CN113998255B - 一种柔性调节贴标机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贴标机领域，尤其涉及一种柔性调节贴标机构，其特征在于，包括吹吸机构、滚动贴合机构、连接件、柔性调节机构。所述吹吸机构包括贴标头盖板、曲面贴标头，所述贴标头盖板和曲面贴标头组成具有密闭空间的贴标头，曲面贴标头作为接触面设有众多通孔，用于吸合/释放标签；所述滚动贴合机构包括压辊支撑架和压辊，压辊连接于压辊支撑架的端部；所述连接件即为连接架，用于连接吹吸机构和滚动贴合机构；所述柔性调节机构，包括：连接架与压辊支撑架之间铰接，压辊支撑架在连接架所在的垂直平面内可以转动；以及压辊通过轴承活动连接于压辊支撑架的端部。本发明可提高贴标的平整度、紧实度。

Description

一种柔性调节贴标机构

技术领域

本申请涉及钢铁厂钢卷生产自动贴标系统领域。

背景技术

传统的钢卷出厂贴标签由人工进行粘贴，再用手压平压实粘贴牢固。但这种方法无法准确将标签贴到钢卷的指定位置，经常出现贴歪，标签内容因手工触碰出现刮痕的情况，且给刚生产出来的高温钢卷内表面贴标签，既不安全，效率也很低，消耗人力物力较大。行业内的卷钢贴标采取外卷面喷码或贴标的方式，在卷钢吊运、物流运输过程中会摩擦而丢失标签信息，而钢卷内曲面的自动贴标系统，既能克服人工贴标的生产安全风险，又能克服卷钢运输过程的标签破损导致的信息丢失。因此为了满足钢卷生产的需要，响应国家智能制造设备的要求，需要研制出一种高效安全的钢卷内曲面自动贴标系统。

发明内容

本申请的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种安全、可靠的一种柔性调节贴标机构，适用于对钢卷内曲面完成贴标作业任务。

本申请采用如下技术方案来实现：

一种柔性调节贴标机构，包括吹吸机构、滚动贴合机构、连接件、柔性调节机构，其中：

所述吹吸机构包括贴标头盖板35、曲面贴标头36，所述贴标头盖板35和曲面贴标头36组成具有密闭空间的贴标头，曲面贴标头36作为接触面均布吹吸气孔，当吹吸机构与气路系统(不是本技术方案的组成部分)连接后所述曲面贴标头36可以吸合/释放标签；

所述滚动贴合机构包括压辊支撑架39和压辊40，压辊40连接于压辊支撑架39的端部；

所述连接件即为压辊调节架384，用于连接吹吸机构和滚动贴合机构；

所述柔性调节机构，包括：压辊调节架384与压辊支撑架39之间铰接，压辊支撑架39在压辊调节架384所在的垂直平面内可以转动；以及压辊40通过轴承活动连接于压辊支撑架39的端部；

当在外部气路系统、控制系统、机械手支持配合工作时，本申请柔性调节贴标机构可以安装于外部的机械手，通过机械手移动至标签处，在外部气路系统作用下，由吹吸机构的曲面贴标头36吸取目标标签；再通过机械手移动至目标钢卷处并伸进钢卷的内侧目标位置，曲面接触后粘贴，由吹吸机构的曲面贴标头36吹气释放；再通过机械手移动退回一定距离，使滚动贴合机构移动对准钢卷的标签位置，机械手携带滚动贴合机构通过压辊40再对标签进行第二轮滚动式压实贴合，巩固贴合质量。

进一步优化，柔性调节机构还可以包括另外两个柔性调节机构：

其一，第三柔性调节机构为贴标头浮动机构37，用于连接贴标头和机械手；所述第三柔性调节机构包括滑块354、弹簧373、上下两个导柱372、框架371；所述滑块354固定于贴标头盖板35上方；所述框架371底部两侧设置有凹槽3711，其宽度与滑块354相匹配，安装到位时，滑块354嵌入凹槽3711，框架371可以沿滑块354上下滑动；凹槽3711上方开有通孔3712；上部的导柱372通过细段固定于框架371上部，通过粗段限位于所述弹簧373内；下部的导柱372穿过框架371底部通孔3712与滑块354固定，通过粗段也限位于所述弹簧373内；上下两个导柱372、弹簧373、滑块354四者在同一条垂直线上。作为实施例，“滑块354、弹簧373、上下两个导柱372”可以设置多组，以增强第三柔性调节机构的强度。框架371可沿垂直方向上下滑动，由弹簧373提供回复力，实现浮动的效果。

