CN109205293B - 一种家用储物箱的智能生产装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用储物箱的智能生产装备，包括输送线、箱体产线、箱盖产线和AGV智能运输车，所述箱体产线和箱盖产线设置在所述输送线的两侧。相较于输送线，箱体产线的模区设置在箱盖产线的模区的上游。该该发明的生产装备形成一条全自动型塑料制品高速无人化智能生产线，包含机器人取件、快速成型、在线检测、智能控制、远程诊断等功能，提高了产品装配质量稳定性以及配合紧密性，同时节省了人力、物力以及厂房空间，降低了生产成本。

Description

一种家用储物箱的智能生产装备

技术领域

本发明涉及储物箱注塑生产领域，尤其涉及一种家用储物箱的智能生产装备。

背景技术

家用储物箱由箱体和箱盖组成，往往需要多台或单台注塑机分散性单一生产，然后人为或者靠机械手将生产出来的产品取出，也因此常伴随着缺胶、溢边、黑点等注塑缺陷。而后工序的检测、装配、贴标、码垛、装箱、缠膜、输送等工序需要人为操作，生产效率极低，自动化程度低，造成大量的人力资源浪费，长时间的人力操作使得生产质量也存在不稳定性。而随着环保要求的提高，对存在人工工位的环保要求难以达到。多个设备或人工的二次加工组装，消耗了人力、物力以及厂房空间，增加了投资成本。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供种家用储物箱的智能生产装备，其能解决传统多工位分散、自动化和集成化低，生产效率低的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种家用储物箱的智能生产装备，包括输送线、箱体产线、箱盖产线和AGV智能运输车，所述箱体产线和箱盖产线设置在所述输送线的两侧。

所述箱体产线包括箱体注塑机、箱体模具、箱体抓取机器人、箱体视觉检测机、冷却定型台和箱体贴标机，所述箱体抓取机器人、箱体视觉检测机、冷却定型台和箱体贴标机设置于所述箱体注塑机和输送线之间，所述箱体抓取机器人、箱体贴标机、冷却定型台和所述箱体视觉检测机自产线上游向产线下游依次布置。

所述箱盖产线包括箱盖注塑机、箱盖模具、箱盖抓取机器人、箱盖视觉检测机、箱盖贴标机和第一缠膜机，所述箱盖抓取机器人、箱盖贴标机和所述箱盖视觉检测机设置在所述箱盖注塑机和输送线之间，所述箱盖抓取机器人、箱盖贴标机和所述箱盖视觉检测机自产线上游向产线下游依次布置，所述第一缠膜机在横向上与所述箱盖视觉检测机平行的布置在所述输送线的对应位置。

所述输送线包括固定架、输送辊和地台板分板机，所述地台板分板机设置在所述输送线的上游端。

所述AGV智能运输车布置在所述输送线的产品输出端待位并接收转运包装好的产品。

优选的，所述箱体产线还包括设置在所述箱体注塑机和输送线之间的把手安装设备，所述把手安装设备抵靠所述冷却定型台设置，所述把手安装设备的把手上料装置平行于所述输送线设置。

优选的，装备还包括码垛机器人和第二缠膜机，所述码垛机器人和所述第二缠膜机布置在所述箱盖注塑机下游侧并靠近所述输送线下游。

优选的，所述箱体注塑机和箱盖注塑机为单工位注塑机或多工位注塑机。

优选的，箱体模具和箱盖模具采用针阀式热流道式模具。

优选的，所述箱体抓取机器人、箱盖抓取机器人和码垛机器人为六轴机器人，所述六轴机器人的重复定位精度为0.06mm、额定荷重为40KG、工作范围为2.55m、防护等级为IP67，并采用可落地方式安装。

