CN210210611U - 一种胶块自动切胶称量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种胶块自动切胶称量装置，包括原料胶块储存线、上料龙门机械手、切胶给料输送线、胶块切胶机装置、切后胶块储存线、切后胶块储存工作台、胶块输送机、下料龙门机械手、片胶切胶机、胶块重量复检秤、控制系统、气控液压系统；本实用新型解决了现有技术中胶块搬运、反复切胶到工艺需求重量等工序存在的工作强度大，人力成本高等技术问题,采用2D视觉成像系统，自动识别需要输送胶块的位置和外形形状，保证切胶给料输送线输送胶块到胶块切胶机装置的准确位置进行切胶,双工位输送胶块交替进行，保证胶块和胶片总重量满足密炼工艺,附带称重系统，能自动称量所抓取胶块的重量，并传递信号到控制系统，提高工作效率。

Description

一种胶块自动切胶称量装置

技术领域

本实用新型涉及胶块的供给装置，特别涉及一种胶块自动切胶称量装置及方法。

背景技术

胶块的自动切块和称量是橡胶轮胎行业、食品胶塞行业等胶块原料进入密炼车间至关重要的一个环节；原先的工厂大部分是人工搬运胶块，切胶、称量，输送到密炼机，尤其是很重的胶块，需要切胶多次才能满足切胶重量，费力、费工时；随着智能化生产线的改造，胶块需要自动切胶、称量、补足到精确重量，输送到下一生产线，在此过程中，不需要人工操作，自动切胶完成，保证称重重量精确；通过自动切胶、称量设备，短时间实现自动切胶、称量，节约胶块储存时间，减少人力、物力、提高胶块周转速度，同时保证工艺需求的切胶胶块的称量精度，满以足客户的工艺要求。此前由工人操作，工作强度大，人力成本高，且产品质量由人工保证，存在不确定性，人工工作时精力要高度集中，稍有不慎，容易造成工伤事故。中国的劳动力短缺、用工成本提高，促使企业改进生产工艺，提高机械化水平，降低对劳动力的依赖，随着人们对工作环境要求的提高，高危、有毒、高温等恶劣条件的工作需要有机器人及智能装备逐步替代。因此，提供一种工作强度小、人力成本低、不易造成工伤事故的胶块自动切胶称量装置及方法，具有重要意义。

CN106432839A公开了一种胶块经输送机送至外观检测岗位，外观检测单元工人对胶块进行形状、湿斑、污染等方面的外观检查，去除产品中的湿斑或杂质，对等外品移下生产线并分类定级；正品的胶块继续向前输送，进入薄模包装机后，胶块上下面自动覆盖聚乙烯薄膜，然后带有电热片的热合架动作把薄膜周边端口封死；内包装完成后，输送机把胶块送往重量检测器，对胶块重量进行复测以确认胶块净重量在34.6—35.3kg以内，当检查出不符合重量时，向PLC发出信号，控制选胶机的电磁阀动作，起落架倾斜把重量不合格的胶块推出输送线外，这些胶块经人工添加或去除部分橡胶，使其重量合格，重量检测仪的检测精度为0.02kg；胶块重量复检合格后进入金属检测器，若检测出胶块中含有金属时，输送机倒转并报警，人工将胶块移出，用1/2分割法取出金属，金属检测器检测精度为：不锈钢的最小粒度为ф5mm；碳钢的最小粒度为ф4mm；凡是检测出含金属的胶块，不允许返回生产线；

CN201610349364.X公开了一种用于轮胎厂橡胶片冷却的全自动控制系统，包括：机械手，用于进行橡胶片的胶片头的抓取；出片机构，用于进行橡胶片的出片及切割；检测光电组件，用于检测出片情况以及对机械手进行抓取检测，并反馈出片状态及抓取状态；机械手定位检测组件，用于对机械手进行定位检测以获取机械手的位置；三工位自动收胶传感器组件，用于检测工位的工位状态；PLC控制器，用于根据出片状态及抓取状态信号、位置信息控制机械手进行胶片头的抓取，以及控制出片机构进行橡胶片的出片及切割。该系统通过各个检测装置的合理布置，配合PLC控制器及机械手，无需人力提胶和收胶，提高了安全性能，减少了人力消耗，实现了系统自动化控制。但现有技术存在着胶块搬运、反复切胶到工艺需求重量等工序存在的工作强度大，人力成本高以及容易造成工伤事故问题，且流水线整体自动化、信息化水平较低等技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的胶块搬运、反复切胶到工艺需求重量等工序存在的工作强度大，人力成本高以及容易造成工伤事故等技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种胶块自动切胶称量装置，包括原料胶块储存线、上料龙门机械手、切胶给料输送线、胶块切胶机装置、切后胶块储存线、切后胶块储存工作台、胶块输送机、下料龙门机械手、片胶切胶机、胶块重量复检秤、控制系统、气控液压系统；