其二，第四柔性调节机构为压辊浮动连接件38，包括压辊调节架384、导柱外支撑架383、导柱内支撑架386，以及由浮动弹簧381、连接件导柱385构成的两个弹性浮动模块；其中：

所述导柱外支撑架383和压辊调节架384为刚性连接；导柱外支撑架383呈类U形结构，所述导柱内支撑架386置于导柱外支撑架383的U形结构内，所述框架371置于导柱内支撑架386内，导柱内支撑架386、导柱外支撑架383的U形结构两侧分别设有上耳部3821、下耳部3822，通过该耳部在两侧各设有弹性浮动模块；

所述导柱内支撑架386两侧开有支点转孔3861和一个以上的升降腰孔3862；

所述支点转孔3861开设于导柱内支撑架386靠近压辊调节架384的一侧，固定于导柱外支撑架383上的转轴通过支点转孔3861连接导柱内支撑架386，导柱内支撑架386可绕支点转孔3861转动；

所述升降腰孔3862开设于导柱内支撑架386远离压辊调节架384的一侧，用于连接导柱内支撑架386和贴标头浮动机构37；升降腰孔3862设计为腰形，所述框架371设有连接孔3864，所述连接孔3864、升降腰孔3862、连接螺帽3863由内而外通过连接轴(图中未示意)连接，连接轴可以沿升降腰孔3862上下运动；

所述导柱内支撑架386、导柱外支撑架383的U形结构两侧分别设有上耳部3821、下耳部3822，导柱内支撑架386的上耳部3821、导柱外支撑架383的下耳部3822两者上下配合，分别开设通孔；上下两个耳部(上耳部3821、下耳部3822)之间设置浮动弹簧381，该浮动弹簧381内设有连接件导柱385并通过连接件导柱385上下分别与上下耳部(上耳部3821、下耳部3822)限位连接；

通过以上，作业中一旦压辊调节架384的端侧部受力或者受冲击时，其内侧的导柱内支撑架386在导柱外支撑架383内可以绕支点转孔3861转动，同时框架371在升降腰孔3862内做适应性上下浮动，以及弹性浮动模块在导柱内支撑架386、导柱外支撑架383的两侧做同步缓冲吸能、抗震；从而共同发挥柔性调节机制。

进一步，压辊调节架384与导柱外支撑架383上的安装孔有多个，所以两者的连接可以左右调整，以实现压辊的左右位置调整。

进一步，曲面贴标头吸取标签贴标头接触面为圆弧曲面，与要应用的生产线上钢卷内曲面的曲率匹配，便于贴牢标签。

工作时，曲面贴标头上面均布吹吸气孔，用于吸附和吹落标签。

工作时，曲面贴标头吸取标签面为圆弧曲面，匹配钢卷内曲面，便于贴牢标签。

有益效果

本申请通过曲面贴标头和压辊的浮动机构，曲面可以保障“贴”的过程中贴标头与内卷面曲率一致，压辊的浮动机构使贴标头曲面与卷面接触后有一个缓冲的受力压实作用，提高了贴标的平整度、紧实度，整体上提高了粘贴贴标效果。

附图说明

图1实施例产品结构示意图

图2本申请实施例提供的贴标机构示意图

图3本申请实施例提供的贴标机构分解示意图

图4压辊浮动连接件示意图

图5压辊浮动连接件的分解示意图

图6贴标头浮动机构运作示意图

图7应用场景示意图

标记说明

35贴标头盖板；

351密封垫片、354贴标头滑块；

36曲面贴标头、37贴标头浮动机构；

371框架、372导柱、373弹簧；凹槽3711

38压辊浮动连接件；

381浮动弹簧、383导柱外支撑架、384压辊调节架、385连接件导柱、386导柱内支撑架；上耳部3821、下耳部3822；支点转孔3861、升降腰孔3862、连接螺帽3863、连接孔3864；

