CN117284552A - 一种碳纤维丝卷自动包装产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳纤维丝卷自动包装产线，涉及自动包装技术领域，包括机器人上料扫码装置、辊筒输送线、称重装置、测卷径装置、人工定等辅助装置、自动贴标装置、自适应热缩装置、分拣装置、丝车；本发明通过在包装产线上使用机器人上料扫码装置、辊筒输送线、流转工装、称重装置、测卷径装置、人工定等辅助装置、自动贴标装置、自适应热缩装置、分拣装置相配合的方式结合业主的工艺要求自动完成抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷扫描其卷芯内部的标签、称重、测量卷径、定等、贴标、热缩包装、分拣等一系列操作，整体的应用范围较广，可大大降低人工的劳动强度、节省操作人员数量，提高产品包装质量、提高产品检验准确性。
Description
技术领域
本发明涉及自动包装技术领域，特别涉及一种碳纤维丝卷自动包装产线。
背景技术
自动包装产线广泛运用于各类产品的自动化生产过程中，不同的产品根据其外观构造特点及包装工艺要求等情况，会有不同的设备构成其自动包装产线。常用的自动包装设备通常包括自动扫码设备、自动称量设备、自动贴标设备、自动开箱封箱设备、自动热缩膜设备、自动码垛设备、自动输送设备等构成。其中各类功能设备还会根据其包装产品的特点具有完全不同的形态和工作方式。
目前碳纤维的运用越来越广泛，碳纤维属于较为高端的工业产品，不同质量等级的碳纤维可以运用到不同的领域，如军工、自行车、风力叶片、汽车等行业。在碳纤维自动包装领域，目前大部分产线仍然大量使用人工检验、包装，虽有少量自动包装产线，但还没有能够兼顾高效、高精度、高准确率、包装质量好的碳纤维自动包装产线，随着碳纤维生产的普及和产量的提升所以亟待开发一条与之需求匹配的自动包装产线。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种碳纤维丝卷自动包装产线，所要解决的问题在于自动完成抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷，扫描其卷芯内部的标签、称重、测量卷径、定等、贴标、热缩包装、分拣等操作。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种碳纤维丝卷自动包装产线，包括：
机器人上料扫码装置、辊筒输送线、称重装置、测卷径装置、人工定等辅助装置、自动贴标装置、自适应热缩装置、分拣装置、丝车；
所述辊筒输送线由辊筒输送线体和挡停气缸组成，所述辊筒输送线体上安装有流转工装；
所述测卷径装置用于对丝卷的卷径进行测量；
所述人工定等辅助装置由丝卷提升装置和电脑定等软件组成；
所述自动贴标装置由贴标机和贴标软件组成；
所述自适应热缩装置由自动换膜架和热缩机构成；
所述分拣装置用于对丝卷进行分拣；
所述丝车停在指定区域。
作为本发明的进一步方案，所述流转工装可以停止在特定的位置由挡停气缸挡停。
作为本发明的进一步方案，所述挡停气缸分别设于称重装置、测卷径装置、人工定等辅助装置、自动贴标装置、自适应热缩装置、分拣装置旁。
作为本发明的进一步方案，所述流转工装底部开设有安装孔，所述安装孔内安装RFID标签，所述RFID标签可以存储和读取其上的丝卷的条码信息、重量、卷径信息等。
作为本发明的进一步方案，所述机器人上料扫码装置包括机器人主体、支架，所述机器人主体顶部安装有机器人抓手；
所述支架上安装有扫码中转装置。
作为本发明的进一步方案，所述丝车外部设有限位机构，所述限位机构包括通过固定螺栓一连接在地面的地脚，所述地脚顶部固定有连接件，所述连接件通过活动件活动连接有长臂，所述长臂一端固定有固定件；
所述固定件与丝车抵接。
作为本发明的进一步方案，所述称重装置包括安装架，所述安装架对称安装有两个双爪移动升降机构；
所述辊筒输送线上安装有钢结构框架，所述钢结构框架顶部安装有高精度天平；
