CN114104400A - 一种航天火工品配件自动包装的柔性装置 - Google Patents

Abstract

一种航天火工品配件自动包装的柔性装置，振动料盘用于振动出一定量的待包装物；传送装置用于对待包装物进行分栏；相机用于对待包装物进行视觉确认，判定正确性和合格性；控制机箱用于控制各个部件；分页机用于对纸张进行分料，分料后的纸张用于包裹待包装物；对相机判定正确且合格的待包装物，打印折纸机用于打印合格证，并将合格证折叠；包装袋料仓用于盛放包装袋；送包装物气缸用于运送包装袋；装袋机构用于对包装袋完成开袋、装袋；运送气缸和运动轴配合用于运送装袋后的包装物；贴标机构用于贴标；抽真空热封模块用于封口；称重模块用于称重；成品仓和NG盘分别用于盛放合格品和非合格品。

Description

一种航天火工品配件自动包装的柔性装置

技术领域

本发明涉及一种航天火工品配件自动包装的柔性装置，尤其适用于火工装置中使用的垫圈、螺母。

背景技术

目前航天火工产品大多数都需包装配件，航天火工中垫圈有着种类多、尺寸差异大等问题。近年，国家航天事业发展迅速，产品数量，任务量在持续增加，包装不断成为生产瓶颈，而现阶段，航天火工装置生产过程中对备件定量、包装还停留在手工阶段，制约产品生产效率发展，在包装需要经过对备件计数、合格证打印、装袋、贴标、抽真空、计重等过程。过程繁杂，在操作过程中还存在特殊要求。现有设备或者装置一般包括振动盘、光电传感器、封口装置组成，其控制是粗放型的控制，难以满足航天火工类产品生产过程中的高可靠性，且现有技术和装备在航天火工中垫圈包装中难以达到减少人员提高效率的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种航天火工品配件自动包装的柔性装置，整体可分为两大部分：垫圈的分拣和装袋封口。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种航天火工品配件自动包装的柔性装置，包括分页机、振动料盘、相机、传送装置，打印折纸机、包装袋料仓、送包装物气缸、贴标机构、成品仓、NG盘、称重模块、抽真空热封模块、运送气缸、装袋机构、运动轴、控制机箱；

振动料盘用于振动出一定量的待包装物；传送装置用于对待包装物进行分栏；相机用于对待包装物进行视觉确认，判定正确性和合格性；控制机箱用于控制各个部件；分页机用于对纸张进行分料，分料后的纸张用于包裹待包装物；对相机判定正确且合格的待包装物，打印折纸机用于打印合格证，并将合格证折叠；包装袋料仓用于盛放包装袋；送包装物气缸用于运送包装袋；装袋机构用于对包装袋完成开袋、装袋；运送气缸和运动轴配合用于运送装袋后的包装物；贴标机构用于贴标；抽真空热封模块用于封口；称重模块用于称重；成品仓和NG盘分别用于盛放合格品和非合格品。

本发明一实施例中，装袋机构包括推入气缸、推入导向机构、开袋机构、取袋机构、送袋气缸、包装袋放置平台、送包装件气缸、撑袋气爪、载物平台；

取袋机构和送袋气缸配合用于将空袋取至包装袋放置平台；开袋机构用于使包装袋开口；撑袋气爪用于将包装袋口撑开；推入气缸用于将待包装物从载物平台上推入到包装袋中；推入导向机构用于为推入气缸导向；送包装件气缸用于将包装袋送至指定位置。

本发明一实施例中，抽真空热封模块包括密封气缸、开/关盖气缸、抽真空阀、箱体、热电偶、密封盖；

开/关盖气缸用于将密封盖推送到与箱体同一中心点位置；密封气缸用于将密封盖压在箱体上形成密闭空间；抽真空阀用于对箱体进行抽真空；热电偶用于对包装袋进行热封。

本发明一实施例中，相机用于对待包装物进行视觉捕捉，通过视觉算法判断待包装物颜色、规格、形状、数量的正确性。

本发明一实施例中，控制机箱根据称重的重量识别重量合格情况，保障包装数量正确性，根据判定结果将合格品放置成品仓，不合格品NG盘中，完成待包装物的包装。

一种航天火工品配件自动包装方法，采用上述的柔性装置，包括如下步骤：

振动料盘根据设定振动出一定量的待包装物到传送装置分栏中，然后送至相机进进行视觉捕捉，通过视觉算法保障待包装物颜色、规格、形状、数量的正确性，控制器通过识别结果控制装置后续行为；分页机在配件需要包裹仿羊皮纸时工作，打印折纸模块通过控制器给与的信号打印合格证，并通过折纸机将合格证折好，通过送袋气缸将包装袋从包装袋料仓送至装袋机构，装袋机构对包装袋完成开袋准备，配件送入到位置后通过送包装物气缸送至装袋口，完成装袋，通过送气缸和运动轴将装好的袋送至贴标机构进行贴标，完成后利用气缸和运动轴送至抽真空热封模块进行封口，再利用气缸和运动轴包装袋送至称重模块进行称重，称重的重量根据控制器识别待包装物类别和数量判定其重量合格情况，保障包装数量正确性，最后控制器根据各判定结果将合格品放置成品仓，不合格品NG盘中，完成待包装物的包装。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

