CN115193752A - 一种自动镭码分拣装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动镭码分拣装置及方法，所述自动镭码分拣装置包括镭码检验模块和分拣模块，所述镭码检验模块包括转盘；所述转盘沿周向设有若干个产品加工位，每个产品加工位上设有用于放置产品的治具；沿着所述转盘的旋转方向依次设置有上料工位、视觉识别工位、镭码工位、扫码工位和下料工位，所述上料工位设有上料组件，所述视觉识别工位设有视觉识别组件，所述镭码工位设有镭码机构，所述扫码工位设有读码器，所述分拣模块位于下料工位的一侧，所述分拣模块包括下料机械手、良品下料区和不良品下料区；所述视觉识别组件、镭码机构与控制模块连接。采用本发明的技术方案，不用针对日期和穴位号进行分类，提高了生产效率，降低了人工成本。

Description

一种自动镭码分拣装置及方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种自动镭码分拣装置及方法。

背景技术

在生产过程中，对物料表面镭射二维码，可以起到追溯的作用。一般而言，镭射的二维码信息最后几位包含日期和穴位号。对于需要进行多个工序出来的物料，在前面工序完成后，为了方便生产的追溯，其表面上有前面工序的相关信息，包括日期和穴位号等。但是经过上个工序加工后的物料，在经过一些操作后，物料被打乱了，在装入托盘进行镭射二维码操作步骤时，装入同一个托盘上的物料并不是同一日期的、同一穴位的；那么后续如果采用掩膜在进行物料上镭射包含新的信息的二维码时，又需要将前面工序的日期和穴位分类整理后，在进行镭射，使用不便。目前是采用人工将各物料根据其上的日期和穴位号信息进行分类归整，然后放入托盘的，这个过程工作量大，效率低，而且很容易出错，会出现个别二维码与实际的日期和穴位号信息与实际对不上的情况，而且直接流转到后续工序，最后影响了产品的良率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开了一种自动镭码分拣装置及方法，提高了生产效率和产品合格率。

对此，本发明的技术方案为：

一种自动镭码分拣装置，其包括镭码检验模块和分拣模块，所述镭码检验模块包括转盘；

所述转盘沿周向设有若干个产品加工位，每个产品加工位上设有用于放置产品的治具；沿着所述转盘的旋转方向依次设置有上料工位、视觉识别工位、镭码工位、扫码工位和下料工位，所述上料工位设有上料组件，所述视觉识别工位设有视觉识别组件，所述镭码工位设有镭码机构，所述扫码工位设有读码器，所述分拣模块位于下料工位的一侧，所述分拣模块包括下料机械手、良品下料区和不良品下料区；所述良品下料区和不良品下料区均设有下料输送线，所述下料输送线上放置用于装载物料的托盘；

所述视觉识别组件、镭码机构与控制模块连接，所述视觉识别组件将识别的物料上的相关信息反馈给控制模块，所述控制模块根据当前识别的物料上的相关信息结合其他制程信息一起生成二维码，转盘带动该物料到镭码工位时，所述控制模块控制镭码机构将生成二维码镭雕在物料的表面；转盘带动该物料到扫码工位，所述读码器识别该物料的二维码，将识别结果反馈给下料机械手，所述下料机械手根据反馈结果将该物料放置在良品下料区或不良品下料区。其中的，控制模块可以采用现有技术的可编程逻辑控制器或计算机。

采用此技术方案，在上料工位通过上料组件上料，然后通过视觉识别组件识别当前物料上印的日期和穴位号等，反馈给控制模块，控制模块根据该信息结合其他另外的制程信息汇总生成二维码，将二维码信息传给镭码机构，镭码机构直接在该物料的表面镭射该二维码，在扫码工位，读码器识别该二维码，如果出现识别错误或不能识别的，反馈信息给下料工位的下料机械手，下料机械手将该物料抓取到不良品下料区，如果能正常识别的，下料机械手将该物料抓取到良品下料区。此技术方案可以对一批混合不同日期或穴位号等信息的物料，不用再人工进行分类归整，然后镭码，只需要上料到转盘上，就可以实现自动镭码，提高了生产效率，降低了人工成本，也降低了不良率；整个装置的结构紧凑，占地小。

作为本发明的进一步改进，所述上料机构包括上料移栽组件和用于输送装有物料的托盘的输送线，所述上料移栽组件位于输送线的上方。其中上料移栽组件和输送线均可以采用现有技术。

作为本发明的进一步改进，所述视觉识别组件包括相机。进一步的，所述相机采用500W像素相机。所述视觉识别组件还包括含有图像识别软件的视觉识别模块，该视觉识别模块采用现有技术。