所述上料龙门机械手可移动安装在原料胶块储存线上方；

所述原料胶块储存线、所述切胶给料输送线、所述胶块切胶机装置和所述切后胶块储存工作台从右到左依次排布，所述下料龙门机械手可移动安装在所述胶块输送机的上方，所述胶块输送机、片胶切胶机、胶块重量复检秤从后到前依次排列；

所述控制系统、气控液压系统安装在胶块储存线后方；所述上料龙门机械手能够在所述原料胶块储存线和所述切胶给料输送线之间移动，所述下料龙门机械手能够在所述切后胶块储存线和所述胶块重量复检秤之间移动；

所述上料龙门机械手和所述切胶给料输送线、所述下料龙门机械手、所述胶块切胶机装置、所述片胶切胶机分别与称重信号处理系统电连接，同时与气控液压系统气连接；

所述原料胶块储存线、上料龙门机械手、切胶给料输送线、胶块切胶机装置、胶块输送机、下料龙门机械手、片胶切胶机、胶块重量复检秤、分别与控制系统电连接，所述信号处理系统与所述控制系统电连接。

优选的，所述上料龙门机械手、所述下料龙门机械手上均安装称重机构；所述胶块自动切胶称量装置还包括2D图像传输机构。

优选的，所述上料龙门机械手和所述下料龙门机械手、所述切胶给料输送线、均设有胶块抓取抱紧装置，所述切胶给料输送线设有胶块导出机构。

优选的，所述胶块重量复检秤设有胶块称重机构；所述胶块切胶机装置通过液压缸驱动；所述片胶切胶机装置通过气缸驱动。

优选的，所述原料胶块储存线上均安装光电开关和三色声光报警灯；所述上料龙门机械手、所述切胶给料输送线、所述下料龙门机械手、所述胶块输送机、所述胶块重量复检秤均通过伺服电机驱动。

优选的，四轴上料龙门机械手，胶块抓取输送机构，用于将所取胶块抓取后输送到的切胶给料输送线上，同时传递胶块重量信号；

胶块切胶机装置，用于切除由切胶给料输送线输送的胶块。

优选的，四轴下料龙门机械手胶块抓取输送机构，用于将所切大胶块进行抓取输送至胶块重量复检秤上；将所切小胶块输送至切后胶块储存工作台、胶块输送机上进行片胶切胶处理。

本实用新型还涉及一种胶块自动切胶称量方法，包括以下步骤：

S1、采用上料龙门机械手将胶块运输至切胶给料输送线上，所述上料龙门机械手获取胶块重量信号，并传输重量信号至信号处理系统；

S2、所述2D图像传输机构获取胶块图像信号，并传输图像信号至信号处理系统；

信号处理系统处理图像信号后将信号传送至控制系统，所述控制系统向切胶给料输送线传输信号，并控制切胶给料输送线输送胶块至胶块切胶机装置下方进行切胶处理；

S3、所述下料龙门机械手将大胶块输送到胶块重量复检秤上，将小胶块输送至切后胶块储存工作台上，然后根据需求抓取到胶块输送机上；

S4、所述胶块重量复检秤称量胶块，并传递重量信号与工艺需求信号进行确认对比，将对比后信息传输给控制系统，所述控制系统控制胶块输送机输送胶片位置，所述片胶切胶机切取所需胶片重量至准确重量；

