CN108891652A - 盒装字母饼干的装料生产线以及字母饼干的装盒方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盒装字母饼干的装料生产线以及字母饼干的装盒方法。本发明专利通过视觉传感器和抓料机器人配合抓取饼干输送线上的27个字母饼干，视觉传感器准确地识别饼干输送线上的字母饼干同时获取字母饼干的ID信息和位置信息，并将上述信息发送给抓料机器人，抓料机器人抓取字母饼干并将其放入一托盒的饼干空位内，直至托盒的内饼干空位放满27个字母饼干，然后将上述托盒输送走，本发明完成了27个字母饼干的分料、拣料、装料等操作，从而提高了饼干生产线的生产效率和自动化程度，减少劳动用工量，同时保证每一个输送出的托盒都放齐了27个字母饼干。

Description

盒装字母饼干的装料生产线以及字母饼干的装盒方法

技术领域

本发明涉及饼干的生产包装的技术领域，尤其是一种盒装字母饼干的装料生产线以及字母饼干的装盒方法。

背景技术

饼干生产企业中，现有技术的饼干生产线，由于其中有一部分工序的工作是由工人进行手工操作完成的，所以现有技术的饼干生产线需要较多的操作工人，例如，现有技术的饼干分装工作是由工人进行手工操作完成的：由饼干自动化生产线生产出来的饼干通过皮带输送到分装车间，工人从皮带上把饼干转放到纸箱内，饼干分装工人再用手将纸箱内的饼干分放在每个器塑（装饼干的容器）中，再将装了饼干的器塑放入包装机进行包装。目前，饼干生产企业针对儿童更倾向于生产功能多样的益智型饼干，例如字母饼干，字母饼干既能食用又能玩乐且能学习益智，深受儿童父母的青睐，但是字母饼干具有A-Z等26个字母，导致字母饼干的种类增多，分拣装料难度十分大。目前饼干生产企业都是通过工人手动完成字母饼干分装工作，品种繁多的字母饼干，导致工人的分装效率低，另外，要完成字母饼干分装工作，需要工人的数量较多，对应需要的厂房面积也较大，饼干的生产成本也较高。

此外，由于每个工人的操作技能不一样，分装在器塑中的饼干数量就不一致，有多有少，这就不符合分装饼干数量相等的要求；工人用手完成饼干分装工作，用食品生产的卫生标准来衡量，也存在一定的卫生问题；所以，现有技术的饼干生产线，其产品质量得不到保证，生产效率很难提高，机械化和自动化的程度不高。

为了提高饼干生产的工作效率，减少劳动用工量，使产品质量得到保证，符合食品生产的卫生标准，实现饼干生产的机械化和自动化，降低饼干的生产成本，提高饼干生产企业的经济效益，人们迫切希望一种全自动饼干生产线问世。

发明内容

本发明的目的是针对目前字母饼干的品种繁多，工人分料、拣料、装料难度大导致饼干生产线的生产效率低、自动化程度低的不足，而提供了一种结构合理、生产效率高、自动化程度高、能自动识别字母饼干、自动分料、拣料、装料的盒装字母饼干的装料生产线。

本发明的目的是这样实现的：

一种盒装字母饼干的装料生产线，包括控制装置、托盒输送线、饼干输送线、至少两个抓料机器人以及包装机；

所述控制装置，用于控制整条装料生产线运转和停止；

所述饼干输送线，用于成排成排地输送字母饼干，饼干输送线是与辊印机的出料口连接，辊印机将制作好的字母饼干按一定的规则成排输送到饼干输送线上，在输送过程字母饼干中会进入到烤炉内烘干，经烤炉烘干后的字母饼干被饼干输送线输送给抓料机器人。

所述托盒输送线，位于饼干输送线旁，与饼干输送线1并排设置，用于输送托盒，所述托盒上设有呈九宫格状的九个饼干空位，一个饼干空位可层叠放置3块字母饼干，因此托盒可层叠放置27块字母饼干。

