CN114590459A - 一种机器视觉贴标柔性生产设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及贴标领域，具体涉及一种机器视觉贴标柔性生产设备及其工作方法。其中机器视觉贴标柔性生产设备，至少包括吹气机构，吹气机构能够在贴标机构向预先固定在工位上的需要贴标的物件靠近的过程中对需要贴标的物件进行吹气，吹气机构能够在贴标机构向预先固定在工位上的需要贴标的物件远离的过程中对需要贴标的物件进行吸气，采用本申请的技术方案能够使贴标效果更好，同时使贴标完成的标签带能够快速的与需要贴标的物件产生分离，从而使标签带上的标签与需要贴标的物件快速贴合。

Description

一种机器视觉贴标柔性生产设备及其工作方法

本申请是申请号为202011403377.3、申请日为2020年12月04日、发明名称为“一种机器视觉贴标柔性生产设备”的中国申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及贴标领域，具体的说是一种机器视觉贴标柔性生产设备。

背景技术

贴标柔性生产设备是用于贴柔性标签的设备，为保证贴标的准确性，现有的贴标柔性生产设备往往配备有机器视觉检测的仪器；

但是现有的机器视觉贴标柔性生产设备在使用时仍存在一定缺陷，在对圆柱形物品进行贴标的过程中，由于物品顶部在折合过程中或表面不平整情况下会造成标签贴合不牢固，即使配备了机器视觉检测的仪器也无法解决贴标过程中因贴标不牢固而出现的标签脱落问题，并且在标签与标签带在贴合完成之后，需要将标签带与标签分离，在贴标过程中会因为标签贴合不牢固造成标签带与标签分离不全面，造成标签带带动标签脱离被贴标物品表面，造成贴标失败，也因为不具备贴标牢固性检测的机构而导致出现影响后续贴标的情况，同时，现有的机器视觉贴标柔性生产设备在使用时还存在贴标效率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机器视觉贴标柔性生产设备，可以解决背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种机器视觉贴标柔性生产设备，包括工作台和顶架，所述顶架固定在工作台的顶部，所述顶架下方设置有一个位于工作台顶部的转盘，所述转盘与位于工作台内部的电机之间轴连接，所述转盘两侧均设置有一个对称的导向架，其中一个导向架一侧设置有一个固定在工作台上的放带盘，另一个所述导向架一侧设置有一个固定在工作台上的收带盘，所述放带盘与收带盘之间关于转盘对称，所述顶架底部安装有一个贴标架，所述顶架顶部固定有一个固定架，所述固定架内部安装有一个顶部气缸，且所述固定架顶部固定有一个电源，所述顶部气缸底部的输出轴贯穿顶架并连接一个朝向转盘的压合块；

所述转盘顶部设置有一圈均匀分布的工位，每个所述工位内部均固定有环形结构且内部中空的挡圈，每个所述挡圈顶部均设置有若干个均匀分布的吸孔，每个所述工位顶部均设置有两个激光发射端、两个激光接收端，所述激光发射端与激光接收端之间对称设置且配套使用。

优选的，所述贴标架的顶部两端均连接有一根弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆的固定端位于顶架的顶部，且弹簧伸缩杆的伸缩端连接贴标架并位于顶架的底部，两个所述弹簧伸缩杆之间设置有一个位于顶架顶部的底部气缸，所述底部气缸的底部连接有一根贯穿贴标架的气动伸缩杆，所述气动伸缩杆的底端连接有一个固定在贴标架底部中间位置的热压贴标块，所述热压贴标块两侧均设置有一个连接在贴标架底部的伸缩牵引杆，两个所述伸缩牵引杆的底端共同连接一个中部镂空的底架。

优选的，所述导向架内部设置有一条竖直的滑槽，滑槽上安装有两根可上下滑动调整高度的导辊。

优选的，所述挡圈下方设置有一个位于工位内部的吸风机，所述吸风机与挡圈之间通过可折叠伸缩的波纹管相连接，且所述吸风机顶部呈凸形结构，所述吸风机底部与位于工位内部的液压缸的输出端相连接。