作为本发明的进一步改进，所述镭码机构包括镭雕机，所述镭雕机的机头朝着转盘的产品加工位。进一步的，所述镭雕机采用激光打标机。

作为本发明的进一步改进，所述读码器采用基恩士SR2000扫码器。

作为本发明的进一步改进，所述下料机械手位于良品下料区和不良品下料区之间。进一步的，所述下料机械手为摆臂机械手。

作为本发明的进一步改进，所述上料工位和下料工位之间设有清理工位，所述清理工位设有压缩空气喷嘴，所述压缩空气喷嘴朝着转盘的产品加工位的治具。采用此技术方案，可以对治具进行清理，利于产品的定位更加精准。

作为本发明的进一步改进，所述清理工位还设有用于感应治具是否排空的传感器，所述传感器朝着治具。进一步的，所述传感器与报警模块连接。采用此技术方案，可以对治具内的情况进行感应，如遇到治具内的物料没有被及时取出的，可以及时报警提醒。

作为本发明的进一步改进，所述转盘包括六个产品位，转盘的四周设有六个工位，分别为上料工位、视觉识别工位、镭码工位、扫码工位、下料工位和清理工位。

作为本发明的进一步改进，所述转盘通过分度器与驱动机构连接。进一步的，所述分度器为凸轮分度器。

作为本发明的进一步改进，所述转盘与转动驱动机构连接。

作为本发明的进一步改进，所述治具包括产品放置区，所述产品放置区的至少一侧设有用于对产品放置区的产品进行限位的限位机构，所述限位机构与治具弹性活动连接。

作为本发明的进一步改进，所述上料工位和下料工位在位于限位机构的下方均设有定位驱动机构；进一步的，所述定位驱动机构包括定位构件和顶升机构，所述顶升机构与定位机构连接，所述顶升机构带动定位机构上升，使所述定位机构推动限位机构相对于治具水平移动，放入或取出产品后，带动定位机构下降，使定位机构离开限位机构，限位机构还原。

作为本发明的进一步改进，所述限位机构包括限位构件和推板，所述限位构件的一端伸入产品放置区，所述限位构件的另一端与推板连接；所述定位机构包括斜顶，所述斜顶的斜面朝外设置，所述斜顶位于推板的正下方，所述顶升机构带动斜顶向上移动，使斜顶与推板接触，通过斜顶的斜面带动限位构件向产品放置区外滑动。

作为本发明的进一步改进，所述推板通过拉簧与转盘连接。

作为本发明的进一步改进，所述推板的下端设有用于与斜顶接触的滑轮；所述转盘在位于治具的下方设有与推板移动方向相同的导向机构，所述导向机构与推板连接。

作为本发明的进一步改进，所述导向机构包括导轨和导向板，所述导向板的一端与推板连接，所述导向板通过滑块与导轨连接。

作为本发明的进一步改进，所述治具在对应的限位构件处设有缺口，所述缺口的宽度不小于限位构件的宽度。

作为本发明的进一步改进，所述产品放置区相邻的两侧均设有限位机构，分别为第一限位机构和第二限位机构；

所述定位构件包括分别与第一限位机构对应的第一定位构件、与第二限位机构对应的第二定位构件，所述第一定位构件、第二定位构件与顶升机构连接；

所述第一限位机构和第二限位机构正交设置；

所述第一定位构件包括第一斜顶，所述第二定位构件包括第二斜顶，所述顶升机构通过连接块与第一斜顶、第二斜顶连接。

作为本发明的进一步改进，所述治具的材质为电母材料。

作为本发明的进一步改进，所述治具的底部设有定位销孔，所述转盘通过定位销与治具连接。

本发明还公开了一种自动镭码分拣方法，其采用如上任意一项所述的自动镭码分拣装置对物料进行镭码分拣，具体包括：

在上料工位通过上料组件上料，所述转盘带动物料依次经过视觉识别工位、镭码工位、扫码工位和下料工位；

在视觉识别工位，所述视觉识别组件识别当前物料上印的日期和穴位号，反馈给控制模块；所述控制模块根据该信息结合其他另外的制程信息一起生成二维码，将二维码信息传给镭码机构；

在镭码工位，所述镭码机构直接在该物料的表面镭射该二维码；

在扫码工位，所述读码器识别二维码，如果出现识别错误或不能识别的，反馈信息给下料工位的下料机械手；

在下料工位，所述下料机械手将该物料抓取到不良品下料区，如果能正常识别的，所述下料机械手将该物料抓取到良品下料区。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，采用本发明的技术方案，可以直接将不同日期和穴位号的物料通过tray盘整批上料，不用针对日期和穴位号进行分类，通过视觉识别模块识别物料上的穴位号和日期，和其他制程信息一起生成二维码，通过镭射设备镭射到物料上，大大提高了生产效率，降低了人工成本；而且后续通过扫描枪扫码验证，对于二维码不清楚的或不能识别的物料挑选出来，提高了良率，避免不良物料流入后续工序。