(1)本发明具备高柔性，能够适应航天火工品中使用的橡胶、石墨和金属等不同材料，不同柔软度的分拣，并且能适应厚度为0.5～8(mm)，直径4～35(mm)配件的包装抽真空热封。

(2)本发明具备在分拣包装过程中混入不同规格、不同材料的垫圈进行自动判别，大大提高设备可靠性。

(3)本发明中称重、热封、抽真空、打标、贴标等模块都具备根据实际需要启用或者禁用该功能的能力，使设备能够适应不同工艺要求、不同流程需求的配件包装。

附图说明

图1为本发明垫圈分拣部分示意图；

图2为本发明装袋封口部分示意图；

图3为本发明开袋装袋机构示意图；

图4为本发明抽真空热封机构示意图。

附图标记：分页机1-1、振动料盘1-2、相机1-3、传送装置1-4，打印折纸机1-5、包装袋料仓2-1、送包装物气缸2-2、贴标机构2-3、成品仓2-4、NG盘2-5、称重模块2-6、抽真空热封模块2-7、运送气缸2-8、装袋机构2-9、运动轴2-10、控制机箱2-11(含控制器和电脑)、机架2-12、垫圈推入气缸3-1、推入导向机构3-2、开袋机构3-3、取袋机构3-4、送袋气缸3-5、包装袋放置平台3-6、送包装件气缸3-7、撑袋气爪3-8、载物平台3-9、密封气缸4-1、开/关盖气缸4-2、抽真空阀4-3、箱体4-4、热电偶4-5、滑台4-6、密封盖4-7。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

实施例1：

一种航天火工品配件自动包装的柔性装置，包括振动料盘、分页机、控制机箱(含控制器和电脑)、相机、传送装置、打印折纸机、包装袋料仓、抽真空与封口仓、称重模块、包装袋料仓、成品仓、NG盘等结构。整体可分为两大部分垫圈的分拣和装袋封口。

垫圈的分拣：垫圈装入包装前需先包裹一层仿羊皮纸，利用分页机对仿羊皮纸进行分料，通过油皮纸搬送气缸送至传输线上；振动料盘与光电传感器组合，并由控制器控制料盘出料数量，振动料盘在一定程度上能使实现对垫圈尺寸进行筛选，针对非要求范围内的垫圈进行过滤，实现对垫圈的初选，减少非要求垫圈进入下阶段；相机模块对振动出料的垫圈进行视觉判定，完成垫圈的颜色、尺寸、数量等进行判别保障。

装袋封口：两个部分具备独立性，垫圈的分拣和抽真空热封机构都可独立运行。用仿羊皮纸包裹好的垫圈通过料盘自动进入缓存区，运送气缸利用吸盘完成取袋，并移动至指定位置，由撑袋吸盘和撑袋气缸完成撑袋；送包装物气缸，则是将缓冲区垫圈通过气缸推入到包装袋中，贴标机构是垫圈入袋后移入抽真空过程中为包装袋进行贴标，该部分由控制机箱内的控制器控制标签打印；抽真空热封机构是由热电偶，密封气缸、抽真空阀、箱体等组成，包装袋放入箱体后，密封气缸封好箱体，抽真空阀抽取气体，达到要求真空度后，对热电阻加热，并进行封口，一定时间后自动开箱，完成抽真空封口；称重模块对封好的袋子进行称重，反馈是否在要求范围，最后利用码垛模块对不合格品和合格品分别码垛，放入对应的仓储中。

实施例2：

如图1、2所示，本发明航天火工装置备件的自动包装装置，包括分页机、振动料盘、相机、传送装置，打印折纸机、包装袋料仓、送包装物气缸、贴标机构、成品仓、NG盘、称重模块、抽真空热封模块、运送气缸、装袋机构、运动轴、控制机箱(含控制器和电脑)、机架。图1与图2中机构合为一体则为本发明装置，图1和图2装置具备单独运行的能力，本发明典型运行过程为，振动料盘根据设定，振动出一定量的垫圈，到传送装置分栏中，送至相机进进行视觉捕捉，通过视觉算法保障垫圈颜色、规格、形状、数量等信息的正确性，控制器通过结果控制装置后续行为；分页机在配件需要包裹仿羊皮纸时工作，打印折纸机通过控制器给与的信号打印合格证，并通过折纸机将合格证折4cm*6cm尺寸，通过送袋气缸将包装袋从包装袋料仓送至装袋机构，该机构对包装袋完成开袋准备，配件送入到位置后通过送包装物气缸送至装袋口，完成装袋，通过送气缸和运动轴将装好的袋送至贴标机构进行贴标，完成后利用气缸和运动轴送至抽真空热封模块进行封口，再利用气缸和运动轴包装袋送至称重模块进行称重，称重的重量根据控制器识别垫圈类别和数量判定其重量合格情况，保障包装数量正确性，最后控制器根据各判定结果将合格品放置成品仓，不合格品NG盘中，完成垫圈的包装。