优选的，两个所述伸缩牵引杆的固定端内部均安装有一个内置弹簧，所述内置弹簧的顶端连接一个位于伸缩牵引杆固定端内部的活塞，所述活塞的顶部与伸缩牵引杆的伸缩端相连接，所述底架底部设置有多个出气槽和吸气槽，出气槽通过一根位于底架内部的导管与伸缩牵引杆的底端相连接，吸气槽设置在底架底部外边缘，且所述吸气槽与导管内部连通。

本发明的有益效果：由于吸气槽、内部带有内置弹簧的伸缩牵引杆的存在，并且吸气槽与伸缩牵引杆之间相连通，在完成初步贴标后，贴标架复位，此时内置弹簧带动活塞复位的过程中使得吸气槽产生吸力，从而在底架与需要贴标的物件分离的瞬间产生吸力，使贴标完成的标签带能够快速的与被贴标签物品产生分离，从而使标签带上的标签与物品快速贴合，若标签热压贴附的不牢固则会被吸气槽所吸附并随着底架一同上升，由于激光发射端和激光接收端的存在，从而能够利用激光接收端是否能够正常接收到激光发射端所发射的激光来判断是否贴标以及贴标的准确性，并且在标签被吸附走之后检测到未贴标签而立即通过外部的控制器控制底部气缸重新控制气动伸缩杆伸长来进行重新热压贴标，出气槽与视觉检测的仪器激光发射端、激光接收端共同配合的方式一方面检测出所贴标签是否牢固，另一方面在贴标不牢固时所贴标签不会被浪费，而是对标签进行重新使用来重新进行贴标，不仅能够避免未贴牢固的标签影响后续的贴标，而且也不会造成标签的浪费；

由于转盘的存在，在完成贴标后，能够通过放带盘转动来继续释放标签带来进行下一个物件的贴标，同时转盘转动，来将刚完成贴标的工位旋转至压合块底部，而其他工位上的物件能够转动至贴标架正下方同时进行贴标，从而在利用顶部气缸的输出端驱动压合块下降来二次压合标签的同时能够进行后续其他物件的贴标，从而有效提升生产效率；

由于吸风机顶部呈凸形结构，从而能够利用液压缸驱动其输出端伸长而利用吸风机将完成贴标的物件从工位顶部顶出，从工位顶出的物件不被吸孔吸附而更加方便取走。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构正视图；