优选的，箱体视觉检测机和箱盖视觉检测机由控制器、相机和光源组成，用于箱体和箱盖的检测参数为缺胶、溢边和黑点。

优选的，所述冷却定型台包括铝制模芯的定型台体和内部设置的水冷系统。

优选的，所述第一缠膜机和第二缠膜机的参数为托盘尺寸1220*1020mm、货高560-800mm、额定负载500kg、转盘直径2000mm，升降膜架采用双链条，并为产品自动上膜、断膜、吹膜及拂膜。

优选的，所述AGV智能运输车采用双向辊筒式AGV并能够自动巡点充电，所述AGV智能运输车的参数为额定总重≤1000kg、运行速度5-30m/min。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：该该发明的生产装备形成一条全自动型塑料制品高速无人化智能生产线，包含机器人取件、快速成型、在线检测、智能控制、远程诊断等功能，提高了产品装配质量稳定性以及配合紧密性，同时节省了人力、物力以及厂房空间，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明家用储物箱的智能生产装备的结构示意图；

图2为家用储物箱的智能生产装备的俯视方向的示意图。

图中：11、箱体注塑机；12、箱盖注塑机；21、箱体模具；22、箱盖模具；31、箱体抓取机器人；32、箱盖抓取机器人；33、码垛机器人；4、把手安装设备；41、把手上料装置；51、箱体视觉检测机；52、箱盖视觉检测机；6、冷却定型台；71、箱体贴标机；72、箱盖贴标机；8、输送线；91、第一缠膜机；92、第二缠膜机；10、AGV智能运输车；81、地台板分板机。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

参见图1-图2，一种家用储物箱的智能生产装备，包括输送线8、箱体产线、箱盖产线和AGV智能运输车10，所述箱体产线和箱盖产线设置在所述输送线8的两侧。相较于所述输送线8，箱体产线的模区设置在箱盖产线的模区的上游。

箱体产线包括箱体注塑机11、箱体模具21、箱体抓取机器人31、箱体视觉检测机51、冷却定型台6和箱体贴标机71，箱体抓取机器人31、箱体视觉检测机51、冷却定型台6和箱体贴标机71设置于箱体注塑机11和输送线8之间，箱体抓取机器人31、箱体贴标机71、冷却定型台6和箱体视觉检测机51自产线上游向产线下游依次布置。

所述箱体产线提供箱体的注塑、成型、冷却、检测和贴标，并将合格的箱体码垛后抓运到输送线8上运输。

产线上游和产线下游根据生产顺序定义，参见图2中UP及箭头所在处为最上游端，箭头所指方向为下游方向。

箱盖产线包括箱盖注塑机12、箱盖模具22、箱盖抓取机器人32、箱盖视觉检测机52、箱盖贴标机72和第一缠膜机91，箱盖抓取机器人32、箱盖贴标机72和箱盖视觉检测机52设置在箱盖注塑机12和输送线8之间，箱盖抓取机器人32、箱盖贴标机72和箱盖视觉检测机52自产线上游向产线下游依次布置，第一缠膜机91在横向上与箱盖视觉检测机52平行的布置在输送线8的对应位置。

箱盖产线提供箱盖的注塑、成型、检测和贴标，并将合格的箱盖码垛后抓运到输送线8上并在第一缠膜机91处包装运输。

输送线8包括固定架、输送辊和地台板分板机81，地台板分板机81设置在输送线8的上游端。输送线8的末端为产品输送端或输出端，该处设置带叉车口动力辊，用于合格产品的运输。

AGV智能运输车10布置在输送线8的产品输出端待位并接收转运包装好的产品。

有的箱体需要设置把手，因此，箱体产线还包括设置在箱体注塑机11和输送线8之间的把手安装设备4，把手安装设备4抵靠冷却定型台6设置，把手安装设备4的把手上料装置41平行于输送线8设置。把手安装设备4由把手上料装置41、双工位把手安装机构构成，把手由把手上料装置41输送并经过输送剔除等工序输送至至双工位把手安装机构安装，设备效率10pcs-20pcs/min。