所述钢结构框架底部开设有供流转工装穿过的凹槽。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在包装产线上使用机器人上料扫码装置、辊筒输送线、流转工装、称重装置、测卷径装置、人工定等辅助装置、自动贴标装置、自适应热缩装置、分拣装置相配合的方式结合业主的工艺要求自动完成抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷扫描其卷芯内部的标签、称重、测量卷径、定等、贴标、热缩包装、分拣等一系列操作，整体的应用范围较广，可大大降低人工的劳动强度、节省操作人员数量，提高产品包装质量、提高产品检验准确性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的部分结构示意图；
图3为本发明中的丝车结构示意图；
图4为本发明图3中B处放大结构示意图；
图5为本发明图1中A处放大结构示意图；
图6为本发明中的工作流程图。
图中：1、辊筒输送线；2、流转工装；3、机器人上料扫码装置；301、机器人主体；302、机器人抓手；303、支架；304、扫码中转装置；4、称重装置；401、安装架；402、双爪移动升降机构；403、钢结构框架；404、高精度天平；5、测卷径装置；6、人工定等辅助装置；7、自动贴标装置；8、自适应热缩装置；9、分拣装置；10、丝车；11、地脚；12、连接件；13、活动件；14、长臂；15、固定件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
请参阅图1-6，本发明提供了一种技术方案：一种碳纤维丝卷自动包装产线，包括机器人上料扫码装置3、辊筒输送线1、称重装置4、测卷径装置5、人工定等辅助装置6、自动贴标装置7、自适应热缩装置8、分拣装置9、丝车10；辊筒输送线1由辊筒输送线1体和挡停气缸组成，辊筒输送线1体上安装有流转工装2；测卷径装置5用于对丝卷的卷径进行测量；人工定等辅助装置6由丝卷提升装置和电脑定等软件组成；自动贴标装置7由贴标机和贴标软件组成；自适应热缩装置8由自动换膜架和热缩机构成；分拣装置9用于对丝卷进行分拣；丝车10停在指定区域，流转工装2可以停止在特定的位置由挡停气缸挡停，挡停气缸分别设于、称重装置4、测卷径装置5、人工定等辅助装置6、自动贴标装置7、自适应热缩装置8、分拣装置9旁，流转工装2底部开设有安装孔，安装孔内安装RFID标签，RFID标签可以存储和读取其上的丝卷的条码信息、重量、卷径信息等，机器人上料扫码装置3包括机器人主体301、支架303，机器人主体301顶部安装有机器人抓手302；支架303上安装有扫码中转装置304，称重装置4包括安装架401，安装架401对称安装有两个双爪移动升降机构402；辊筒输送线1上安装有钢结构框架403，钢结构框架403顶部安装有高精度天平404；钢结构框架403底部开设有供流转工装2穿过的凹槽。
具体的，首先载有碳纤维丝卷的丝车10由人工推到限位机构处定位，对丝车10限位固定完成后人员退出机器人上料扫码装置3区域，按下启动按钮；
机器人主体301通过机器人抓手302从丝车10上抓取多个碳纤维丝卷，将其移动靠近扫码中转装置304，同时机器人抓手302上的电机控制碳纤维丝卷旋转；
此时安装于扫码中转装置304上的读码器工作，扫描碳纤维丝卷管芯内部的标签，当机器人抓手302控制碳纤维丝卷旋转到一定角度时，读码器读出条码信息，发给PLC，机器人主体301将扫完码的碳纤维丝卷放置到辊筒输送线1上的流转工装2上，PLC将对应碳纤维丝卷的条码信息发送到对应的流转工装2上安装的RFID标签内记录；
辊筒输送线1不停转动，带动流转工装2向下一个工位流转；
流转工装2到达称重装置4处由辊筒输送线1上的挡停气缸挡停定位，双爪移动升降机构402可以从辊筒输送线1上的流转工装2上抓取碳纤维丝卷放到高精度天平404上称重，然后再将其放回流转工装2上，称重数据再由PLC写入RFID标签内；
称重完成后，流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到测卷径装置5处由挡停气缸挡停定位，测量碳纤维丝卷的直径为判断碳丝质量的一个复核指标，采用对射式激光传感器对碳纤维丝卷进行测量，测量完成后数据由PLC写入RFID标签内；