图3为本发明转盘的结构示意图；

图4为本发明图3中的A区域细节放大图；

图5为本发明吸风机结构示意图；

图6为本发明贴标架结构示意图；

图7为本发明出气槽与吸气槽分布示意图；

图8为本发明出气槽与吸气槽内部结构示意图。

图中：1、工作台；2、转盘；3、放带盘；4、收带盘；5、导向架；6、贴标架；7、顶架；8、顶部气缸；9、固定架；10、电源；11、导辊；12、压合块；13、激光发射端；14、激光接收端；15、挡圈；16、吸孔；17、吸风机；18、波纹管；19、液压缸；20、弹簧伸缩杆；21、工位；22、底部气缸；23、气动伸缩杆；24、热压贴标块；25、底架；26、伸缩牵引杆；27、内置弹簧；28、活塞；29、导管；30、出气槽；31、吸气槽。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8所示，一种机器视觉贴标柔性生产设备，包括工作台1和顶架7，顶架7固定在工作台1的顶部，顶架7下方设置有一个位于工作台1顶部的转盘2，转盘2与位于工作台1内部的电机之间轴连接，转盘2两侧均设置有一个对称的导向架5，其中一个导向架5一侧设置有一个固定在工作台1上的放带盘3，另一个导向架5一侧设置有一个固定在工作台1上的收带盘4，放带盘3与收带盘4之间关于转盘2对称，顶架7底部安装有一个贴标架6，顶架7顶部固定有一个固定架9，固定架9内部安装有一个顶部气缸8，且固定架9顶部固定有一个电源10，顶部气缸8底部的输出轴贯穿顶架7并连接一个朝向转盘2的压合块12；转盘2顶部设置有一圈均匀分布的工位21，每个工位21内部均固定有环形结构且内部中空的挡圈15，每个挡圈15顶部均设置有若干个均匀分布的吸孔16，每个工位21顶部均设置有两个激光发射端13、两个激光接收端14，激光发射端13与激光接收端14之间对称设置且配套使用；贴标架6的顶部两端均连接有一根弹簧伸缩杆20，弹簧伸缩杆20的固定端位于顶架7的顶部，且弹簧伸缩杆20的伸缩端连接贴标架6并位于顶架7的底部，两个弹簧伸缩杆20之间设置有一个位于顶架7顶部的底部气缸22，底部气缸22的底部连接有一根贯穿贴标架6的气动伸缩杆23，气动伸缩杆23的底端连接有一个固定在贴标架6底部中间位置的热压贴标块24，热压贴标块24两侧均设置有一个连接在贴标架6底部的伸缩牵引杆26，两个伸缩牵引杆26的底端共同连接一个中部镂空的底架25。

导向架5内部设置有一条竖直的滑槽，滑槽上安装有两根可上下滑动调整高度的导辊11，从而能够通过调整两个导辊11的高度来保证标签带放带的高度。

挡圈15下方设置有一个位于工位21内部的吸风机17，吸风机17与挡圈15之间通过可折叠伸缩的波纹管18相连接，且吸风机17顶部呈凸形结构，吸风机17底部与位于工位21内部的液压缸19的输出端相连接，由于吸风机17顶部呈凸形结构，从而能够利用液压缸19驱动其输出端伸长而利用吸风机17将完成贴标的物件从工位21顶部顶出，从工位21顶出的物件不被吸孔16吸附而更加方便取走。

两个伸缩牵引杆26的固定端内部均安装有一个内置弹簧27，内置弹簧27的顶端连接一个位于伸缩牵引杆26固定端内部的活塞28，活塞28的顶部与伸缩牵引杆26的伸缩端相连接，底架25底部设置有出气槽30和吸气槽31，出气槽30通过一根位于底架25内部的导管29与伸缩牵引杆26的底端相连接，吸气槽31设置在底架25底部外边缘，且所述吸气槽31与导管29内部连通，所述出气槽30和吸气槽31内部安装有单向阀，使吸气槽31在内置弹簧27复位的作用下吸气，使出气槽30在内置弹簧27压缩的时候出气。

一种机器视觉贴标柔性生产设备的工作方法，具体步骤包括：

步骤一：将带有标签的标签带从放带盘3上释放，在经过两个导向架5之后缠绕在收带盘4上，放带盘3释放标签带，收带盘4收卷标签带，两个导向架5用来对标签带进行导向，标签带从导向架5内部的两个导辊11之间传输，随后将需要贴标的物件放入工位21内部并卡在挡圈15顶部，启动吸风机17，利用挡圈15顶部的吸孔16吸附并固定需要贴标的物件；

