CN110282206B - 一种机器人控制的管接头贴标包装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机器人控制的管接头贴标包装设备，属于机械技术领域。它解决了如何提高生产效率的同时保证管接头贴标后打包数量的准确性的问题。本设备包括料仓、上料机、贴标机、装袋封口机、理料输送机构、机械手、贴标输送带，贴标输送带的带体上固连有定位柱，贴标机的贴标头位于贴标输送带的上方，机械手能够将管接头夹持并套在定位柱上，贴标头与贴标输送带的输出端之间设有计数传感器，贴标输送带的输出端处设有具有通腔的储料室，通腔内转动连接有叶轮，储料室与装袋封口机之间设有准数输送机，准数输送机包括接料槽，其中一个接料槽位于储料室的正下方。本贴标包装设备实现了上料、理料、贴标、计数、准数打包的全自动化。

Description

一种机器人控制的管接头贴标包装设备
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种机器人控制的管接头贴标包装设备。
背景技术
管材用途广泛，市场需求量逐年增大，各生产厂家的产量也在逐年增大。其中，管接头是用来连接水管、燃气管道或者其他管材的一种部件。管接头按使用方式可分为外螺纹端接式管接头、卡套式管接头、自固式管接头等。根据实际生产需要，一些批量生产的管接头，在进行仓储或者运输前需要进行计数、贴标、封装，即按照市场销售需要，将管接头贴标以后按照需要的数量进行分装。
目前，现有市场对管接头的贴标包装一般都采用人工与贴标机相结合的半自动包装方式。即先通过贴标机对管接头进行贴标，如采用中国专利【申请号201721391032.4】公开的贴标机进行贴标，机器贴标完成后，再通过人工计数，然后再将一定数量的管接头进行包装形成包装体，最后进行仓储或者运输。从上述分析可知，上述采用半自动化的包装方式虽然优于完全采用人工操作的方式，但是上述人工计数方式费时费力，且容易存在计数错误，导致打包数量不准确；同时，人工封装速度也比较慢，劳动强度大，而且人工成本比较高，生产效率低。当然，现有技术中也有采用人工计数运送，再配合装袋封口机进行管接头贴标后的半自动化准数包装，但总体生产效率还是较低，并且也无法保证管接头贴标后打包数量的准确性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种机器人控制的管接头贴标包装设备，本发明解决的技术问题是如何提高生产效率的同时保证管接头贴标后打包数量的准确性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种机器人控制的管接头贴标包装设备，包括料仓、上料机、贴标机和用于包装管接头的装袋封口机，其特征在于，所述贴标包装设备还包括理料输送机构、机械手、贴标输送带，所述上料机能够将料仓内的管接头输送到理料输送机构的输入端上，所述理料输送机构用于将管接头一个一个依次排列输送，所述贴标输送带的带体上固连有用于套设管接头的定位柱，所述贴标机的贴标头位于贴标输送带的上方，所述机械手能够将理料输送机构输出端输出的管接头夹持并套在定位柱上，所述贴标头与贴标输送带的输出端之间设有计数传感器，所述贴标输送带的输出端处设有具有通腔的储料室，所述通腔内转动连接有使通腔封堵的叶轮，所述储料室与装袋封口机之间设有输出端与装袋封口机的接料口相接的准数输送机，所述准数输送机包括带体和若干位于带体上且间隔均匀布置的分隔板，相邻两个分隔板之间形成有接料槽，其中一个接料槽位于储料室的正下方。
本机器人控制的管接头贴标包装设备能够实现管接头的自动上料、贴标、计数以及打包，并且能够自动的按照预设的数量进行准数打包，从而提高了生产效率；其工作原理如下：首先，上料机将存在料仓内的管接头输送到理料输送机构的输入端上，然后理料输送机构对管接头进行整理，将管接头一个一个依次排列输出；然后再通过机械手能够将理料输送机构输出端输出的管接头夹持并套在贴标输送带的定位柱上；然后经由贴标输送带的运送至贴标机的贴标头出进行贴标操作；贴标完成的管接头继续往前输送，经由，设置在贴标头与贴标输送带的输出端之间的计数传感器对贴标完成的管接头数量进行统计，即管接头经过计数传感器一次就计数一次，已经经过计数的管接头由计数输送带的输出端输出至储料室的通腔内，此时通腔内的叶轮使得通腔封堵，即已经计数的管接头经过叶轮封堵不会从经由通腔掉落，暂时储存在叶轮上，当计数传感器计数统计的管接头数量达到预设值时，如20个，此时控制叶轮转动，那么叶轮上存储的20个管接头就随着叶轮的转动而掉落到了位于储料室正下方的接料槽中，最后由准数输送机输送至装袋封口机的进料口进行装袋打包；从上述分析，本贴标包装设备整个过程全自动，从而完全取代了人工，大大提高了生产效率。