CN109051138A - 智能制造柔性生产线的包装线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能制造柔性生产线的包装线，包括：沿Y轴方向延伸且间隔设置的送料导轨及回料导轨；以及滑动配接于送料导轨及回料导轨上的若干个治具组件，其中，送料导轨与回料导轨两者的首末两端相齐平，送料导轨与回料导轨的上游和下游均设有治具周转组件，治具组件在送料导轨上的传送方向与其在回料导轨上的传送方向相反，送料导轨上沿其传送方向依次设有组装工位、刻字工位、以及检测工位，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位依次设有设于送料导轨旁侧的组装机构、刻字机构、及检测打包机构。根据本发明，在提高治具传送时的定位精度的同时，还能够提高治具从一条线转移到另一条线上时的对接精度，由此提高了治具的周转效率及成功率。
Description
技术领域
本发明涉及非标自动化领域，特别涉及一种智能制造柔性生产线的包装线。
背景技术
在博物馆、学校、展览馆、工厂等场所，当宾客游览完想带走一两件带有日期、签名或某种LOGO的纪念品时，通常需要先下订单，将订单交付给代工厂后，由代工厂进行生产，这个过程往往需要两到三周的生产及交付周期，不能满足宾客现场签名、现场取走的需求。
现有的礼品包装线存在以下几个问题：自动化程度低，由此造成刻字及包装效率低下；定位精度差，由此导致治具在传送过程中特别是在周转过程中出现频繁卡线导致的频繁宕机，进而降低了治具的传送效率，影响了纪念品刻字及包装效率；治具从一条线转移到另一条线上时，对接精度差，由此导致对接成功率低下，进而进一步降低了治具的周转效率及成功率。
有鉴于此，实有必要开发一种智能制造柔性生产线的包装线，用以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种智能制造柔性生产线的包装线，其具有较高的自动化程度，在提高治具传送时的定位精度的同时，还能够提高治具从一条线转移到另一条线上时的对接精度，大大提高了对接精度，由此提高了治具的周转效率及成功率。
为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种智能制造柔性生产线的包装线，包括：
沿Y轴方向延伸且间隔设置的送料导轨及回料导轨；以及
滑动配接于送料导轨及回料导轨上的若干个治具组件，
其中，送料导轨与回料导轨两者的首末两端相齐平，送料导轨与回料导轨的上游和下游均设有治具周转组件，治具组件在送料导轨上的传送方向与其在回料导轨上的传送方向相反，送料导轨上沿其传送方向依次设有组装工位、刻字工位、以及检测工位，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位依次设有设于送料导轨旁侧的组装机构、刻字机构、及检测打包机构。
优选的是，组装机构包括沿送料导轨的传送方向依次设置的上料机械手及组装机械手，其中，上料机械手及组装机械手之间设有多个定位相机。
优选的是，刻字机构包括自动刻字机以及设于自动刻字机旁侧的光源。
优选的是，检测打包机构包括盛放有多组包装盒的料盘以及设于料盘旁侧的检测分拣机械手。
优选的是，治具周转组件周期性地与送料导轨或回料导轨相对接。
优选的是，送料导轨与回料导轨的上游和/或下游设有具有双向动力输出端的双向驱动器，送料导轨与回料导轨的旁侧均设有传动齿条，所述传动齿条与治具组件及双向驱动器均传动连接。
优选的是，治具组件包括：
治具基板；
设于所述治具基板上表面的治具；以及
设于所示治具基板下表面的滑动配接块，
其中，治具的上表面形成有多个水平放置槽及竖直放置槽，治具上设有连通其外界及所述水平放置槽底部的让位槽，所述让位槽与所述水平放置槽相对应。
优选的是，所述治具基板包括前基板及后基板，该前基板与后基板在水平面上一体式地结合以形成位于两者之间的限位通槽，所述限位通槽沿Z轴方向贯穿所述治具基板的上下两面。
优选的是，前基板的下表面开设有定位槽，前基板的下表面、定位槽的槽口外侧设有沿X轴方向延伸的前传动齿，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位上均设有位于送料导轨后侧的后定位传感器。
优选的是，后基板的左侧和/或右侧设有呈倒置状的L字形定位端，所述定位端包括水平部及竖直部，所述水平部与后基板相固接，所述竖直部竖直向下延伸，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位上均设有位于送料导轨前侧的定位凸块，当治具组件被组装工位、刻字工位、以及检测工位上相应的后定位传感器感应到时，相应工位处的定位凸块向上升起并与定位槽相配合。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：其具有较高的自动化程度，在提高治具传送时的定位精度的同时，还能够提高治具从一条线转移到另一条线上时的对接精度，大大提高了对接精度，由此提高了治具的周转效率及成功率。