步骤二：启动放带盘3和收带盘4来将标签带上的标签移动至贴标架6正下方，同时启动转盘2来将放置需要贴标的物件的工位21移动至贴标架6的正下方，随后，启动底部气缸22，利用底部气缸22驱动气动伸缩杆23伸长来带动贴标架6下降并靠近工位21，贴标架6底部的底架25先与工位21上需要贴标的物件之间接触，随着贴标架6的继续下降，两根伸缩牵引杆26被压缩，从而热压贴标块24从底架25的底部顶出，利用被加热的热压贴标块24将标签从标签带上热压至需要贴标的物件上，实现初步的贴标，并且在初步贴标的过程中，由于伸缩牵引杆26向下运动带动活塞28将气体从出气槽30吹出，对贴标起到辅助作用，使贴标效果更好，完成后贴标架6、底架25、伸缩牵引杆26均在气动伸缩杆23的复位时逐渐复位，在内置弹簧27带动活塞28复位的过程中使得吸气槽31产生吸力，从而在底架25与需要贴标的物件分离的瞬间产生吸力，使贴标完成的标签带能够快速的与被贴标签物品产生分离，从而使标签带上的标签与物品快速贴合，若标签热压贴附的不牢固则会被出气槽30所吸附并随着底架25一同上升，此时利用激光接收端14是否能够正常接收到激光发射端13所发射的激光来判断是否贴标，在标签被吸附走之后检测到未贴标签时通过外部的控制器控制底部气缸22重新控制气动伸缩杆23伸长来进行重新热压贴标，直至标签不被吸附而牢固的贴在物件上，贴标架6复位，放带盘3继续释放标签带来进行下一个物件的贴标；

步骤三：转盘2转动，来将刚完成贴标的工位21旋转至压合块12底部，利用顶部气缸8的输出端驱动压合块12下降来二次压合标签，在完成所有的工序后需要取出完成贴标的物件时，利用液压缸19驱动其输出端伸长而利用吸风机17将完成贴标的物件从工位21顶部顶出。

本发明在使用时，首先，将带有标签的标签带从放带盘3上释放，在经过两个导向架5之后缠绕在收带盘4上，放带盘3释放标签带，收带盘4收卷标签带，而两个导向架5用来对标签带进行导向，并且标签带从导向架5内部的两个导辊11之间传输，通过调整两个导辊11的高度来保证标签带放带的高度，整个设备由外部的控制器来控制，在进行贴标时，将需要贴标的物件放入工位21内部并卡在挡圈15顶部，启动吸风机17，利用挡圈15顶部的吸孔16吸附并固定需要贴标的物件，随后，启动放带盘3和收带盘4来将标签带上的标签移动至贴标架6正下方，同时启动转盘2来将放置需要贴标的物件的工位21移动至贴标架6的正下方，转盘2的存在，使得工作台1上工位21增加，随后，启动底部气缸22，利用底部气缸22驱动气动伸缩杆23伸长来带动贴标架6下降并靠近工位21，贴标架6底部的底架25先与工位21上需要贴标的物件之间接触，随着贴标架6的继续下降，两根伸缩牵引杆26被压缩，从而热压贴标块24从底架25的底部顶出，热压贴标块24内部带有加热元件，利用被加热的热压贴标块24将标签从标签带上热压至需要贴标的物件上，实现初步的贴标，完成后贴标架6、底架25、伸缩牵引杆26均在气动伸缩杆23的复位时逐渐复位，由于内置弹簧27与伸缩牵引杆26的存在，从而在内置弹簧27带动活塞28复位的过程中使得吸气槽31产生吸力，且吸气槽31与出气槽30沿底架25呈圆周阵列式分布，从而在底架25与需要贴标的物件分离的瞬间产生吸力，使贴标完成的标签带能够快速的与被贴标签物品产生分离，从而使标签带上的标签与物品快速贴合，若标签热压贴附的不牢固则会被吸气槽31所吸附并随着底架25一同上升，由于激光发射端13和激光接收端14的存在，从而能够利用激光接收端14是否能够正常接收到激光发射端13所发射的激光来判断是否贴标以及贴标的准确性，并且在标签被吸附走之后检测到未贴标签而立即通过外部的控制器控制底部气缸22重新控制气动伸缩杆23伸长来进行重新热压贴标，此种方式一方面能够检测出所贴标签是否牢固，另一方面在贴标不牢固时所贴标签不会被浪费，而是对标签进行重新使用来重新进行贴标，不仅能够避免未贴牢固的标签影响后续的贴标，而且也不会造成标签的浪费，直至标签不被吸附而牢固的贴在物件上，贴标架6复位，放带盘3继续释放标签带来进行下一个物件的贴标，同时转盘2转动，来将刚完成贴标的工位21旋转至压合块12底部，利用顶部气缸8的输出端驱动压合块12下降来二次压合标签，确保标签无法脱落，重复上述步骤即可进行后续的贴标工序，在完成所有的工序后需要取出完成贴标的物件时，由于吸风机17顶部呈凸形结构，从而能够利用液压缸19驱动其输出端伸长而利用吸风机17将完成贴标的物件从工位21顶部顶出，从工位21顶出的物件不被吸孔16吸附而更加方便取走。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种机器视觉贴标柔性生产设备，包括设备本体，其特征在于，还包括：