同时，上述叶轮和储料室的配合设计，受到叶轮的封堵，使得存储在储料室内的管接头不会出现意外下掉，而叶轮的转动使得预设数量的管接头能够完全掉到下方的接料槽内，不会出现遗落，从而保证了最终打包完成的管接头数量的准确性。另外，上述贴标机为现有设备，如可采用中国专利【申请号201721391032.4】公开的贴标机；上述装袋封口机为现有设备，如可采用专利文献【申请号：201520310196.4】中公开的T型水管接头包装机，并且本贴标包装设备不仅于各类管件头的自动准数打包，也能够用于类似工件的自动准数打包。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述贴标输送带的上方设有由两根导条组成的导料通道，所述导料通道的输入端具有呈八字形的进口，所述贴标头位于导料通道中段位置的上方。通过以上导料通道的设置，使得套在定位柱上的管接头在输送过程中能够得到扶正，这样有利于提高贴标头对于管接头的贴标质量。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述贴标输送带的上方设置有摄像头，所述摄像头位于贴标头和计数传感器之间，所述贴标输送带的一侧设置有接料斗，所述摄像头和计数传感器之间设有用于将管接头送到接料斗内的剔料机构。通过以上设计，当摄像头检测到管接头上贴标漏贴时，那么通过剔料机构将管接头送到接料斗内，也就是说，通过以上摄像头和剔料机构的配合设计，将漏标的管接头在经过计数传感器之前就提前剔除，从而避免出现计数统计错误，保证了管接头准数打包的准确性。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述剔料机构包括设置在贴标输送带一侧的支座，所述支座上滑动连接有能够贴标输送带输送方向移动的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上固定有水平气缸，所述水平气缸的活塞杆上设置有用于夹持管接头的气夹爪。通过升降气缸和水平气缸的驱动，使得气夹爪能够将管接头从定位柱中取出，并且，由于升降气缸滑动设置，这样使得气夹爪夹持管接头过程中，夹持爪随着管接头移动，使得贴标输送带无需停机，从而有利于提高生产效率。作为替代，上述升降气缸和水平气缸可以由油缸或者丝杆电机替代。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述理料输送机构包括理料输送带一、理料输送带二和理料导条，所述理料输送带二的长度长于理料输送带一的长度且两者的输入端对齐且并列布置，所述上料机能够将料仓内的管接头输送到理料输送带一的输入端上，所述贴标输送带位于靠近理料输送带二输出端的一侧，所述机械手位于理料输送带二的上方，所述理料导条相对理料输送带一的输送方向倾斜布置且一端位于理料输送带一上且靠近理料输送带一的输入端，另一端位于理料输送带二上且靠近理料输送带二的输出端，所述理料输送带一的输送速度小于理料输送带二的输送速度。通过以上理料输送带一、理料输送带二和理料导条的配合设计，利用理料导条的倾斜和两个理料输送带的差速设计，从而使得管接头能够一个接一个的排列输出，进而实现了理料自动化，提高了生产效率。
