CN111114114A - 全自动流水线视觉移印系统及移印工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于印刷技术领域，尤其为全自动流水线视觉移印系统及移印工艺，其系统包括输送机构，所述输送机构的一端设有用于输送产品的上料平台，所述输送机构的一侧放置有机器人工作平台，所述机器人工作平台的一侧设有机器人控制箱，所述机器人控制箱上端固定有机器人示教盒，所述机器人示教盒的上端设有机器人手臂，所述机器人示教盒一侧设有移印系统，所述移印系统包括移印装置、上油装置、移印模和硅胶除油装置；通过机器人手臂控制机器人抓件夹具A和机器人抓件夹具B进行物料的自动输送至移印系统进行移印操作，有效解决目前缺一线生产工人困境和工序产能瓶颈，使原先每小时印刷产品350件，提高到每小时能加工900件，大幅的提高了生产效率。

Description

全自动流水线视觉移印系统及移印工艺

技术领域

本发明属于印刷技术领域，具体涉及全自动流水线视觉移印系统及移印工艺。

背景技术

移印，属于特种印刷方式之一，它能够在不规则异形对象表面上印刷文字、图形和图象，现在正成为一种重要的特种印刷，例如，手机表面的文字和图案就是采用这种印刷方式，还有计算机键盘、仪器、仪表等很多电子产品的表面印刷，都以移印完成。

现在很多工厂在进行产品移印时，因移印工序为人员密集型生产车间，且通常移印机需单人操作生产，需大量一线生产工人进行生产，受近几年人工成本上升，特别是公司严重缺一线生产工人，导致工作效率低，产能得不到提升。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了全自动流水线视觉移印系统。

本发明还提出一种使用全自动流水线视觉移印系统进行的移印工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：全自动流水线视觉移印系统，包括输送机构，所述输送机构的一端设有用于输送产品的上料平台，所述输送机构的一侧放置有机器人工作平台，所述机器人工作平台的一侧设有机器人控制箱，所述机器人控制箱上端固定有机器人示教盒，所述机器人示教盒的上端设有机器人手臂，所述机器人控制箱两侧设有移印系统，所述移印系统包括移印装置、上油装置、移印模和硅胶除油装置，所述移印装置放置于所述机器人控制箱的一侧，所述移印装置一侧壁固定连接有所述上油装置，所述移印模位于所述移印装置的移印端的正下方，所述硅胶除油装置固定连接于所述移印装置的一侧壁，所述移印系统的正下方具有移印工作平台，所述移印工作平台与所述移印装置固定连接，所述移印模放置于所述移印工作平台的上端，所述机器人控制箱信号连接有视觉检查识别控制系统，所述的视觉检测识别控制系统包括电连接的视觉识别镜头和视觉识别编码器，视觉识别镜头设置在输送机构上端。

优选的，所述移印装置设有若干个硅胶移印头。

优选的，所述机器人控制箱的上方具有产品校准装置，所述产品校准装置与所述移印装置固定连接。

优选的，所述移印装置的一侧具有产品排箱板，所述产品排箱板放置于基面。

优选的，所述机器人手臂设有用于抓取放置产品机器人抓件夹具A。

优选的，所述机器人手臂设有取出存放产品的机器人抓件夹具B。

优选的，所述的输送机构为两层可循环输送机，所述的上料平台为三段式输送机。

使用以上所述的全自动流水线视觉移印系统进行的移印工艺，包括如下步骤：

S1.设备的调试，操作员通过设置视觉识别镜头采集所要生产产品的外形形状，包括正反面外形，通过机器人示教盒调试机器人手臂在行走范围及需完成的抓、放件动作，并调试移印工作平台，安装对应产品移印夹具及调试所需功能，设置视觉检查识别控制系统中的产品参数，识别合格的产品，根据视觉检查系统给出的信号，机械人手臂将产品放入合格，或者不合格胶盆；

S2.产品的移送，产品通过产品排箱板码垛放置在机器人上料平台，并在机器人工作平台底部再放置一个产品排箱板，产品通过输送机构传输至机器人控制箱的位置；

S3.产品的定位，当产品在输送带上经过视觉识别镜头拍照捕抓，并将拍照相片输入到视觉检查识别控制系统，视觉检查识别控制系统对经过视觉识别镜头的产品进行分析，获取有效的产品并进行定位；

S4.产品的抓取移送，视觉检查识别控制系统确认需抓取的产品后，将信息输入到机器人控制箱，通过机器人控制箱开启机器人手臂，机器人手臂通过机器人抓件夹具A抓取一个产品，移位将产品放置在产品校准装置或移印模上；