附图说明
图1为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线的三维结构视图；
图2为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中隐藏了组装机构、刻字机构、及检测打包机构后的三维结构视图；
图3为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具的三维结构视图；
图4为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具组件的三维结构视图；
图5为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具组件在另一视角下的三维结构视图；
图6为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具组件的正视图；
图7为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具基板的三维结构视图；
图8为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具组件与定位凸块及后定位传感器相配合的三维结构视图；
图9为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具周转组件的三维结构视图；
图10为根据本发明所述的智能制造柔性生产线的包装线中治具周转组件的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
参照图1～图10，智能制造柔性生产线的包装线包括：
沿Y轴方向延伸且间隔设置的送料导轨173及回料导轨172；以及
滑动配接于送料导轨173及回料导轨172上的若干个治具组件16，
其中，送料导轨173与回料导轨172两者的首末两端相齐平，送料导轨173与回料导轨172的上游和下游均设有治具周转组件19，治具组件16在送料导轨173上的传送方向与其在回料导轨172上的传送方向相反，送料导轨173上沿其传送方向依次设有组装工位、刻字工位、以及检测工位，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位依次设有设于送料导轨173旁侧的组装机构13、刻字机构14、及检测打包机构15。
进一步地，组装机构13包括沿送料导轨173的传送方向依次设置的上料机械手131及组装机械手132，其中，上料机械手131及组装机械手132之间设有多个定位相机133。
进一步地，刻字机构14包括自动刻字机142以及设于自动刻字机142旁侧的光源141。
进一步地，检测打包机构15包括盛放有多组包装盒的料盘151以及设于料盘151旁侧的检测分拣机械手152。
进一步地，治具周转组件19周期性地与送料导轨173或回料导轨172相对接。
进一步地，送料导轨173与回料导轨172的上游和/或下游设有具有双向动力输出端的双向驱动器171，送料导轨173与回料导轨172的旁侧均设有传动齿条，所述传动齿条与治具组件16及双向驱动器171均传动连接。在优选的实施方式中，送料导轨173与回料导轨172的上游与下游均设有具有双向动力输出端的双向驱动器171，送料导轨173与回料导轨172的旁侧均设有若干组用于传动及导向所述传动齿条的导向辊174。
参照图3～图8，治具组件16包括：
治具基板；
设于所述治具基板上表面的治具162；以及
设于所示治具基板下表面的滑动配接块164，
其中，治具162的上表面形成有多个水平放置槽及竖直放置槽1625，治具162上设有连通其外界及所述水平放置槽底部的让位槽，所述让位槽与所述水平放置槽相对应。
参照图3，所述水平放置槽设有3个，分别为第一水平放置槽1621、第二水平放置槽1622、及第三水平放置槽1624，且所述让位槽设有3个，分别为第一让位槽1621a、第二让位槽1622a、及第三让位槽1624a，其中，第一让位槽1621a、第二让位槽1622a、及第三让位槽1624a分别与第一水平放置槽1621、第二水平放置槽1622、及第三水平放置槽1624相对应。
参照图7，所述治具基板包括前基板163及后基板161，该前基板163与后基板161在水平面上一体式地结合以形成位于两者之间的限位通槽，所述限位通槽沿Z轴方向贯穿所述治具基板的上下两面。