39压辊支撑架、40压辊；

2机械手的连接杆。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及其附图对本申请提供的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本申请的优点和特征将更加清楚。

基础技术方案

如图1，一种柔性调节贴标机构，包括吹吸机构、滚动贴合机构、连接件、柔性调节机构，其中：

所述吹吸机构包括贴标头盖板35、曲面贴标头36，所述贴标头盖板35和曲面贴标头36组成具有密闭空间的贴标头，曲面贴标头36作为接触面设有众多通孔，当吹吸机构与气路系统(不是本技术方案的组成部分)连接后所述曲面贴标头36可以吸合/释放标签；

所述滚动贴合机构包括压辊支撑架39和压辊40，压辊40连接于压辊支撑架39的端部；

所述连接件即为压辊调节架384，用于连接吹吸机构和滚动贴合机构；

所述柔性调节机构，包括：压辊调节架384与压辊支撑架39之间铰接，压辊支撑架39在压辊调节架384所在的垂直平面内可以转动；以及压辊40通过轴承活动连接于压辊支撑架39的端部。

当在外部气路系统、控制系统、机械手支持配合工作时，本申请柔性调节贴标机构可以安装于外部的机械手，通过机械手移动至标签处，在外部气路系统作用下，由吹吸机构的曲面贴标头36吸取目标标签；再通过机械手移动至目标钢卷处并伸进钢卷的内侧目标位置，曲面接触后粘贴，由吹吸机构的曲面贴标头36吹气释放；再通过机械手移动退回一定距离，使滚动贴合机构移动对准钢卷的标签位置，机械手携带滚动贴合机构通过压辊40再对标签进行第二轮滚动式压实贴合，巩固贴合质量。

上述外部气路系统、控制系统、机械手乃至系统供电系统等，都不是本申请技术方案的组成部分，具体在实施应用时根据现场、产品流水线等做相应构建。整个工作业务过程控制系统进行流程式管理。控制系统可以采用控制技术领域的常规技术实现即可，不用依赖创造劳动开发。

作为实施例，进一步优化，柔性调节机构还可以包括另外两个柔性调节机构：

其一，如图2，图3所示，第三柔性调节机构为贴标头浮动机构37，用于连接贴标头和机械手；所述第三柔性调节机构包括滑块354、弹簧373、上下两个导柱372、框架371；所述滑块354固定于贴标头盖板35上方；所述框架371底部两侧设置有凹槽3711，其宽度与滑块354相匹配，安装到位时，滑块354嵌入凹槽3711，框架371可以沿滑块354上下滑动；凹槽3711上方开有通孔3712；上部的导柱372通过细段固定于框架371上部，通过粗段限位于所述弹簧373内；下部的导柱372穿过框架371底部通孔3712与滑块354固定，通过粗段也限位于所述弹簧373内；上下两个导柱372、弹簧373、滑块354四者在同一条垂直线上。作为实施例，“滑块354、弹簧373、上下两个导柱372”可以设置多组，以增强第三柔性调节机构的强度。框架371可沿垂直方向上下滑动，由弹簧373提供回复力，实现浮动的效果。

其二，如图4，图5所示，第四柔性调节机构为压辊浮动连接件38，包括压辊调节架384、导柱外支撑架383、导柱内支撑架386，以及由浮动弹簧381、连接件导柱385构成的两个弹性浮动模块；其中：

所述导柱外支撑架383和压辊调节架384为刚性连接；导柱外支撑架383呈类U形结构，所述导柱内支撑架386置于导柱外支撑架383的U形结构内，所述框架371置于导柱内支撑架386内，导柱内支撑架386、导柱外支撑架383的U形结构两侧分别设有上耳部3821、下耳部3822，通过该耳部在两侧各设有弹性浮动模块；