S5.定位并移送，产品校准装置对产品进行定位，定位后机器人抓件夹具A重新抓取产品放到移印工作平台上的移印模中；

S6.移印，移印工作平台上方的移印装置的硅胶移印头在移印模一侧的上油装置中粘印图案，并将图案印刷到产品上，按产品所需印刷次数完成印刷图案，完成后移印模移动到移印工作平台的一端；

S7.移印产品检查，视觉检查识别控制系统对印刷后的产品进行检查，接受视觉检查系统对产品的合格检查，如检查合格，机器人抓件夹具B将合格的产品夹持取出，机器人抓件夹具A再将第二个产品放到移印模中，开始第二个产品图案印刷，而机器人抓件夹具B将第一个完成印刷的合格产品放入到机器人工作平台下方的产品排箱板中，若视觉检查识别控制系统检查产品不符合设定要求，机器人抓件夹具B将产品抓取出放入外部单独的不合格胶盆箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：主要由机器人手臂、机器人控制系统，机器人手臂，移印装置，移印控制系统组成，视觉识别系统，两层可循环输送机，循环上料机等组成。在一个工作平台上(输送拉)，通过视觉识别镜头采样产品，并进行识别，将信息输入机器人，控制机器人代替人进行图案印刷工作，通过机器人手臂控制机器人抓件夹具A和机器人抓件夹具B进行物料的自动输送至移印系统进行移印操作，有效解决目前缺一线生产工人困境和工序产能瓶颈，具有全自动操作，无需人工干预，高效精准，摈弃了原先依赖人工生产，纯人工操作所带来的效率低下问题，使原先每小时印刷产品350件，提高到现在每小时能加工900件，大幅的提高了生产效率。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的移印流程图。

图中：1、输送机构；11、上料平台；2、机器人工作平台；3、机器人控制箱；4、机器人示教盒；41、机器人手臂；411、机器人抓件夹具A；412、机器人抓件夹具B；5、移印系统；51、移印装置；511、硅胶移印头；52、上油装置；53、移印模；54、硅胶除油装置；6、移印工作平台；7、产品校准装置；8、产品排箱板；9、视觉检查识别控制系统。

具体实施方式

下面将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。

请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：全自动流水线视觉移印系统，包括输送机构1，输送机构1的一端设有用于输送产品的上料平台11，输送机构1的一侧放置有机器人工作平台2，机器人工作平台2的一侧设有机器人控制箱3，机器人控制箱3上端固定有机器人示教盒4，机器人示教盒4的上端设有机器人手臂41，机器人示教盒4一侧设有移印系统5，移印系统5包括移印装置51、上油装置52、移印模53和硅胶除油装置54，移印装置51放置于机器人控制箱3的一侧，移印装置51一侧壁固定连接有上油装置52，移印模53位于移印装置51的移印端的正下方，硅胶除油装置54固定连接于移印装置51的一侧壁，移印系统5的正下方具有移印工作平台6，移印工作平台6与移印装置51固定连接，移印模53放置于移印工作平台6的上端，所述机器人控制箱3信号连接有视觉检查识别控制系统9，所述的视觉检测识别控制系统9与视觉识别镜头电性连接。