为了满足30L-70L产品的不同出货数量和不同跺型的柔性生产，装备还包括码垛机器人33和第二缠膜机92，码垛机器人33和第二缠膜机92布置在箱盖注塑机12下游侧并靠近输送线8下游。可根据需求进行生产模式切换。

箱体注塑机11和箱盖注塑机12为单工位注塑机或多工位注塑机。

箱体模具21和箱盖模具22采用针阀式热流道式模具。

箱体抓取机器人31、箱盖抓取机器人32和码垛机器人33为六轴机器人，六轴机器人的重复定位精度为0.06mm、额定荷重为40KG、工作范围为2.55m、防护等级为IP67，并采用可落地、斜置、倒置等方式安装。其中箱体抓取机器人31设置在距箱体注塑机11的模区、冷却定型台6和输送线8的1.5m范围内；箱盖抓取机器人32设置在距箱盖注塑机12的模区、箱盖视觉检测机52和输送线8的1.5m范围内；码垛机器人33设置在距所述第二缠膜机92和输送线的2m范围内。

箱体视觉检测机51和箱盖视觉检测机52由控制器、相机和光源组成，用于箱体和箱盖的检测参数为缺胶、溢边、尺寸和黑点。检测不合格的产品由六轴机器人抓取并输送到废品框回收。并设置报警系统，当检测出不合格产品时同时发出警报，进行人工干预复查。

冷却定型台6包括铝制模芯的定型台体和内部设置的水冷系统。

箱体贴标机71和箱盖贴标机72参数为：生产能力0～200次/分，贴标精度：±1.5mm，适用标签范围：高15～140mm*长20～200mm，最大标签供应：直径小于300mm，卷筒内径：76mm。

第一缠膜机91和第二缠膜机92的参数为托盘尺寸1220*1020mm、货高560-800mm、额定负载500kg、转盘直径2000mm，升降膜架采用双链条，在升降膜架的上下端设置极限位置安全触碰开关。缠膜机即包装机，其控制系统包括PLC编码器+触摸屏+变频控制，为产品自动上膜、断膜、吹膜及拂膜。运行平稳安全。

AGV智能运输车10采用双向辊筒式AGV并能够自动巡点充电，AGV智能运输车10的参数为额定总重≤1000kg、运行速度5-30m/min。

为了实现调度，为AGV智能运输车10配备线边动力辊道1套、锂电池2组、在线侧面充电系统1套组成，控制系统为其提供无线信号调度，磁条导航，RFID地标定位，能够在线充电，能够远距离光电检测防撞和近距离机械防撞等安全系统。其装载方式为承载式，即在车体上部设置顶升台，其承载重量单次挂载实料车/空料车总重量及AGV自重≤1000kg，运行速度5-30m/min。

无任务时AGV智能运输车10在所述输送线8的产品输出端待位，在接收到控制系统的无线调度信号时启动，顶升台升起接收输送线输出端的承载产品包装箱的地台板，通过磁条导航和FRID地标等定位和运输，并将产品包装箱输送到仓库存储。随后，AGV智能运输车10返回输送线8的产品输出端待位。

该家用储物箱的智能生产装备，能满足客户不同规格的产品，可生产塑料箱体的容积为30L-70L，每种产品有5种垛型及2种包装方式，客户可根据需求进行生产模式切换。注塑周期需要70-100s，优化后的注塑周期只需要30-45s，实现高速无人化生产，提高了家用储物箱装配质量稳定性以及配合紧密性，节省了人力、物力，降低了生产成本。

具体带来的优势在于：

1)革新大型塑料箱类产品生产工艺流程

将传统的多工位作业模式整合成一站式智能解决方案，集成新一代智能注塑机、六轴机器人、把手安装设备、贴标机、视觉检测、缠膜机、AGV小车等设备整合整个生产工艺流程，实现无人、高效生产塑料箱类产品。