第二，采用转盘上料，然后进行自动镭码，该转盘只在上料工位和下料工位分别设置定位驱动机构，该定位驱动机构与位于治具上的限位机构分离，实现对治具内的产品进行定位，使得连接定位驱动机构的线路简单，安装和维护方便，成本也低，而且故障概率大大下降。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种自动镭码分拣装置的结构示意图。

图2是本发明实施例1的一种自动镭码分拣装置的俯视图。

图3是本发明实施例1的转盘的结构示意图。

图4是本发明实施例2的限位机构和定位驱动机构的结构示意图。

图5是本发明实施例2的限位机构和定位驱动机构的另一角度的结构示意图。

图6是本发明实施例2的限位机构和定位驱动机构的侧视图。

附图标记包括：

100-镭码检验模块，200-分拣模块，300-上料模块，400-托盘，500-机架；

10-转盘，20-上料工位，30-视觉识别工位，40-镭码工位，50-扫码工位，60-下料工位，70-清扫工位；

11-治具，12-定位驱动机构；

111-拉簧，112-导轨，113-导向板；

121-产品放置区，122-第一限位机构，123-第二限位机构，124-限位柱，125-推板，126-滑轮，127-缺口；

151-顶升气缸，152-第一斜顶，153-第二斜顶，154-连接块；

31-相机；

41-激光打标机；

51-读码器；

71-压缩空气喷嘴；

201-下料机械手，202-良品下料区，203-不良品下料区，204-良品输送线，205-不良品输送线；

301-上料移栽组件，302-上料输送线。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1

如图1~图3所示，一种自动镭码分拣装置，其包括机架500，所述机架500上设有上料模块300、镭码检验模块100和分拣模块200，所述镭码检验模块100包括转盘10；所述转盘10沿周向设有多个产品加工位，每个产品加工位上设有用于放置产品的治具11；沿着所述转盘10的旋转方向依次设置有上料工位20、视觉识别工位30、镭码工位40、扫码工位50、下料工位60和清扫工位70，共六个工位，转盘10上对应设有六个产品加工位，所述上料模块300位于上料工位20的一侧，所述上料模块300包括上料组件，所述视觉识别工位30设有视觉识别组件，所述镭码工位40设有镭码机构，所述扫码工位50设有读码器51，所述分拣模块200位于下料工位60的一侧；所述清扫工位70位于所述上料工位20和下料工位60之间，所述清扫工位70设有压缩空气喷嘴71，所述压缩空气喷嘴71朝着转盘10的产品加工位。所述分拣模块200包括下料机械手201、良品下料区202和不良品下料区203。所述视觉识别组件、镭码机构与控制模块连接，控制模块可以采用现有技术的可编程逻辑控制器或计算机。所述控制模块包含生成二维码的软件。

具体而言，所述上料机构包括上料移栽组件301和用于输送装有物料的托盘400的上料输送线302，所述上料移栽组件301位于输送线的上方。其中上料移栽组件301和输送线均可以采用现有技术。

所述视觉识别组件包括相机31和含有图像识别软件的视觉识别模块。进一步的，所述相机31采用500W像素相机31。所述视觉识别模块采用现有技术。

所述镭码机构包括激光打标机41，所述激光打标机41的机头朝着转盘10的产品加工位。

所述读码器51采用基恩士SR2000扫码器。

所述良品下料区202和不良品下料区203分别设有良品输送线204和不良品输送线205，所述良品输送线204和不良品输送线205上均放置用于装载物料的托盘400。所述下料机械手201位于良品下料区202和不良品下料区203之间。进一步的，所述下料机械手201为摆臂机械手。

进一步的，所述转盘10通过凸轮分度器与转动驱动机构连接。通过转动驱动机构带动转盘10转动，其中的凸轮分度器可以提高转盘10的每次转动的角度精度，利于各个工位工序精准的操作。

进一步的，所述清扫工位70还设有用于感应治具11是否排空的传感器，所述传感器朝着转盘10的产品加工位的治具11。进一步的，所述传感器与报警模块连接。采用此技术方案，可以对治具11内的情况进行感应，如遇到治具11内的物料没有被及时取出的，可以及时报警提醒。

