40包括安装在视觉双臂油边机机架上的皮料输送气缸41、安装在皮料输送气缸活塞杆上的皮料纵向移动座42、安装在皮料纵向移动座上的升降式丝杆机构、安装在升降式丝杆机构上的皮料吸附模块44，皮料吸附模块上设有真空吸嘴45。皮料纵向移动座上设有升降滑轨，皮料吸附模块44滑动安装在所述升降滑轨上。

结合图2至图4，所述第二皮料输送机构为双臂输送机构；双臂输送机构包括位于油边机构左侧的左臂输送机构50和位于油边机构右侧的右臂输送机构500；左臂输送机构和右臂输送机构相向设置。

如图7，左臂输送机构和右臂输送机构均包括皮料纵向驱动机构51、安装在皮料纵向驱动机构上的皮料升降驱动机构52、安装在皮料升降驱动机构上的皮料吸附单元53。其中，皮料纵向驱动机构51包括安装在视觉双臂油边机机架上的同步带机构和纵向导轨54、滑动配合在纵向导轨上的皮料纵向移动座55，皮料纵向移动座与同步带机构中的同步带连接。所述皮料升降驱动机构52为丝杆机构。所述皮料吸附单元53安装在由丝杆机构驱动升降的升降板块上，皮料吸附单元的底部设有用于吸附皮料的真空吸嘴。

按上述第二皮料输送机构的设计，左臂输送机构从皮料定位机构上吸附皮料，依次将皮料移送至油边机构、烘干机构；同理，右臂输送机构从皮料定位机构上吸附皮料，依次将皮料移送至油边机构、烘干机构；当左臂输送机构将皮料移送至油边机构处油边时，右臂输送机构将皮料移送至烘干机构，再返回至皮料定位机构获取下一皮料。左臂输送机构和右臂输送机构交错动作，提高皮料油边、烘干的效率。

实际操作中，本发明所述一种视觉双臂油边机的工作流程如下：

第一，供料机构10的第一供料子机构和第二供料子机构分别叠放皮料，其中一供料子机构处于供料位置，当其上的皮料被取用完毕后，供料机构驱动装置12驱动另一供料子机构移动至供料位置。任一供料子机构，在供料丝杆模块的驱动下，供料升降板14抬升其上的皮料，其节奏为：供料升降板14上一叠皮料，最上方皮料被移走，供料升降板上升一个皮料厚度的高度。

第二，第一皮料输送机构40的皮料吸附模块44吸附皮料并将其输送至皮料定位机构30，皮料被放置在透明的定位平面31上。

第三，左臂输送机构50或右臂输送机构500的皮料吸附单元53下行至定位平面31并吸附皮料，之后，皮料吸附单元53暂停，摄像装置32对皮料进行取像，取像完成后，皮料吸附单元53将皮料上升，使其脱离定位平面31，再将其输送至油边机构20。其中，所述摄像装置可以安装在皮料吸附单元53上，在皮料吸附单元53吸附固定皮料的刹那，摄像装置获取皮料的图像，可提高皮料轮廓与油边头行走路径的吻合程度。或者，所述摄像装置32安装在油边机机架的顶部，位于定位平面31的正上方，在第一皮料输送机构40离开定位平面31的上方，且左臂输送机构50或右臂输送机构500的皮料吸附单元53未来到定位平面31的上方时，所述摄像装置对皮料进行取像。

第四，控制系统根据摄像装置输送来的皮料图像进行处理，将皮料的轮廓作为油边机构20的行走路径。

第五，控制系统按设定的行走路径控制油边横向驱动装置21和油边纵向驱动装置22，驱动油边头沿皮料边缘进行油边。

第六，左臂输送机构50或右臂输送机构500将已油边的皮料继续纵向输送至烘干机构60。左臂输送机构或右臂输送机构的皮料吸附单元53将吸附的皮料从油边机构20处移送至双层旋转烤箱的首端，第一皮料夹打开装置64打开传动链62上的皮料夹63，皮料夹夹持所述皮料吸附单元上的皮料，皮料吸附单元53释放皮料，传动链及其上的皮料夹将皮料输送至烤箱腔体内，烤箱腔体内的热源发热，烘烤皮料。

第七，被皮料夹63夹持的皮料至传动链62尾端时，第二皮料夹打开装置65打开传动链上的皮料夹，被皮料夹夹持的皮料在重力作用下下落至输送带67，输送带将其输送至烤箱腔体的首端，传动链的首端与烤箱腔体的首端为同一端。所述皮料下落在输送带首端下方的接料板69上。

第八，右臂输送机构500与左臂输送机构50所行路径及所完成的动作相同，右臂输送机构500与左臂输送机构50错位工作，例如，左臂输送机构50在油边机构20处时，右臂输送机构500在烘干机构60处。

将上述皮料的轮廓作为油边机构20的行走路径的方法可以为以下内容：

第一，摄像装置32通过摄像机获取位于定位平面31上皮料的图像；

第二，控制系统从图像中识别出皮料的轮廓，并与控制系统内存储的图案进行对比，若控制系统的内存中存储有皮料的轮廓图案，则可以作用于油边机构20执行油边动作指令；若控制系统的内存中未存储有皮料的轮廓图案，则可以先将获取的轮廓图案存储到控制系统的内存中，然后依据指令自动生成程序，将轮廓图案的线条转换为油边路径执行动作指令并存储指令；