如图3所示，为本发明实现取袋装袋功能部件的结构简图，包括垫圈推入气缸、推入导向机构、开袋机构、取袋机构、送袋气缸、包装袋放置平台、送包装件气缸、撑袋气爪、载物平台。该机构完成取袋、装袋等动作，首先通过取袋机构和送袋气缸将空袋取至包装袋放置平台，到位后，利用开袋机构中吸盘实现对包装袋进行开口，随后撑袋气爪将袋撑开至要求完全开袋状态，最后通过推入气缸将载物平台上的物品推入到包装袋中。

如图4所示，为本发明抽真空热封机构简图，包括密封气缸、开/关盖气缸、抽真空阀、箱体、热电偶、滑台、密封盖。工作时，首先开/关盖气缸将密封盖推送到与箱体同一中心点位置，利用密封气缸将密封盖压在箱体上，是箱体内部形成密闭空间，利用抽真空阀对箱体抽真空，达到真空度后，利用热电偶发热是包装袋完成热封，即完成对包装袋的抽真空封口。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种航天火工品配件自动包装的柔性装置，其特征在于，包括分页机、振动料盘、相机、传送装置，打印折纸机、包装袋料仓、送包装物气缸、贴标机构、成品仓、NG盘、称重模块、抽真空热封模块、运送气缸、装袋机构、运动轴、控制机箱；

振动料盘用于振动出一定量的待包装物；传送装置用于对待包装物进行分栏；相机用于对待包装物进行视觉确认，判定正确性和合格性；控制机箱用于控制各个部件；分页机用于对纸张进行分料，分料后的纸张用于包裹待包装物；对相机判定正确且合格的待包装物，打印折纸机用于打印合格证，并将合格证折叠；包装袋料仓用于盛放包装袋；送包装物气缸用于运送包装袋；装袋机构用于对包装袋完成开袋、装袋；运送气缸和运动轴配合用于运送装袋后的包装物；贴标机构用于贴标；抽真空热封模块用于封口；称重模块用于称重；成品仓和NG盘分别用于盛放合格品和非合格品。

2.根据权利要求1所述的柔性装置，其特征在于，装袋机构包括推入气缸、推入导向机构、开袋机构、取袋机构、送袋气缸、包装袋放置平台、送包装件气缸、撑袋气爪、载物平台；

取袋机构和送袋气缸配合用于将空袋取至包装袋放置平台；开袋机构用于使包装袋开口；撑袋气爪用于将包装袋口撑开；推入气缸用于将待包装物从载物平台上推入到包装袋中；推入导向机构用于为推入气缸导向；送包装件气缸用于将包装袋送至指定位置。

3.根据权利要求1所述的柔性装置，其特征在于，抽真空热封模块包括密封气缸、开/关盖气缸、抽真空阀、箱体、热电偶、密封盖；

开/关盖气缸用于将密封盖推送到与箱体同一中心点位置；密封气缸用于将密封盖压在箱体上形成密闭空间；抽真空阀用于对箱体进行抽真空；热电偶用于对包装袋进行热封。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的柔性装置，其特征在于，相机用于对待包装物进行视觉捕捉，通过视觉算法判断待包装物颜色、规格、形状、数量的正确性。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的柔性装置，其特征在于，控制机箱根据称重的重量识别重量合格情况，保障包装数量正确性，根据判定结果将合格品放置成品仓，不合格品NG盘中，完成待包装物的包装。

6.一种航天火工品配件自动包装方法，其特征在于，采用权利要求1至3中任一项所述的柔性装置，包括如下步骤：

振动料盘根据设定振动出一定量的待包装物到传送装置分栏中，然后送至相机进进行视觉捕捉，通过视觉算法保障待包装物颜色、规格、形状、数量的正确性，控制器通过识别结果控制装置后续行为；分页机在配件需要包裹仿羊皮纸时工作，打印折纸模块通过控制器给与的信号打印合格证，并通过折纸机将合格证折好，通过送袋气缸将包装袋从包装袋料仓送至装袋机构，装袋机构对包装袋完成开袋准备，配件送入到位置后通过送包装物气缸送至装袋口，完成装袋，通过送气缸和运动轴将装好的袋送至贴标机构进行贴标，完成后利用气缸和运动轴送至抽真空热封模块进行封口，再利用气缸和运动轴包装袋送至称重模块进行称重，称重的重量根据控制器识别待包装物类别和数量判定其重量合格情况，保障包装数量正确性，最后控制器根据各判定结果将合格品放置成品仓，不合格品NG盘中，完成待包装物的包装。

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