采用本实施例的装置，按照如下方法进行物料的镭码分拣：

物料在其他工序装载在托盘400上，在上料工位20，通过上料输送线302输送到上料工位20的一侧，上料移栽组件301将托盘400上的物料抓取放到转盘10的治具11上；

随着转盘10的转动，物料转到视觉识别工位30，相机31获取物料表面的图像，并识别当前物料上印的日期和穴位号等，反馈给控制模块，控制模块根据该信息结合其他另外的制程信息汇总生成二维码，将二维码信息传给镭码机构；

随着转盘10的转动，物料转到镭码工位40，激光打标机41直接在该物料的表面镭射该二维码；

该物料随着转盘10转到扫码工位50，所述读码器51识别该二维码，如果出现识别错误或不能识别的，则反馈信息给下料工位60的下料机械手201；

随着转盘10的转动，物料转到下料工位60，下料机械手201将该物料抓取到不良品输送线205的托盘400上，如果能正常识别的，下料机械手201将该物料抓取到良品输送线204的托盘400上。

随着转盘10的转动，转盘10上的治具到清扫工位70，压缩空气喷嘴71朝着转盘10的产品加工位进行清扫。

采用上述方法，这样针对一批混合不同日期或穴位号等信息的物料，不用再人工进行分类归整，然后镭码，只需要上料组件上料到转盘上，就随着转盘的转动实现自动镭码，整个生产效率得到了提高，人工作业量大大降低，同时降低了因为人工操作不当带来的不良；而且整个装置的结构紧凑，占地小。

实施例2

在实施例1的基础上，如图3~图6所示，所述转盘10沿周向设有若干个产品加工位，每个产品加工位上设有用于放置产品的治具11，所述治具11包括产品放置区121，所述产品放置区121外侧的相连的两侧分别设有第一限位机构122和第二限位机构123，所述第一限位机构122和第二限位机构123用于对产品放置区121的产品针对水平的两个正交方向进行限位。

所述上料工位20和下料工位60在位于第一限位机构122、第二限位机构123的下方均设有定位驱动机构12，所述定位驱动机构12与机架500固定连接。

所述定位驱动机构12包括第一定位构件、第二定位构件和顶升气缸151，所述第一定位构件位于第一限位机构122的正下方，所述第二定位机构位于第二限位机构123的正下方。所述第一定位构件包括第一斜顶152，所述第二定位构件包括第二斜顶153，所述顶升气缸151通过连接块154与第一斜顶152、第二斜顶153连接，所述第一斜顶152、第二斜顶153的斜面朝外设置，通过一个顶升气缸151带动两个定位构件，结构简单，成本低。

具体而言，第一限位机构122和第二限位机构123结构相同，下面以第一限位机构122为例进行说明。所述第一限位机构122包括限位柱124和推板125，所述限位柱124的一端伸入产品放置区121，所述限位柱124的另一端与推板125连接；所述第一斜顶152位于推板125的正下方，所述推板125的下端设有用于与斜顶接触的滑轮126。所述顶升气缸151带动第一斜顶152向上移动，使第一斜顶152与推板125接触，通过第一斜顶152的斜面带动限位柱124向产品放置区121外滑动。所述转盘10在位于治具11的下方设有与推板125运动方向相同的导向机构，所述导向机构包括导轨112和导向板113。进一步的，所述导轨112位于转盘10的底部，所述导向板113的一端与推板125连接，所述导向板113通过滑块与导轨112连接。所述导向板113通过拉簧111与转盘10连接。对于第二限位机构123也是如此。

所述治具11在对应第一限位机构122/第二限位机构123的限位柱124处均设有缺口127，所述缺口127的宽度不小于限位柱124的宽度，所述限位柱124沿着缺口127伸入或退出。所述第一限位机构122的限位柱124和第二限位机构123的限位柱124正交设置。

采用此技术方案，在每个治具11设置两个限位机构，且只在上料工位20和下料工位60设置固定的定位驱动机构12，定位驱动机构12不需要随着转盘10转动，定位驱动机构12与限位机构分离。在上料工位20上料、下料工位60下料时，通过定位驱动机构12推动限位机构将产品放置区121打开，产品就可以放入或取出来。产品放入或取出产品后，顶升气缸151带动两个斜顶下降，使其与推板125分离，推板125在拉簧111的作用下，带动限位柱124沿着导轨112还原回到原来的位置。本实施例的技术方案不需要每个限位机构都配置定位驱动机构12，而且定位驱动机构12不需要跟着转盘10一起转动，所以连接定位驱动机构12的线路简单，安装和维护方便，成本也低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动镭码分拣装置，其特征在于：其包括镭码检验模块和分拣模块，所述镭码检验模块包括转盘；