第三，控制系统根据内部储存的路径或在第二步骤中新转换成的指令选择油边路径；

第四，控制系统控制油边机构20，使其油边头沿油边路径对皮料的边缘进行油边。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种视觉双臂油边机，包括供料机构(10)、油边机构(20)、来回于供料机构和油边机构之间的皮料输送系统；其特征在于：供料机构(10)的旁侧设有皮料定位机构(30)，皮料输送系统将供料机构上的皮料纵向输送至皮料定位机构，再纵向输送至油边机构(20)；

所述皮料定位机构包括定位平面(31)、位于定位平面上方的摄像装置(32)、与摄像装置连接的控制系统，控制系统与油边机构连接。

2.如权利要求1所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：所述定位平面(31)透明，定位平面的下方设有向上照射的光源。

3.如权利要求1所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：所述供料机构包括两个横向相邻设置的供料子机构(11)，供料机构安装在供料机构驱动装置(12)上，供料机构驱动装置驱动供料机构横向移动。

4.如权利要求3所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：供料机构(10)的底板(13)与供料机构驱动装置(12)连接；

每一供料子机构(11)包括安装在供料机构底板上的供料丝杆模块、安装在供料丝杆模块上的供料升降板(14)；

供料升降板上开设若干横向皮料定位槽(141)、纵向皮料定位槽(142)，横向皮料定位槽和纵向皮料定位槽均呈条形状；供料机构的底板上开设若干横向皮料定位滑槽(131)、纵向皮料定位滑槽(132)；横向皮料定位槽中活动插设有皮料横向定位杆(151)，皮料横向定位杆的底端滑动配合在所述皮料横向定位杆所在的横向皮料定位槽正下方的横向皮料定位滑槽中；纵向皮料定位槽中活动插设有皮料纵向定位杆(152)，皮料纵向定位杆的底端滑动配合在所述皮料纵向定位杆所在的纵向皮料定位槽正下方的纵向皮料定位滑槽中；若干皮料横向定位杆分布在皮料纵向定位杆的两侧；

供料机构底板上设有固定式纵向定位杆(153)，放置在供料升降板上的皮料的前后左右分别被固定式纵向定位杆、皮料纵向定位杆、皮料纵向定位杆左侧的皮料横向定位杆、皮料纵向定位杆右侧的皮料横向定位杆定位。

5.如权利要求1所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：所述皮料输送系统包括第一皮料输送机构(40)和第二皮料输送机构；

第一皮料输送机构在供料机构(10)和皮料定位机构(30)之间移动；

第二皮料输送机构在皮料定位机构和油边机构(20)之间移动。

6.如权利要求1所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：所述油边机构(20)包括油边横向驱动装置(21)、设置在油边横向驱动装置上的油边纵向驱动装置(22)、设置在油边纵向驱动装置上的油边模块(23)；

所述油边模块包括油边旋转电机、与油边旋转电机通过传动带连接的油边旋转轴、安装在油边旋转轴上的油边旋转板、安装在油边旋转板上的供油装置、安装在油边旋转板上且与所述供油装置连接的油边头。

7.如权利要求5所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：油边机构(20)的旁侧设有烘干机构(60)；

所述第二皮料输送机构为双臂输送机构；双臂输送机构包括位于油边机构左侧的左臂输送机构(50)和位于油边机构右侧的右臂输送机构(500)；左臂输送机构和右臂输送机构相向设置，左臂输送机构和右臂输送机构均包括皮料纵向驱动机构(51)、安装在皮料纵向驱动机构上的皮料升降驱动机构(52)、安装在皮料升降驱动机构上的皮料吸附单元(53)；

烘干机构(60)、油边机构(20)、皮料定位机构(30)、双臂输送机构的皮料吸附单元(53)纵向排列。

8.如权利要求7所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：所述烘干机构(60)为双层旋转烤箱；

所述双层旋转烤箱包括设有热源的烤箱腔体(61)、设置在烤箱腔体内作环形循环的传动链(62)、设置在烤箱腔体底部的输送带；

所述传动链上安装有皮料夹(63)，安装传动链的机架上设有第一皮料夹打开装置(64)和第二皮料夹打开装置(65)，第一皮料夹打开装置位于传动链的首端，第二皮料夹打开装置位于传动链的尾端。

9.如权利要求8所述的一种视觉双臂油边机，其特征在于：所述皮料夹(63)包括固定安装在传动链(62)上的固定夹(631)、与所述固定夹铰接的活动夹(632)，固定夹与活动夹的铰接处设有扭簧；

所述第一皮料夹打开装置(64)包括安装在传动链机架上的第一气缸(641)、铰接在第一气缸体上的连杆(642)、与所述连杆铰接的翘动件(643)，翘动件的尾端与第一气缸的活塞杆铰接，翘动件的首端作用于皮料夹的活动夹而打开皮料夹；

所述第二皮料夹打开装置(65)包括安装在传动链机架上的第二气缸(651)、安装在第二气缸活塞上的推杆(652)，推杆作用于所述活动夹而打开皮料夹；

所述第一气缸竖直设置，所述第二气缸水平设置。