所述导柱内支撑架386两侧开有支点转孔3861和一个以上的升降腰孔3862；

所述支点转孔3861开设于导柱内支撑架386靠近压辊调节架384的一侧，固定于导柱外支撑架383上的转轴通过支点转孔3861连接导柱内支撑架386，导柱内支撑架386可绕支点转孔3861转动；

所述升降腰孔3862开设于导柱内支撑架386远离压辊调节架384的一侧，用于连接导柱内支撑架386和贴标头浮动机构37；升降腰孔3862设计为腰形，所述框架371设有连接孔3864，所述连接孔3864、升降腰孔3862、连接螺帽3863由内而外通过连接轴(图中未示意)连接，连接轴可以沿升降腰孔3862上下运动；

所述导柱内支撑架386、导柱外支撑架383的U形结构两侧分别设有上耳部3821、下耳部3822，导柱内支撑架386的上耳部3821、导柱外支撑架383的耳部3822两者上下配合，分别开设通孔；上下两个耳部(上耳部3821、下耳部3822)之间设置浮动弹簧381，该浮动弹簧381内设有连接件导柱385并通过连接件导柱385上下分别与上下耳部(上耳部3821、下耳部3822)限位连接；

通过以上，作业中一旦压辊调节架384的端侧部受力或者受冲击时，其内侧的导柱内支撑架386在导柱外支撑架383内可以绕支点转孔3861转动，同时框架371在升降腰孔3862内做适应性上下浮动，以及弹性浮动模块在导柱内支撑架386、导柱外支撑架383的两侧做同步缓冲吸能、抗震；从而共同发挥柔性调节机制。

进一步，压辊调节架384与导柱外支撑架383上的安装孔有多个，所以两者的连接可以左右调整，以实现压辊的左右位置调整。

进一步，曲面贴标头吸取标签贴标头接触面为圆弧曲面，与要应用的生产线上钢卷内曲面的曲率匹配，便于贴牢标签。

应用例，本申请提供的贴标工具头的贴标动作执行方式如下：

在贴标工具头被系统移动到标签打印机出口处合适位置后，通过气路系统的气动控制阀控制贴标曲面头吸气，同时在标签打印机系统(外部系统)打印出标签。标签吸附后，贴标头移动到钢卷待贴标签位置正上方的圆心轴线位置后，通过气动控制阀控制贴标曲面头吹气，将标签吹落并安置于钢卷内曲面上，由于柔性调节机构发挥作用，接触过程安全可靠；再通过贴标头上的压辊左右辊压，又由于柔性调节机构发挥作用能压实贴牢标签。

本发明借助第三柔性调节机构即贴标头浮动机构37的上下浮动柔性调节和定位，钢卷标签是长方形面，曲面贴标头(36)的贴标头用的接触曲面与长方形面的标签相适应，贴标过程的按压动作始终保持贴标头的受力在其几何中心位置，因此导柱(372)插在弹簧(373)中心，通过框架(371)对导柱(372)进行限位，使其对弹簧(373)进行向下压缩时，压力的垂点在贴标头的几何中心；进一步优化，由于还设置滑块(354)，具体技术方案：曲面贴标头(36)与贴标头浮动机构(37)连接后通过贴标头盖板(35)上的滑块(354)在框架(371)上下滑动实现贴标头上下浮动，因为机器人在检测到硬性障碍时会判断为异常障碍物阻挡而停止，以保护机器臂不受硬性碰撞导致步进和复位精度受损，在框架(371)内上下浮动的间距为贴标“贴”的动作下压时提供了缓冲和压实的弹性空间。

本发明借助第四柔性调节机构，该浮动机构实现压辊的上下方向浮动柔性调节，导柱内支撑架(386)和导柱外支撑架(383)安装浮动弹簧(381)和连接件导柱(385)，连接件导柱(385)插在浮动弹簧(381)中心，并通过耳部(上耳部3821、下耳部3822)固定；同时结合其它多个柔性调节机构可以实现压辊相对中心位置上下调整。

上述描述仅是对本申请贴标动作较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (4)

1.一种柔性调节贴标机构，其特征在于，包括吹吸机构、滚动贴合机构、连接件、柔性调节机构，其中：

所述吹吸机构包括贴标头盖板(35)、曲面贴标头(36)，所述贴标头盖板(35)和曲面贴标头(36)组成具有密闭空间的贴标头，曲面贴标头(36)作为接触面均布吹吸气孔，用于吸合/释放标签；