作为另一种方案，在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述理料输送机构包括理料台和理料输送带，所述上料机能够将料仓内的管接头输送到理料台上，理料台的上方设置有能够将物料抓取到理料输送带上的机械抓手，所述理料输送带位于贴标输送带的一侧。机械抓手从理料平台上一个一个的将管接头夹取放到理料输送带上输出，以此实现自动化理料和输送。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述叶轮包括转动连接在储料室上的转轴和若干沿转轴外周面上均匀布置的叶片，所述转轴上固定有曲柄，所述储料室外固定有驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆与曲柄铰接连接。通过驱动气缸和曲柄的配合实现了叶轮的来回转动；并且上述叶轮上的叶片设计，使得叶轮无需转动一周，最多半周就能够实现下料，从而有利于提高下料速度，进而提高生产效率。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述理料输送机构的输出端与料仓带动仓口之间设有回收输送带。通过以上回收输送带的设计，当机械手来不及夹取时，使得管接头能够回收输送回料仓。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述上料机包括上料输送带，所述上料输送带的输入端位于料仓的下料口处，所述上料输送带的输出端与理料输送机构的输入端相接。通过以上设计上料机结构实现了对于管接头的自动送料；作为替代，所述上料机可以采用机械抓手替代。
在上述的机器人控制的管接头贴标包装设备中，所述贴标包装设备还包括翻转加料装置，该翻转加料装置包括机架和与机架转动连接的加料箱，所述加料箱在液压缸的驱动下能够向料仓的仓口翻转。通过以上谁的翻转加料装置实现了对于料仓的自动化加料操作，节省了人力，有利于提高生产效率。
与现有技术相比，本机器人控制的管接头贴标包装设备具有以下优点：本贴标包装设备实现了上料、理料、贴标、计数、准数打包的全自动化，节省了人力，降低了生产成本，大大提高了生产效率；同时，贴标包装设备贴标质量高，贴标后也不会出现计数以及打包错误，保证了管接头准数打包数量的准确性，提高了生产质量。
附图说明
图1是本实施例一中贴标包装设备的整体布置结构示意图。
图2是本实施例一中上料机部分的结构示意图。
图3是本实施例一中理料输送机构和贴标部分的结构示意图。
图4是图3中A处的局部放大示意图。
图5是本实施例一中理料输送机构的结构示意图。
图6是本实施例一中储料室部分的结构示意图。
图7是本实施例一中储料室的爆炸结构示意图。
图中，1、料仓；2、上料机；2a、上料输送带；3、贴标机；3a、贴标头；4、装袋封口机；41、接料口；5、理料输送机构；51、理料输送带一；52、理料输送带二；53、理料导条；6、机械手；7、贴标输送带；8、定位柱；9、计数传感器；10、储料室；10a、通腔；11、叶轮；101、转轴；102、叶片；12、准数输送机；121、带体；122、分隔板；123、接料槽；13、导条；131、导料通道；14、摄像头；15、接料斗；16、剔料机构；161、支座；162、升降气缸；163、水平气缸；164、气夹爪；17、曲柄；18、驱动气缸；19、回收输送带；20、机架；21、加料箱。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
具体来说，如图1所示，本机器人控制的管接头贴标包装设备包括翻转加料装置、料仓1、上料机2、贴标机3、用于包装管接头的装袋封口机4、理料输送机构5、机械手6、贴标输送带7。其中，如图2所示，该翻转加料装置包括机架20和与机架20转动连接的加料箱21，加料箱21在液压缸的驱动下能够向料仓1的仓口翻转。上料机2包括上料输送带2a，上料输送带2a的输入端位于料仓1的下料口处，上料输送带2a的输出端与理料输送机构5的输入端相接，上料机2能够将料仓1内的管接头输送到理料输送机构5的输入端上。在具体实施中，当上料机2用于倾斜输送时，可以采用带面上设有隔板；当水平输送，那么只需用普通带面即可。
再如图3和图5所示，理料输送机构5用于将管接头一个一个依次排列输送。理料输送机构5的输出端与料仓1带动仓口之间设有回收输送带19。本实施例中，理料输送机构5包括理料输送带一51、理料输送带二52和理料导条53，理料输送带二52的长度长于理料输送带一51的长度且两者的输入端对齐且并列布置，上料机2能够将料仓1内的管接头输送到理料输送带一51的输入端上，贴标输送带7位于靠近理料输送带二52输出端的一侧，机械手6位于理料输送带二52的上方，理料导条53相对理料输送带一51的输送方向倾斜布置且一端位于理料输送带一51上且靠近理料输送带一51的输入端，另一端位于理料输送带二52上且靠近理料输送带二52的输出端，理料输送带一51的输送速度小于理料输送带二52的输送速度。