测量完成后，流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到人工定等辅助装置6处由挡停气缸挡停定位，RFID读写装置读取流转工装2上碳纤维丝卷的条码、重量、卷径信息，处理后反馈到人检定等软件上，丝卷提升装置抓起碳纤维丝卷，抬升并旋转360°，方便人工看清碳纤维丝卷上的毛刺情况，人工再综合根据人检定等软件上的信息在定等软件上判定等级，等级信息同时写入RFID标签；
随后流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到自动贴标装置7处由挡停气缸挡停定位，RFID读写装置读取流转工装2上碳纤维丝卷的条码信息，贴标软件自动生成标签，通过贴标机上的气缸和贴标头配合，将标签贴到碳纤维丝卷管芯内部；
随后流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到自适应热缩装置8处由挡停气缸挡停定位，热缩机前方设置一个自动换膜架，可根据不同丝卷规格大小切换不同高度的热缩膜，碳纤维丝卷经过热缩机后热缩完成；
随后流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到分拣装置9处由挡停气缸挡停定位，RFID读写装置读取流转工装2上碳纤维丝卷的等级信息，PLC根据碳纤维丝卷的等级自动控制辊筒输送线1，将其输送到对应等级的输送线上，从而完成对碳纤维丝卷的分拣工作，随后人工在产线右侧通过按钮控制对应等级的输送线放行，辊筒输送线1将对应等级的碳纤维丝卷送到操作人员面前，操作人员拾取下料装箱即可；
综上，本发明通过在包装产线上使用机器人上料扫码装置3、辊筒输送线1、流转工装2、称重装置4、测卷径装置5、人工定等辅助装置6、自动贴标装置7、自适应热缩装置8、分拣装置9相配合的方式结合业主的工艺要求自动完成抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷扫描其卷芯内部的标签、称重、测量卷径、定等、贴标、热缩包装、分拣等一系列操作，整体的应用范围较广，可大大降低人工的劳动强度、节省操作人员数量，提高产品包装质量、提高产品检验准确性。
实施例2
请参阅图1、3、4，本发明提供了一种技术方案：一种碳纤维丝卷自动包装产线，丝车10外部设有限位机构，限位机构包括通过固定螺栓一连接在地面的地脚11，地脚11顶部固定有连接件12，连接件12通过活动件13活动连接有长臂14，长臂14一端固定有固定件15；固定件15与丝车10抵接。
具体的，由于长臂14是通过活动件13活动连接有连接件12上，所以可以直接活动长臂14的角度，并使长臂14一端的固定件15与丝车10抵接，可对丝车10进行限位固定，所以本发明通过对丝车10进行限位固定，可有效防止丝车10发生偏移，保证对碳纤维丝卷的包装效率。
工作原理：
首先载有碳纤维丝卷的丝车10由人工推到限位机构处定位，对丝车10限位固定完成后人员退出机器人上料扫码装置3区域，按下启动按钮，机器人主体301通过机器人抓手302从丝车10上抓取多个碳纤维丝卷，将其移动靠近扫码中转装置304，同时机器人抓手302上的电机控制碳纤维丝卷旋转，此时安装于扫码中转装置304上的读码器工作，扫描碳纤维丝卷管芯内部的标签，当机器人抓手302控制碳纤维丝卷旋转到一定角度时，读码器读出条码信息，发给PLC，机器人主体301将扫完码的碳纤维丝卷放置到辊筒输送线1上的流转工装2上，PLC将对应碳纤维丝卷的条码信息发送到对应的流转工装2上安装的RFID标签内记录；
随着辊筒输送线1不停转动，带动流转工装2向下一个工位流转，流转工装2到达称重装置4处由辊筒输送线1上的挡停气缸挡停定位，双爪移动升降机构402可以从辊筒输送线1上的流转工装2上抓取碳纤维丝卷放到高精度天平404上称重，然后再将其放回流转工装2上，称重数据再由PLC写入RFID标签内，称重完成后，流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到测卷径装置5处由挡停气缸挡停定位，测量碳纤维丝卷的直径为判断碳丝质量的一个复核指标，采用对射式激光传感器对碳纤维丝卷进行测量，测量完成后数据由PLC写入RFID标签内，测量完成后，流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到人工定等辅助装置6处由挡停气缸挡停定位，RFID