所述滚动贴合机构包括压辊支撑架(39)和压辊(40)，压辊(40)连接于压辊支撑架(39)的端部；

所述连接件即为压辊调节架(384)，用于连接吹吸机构和滚动贴合机构；

所述柔性调节机构，包括：压辊调节架(384)与压辊支撑架(39)之间铰接，压辊支撑架(39)在压辊调节架(384)所在的垂直平面内转动；以及压辊(40)通过轴承活动连接于压辊支撑架(39)的端部；

柔性调节机构还包括：第四柔性调节机构；

所述第四柔性调节机构为压辊浮动连接件(38)，包括压辊调节架(384)、导柱外支撑架(383)、导柱内支撑架(386)，以及由浮动弹簧(381)、连接件导柱(385)构成的两个弹性浮动模块；其中：

所述导柱外支撑架(383)和压辊调节架(384)为刚性连接；导柱外支撑架(383)呈类U形结构，所述导柱内支撑架(386)置于导柱外支撑架(383)的U形结构内，框架(371)置于导柱内支撑架(386)内，导柱内支撑架(386)、导柱外支撑架(383)的U形结构两侧分别设有上耳部(3821)、下耳部(3822)，通过该耳部在两侧各设有弹性浮动模块；

所述导柱内支撑架(386)两侧开有支点转孔(3861)和一个以上的升降腰孔(3862)；

所述支点转孔(3861)开设于导柱内支撑架(386)靠近压辊调节架(384)的一侧，固定于导柱外支撑架(383)上的转轴通过支点转孔(3861)连接导柱内支撑架(386)，导柱内支撑架(386)可绕支点转孔(3861)转动；

所述升降腰孔(3862)开设于导柱内支撑架(386)远离压辊调节架(384)的一侧，用于连接导柱内支撑架(386)和贴标头浮动机构(37)；升降腰孔(3862)设计为腰形，所述框架(371)设有连接孔(3864)，所述连接孔(3864)、升降腰孔(3862)、连接螺帽(3863)由内而外通过连接轴连接，连接轴可以沿升降腰孔(3862)上下运动；

所述导柱内支撑架(386)、导柱外支撑架(383)的U形结构两侧分别设有上耳部(3821)、下耳部(3822)，导柱内支撑架(386)的上耳部(3821)、导柱外支撑架(383)的下耳部(3822)两者上下配合，分别开设通孔；上下两个耳部之间设置浮动弹簧(381)，该浮动弹簧(381)内设有连接件导柱(385)并通过连接件导柱(385)上下分别与上下耳部限位连接。

2.如权利要求1所述一种柔性调节贴标机构，其特征在于，柔性调节机构还包括：第三柔性调节机构；

所述第三柔性调节机构为贴标头浮动机构(37)，用于连接贴标头和机械手；所述第三柔性调节机构包括滑块(354)、弹簧(373)、上下两个导柱(372)、框架(371)；所述滑块(354)固定于贴标头盖板(35)上方；所述框架(371)底部两侧设置有凹槽(3711)，其宽度与滑块(354)相匹配，安装到位时，滑块(354)嵌入凹槽(3711)，框架(371)沿滑块(354)上下滑动；凹槽(3711)上方开有通孔(3712)；上部的导柱(372)通过细段固定于框架(371)上部，通过粗段限位于所述弹簧(373)内；下部的导柱(372)穿过框架(371)底部通孔(3712)与滑块(354)固定，通过粗段也限位于所述弹簧(373)内；上下两个导柱(372)、弹簧(373)、滑块(354)四者在同一条垂直线上。

3.如权利要求1所述一种柔性调节贴标机构，其特征在于，压辊调节架(384)与导柱外支撑架(383)上的安装孔有多个，两者的连接可左右调整，以实现压辊的左右位置调整。

4.如权利要求1所述一种柔性调节贴标机构，其特征在于，所述曲面贴标头吸取标签贴标头接触面为圆弧曲面。

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