所述视觉传感器，与抓料机器人通信连接，通过字母饼干上的英文字母图案识别字母饼干并获取字母饼干的ID信息和位置信息，并将上述信息发送给抓料机器人。

所述抓料机器人，抓料机器人与抓料机器人之间通信连接，安装在饼干输送线上，用于抓取字母饼干，抓料机器人的抓料手臂上依次设有九个吸盘，九个吸盘呈一字状排列设置，因此可一次性同时抓取9块字母饼干，三次便可抓取27块字母饼干，从而将对应A-Z的26个英文字母以及一个符号＠的27块字母饼干放入至一托盒内，从而放满托盒内的所有饼干空位。

所述包装机，用于包装放满27块字母饼干的托盒。

所述抓料机器人均包括机座、摆臂、旋转电机、升降气缸以及抓料手臂，摆臂水平转动设置在机座上，抓料手臂设于升降气缸的气缸杆上，升降气缸设于摆臂的外端上，所述摆臂是由旋转电机驱动旋转，升降气缸驱动抓料手臂升降，从而使得抓料手臂能够来回摆动到托盒输送线和饼干输送线上，实现抓料和装料。

本发明的目的是针对目前字母饼干的品种繁多，工人分料、拣料、装料难度大导致饼干生产线的生产效率低、自动化程度低的不足，而提供了一种结构合理、生产效率高、自动化程度高、能自动识别字母饼干、自动分料、拣料、装料的盒装字母饼干的装盒方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种盒装字母饼干的装盒方法，包括以下步骤：步骤一，饼干输送线成排成排地往抓料机器人方向输送字母饼干，托盒输送线往抓料机器人方向输送托盒，当托盒输送到抓料机器人的工作区域时，托盒输送线便停止输送托盒；以便抓料机器人放字母饼干，步骤二，视觉传感器对饼干输送线上的每一排字母饼干进行识别（视觉传感器通过字母饼干上的英文字母图案识别字母饼干），从而获得每块字母饼干的ID信息和位置信息，并将获得的信息传送给抓料机器人，抓料机器人得到上述信息后会判断此排字母饼干的ID信息是否与托盒上的饼干空位的ID信息相同；步骤三，如果ID信息相同，当这一排字母饼干到达抓料机器人的工作区域时，抓料机器人会对此排字母饼干进行抓取，然后将这一排字母饼干放入托盒对应ID信息的饼干空位中；步骤四，如果ID信息不相同，抓料机器人则先跳过此排字母饼干，视觉传感器继续识别下一排字母饼干，抓料机器人继续判断下一排字母饼干的ID信息，待托盒所欠缺的字母饼干出现时，抓料机器人抓取对应的字母饼干并将字母饼干放入托盒中对应的饼干空位内，步骤五，直至托盒上的所有饼干空位都放满字母饼干，托盒输送线才将放满27块字母饼干的托盒输送走。步骤六，托盒输送线将放满27块字母饼干的托盒输送给包装机，由包装机进行包装。

本发明方法还可以作以下进一步改进。

具体的是，步骤二中，由于辊印机每次输出每一排字母饼干都是很有规律的，因此视觉传感器只要识别到每一排字母饼干中的其中一个字母饼干的ID信息和位置信息就能获得整排字母饼干的的ID信息和位置信息，抓料机器人得到上述信息后会判断此排字母饼干中某一块字母饼干的ID信息是否与托盒上的饼干空位的ID信息相同；若ID信息相同，则将这一排字母饼干都抓取。当然，优选地，视觉传感器能识别到每一排字母饼干中的全部字母饼干的ID信息，从而解决后期，抓料手臂需要单独识别并抓取某一字母饼干，以补充托盒中缺少的字母饼干。

优选的是，在步骤三中，所述饼干输送线沿其输送方向前后设置有至少两个抓料工位，抓料工位上设有所述抓料机器人，所述托盒输送线对应抓料工位设有放料工位，抓料机器人在各自的抓料工位上配合抓取字母饼干，并将抓取的字母饼干放入各自对应的放料工位上的托盒内。