读写装置读取流转工装2上碳纤维丝卷的条码、重量、卷径信息，处理后反馈到人检定等软件上，丝卷提升装置抓起碳纤维丝卷，抬升并旋转360°，方便人工看清碳纤维丝卷上的毛刺情况，人工再综合根据人检定等软件上的信息在定等软件上判定等级，等级信息同时写入RFID标签，随后流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到自动贴标装置7处由挡停气缸挡停定位，RFID读写装置读取流转工装2上碳纤维丝卷的条码信息，贴标软件自动生成标签，通过贴标机上的气缸和贴标头配合，将标签贴到碳纤维丝卷管芯内部，随后流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到自适应热缩装置8处由挡停气缸挡停定位，热缩机前方设置一个自动换膜架，可根据不同丝卷规格大小切换不同高度的热缩膜，碳纤维丝卷经过热缩机后热缩完成，随后流转工装2继续沿辊筒输送线1输送到分拣装置9处由挡停气缸挡停定位，RFID读写装置读取流转工装2上碳纤维丝卷的等级信息，PLC根据碳纤维丝卷的等级自动控制辊筒输送线1，将其输送到对应等级的输送线上，从而完成对碳纤维丝卷的分拣工作，随后人工在产线右侧通过按钮控制对应等级的输送线放行，辊筒输送线1将对应等级的碳纤维丝卷送到操作人员面前，操作人员拾取下料装箱即可。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，包括：
机器人上料扫码装置(3)、辊筒输送线(1)、称重装置(4)、测卷径装置(5)、人工定等辅助装置(6)、自动贴标装置(7)、自适应热缩装置(8)、分拣装置(9)、丝车(10)；
所述辊筒输送线(1)由辊筒输送线(1)体和挡停气缸组成，所述辊筒输送线(1)体上安装有流转工装(2)；
所述测卷径装置(5)用于对丝卷的卷径进行测量；
所述人工定等辅助装置(6)由丝卷提升装置和电脑定等软件组成；
所述自动贴标装置(7)由贴标机和贴标软件组成；
所述自适应热缩装置(8)由自动换膜架和热缩机构成；
所述分拣装置(9)用于对丝卷进行分拣；
所述丝车(10)停在指定区域。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，所述流转工装(2)可以停止在特定的位置由挡停气缸挡停。
3.根据权利要求2所述的一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，所述挡停气缸分别设于称重装置(4)、测卷径装置(5)、人工定等辅助装置(6)、自动贴标装置(7)、自适应热缩装置(8)、分拣装置(9)旁。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，所述流转工装(2)底部开设有安装孔，所述安装孔内安装RFID标签，所述RFID标签可以存储和读取其上的丝卷的条码信息、重量、卷径信息等。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，所述机器人上料扫码装置(3)包括机器人主体(301)、支架(303)，所述机器人主体(301)顶部安装有机器人抓手(302)；
所述支架(303)上安装有扫码中转装置(304)。
6.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，所述丝车(10)外部设有限位机构，所述限位机构包括通过固定螺栓一连接在地面的地脚(11)，所述地脚(11)顶部固定有连接件(12)，所述连接件(12)通过活动件(13)活动连接有长臂(14)，所述长臂(14)一端固定有固定件(15)；
所述固定件(15)与丝车(10)抵接。
7.根据权利要求1所述的一种碳纤维丝卷自动包装产线，其特征在于，所述称重装置(4)包括安装架(401)，所述安装架(401)对称安装有两个双爪移动升降机构(402)；
所述辊筒输送线(1)上安装有钢结构框架(403)，所述钢结构框架(403)顶部安装有高精度天平(404)；
所述钢结构框架(403)底部开设有供流转工装(2)穿过的凹槽。
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