同时，再如图3和图4所示，贴标输送带7的带体121上固连有用于套设管接头的定位柱8，贴标机3的贴标头3a位于贴标输送带7的上方，机械手6能够将理料输送机构5输出端输出的管接头夹持并套在定位柱8上，贴标头3a与贴标输送带7的输出端之间设有计数传感器9。贴标输送带7的上方设有由两根导条13组成的导料通道131，导料通道131的输入端具有呈八字形的进口，贴标头3a位于导料通道131中段位置的上方。贴标输送带7的上方设置有摄像头14，摄像头14位于贴标头3a和计数传感器9之间，贴标输送带7的一侧设置有接料斗15，摄像头14和计数传感器9之间设有用于将管接头送到接料斗15内的剔料机构16。该剔料机构16包括设置在贴标输送带7一侧的支座161，支座161上滑动连接有能够贴标输送带7输送方向移动的升降气缸162，升降气缸162的活塞杆上固定有水平气缸163，水平气缸163的活塞杆上设置有用于夹持管接头的气夹爪164。
进一步，再如图6和图7所示，贴标输送带7的输出端处设有具有通腔10a的储料室10，通腔10a内转动连接有使通腔10a封堵的叶轮11，储料室10与装袋封口机4之间设有输出端与装袋封口机4的接料口41相接的准数输送机12，准数输送机12包括带体121和若干位于带体121上且间隔均匀布置的分隔板122，相邻两个分隔板122之间形成有接料槽123，其中一个接料槽123位于储料室10的正下方。叶轮11包括转动连接在储料室10上的转轴101和若干沿转轴101外周面上均匀布置的叶片102，转轴101上固定有曲柄17，储料室10外固定有驱动气缸18，驱动气缸18的活塞杆与曲柄17铰接连接。
另外，本贴标包装设备中，上述机械手6采用蜘蛛式机械手6，该机械师的工作头为真空吸头，再配合以视觉扫描系统实现取料夹持，如可采用中国专利【授权公告号：CN206997123 U】中的蜘蛛式机械手6。
实施例二：
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同，不同之处在于，本实施例中，理料输送机构5包括理料台和理料输送带，上料机2能够将料仓1内的管接头输送到理料台上，理料台的上方设置有能够将物料抓取到理料输送带上的机械抓手，理料输送带位于贴标输送带7的一侧。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了料仓1、上料机2、上料输送带2a、贴标机3、贴标头3a、装袋封口机4、接料口41、理料输送机构5、理料输送带一51、理料输送带二52、理料导条53、机械手6、贴标输送带7、定位柱8、计数传感器9、储料室10、通腔10a、叶轮11、转轴101、叶片102、准数输送机12、带体121、分隔板122、接料槽123、导条13、导料通道131、摄像头14、接料斗15、剔料机构16、支座161、升降气缸162、水平气缸163、气夹爪164、曲柄17、驱动气缸18、回收输送带19、机架20、加料箱21等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种机器人控制的管接头贴标包装设备，包括料仓(1)、上料机(2)、贴标机(3)和用于包装管接头的装袋封口机(4)，其特征在于，贴标包装设备还包括理料输送机构(5)、机械手(6)、贴标输送带(7)，上料机(2)能够将料仓(1)内的管接头输送到理料输送机构(5)的输入端上，理料输送机构(5)用于将管接头一个一个依次排列输送，贴标输送带(7)的带体(121)上固连有用于套设管接头的定位柱(8)，贴标机(3)的贴标头(3a)位于贴标输送带(7)的上方，机械手(6)能够将理料输送机构(5)输出端输出的管接头夹持并套在定位柱(8)上，贴标头(3a)与贴标输送带(7)的输出端之间设有计数传感器(9)，贴标输送带(7)的输出端处设有具有通腔(10a)的储料室(10)，通腔(10a)内转动连接有使通腔(10a)封堵的叶轮(11)，储料室(10)与装袋封口机(4)之间设有输出端与装袋封口机(4)的接料口(41)相接的准数输送机(12)，准数输送机(12)包括带体(121)和若干位于带体(121)上且间隔均匀布置的分隔板(122)，相邻两个分隔板(122)之间形成有接料槽(123)，其中一个接料槽(123)位于储料室(10)的正下方。