优选的是，在步骤一中，所述托盒输送线的输送方向与饼干输送线的输送方向相反。由于托盒输送线的输送方向与饼干输送线的输送方向相反，对于托盒来说，会先经过后抓料机器人，后抓料机器人会将前抓料机器人放过来的饼干都吸取放入托盒中，来不急吸取的饼干会放走。

优选的是，在步骤三中，抓料机器人具体包括前抓料机器人和后抓料机器人，后抓料机器人会将前抓料机器人跳过的字母饼干抓取并放入托盒中对应的饼干空位中。后抓料机器人来不急吸取的字母饼干，会被放走。

优选的是，如果某一排字母饼干超出了前抓料机器人的工作区域，前抓料机器人会将该排字母饼干的ID信息和位置信息传给后抓料机器人，后抓料机器人接收到信息后，会根据先后顺序，抓取该排字母饼干并放入另一托盒的对应ID信息的饼干空位中。

优选的是，步骤三和步骤四中，抓料机器人一次性吸取整排字母饼干，并分多次将字母饼干放入托盒的饼干空位中。

优选的是，步骤三和步骤四中，所述抓料机器人是将27块字母饼干一排排叠放在托盒内。

优选的是，所述托盒在后抓料机器人没有放满字母饼干的情况下，当所述托盒输送到前抓料机器人的工作区域时，前抓料机器人会根据该托盒中缺少的字母饼干，在饼干输送线上找到对应ID信息的字母饼干，然后抓取并放入托盒中对应ID信息的饼干空位，从而将该托盒的饼干空位补满。抓料机器人每次抓料时，都会记录存储每排字母饼干的ID信息，从而记录每一个托盒放了哪些字母饼干，还有哪些字母饼干没放，是否放满了对应的字母饼干，如果缺少某一块字母饼干，前抓料机器人也会通知后抓料机器人将上述托盒补齐对应的字母饼干，从而保证每一个输送出的托盒都放齐了27个字母饼干。

本发明的前、后抓料机器人均可以按照这样的顺序来抓取字母饼干并在托盒上放置字母饼干。

托盒前排 ABC（下）、DEF（中）、GHI（上）

托盒中排 JKL（下）、MNO（中）、PQR（上）

托盒后排 STU（下）、VWX（中）、YZ＠（上）

当然本发明，也可以按照其他的放置顺序放置字母饼干。

本发明的有益效果是：

（一）本发明专利通过视觉传感器和抓料机器人配合抓取饼干输送线上的27个字母饼干，视觉传感器准确地识别饼干输送线上的字母饼干同时获取字母饼干的ID信息和位置信息，并将上述信息发送给抓料机器人，抓料机器人抓取字母饼干并将其放入一托盒的饼干空位内，直至托盒的内饼干空位放满27个字母饼干，然后将上述托盒输送走，本发明完成了27个字母饼干的分料、拣料、装料等操作，从而提高了饼干生产线的生产效率和自动化程度，减少劳动用工量，同时保证每一个输送出的托盒都放齐了27个字母饼干。

（二）更有的是，本发明生产的盒装字母饼干内是具备齐全的26个英文字母以及一个符号＠的27个字母饼干，区别于目前市场上那种随机包装、散装的、不齐全的盒装字母饼干，因此本实用新型十分方便儿童学习和记忆英文字母，让儿童在吃饼干的同时，可以很容易的辨别字母饼干上不同的英文字母，还可以在包装内附赠的英文学习卡片上做游戏，让儿童认识英文字母的同时还可以学习简单的英文单词。

附图说明

图1是本发明盒装字母饼干的装料生产线的结构示意图。（虚线箭头为托盒的输送方向，实线箭头为饼干输送线的输送方向）。

图2是本发明的托盒结构示意图。

图3是图1中A处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，如图1和图3所示，一种盒装字母饼干的装料生产线，包括控制装置（图中未示出）、托盒输送线2、饼干输送线1、至少两个抓料机器人3、4、包装机5以及余料回收装置10。

所述控制装置（图中未示出），用于控制整条装料生产线运转和停止。

所述饼干输送线1，用于成排成排地输送字母饼干9，饼干输送线1是与辊印机6的出料口连接，辊印机6将制作好的字母饼干9按一定的规则成排输送到饼干输送线1上，在输送过程字母饼干9中会进入到烤炉7内烘干，经烤炉7烘干后的字母饼干9被饼干输送线1输送给抓料机器人3、4。