本实施方案中：在进行使用时操作员对设备进行调试，通过机器人示教盒4(为现有的示教盒，由人工导引机器人末端执行器安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷枪，或由人工操作导引机械模拟装置)调试机器人手臂41行走范围及需完成的抓、放件动作，并调试移印平台6，且在移印系统5一侧的产品校准装置7上安装对应产品夹具，调试完机器人手臂41后，产品通过产品排箱板8码垛放置在机器人上料平台11，并在机器人工作平台2底部再放置一个产品排箱板8，通过外部的循环上料机和输送带1相配合传输至机器人控制箱3的位置，视觉检查识别控制系统9内具有识别镜头，当产品在输送带1上经过视觉识别镜头拍照捕抓，并将拍照相片输入到视觉检查识别控制系统9，视觉检查识别控制系统9对经过视觉识别镜头的产品进行分析，获取有效的产品并进行定位，且视觉检查识别控制系统9内设有视觉识别编码器，视觉识别编码器对输送带1传输速度进行精确监测，并将输送带1传输速度输入到视觉检查识别控制系统9中，经内部算法把视觉识别镜头捕获信息与输送带1传输速度信息在视觉检查识别控制系统9进行计算，确认需抓取的产品后，将信息输入到机器人控制箱3，机器人工作平台2给于机器人手臂41一个工作空间，然后通过机器人控制箱3开启控制机器人手臂41，机器人手臂41通过机器人抓件夹具A411抓取一个产品，并依据视觉检查识别控制系统9给出的信号，确定将产品是放入到移印系统A中的移印模，或者移位将产品放置在产品校准装置7，通过产品校准装置7对产品进行正反定位，定位后产品校准装置7将产品旋转360度将产品放到移印平台6上的移印模53中，此时移印平台6上方的移印装置51(为现有的移印机)设有的硅胶移印头511在移印模53一侧的上油装置52中粘印图案，并将图案印刷到产品上，按产品所需印刷次数完成印刷图案，完成后移印模53移动到移印平台6的一端，通过视觉检查识别控制系统9对印刷后的产品进行检查，接受视觉检查系统对产品的合格检查，如检查合格，机器人抓件夹具B412将合格的产品夹持取出。在移印装置A接收到机器人抓件夹具A411提供的产品后，机器人控制箱3依收到视觉检查识别控制系统9给出的后续信号，控制机器人手臂41，机器人手臂41再通过机器人抓件夹具A411抓取第二个(即下一个产品)产品，抓取第二个产品放到移印装置A或移印装置B中的移印模53中，或移印装置A或移印装置B中的产品校准装置7，开始第二个产品图案印刷，整个过程重复循环。而机器人抓件夹具B412将第一个完成印刷的合格产品放入到机器人工作平台2下方的产品排箱板8中，若视觉检查识别控制系统9检查产品不符合设定要求，机器人抓件夹具B412将产品抓取出放入外部单独的不合格胶盆箱，且在第一个产品印刷图案时，机器人手臂41没有在等待，而是通过机器人抓件夹具A411再次抓取第二个产品进行后备。

在图一和图二中：移印装置51设有若干个硅胶移印头511，移印系统一侧有产品校准装置7，产品校准装置7与移印装置51固定连接，移印装置51的一侧具有产品排箱板8，产品排箱板8放置于基面，移印装置51安装了五个硅胶移印头511，可最多同时实现五次印刷上色或套色。机器人控制箱3对机器人上料平台11的状态进行设定，待机器人上料平台11产品为空后，或机器人工作平台2下方的产品排箱板8达到饱合后，警示灯亮，提醒操作人员进行产品上料、下料动作，移印模53可根据产品需印刷位置进行正负九十度的度旋转，实现产品外观一百八十度的印刷，即可进行产品上、左、右三个面的产品印刷，且移印系统5将移印装置51、上油装置52、移印模53和硅胶除油装置54集成在一块铁板中，改善了油漆的泄漏现象，且通过硅胶除油装置54，定期清除硅胶移印头511上残留的油漆。

在图二和图三中：机器人手臂41设有用于抓取放置产品机器人抓件夹具A411，机器人手臂41设有取出存放产品的机器人抓件夹具B412；机器人抓件夹具B412将产品取出，机器人抓件夹具A411再将第二个产品放到移印模53中，开始第二个产品图案印刷，在第一个产品印刷图案时，机器人手臂41没有在等待，而是通过机器人抓件夹具A411再次抓取第二个产品进行后备。

本方案有效解决目前缺一线生产工人困境和工序产能瓶颈，使原先每小时印刷产品350件，提高到现在每小时能加工900件，大幅的提高了生产效率。

使用上述的全自动流水线视觉移印系统进行的移印工艺，包括如下步骤：

S1.设备的调试，操作员通过设置视觉识别镜头采集所要生产产品的外形形状，包括正反面外形，通过机器人示教盒4调试机器人手臂41在行走范围及需完成的抓、放件动作，并调试移印工作平台6，安装对应产品移印夹具及调试所需功能，设置视觉检查识别控制系统9中的产品参数，识别合格的产品，根据视觉检查系统给出的信号，机械人手臂41将产品放入合格，或者不合格胶盆；

S2.产品的移送，产品通过产品排箱板8码垛放置在机器人上料平台11，并在机器人工作平台2底部再放置一个产品排箱板8，产品通过输送机构1传输至机器人控制箱3的位置；

S3.产品的定位，当产品在输送带1上经过视觉识别镜头拍照捕抓，并将拍照相片输入到视觉检查识别控制系统9，视觉检查识别控制系统9对经过视觉识别镜头的产品进行分析，获取有效的产品并进行定位，且视觉检查识别控制系统9内设有视觉识别编码器，视觉识别编码器对输送带1传输速度进行精确监测，并将输送带1传输速度输入到视觉视觉检查识别控制系统9中，经内部算法把视觉识别镜头捕获信息与输送带1传输速度信息在视觉检查识别控制系统9进行计算，获取有效的产品并进行定位；