进一步地，所述限位通槽设有两个，分别为左限位通槽1633及右限位通槽1634，左限位通槽1633与右限位通槽1634关于X轴对称地分布于所述治具基板的左右两侧。
进一步地，前基板163的下表面开设有定位槽1631，前基板163的下表面、定位槽1631的槽口外侧设有沿X轴方向延伸的前传动齿1632。
再次参照图7，后基板161的下表面开设有配接块安装槽1634，滑动配接块164设于该配接块安装槽1634中，后基板161的下表面、配接块安装槽1634的后侧设有沿X轴方向延伸的后传动齿1612。当治具组件16位于送料导轨173上时，所述传动齿条与后传动齿1612相啮合，当治具组件16位于回料导轨172上时，所述传动齿条与前传动齿1632相啮合。
再次参照图7，假定前基板163在X轴上的尺寸为a，后基板161在X轴上的尺寸为b，则有a：b＝1:4～1:3。在优选的实施方式中，a：b＝1:3。
参照图2，送料导轨173上沿其传送方向依次设有组装工位、刻字工位、以及检测工位，后基板161的后侧设有定位感应点1611，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位上均设有位于送料导轨173后侧的后定位传感器(168)。
参照图5，后基板161的后侧设有定位感应点1611，后基板161的左侧和/或右侧设有呈倒置状的L字形定位端，所述定位端包括水平部及竖直部，所述水平部与后基板161相固接，所述竖直部竖直向下延伸。
进一步地，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位上均设有位于送料导轨173前侧的定位凸块167，当治具组件16被组装工位、刻字工位、以及检测工位上相应的后定位传感器168感应到时，相应工位处的定位凸块167向上升起并与定位槽1631相配合。参照图8，在优选的实施方式中，定位凸块167由升降气缸1671所驱动，定位凸块167的左右两侧设有导向轮1672，导向轮1672的圆柱滚面与定位凸块167的左右两侧持续滚动接触。
参照图9及图10，治具周转组件19包括：
沿X轴方向延伸的X向导杆191；
与X向导杆191滑动配接的滑动底座193；以及
由滑动底座193所支撑的承接底座194，
其中，承接底座194的上表面固接有沿Y轴方向延伸的周转导轨1941，X向导杆191的一端设有用于驱动滑动底座193沿X向导杆191往复滑移的X向驱动器1911，周转导轨1941的旁侧设有位于其上下游的左端位置传感器195及右端位置传感器196，周转导轨1941周期性地与送料导轨173或回料导轨172相对接。
进一步地，所述治具基板与周转导轨1941周期性地相配接。
参照图6及图9，所述定位端设有两个，分别为设于后基板161左侧的左定位端165及设于后基板161右侧的右定位端166，当左端位置传感器195及右端位置传感器196感应到左定位端165及右定位端166到位后，X向驱动器1911将滑动底座193从X向导杆191一端推动至另一端，从而使得周转导轨1941由与送料导轨173相配接替换为与回料导轨172相对接，或者由与回料导轨172相对接替换为与送料导轨173相配接。
进一步地，滑动底座193上设有与所述限位通槽相对应的限位杆1931，该限位杆1931从滑动底座193上竖直向上出发，穿过承接底座194后继续向上凸起，当所述治具基板运动到预设位置后，限位杆1931通过所述限位通槽后对所述治具基板进行限位。
参照图9，承接底座194的后侧设有用于感应定位感应点1611的后位置传感器192。在优选的实施方式中，后位置传感器192设于后支架1921上。
参照图10，X向导杆191的旁侧设置有多个沿X轴方向布置的X向位置传感器。在优选的实施方式中，所述X向位置传感器设有3个，分别为第一X向位置传感器1912、第二X向位置传感器1913、及第三X向位置传感器1914。
工作原理：参照图1及图2，初始时上游与下游处的治具周转组件19中的周转导轨1941均位于X向导杆191的后端，以使得周转导轨1941均与送料导轨173相对接，此时，治具组件16位于上游处的周转导轨1941上；当治具组件16上放入纪念品后，治具组件16在双向驱动器171的驱动下沿方向A依次经过组装工位、刻字工位、以及检测工位，并在组装工位、刻字工位、以及检测工位上接受定位且依次完成组装、刻字、检测等工序，最终传送至下游处的周转导轨1941上，治具组件16上的纪念品最终在下游处的周转导轨1941上接受分拣及装盒；分拣及装盒完毕后，上下游处的周转导轨1941均被驱动至X向导杆191的前端，以使得上下游处的周转导轨1941均与回料导轨172相对接，此时，下游处周转导轨1941上的治具组件16亦随着周转导轨1941被驱动至X向导杆191的前端，该治具组件16随后在双向驱动器171的驱动下沿方向C从回料导轨172的后端传送至前端，并最终被传送至上游处的周转导轨1941上，而后，下游处的周转导轨1941回复至X向导杆191的后端；上游周转导轨1941上的治具组件16被双向驱动器171驱动至X向导杆191的后端；如此往复循环，直至完成所有纪念品包装指令。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，包括：