所述托盒输送线2，位于饼干输送线1旁，与饼干输送线1并排设置，用于输送托盒8。所述托盒8上设有呈九宫格状的九个饼干空位81，一个饼干空位81可层叠放置3块字母饼干9，因此托盒8可层叠放置27块字母饼干9。

所述视觉传感器，与抓料机器人3、4通信连接，通过字母饼干9上的英文字母图案识别字母饼干9并获取字母饼干9的ID信息和位置信息，并将上述信息发送给抓料机器人3、4。

所述抓料机器人3、4，抓料机器人3与抓料机器人4之间通信连接，安装在饼干输送线1上，用于抓取饼干，抓料机器人3、4的抓料手臂31上依次设有九个吸盘33，九个吸盘33呈一字状排列设置，因此可一次性同时抓取9块字母饼干9，三次便可抓取27块字母饼干9，从而将对应A-Z的26个英文字母以及一个符号＠的27块字母饼干9放入至一托盒8内，从而放满托盒8内的所有饼干空位81。

所述包装机5，用于包装放满27块字母饼干9的托盒8。

所述余料回收装置10，设于饼干输送线的末端，用于回收饼干输送线上未被抓料机器人3、4抓取的字母饼干。

所述抓料机器人3、4均包括机座30、摆臂32、旋转电机34、升降气缸35以及抓料手臂31，摆臂32水平转动设置在机座30上，抓料手臂31设于升降气缸35的气缸杆上，升降气缸35设于摆臂32的外端上，所述摆臂32是由旋转电机34驱动旋转，升降气缸35驱动抓料手臂31升降，从而使得抓料手臂31能够来回摆动到托盒输送线2和饼干输送线1上，实现抓料和装料。

本发明的盒装字母饼干9的装盒方法如下：

它包括以下步骤：步骤一，饼干输送线1成排成排地往抓料机器人3、4方向输送字母饼干9，托盒输送线2往抓料机器人3、4方向输送托盒8，当托盒8输送到抓料机器人3、4的工作区域时，托盒输送线2便停止输送托盒8；以便抓料机器人3、4放字母饼干9，步骤二，视觉传感器对饼干输送线1上的每一排字母饼干9进行识别（视觉传感器通过字母饼干9上的英文字母图案识别字母饼干9），从而获得这一排字母饼干上的每块字母饼干9的ID信息和位置信息，并将获得的信息传送给抓料机器人3、4，抓料机器人3、4得到上述信息后会判断此排字母饼干9的ID信息的ID信息是否与托盒8上的饼干空位81的ID信息相同；步骤三，如果ID信息相同，当这一排字母饼干9到达抓料机器人3、4的工作区域时，抓料机器人3、4会对此排字母饼干9进行抓取，然后将这一排字母饼干9放入托盒8对应ID信息的饼干空位81中；步骤四，如果ID信息不相同，抓料机器人3、4则先跳过此排字母饼干9，视觉传感器继续识别下一排字母饼干9，抓料机器人继续判断下一排字母饼干9的ID信息，待托盒8所欠缺的字母饼干9出现时，抓料机器人3、4抓取对应的字母饼干9并将字母饼干9放入托盒8中对应的饼干空位81内，步骤五，直至托盒8上的所有饼干空位81都放满字母饼干9，托盒输送线2才将放满27块字母饼干9的托盒8输送走。步骤六，托盒输送线2将放满27块字母饼干9的托盒8输送给包装机5，由包装机5进行包装。

本发明的方法还可以作以下进一步改进。

具体的是，步骤二中，由于辊印机每次输出每一排字母饼干都是很有规律的，因此视觉传感器只要识别到每一排字母饼干中的其中一个字母饼干的ID信息和位置信息就能获得整排字母饼干的的ID信息和位置信息，抓料机器人得到上述信息后会判断此排字母饼干中某一块字母饼干的ID信息是否与托盒上的饼干空位的ID信息相同；若ID信息相同，则将这一排字母饼干都抓取。当然，优选地，视觉传感器能识别到每一排字母饼干中的全部字母饼干的ID信息，从而解决后期，抓料手臂需要单独识别并抓取某一字母饼干，以补充托盒中缺少的字母饼干。