S4.产品的抓取移送，视觉检查识别控制系统9确认需抓取的产品后，将信息输入到机器人控制箱3，通过机器人控制箱3开启机器人手臂41，机器人手臂41通过机器人抓件夹具A411抓取一个产品，移位将产品放置在产品校准装置7，或直接放入到移印模中53；

S5.定位并移送，产品校准装置7对产品正反面进行定位，定位后机器人抓件夹具A411重新抓取产品放到移印工作平台6上的移印模53中；

S6.移印，移印工作平台6上方的移印装置51的硅胶移印头511在移印模53一侧的上油装置52中粘印图案，并将图案印刷到产品上，按产品所需印刷次数完成印刷图案，完成后移印模53移动到移印工作平台6的一端；

S7.移印产品检查，视觉检查识别控制系统9对印刷后的产品进行检查，接受视觉检查系统对产品的合格检查，如检查合格，机器人抓件夹具B412将合格的产品夹持取出，机器人抓件夹具A411再将第二个产品放到移印模(53)中，开始第二个产品图案印刷，而机器人抓件夹具B412将第一个完成印刷的合格产品放入到机器人工作平台2下方的产品排箱板8中，若视觉检查识别控制系统9检查产品不符合设定要求，机器人抓件夹具B412将产品抓取出放入外部单独的不合格胶盆箱。本方案有效解决目前缺一线生产工人困境和工序产能瓶颈，使原先每小时印刷产品350件，提高到现在每小时能加工900件，大幅的提高了生产效率。

本发明提供的系统主要由视觉检查识别控制系统、机器人手臂、移印装置，两层可循环输送机，上料平台及三段式循环上料机组成。在一个工作循环内，机器人手臂4抓取第一个产品，送入到移印装置印刷图案时，机器人手臂4没有在等待，机器人手臂4继续抓取第二个产品给移印装置A、或移印装置B，所抓取产品按两层可循环输送机上所分布产品经过视觉识别镜头所抓拍到的图像为准。

本发明提供的系统的视觉检查识别控制系统9按需求定义两款产品正反两面图片，共4张图片为样办图片，视觉识别镜头拍照产品图像，并送入视觉识别控制系统，与视觉检查识别控制系统9中所定义的样办图片进行分析，确认所要抓取的产品，并将信息输送到机器人控制箱3，机器人控制箱3发出指令到机器人手臂41，机器人手臂41依据接收指令抓取产品，并送到指定移印装置。

本发明提供的输送机构为二层循环输送机，视觉识别镜头监控二层循环输送机1上的产品，视觉识别编码器监控循环输送拉的行走速度，视觉识别镜头与视觉识别编码器配合，同时将信息输入到视觉识别控制系统9，视觉识别编码器分析接收到的信息，分析、整理后将数据发送到机器人控制箱3，数据包括产品外型(产品是否正反面)，产品所在二层循环输送机1上的位置，被抓取产品的抓取点，产品送往哪台移印装置，是直接放入移印模，还是将产品放入上料辅助纠正装置(产品如是反面，需通过上料辅助纠正装置纠正)，移印系统5计算硅胶移印头511工作次数后，定期在硅胶除油装置54上清除硅胶移印头上残留油漆。