所述转盘沿周向设有若干个产品加工位，每个产品加工位上设有用于放置产品的治具；沿着所述转盘的旋转方向依次设置有上料工位、视觉识别工位、镭码工位、扫码工位和下料工位，所述上料工位设有上料组件，所述视觉识别工位设有视觉识别组件，所述镭码工位设有镭码机构，所述扫码工位设有读码器，所述分拣模块位于下料工位的一侧，所述分拣模块包括下料机械手、良品下料区和不良品下料区；所述良品下料区和不良品下料区均设有下料输送线，所述下料输送线上放置用于装载物料的托盘；

所述视觉识别组件、镭码机构与控制模块连接，所述视觉识别组件将识别的物料上的相关信息反馈给控制模块，所述控制模块根据当前识别的相关信息结合其他制程信息一起生成二维码，所述转盘带动该物料到镭码工位时，所述控制模块控制镭码机构将生成二维码镭雕在物料的表面；所述转盘带动该物料到扫码工位，所述读码器识别该物料的二维码，将识别结果反馈给下料机械手，所述下料机械手根据反馈结果将该物料放置在良品下料区或不良品下料区。

2.根据权利要求1所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述上料机构包括上料移栽组件和用于输送装有物料的托盘的输送线，所述上料移栽组件位于输送线的上方。

3.根据权利要求2所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述视觉识别组件包括相机；所述镭码机构包括镭雕机，所述镭雕机的机头朝着转盘的产品加工位。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述转盘与转动驱动机构连接；

所述治具包括产品放置区，所述产品放置区的至少一侧设有用于对产品放置区的产品进行限位的限位机构，所述限位机构与治具弹性活动连接；

所述上料工位和下料工位在位于限位机构的下方均设有定位驱动机构；

所述定位驱动机构包括定位构件和顶升机构，所述顶升机构与定位机构连接，所述顶升机构带动定位机构上升，使所述定位机构推动限位机构相对于治具水平移动，放入或取出产品后，带动定位机构下降，使定位机构离开限位机构，限位机构还原。

5.根据权利要求4所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述限位机构包括限位构件和推板，所述限位构件的一端伸入产品放置区，所述限位构件的另一端与推板连接；所述定位机构包括斜顶，所述斜顶的斜面朝外设置，所述斜顶位于推板的正下方，所述顶升机构带动斜顶向上移动，使斜顶与推板接触，通过斜顶的斜面带动限位构件向产品放置区外滑动；所述推板通过拉簧与转盘连接。

6.根据权利要求5所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述推板的下端设有用于与斜顶接触的滑轮；所述转盘在位于治具的下方设有与推板移动方向相同的导向机构，所述导向机构与推板连接；

所述导向机构包括导轨和导向板，所述导向板的一端与推板连接，所述导向板通过滑块与导轨连接。

7.根据权利要求6所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述上料工位和下料工位之间设有清理工位，所述清理工位设有压缩空气喷嘴，所述压缩空气喷嘴朝着转盘的产品加工位的治具。

8.根据权利要求7所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述治具在对应的限位构件处设有缺口，所述缺口的宽度不小于限位构件的宽度。

9.根据权利要求8所述的自动镭码分拣装置，其特征在于：所述产品放置区相邻的两侧均设有限位机构，分别为第一限位机构和第二限位机构；

所述定位构件包括分别与第一限位机构对应的第一定位构件、与第二限位机构对应的第二定位构件，所述第一定位构件、第二定位构件与顶升机构连接；

所述第一限位机构和第二限位机构正交设置；

所述第一定位构件包括第一斜顶，所述第二定位构件包括第二斜顶，所述顶升机构通过连接块与第一斜顶、第二斜顶连接。

10.一种自动镭码分拣方法，其特征在于，采用如权利要求1~9任意一项所述的自动镭码分拣装置对物料进行镭码分拣，具体包括：

在上料工位通过上料组件上料，所述转盘带动物料依次经过视觉识别工位、镭码工位、扫码工位和下料工位；

在视觉识别工位，所述视觉识别组件识别当前物料上印的日期和穴位号，反馈给控制模块；所述控制模块根据该信息结合其他另外的制程信息一起生成二维码，将二维码信息传给镭码机构；

在镭码工位，所述镭码机构直接在该物料的表面镭射该二维码；

在扫码工位，所述读码器识别二维码，如果出现识别错误或不能识别的，反馈信息给下料工位的下料机械手；

在下料工位，所述下料机械手将该物料抓取到不良品下料区，如果能正常识别的，所述下料机械手将该物料抓取到良品下料区。

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