沿Y轴方向延伸且间隔设置的送料导轨(173)及回料导轨(172)；以及
滑动配接于送料导轨(173)及回料导轨(172)上的若干个治具组件(16)，
其中，送料导轨(173)与回料导轨(172)两者的首末两端相齐平，送料导轨(173)与回料导轨(172)的上游和下游均设有治具周转组件(19)，治具组件(16)在送料导轨(173)上的传送方向与其在回料导轨(172)上的传送方向相反，送料导轨(173)上沿其传送方向依次设有组装工位、刻字工位、以及检测工位，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位依次设有设于送料导轨(173)旁侧的组装机构(13)、刻字机构(14)、及检测打包机构(15)。
2.如权利要求1所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，组装机构(13)包括沿送料导轨(173)的传送方向依次设置的上料机械手(131)及组装机械手(132)，其中，上料机械手(131)及组装机械手(132)之间设有多个定位相机(133)。
3.如权利要求1所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，刻字机构(14)包括自动刻字机(142)以及设于自动刻字机(142)旁侧的光源(141)。
4.如权利要求1所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，检测打包机构(15)包括盛放有多组包装盒的料盘(151)以及设于料盘(151)旁侧的检测分拣机械手(152)。
5.如权利要求1所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，治具周转组件(19)周期性地与送料导轨(173)或回料导轨(172)相对接。
6.如权利要求5所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，送料导轨(173)与回料导轨(172)的上游和/或下游设有具有双向动力输出端的双向驱动器(171)，送料导轨(173)与回料导轨(172)的旁侧均设有传动齿条，所述传动齿条与治具组件(16)及双向驱动器(171)均传动连接。
7.如权利要求5所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，治具组件(16)包括：
治具基板；
设于所述治具基板上表面的治具(162)；以及
设于所示治具基板下表面的滑动配接块(164)，
其中，治具(162)的上表面形成有多个水平放置槽及竖直放置槽(1625)，治具(162)上设有连通其外界及所述水平放置槽底部的让位槽，所述让位槽与所述水平放置槽相对应。
8.如权利要求7所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，所述治具基板包括前基板(163)及后基板(161)，该前基板(163)与后基板(161)在水平面上一体式地结合以形成位于两者之间的限位通槽，所述限位通槽沿Z轴方向贯穿所述治具基板的上下两面。
9.如权利要求8所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，前基板(163)的下表面开设有定位槽(1631)，前基板(163)的下表面、定位槽(1631)的槽口外侧设有沿X轴方向延伸的前传动齿(1632)，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位上均设有位于送料导轨(173)后侧的后定位传感器(168)。
10.如权利要求9所述的智能制造柔性生产线的包装线，其特征在于，后基板(161)的左侧和/或右侧设有呈倒置状的L字形定位端，所述定位端包括水平部及竖直部，所述水平部与后基板(161)相固接，所述竖直部竖直向下延伸，所述组装工位、刻字工位、以及检测工位上均设有位于送料导轨(173)前侧的定位凸块(167)，当治具组件(16)被组装工位、刻字工位、以及检测工位上相应的后定位传感器(168)感应到时，相应工位处的定位凸块(167)向上升起并与定位槽(1631)相配合。
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