2)柔性化生产

此装备形成的生产线能满足客户不同规格的产品，可生产塑料箱体的容积为30L-70L，每种产品有5种垛型及2种包装方式。客户可根据需求进行生产模式切换。

3)修改产品结构

相同容量与承重前提下，传统产品的壁厚为2-2.5mm，优化后的产品壁厚为1.5-1.8mm，单个产品减重约40％，注塑产品重量重复精度达0.2％。

优化产品的堆叠高度，使相同的运输空间可以多堆放50％的产品数量，运输成本减少50％。

4)革新模具运输结构，修改注塑机动力系统

类似传统产品的注塑周期需要70-100s，优化后的注塑周期只需要30-45s，实现高速无人化生产。

5)在线检测

生产线集成在线视觉智能检测功能，实现100％品质视觉全检测，检测内容包括：飞边、缺料、尺寸等；

6)生产线实现不合格制品自动报警功能，合格率达99.95％以上。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种家用储物箱的智能生产装备，包括输送线、箱体产线、箱盖产线和AGV智能运输车，所述箱体产线和箱盖产线设置在所述输送线的两侧，其特征在于：

所述箱体产线包括箱体注塑机、箱体模具、箱体抓取机器人、箱体视觉检测机、冷却定型台和箱体贴标机，所述箱体抓取机器人、箱体视觉检测机、冷却定型台和箱体贴标机设置于所述箱体注塑机和输送线之间，所述箱体抓取机器人、箱体贴标机、冷却定型台和所述箱体视觉检测机自产线上游向产线下游依次布置；

所述箱盖产线包括箱盖注塑机、箱盖模具、箱盖抓取机器人、箱盖视觉检测机、箱盖贴标机和第一缠膜机，所述箱盖抓取机器人、箱盖贴标机和所述箱盖视觉检测机设置在所述箱盖注塑机和输送线之间，所述箱盖抓取机器人、箱盖贴标机和所述箱盖视觉检测机自产线上游向产线下游依次布置，所述第一缠膜机在横向上与所述箱盖视觉检测机平行的布置在所述输送线的对应位置；

所述输送线包括固定架、输送辊和地台板分板机，所述地台板分板机设置在所述输送线的上游端；

所述AGV智能运输车布置在所述输送线的产品输出端待位并接收转运包装好的产品；

所述箱体产线还包括设置在所述箱体注塑机和输送线之间的把手安装设备，所述把手安装设备抵靠所述冷却定型台设置，所述把手安装设备的把手上料装置平行于所述输送线设置；

所述箱体注塑机和箱盖注塑机为单工位注塑机或多工位注塑机。

2.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：装备还包括码垛机器人和第二缠膜机，所述码垛机器人和所述第二缠膜机布置在所述箱盖注塑机下游侧并靠近所述输送线下游。

3.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：箱体模具和箱盖模具采用针阀式热流道式模具。

4.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：所述箱体抓取机器人、箱盖抓取机器人和码垛机器人为六轴机器人，所述六轴机器人的重复定位精度为0.06mm、额定荷重为40KG、工作范围为2.55m、防护等级为IP67，并采用可落地方式安装。

5.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：箱体视觉检测机和箱盖视觉检测机由控制器、相机和光源组成，用于箱体和箱盖的检测参数为缺胶、溢边和黑点。

6.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：所述冷却定型台包括铝制模芯的定型台体和内部设置的水冷系统。

7.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：所述第一缠膜机和第二缠膜机的参数为托盘尺寸1220*1020mm、货高560-800mm、额定负载500kg、转盘直径2000mm，升降膜架采用双链条，并为产品自动上膜、断膜、吹膜及拂膜。

8.根据权利要求1所述的装备，其特征在于：所述AGV智能运输车采用双向辊筒式AGV并能够自动巡点充电，所述AGV智能运输车的参数为额定总重≤1000kg、运行速度5-30m/min。

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