设置于设备本体上的工位(21)，所述工位(21)用于吸附固定需要贴标的物件；

以及设置于设备本体上的贴标架(6)和设置于贴标架(6)上的贴标装置，所述贴标装置包括预固定机构、吹气机构和贴标机构，所述预固定机构预先固定所述工位(21)上的需要贴标的物件，所述贴标机构能够向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件靠近或者远离以将标签贴在需要贴标的物件上，所述吹气机构能够在贴标机构向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件靠近的过程中对需要贴标的物件进行吹气，所述吹气机构能够在贴标机构向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件远离的过程中对需要贴标的物件进行吸气。

2.根据权利要求1所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，当所述贴标机构一次未能将标签贴在需要贴标的物件上时，所述贴标机构能够多次往复向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件靠近或者远离直到将标签贴在需要贴标的物件上。

3.根据权利要求2所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，还包括激光发射端(13)和激光接收端(14)，通过激光接收端(14)是否能够正常接收到激光发射端(13)所发射的激光来判断是否贴标。

4.根据权利要求1所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，还包括二次压合结构，当所述贴标机构完成贴标后，所述二次压合结构能够对需要贴标的物件上的标签进行二次压合。

5.根据权利要求4所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，还包括转盘(2)，所述转盘(2)上设置有多个工位(21)，所述转盘(2)转动使得多个工位(21)依次经过贴标机构和二次压合结构正下方以完成贴标和二次压合。

6.根据权利要求1所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，所述预固定机构包括底部气缸(22)、底架(25)和伸缩牵引杆(26)，所述底部气缸(22)驱动连接伸缩牵引杆(26)的一端，所述伸缩牵引杆(26)的另一端连接底架(25)，在贴标之前，所述底架(25)先与工位(21)上需要贴标的物件之间接触。

7.根据权利要求6所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，所述吹气机构包括底部气缸(22)、活塞(28)、出气槽(30)和吸气槽(31)；所述出气槽(30)和吸气槽(31)连通，所述底部气缸(22)能够驱动活塞(28)运动使得吸气槽(31)中气体被压缩或者被抽真空，进而使得出气槽(30)向外吹气或者吸气。

8.根据权利要求7所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，所述吸气槽(31)与出气槽(30)沿底架(25)呈圆周阵列式分布。

9.根据权利要求7所述的机器视觉贴标柔性生产设备，其特征在于，所述贴标机构包括底部气缸(22)和热压贴标块(24)，所述底部气缸(22)能够驱动热压贴标块(24)向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件靠近或者远离以将标签贴在需要贴标的物件上。

10.一种机器视觉贴标柔性生产设备的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在工位(21)上吸附固定需要贴标的物件；

S2.预先固定所述工位(21)上的需要贴标的物件；

S3.贴标机构向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件靠近或者远离以将标签贴在需要贴标的物件上；

其中，在贴标机构向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件靠近的过程中对需要贴标的物件进行吹气；在贴标机构向预先固定在工位(21)上的需要贴标的物件远离的过程中对需要贴标的物件进行吸气。

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