优选的是，在步骤三中，所述饼干输送线1沿其输送方向前后设置有至少两个抓料工位，抓料工位上设有所述抓料机器人3、4，所述托盒输送线2对应抓料工位设有放料工位，抓料机器人3、4在各自的抓料工位上配合抓取字母饼干9，并将抓取的字母饼干9放入各自对应的放料工位上的托盒8内。

优选的是，在步骤三中，抓料机器人具体包括前抓料机器人3和后抓料机器人4，后抓料机器人4会将前抓料机器人3跳过的字母饼干9抓取并放入托盒8中对应的饼干空位81中。后抓料机器人4来不急吸取的字母饼干9，会被放走。

优选的是，在步骤一中，所述托盒输送线2的输送方向与饼干输送线1的输送方向相反。由于托盒输送线2的输送方向与饼干输送线1的输送方向相反，对于托盒8来说，会先经过后抓料机器人4，后抓料机器人4会将前抓料机器人3放过来的饼干都吸取放入托盒8中，来不急吸取的饼干会放走。

优选的是，如果某一排字母饼干9超出了前抓料机器人3的工作区域，前抓料机器人3会将该排字母饼干9的ID信息和位置信息传给后抓料机器人4，后抓料机器人4接收到信息后，会根据先后顺序，抓取该排字母饼干9并放入另一托盒8的对应ID信息的饼干空位81中。

优选的是，步骤三和步骤四中，抓料机器人一次性吸取整排字母饼干9，并分多次将字母饼干9放入托盒8的饼干空位81中。

优选的是，步骤三和步骤四中，所述抓料机器人是将27块字母饼干9一排排叠放在托盒8内。

优选的是，所述托盒8在后抓料机器人4没有放满字母饼干9的情况下，当所述托盒8输送到前抓料机器人3的工作区域时，前抓料机器人3会根据该托盒8中缺少的字母饼干9，在饼干输送线1上找到对应ID信息的字母饼干9，然后抓取并放入托盒8中对应ID信息的饼干空位81，从而将该托盒8的饼干空位81补满。抓料机器人每次抓料时，都会记录存储每排字母饼干9的ID信息，从而记录每一个托盒8放了哪些字母饼干9，还有哪些字母饼干9没放，是否放满了对应的字母饼干9，如果缺少某一块字母饼干9，前抓料机器人3也会通知后抓料机器人4将上述托盒8补齐对应的字母饼干9，从而保证每一个输送出的托盒8都放齐了27个字母饼干9。

作为本发明更具体的技术方案。

本发明的辊印机6是按此顺序输送出27个字母饼干9：

一排 ABC、DEF、GHI

二排 JKL、MNO、PQR

三排 STU、VWX、YZ＠

而且，本发明的前、后抓料机器人4是按照这样的顺序在托盒8上放字母饼干9。

托盒8前排 ABC（下）、DEF（中）、GHI（上）

托盒8中排 JKL（下）、MNO（中）、PQR（上）

托盒8后排 STU（下）、VWX（中）、YZ＠（上）

当然本发明也可以按照其他的放置顺序放置字母饼干9。

本发明的前、后抓料机器人4的抓料手臂31上设有九个吸盘33，九个吸盘33呈一字状排列设置，因此可一次性同时抓取9块字母饼干9，三次便可抓取27块字母饼干9，从而将对应A-Z的26个英文字母以及一个符号＠的27块字母饼干9放入至一托盒8内，从而放满托盒8内的所有饼干空位。当然，本发明的托盒8也可以成横9竖3的27个饼干空位的结构，前、后抓料机器人4的抓料手臂31上可一次性放置9个字母饼干，分3次便可放满托盒的饼干空位。

Claims (10)