2.根据权利要求1所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述贴标输送带(7)的上方设有由两根导条(13)组成的导料通道(131)，所述导料通道(131)的输入端具有呈八字形的进口，所述贴标头(3a)位于导料通道(131)中段位置的上方。
3.根据权利要求1所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述贴标输送带(7)的上方设置有摄像头(14)，所述摄像头(14)位于贴标头(3a)和计数传感器(9)之间，所述贴标输送带(7)的一侧设置有接料斗(15)，所述摄像头(14)和计数传感器(9)之间设有用于将管接头送到接料斗(15)内的剔料机构(16)。
4.根据权利要求3所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述剔料机构(16)包括设置在贴标输送带(7)一侧的支座(161)，所述支座(161)上滑动连接有能够贴标输送带(7)输送方向移动的升降气缸(162)，所述升降气缸(162)的活塞杆上固定有水平气缸(163)，所述水平气缸(163)的活塞杆上设置有用于夹持管接头的气夹爪(164)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述理料输送机构(5)包括理料输送带一(51)、理料输送带二(52)和理料导条(53)，所述理料输送带二(52)的长度长于理料输送带一(51)的长度且两者的输入端对齐且并列布置，所述上料机(2)能够将料仓(1)内的管接头输送到理料输送带一(51)的输入端上，所述贴标输送带(7)位于靠近理料输送带二(52)输出端的一侧，所述机械手(6)位于理料输送带二(52)的上方，所述理料导条(53)相对理料输送带一(51)的输送方向倾斜布置且一端位于理料输送带一(51)上且靠近理料输送带一(51)的输入端，另一端位于理料输送带二(52)上且靠近理料输送带二(52)的输出端，所述理料输送带一(51)的输送速度小于理料输送带二(52)的输送速度。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述理料输送机构(5)包括理料台和理料输送带，所述上料机(2)能够将料仓(1)内的管接头输送到理料台上，理料台的上方设置有能够将物料抓取到理料输送带上的机械抓手，所述理料输送带位于贴标输送带(7)的一侧。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述叶轮(11)包括转动连接在储料室(10)上的转轴(101)和若干沿转轴(101)外周面上均匀布置的叶片(102)，所述转轴(101)上固定有曲柄(17)，所述储料室(10)外固定有驱动气缸(18)，所述驱动气缸(18)的活塞杆与曲柄(17)铰接连接。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述理料输送机构(5)的输出端与料仓(1)带动仓口之间设有回收输送带(19)。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，所述上料机(2)包括上料输送带(2a)，所述上料输送带(2a)的输入端位于料仓(1)的下料口处，所述上料输送带(2a)的输出端与理料输送机构(5)的输入端相接。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的机器人控制的管接头贴标包装设备，其特征在于，贴标包装设备还包括翻转加料装置，该翻转加料装置包括机架(20)和与机架(20)转动连接的加料箱(21)，所述加料箱(21)在液压缸的驱动下能够向料仓(1)的仓口翻转。
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