所提供的移印模53可根据产品需印刷位置进行正负90度旋转，实现产品外观180度的印刷，即可进行产品上、左、右三个面的产品印刷。

所提供的移印装置51设计搭配1-5个硅胶移印头511，可最多同时实现5次印刷上色/套色。

使用本发明提供的移印系统及移印工艺有效解决目前缺一线生产工人困境和工序产能瓶颈，使原先每小时印刷产品350件，提高到现在每小时能加工900件，大幅的提高了生产效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.全自动流水线视觉移印系统，包括输送机构(1)，其特征在于：所述输送机构(1)的一端设有用于输送产品的上料平台(11)，所述输送机构(1)的一侧放置有机器人工作平台(2)，所述机器人工作平台(2)的一侧设有机器人控制箱(3)，所述机器人控制箱(3)上端固定有机器人示教盒(4)，所述机器人示教盒(4)的上端设有机器人手臂(41)，所述机器人控制箱(3)两侧设有移印系统(5)，所述移印系统(5)一侧为产品校准装置(7)，所述移印系统(5)包括移印装置(51)、上油装置(52)、移印模(53)和硅胶除油装置(54)，所述移印装置(51)放置于所述机器人控制箱(3)的一侧，所述移印装置(51)一侧壁固定连接有所述上油装置(52)，所述移印模(53)位于所述移印装置(51)的移印端的正下方，所述硅胶除油装置(54)固定连接于所述移印装置(51)的一侧壁，所述移印系统(5)的正下方具有移印工作平台(6)，所述移印工作平台(6)与所述移印装置(51)固定连接，所述移印模(53)放置于所述移印工作平台(6)的上端，所述机器人控制箱(3)信号连接有视觉检查识别控制系统(9)，所述的视觉检查识别控制系统(9)包括电连接的视觉识别镜头和视觉识别编码器，视觉识别镜头设置在输送机构(1)上端。

2.根据权利要求1所述的全自动流水线视觉移印系统，其特征在于：所述移印装置(51)设有若干个硅胶移印头(511)。

3.根据权利要求1所述的全自动流水线视觉移印系统，其特征在于：所述移印系统(5)一侧具有产品校准装置(7)，所述产品校准装置(7)与所述移印系统(5)固定连接，所述产品校准装置(7)上面有产品移印夹具。

4.根据权利要求1所述的全自动流水线视觉移印系统，其特征在于：所述移印装置(51)的一侧具有产品排箱板(8)，所述产品排箱板(8)放置于基面。

5.根据权利要求1所述的全自动流水线视觉移印系统，其特征在于：所述机器人手臂(41)设有用于抓取放置产品机器人抓件夹具A(411)。

6.根据权利要求1所述的全自动流水线视觉移印系统，其特征在于：所述机器人手臂(41)设有取出存放产品的机器人抓件夹具B(412)。

7.根据权利要求1所述的全自动流水线视觉移印系统，其特征在于：所述的输送机构为两层输送机，所述的上料平台(11)为三段式输送机。

8.使用以上任意权利要求所述的全自动流水线视觉移印系统进行的移印工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1.设备的调试，操作员通过设置视觉识别镜头采集所要生产产品的外形形状，包括正反面外形，通过机器人示教盒(4)调试机器人手臂(41)在行走范围及需完成的抓、放件动作，并调试移印工作平台(6)，安装对应产品移印夹具及调试所需功能，设置视觉检查识别控制系统(9)中的产品参数，识别合格的产品，根据视觉检查系统给出的信号，机械人手臂(41)将产品放入合格，或者不合格胶盆；

S2.产品的移送，产品通过产品排箱板(8)码垛放置在机器人上料平台(11)，并在机器人工作平台(2)底部再放置一个产品排箱板(8)，产品通过输送机构(1)传输至机器人控制箱(3)的位置；

S3.产品的定位，当产品在输送带(1)上经过视觉识别镜头拍照捕抓，并将拍照相片输入到视觉检查识别控制系统(9)，视觉检查识别控制系统(9)对经过视觉识别镜头的产品进行分析，获取有效的产品并进行定位；

S4.产品的抓取移送，视觉检查识别控制系统(9)确认需抓取的产品后，将信息输入到机器人控制箱(3)，通过机器人控制箱(3)开启机器人手臂(41)，机器人手臂(41)通过机器人抓件夹具A(411)抓取一个产品，移位将产品放置在产品校准装置(7)或移印模(53)上；

S5.定位并移送，产品校准装置(7)对产品进行定位，定位后机器人抓件夹具A(411)重新抓取产品放到移印工作平台(6)上的移印模(53)中；

S6.移印，移印工作平台(6)上方的移印装置(51)的硅胶移印头(511)在移印模(53)一侧的上油装置(52)中粘印图案，并将图案印刷到产品上，按产品所需印刷次数完成印刷图案，完成后移印模(53)移动到移印工作平台(6)的一端；

S7.移印产品检查，视觉检查识别控制系统(9)对印刷后的产品进行检查，接受视觉检查系统对产品的合格检查，如检查合格，机器人抓件夹具B(412)将合格的产品夹持取出，机器人抓件夹具A(411)再将第二个产品放到移印模(53)中，开始第二个产品图案印刷，而机器人抓件夹具B(412)将第一个完成印刷的合格产品放入到机器人工作平台(2)下方的产品排箱板(8)中，若视觉检查识别控制系统(9)检查产品不符合设定要求，机器人抓件夹具B(412)将产品抓取出放入外部单独的不合格胶盆箱。

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