1.一种盒装字母饼干的装料生产线，包括控制装置、托盒输送线、饼干输送线、至少两个抓料机器人以及包装机；

控制装置，用于控制整条装料生产线运转和停止；

饼干输送线，用于输送字母饼干；

托盒输送线，位于饼干输送线旁，用于输送托盒；

视觉传感器，与抓料机器人通信连接，通过字母饼干上的英文字母图案识别字母饼干并获取字母饼干的ID信息和位置信息，并将上述信息发送给抓料机器人；

抓料机器人，抓料机器人与抓料机器人之间通信连接，安装在饼干输送线上，用于抓取字母饼干，从而将对应A-Z的26个英文字母以及一个符号＠的27块字母饼干放入至一托盒内，从而放满托盒内的所有饼干空位；

包装机，用于包装放满27块字母饼干的托盒。

2.一种如权利要求1中所述的盒装字母饼干的装料生产线的盒装字母饼干的装盒方法，包括以下步骤：步骤一，饼干输送线成排成排地往抓料机器人方向输送字母饼干，托盒输送线往抓料机器人方向输送托盒，当托盒输送到抓料机器人的工作区域时，托盒输送线便停止输送托盒；步骤二，视觉传感器对饼干输送线上的每一排字母饼干进行识别，从而获得每块字母饼干或该排字母饼干中某一块字母饼干的ID信息和位置信息，并将获得的信息传送给抓料机器人，抓料机器人得到上述信息后会判断此排字母饼干的ID信息或此排字母饼干中某一块字母饼干的ID信息是否与托盒上的饼干空位的ID信息相同；步骤三，如果ID信息相同，当这一排字母饼干到达抓料机器人的工作区域时，抓料机器人会对此排字母饼干进行抓取，然后将这一排字母饼干放入托盒对应ID信息的饼干空位中；步骤四，如果ID信息不相同，抓料机器人则先跳过此排字母饼干，视觉传感器继续识别下一排字母饼干，抓料机器人继续判断下一排字母饼干的ID信息，待托盒所欠缺的字母饼干出现时，抓料机器人抓取对应的字母饼干并将字母饼干放入托盒中对应的饼干空位内，步骤五，直至托盒上的所有饼干空位都放满字母饼干，托盒输送线才将放满27块字母饼干的托盒输送走。

3.根据权利要求1所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，在步骤三中，所述饼干输送线沿其输送方向前后设置有至少两个抓料工位，抓料工位上设有所述抓料机器人，所述托盒输送线对应抓料工位设有放料工位，抓料机器人在各自的抓料工位上配合抓取字母饼干，并将抓取的字母饼干放入各自对应的放料工位上的托盒内。

4.根据权利要求2所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，在步骤一中，所述托盒输送线的输送方向与饼干输送线的输送方向相反。

5.根据权利要求3所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，在步骤三中，抓料机器人具体包括前抓料机器人和后抓料机器人，后抓料机器人会将前抓料机器人跳过的字母饼干抓取并放入托盒中对应的饼干空位中。

6.根据权利要求5所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，如果某一排字母饼干超出了前抓料机器人的工作区域，前抓料机器人会将该排字母饼干的ID信息和位置信息传给后抓料机器人，后抓料机器人接收到信息后，会根据先后顺序，抓取该排字母饼干并放入另一托盒的对应ID信息的饼干空位中。

7.根据权利要求2所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，在步骤三和步骤四中，抓料机器人一次性吸取整排字母饼干，并分多次将字母饼干放入托盒的饼干空位中。

8.根据权利要求2所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，在步骤三和步骤四中，所述抓料机器人是将27块字母饼干一排排叠放在托盒内。

9.根据权利要求6所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，所述托盒在后抓料机器人没有放满字母饼干的情况下，当所述托盒输送到前抓料机器人的工作区域时，前抓料机器人会根据该托盒中缺少的字母饼干，在饼干输送线上找到对应ID信息的字母饼干，然后抓取并放入托盒中对应ID信息的饼干空位。

10.根据权利要求2所述盒装字母饼干的装盒方法，其特征在于，还包括步骤六，托盒输送线将放满27块字母饼干的托盒输送给包装机，由包装机进行包装。