S5、所述控制系统和气动液压系统根据工艺需求和实际传递信号，控制所述部套的动作，完成工艺需求胶块的输送和切胶工作。

优选的，在S1中，所述上料龙门机械手X轴、Y轴、Z轴通过伺服电机驱动；抓胶机械手通过气缸驱动；所述上料龙门机械手上配有称重机构，实时显示所抓取胶块的重量；

在S2中，所述上料龙门机械手抓取胶块后将胶块输送到切胶给料输送线，通过胶块的2D图像传输机构，再次获取胶块的图像信号，并再次将图像信号传送至信号处理系统；将处理后的图像信号与工艺所需胶块重量信息进行确认对比，并将对比信息反馈给控制系统，其控制切胶给料输送线输送胶块至准确工位，胶块切胶机装置切除胶块并输送至切后胶块储存线上；

在S3中，所述下料龙门机械手X轴、Y轴、Z轴通过伺服电机驱动；抓胶机械手通过气缸驱动；

在S4中，所述胶块重量复检秤传递胶块重量信号，并将信号传递至重量信号传递系统，对比信号传给片胶切胶机，求出片胶重量并进行片胶剪切。

优选的，在S1中，将一摞胶块运输到原料胶块储存线上，上料龙门机械手抓取所需胶块，获取所取胶块重量信号，并将重量信号传送至称重信号处理系统；所述称重信号处理系统处理重量信号后将信号传输至控制系统，所述控制系统控制上料龙门机械手抓取胶块；

在S2中，所述胶块切胶机装置切刀由液压系统控制；所述胶块切胶机装置胶块固定通过气缸驱动；

在S3中，所述胶块重量复检秤传递胶块重量信号，并将信号传递至重量信号传递系统；所述重量复检秤输送驱动装置通过伺服电机驱动；所述重量复检秤称量装置通过波纹管称重传感器进行称量过程；

在S4中，所述片胶切胶机切胶装置通过气缸控制，所述片胶切胶机压胶装置通过气缸控制。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种胶块自动切胶称量装置和方法，主要存在以下优点，一、采用了原料胶块储存线，无料三色声光报警，提示补充胶块，保证生产连续运行；

二、上料龙门机械手和下料龙门机械手附带称重系统，自动称量所抓取胶块的重量，并传递信号到控制系统；

三、本实用新型采用2D视觉成像系统，自动识别需要输送胶块的位置和外形形状，保证切胶给料输送线输送胶块到胶块切胶机装置的准确位置进行切胶；

四、切后胶块由切胶给料输送线上的胶块导出机构导到切后胶块储存线、切后胶块储存工作台上进行缓存处理；

五、下料龙门机械手抓取切后的大胶块到胶块重量复检秤，抓取切后的小胶块到胶块输送机上，双工位输送胶块交替进行，提高工作效率，从源头上控制产品重量；

六、重量复检秤称量切后的大胶块，不足的重量通过片胶切胶机切取胶片补足重量，保证胶块和胶片总重量满足密炼工艺需求。

附图说明

图1为胶块自动切胶称量装置的结构示意图；

图2为胶块自动切胶称量装置的后视图；

图3(a)(b)(c)为胶块自动切胶称量装置中上料龙门机械手所在部分不同角度的视图；

图4(a)(b)为胶块自动切胶称量装置中胶块切胶机装置所在部分不同角度的视图；

图5(a)(b)为胶块自动切胶称量装置中下料龙门机械手所在部分不同角度的视图；

图6(a)(b)为胶块自动切胶称量装置中片胶切胶机所在部分不同角度的视图；

图7(a)(b)为胶块自动切胶称量装置中胶块重量复检秤所在部分不同角度的视图；

图8为胶块自动切胶称量装置的流程示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种胶块自动切胶称量装置和方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数或零部件实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本实用新型当中。本实用新型的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本实用新型技术。

如图1-7所示，一种胶块自动切胶称量装置，包括原料胶块储存线1、上料龙门机械手2、切胶给料输送线3、胶块切胶机装置4、切后胶块储存线5、切后胶块储存工作台6、胶块输送机7、下料龙门机械手8、片胶切胶机9、胶块重量复检秤10、控制系统11、气控液压系统12；

所述上料龙门机械手2可移动安装在原料胶块储存线1上方；

所述原料胶块储存线1、所述切胶给料输送线3、所述胶块切胶机装置4和所述切后胶块储存工作台6从右到左依次排布，所述下料龙门机械手8可移动安装在所述胶块输送机7的上方，所述胶块输送机7、片胶切胶机9、胶块重量复检秤10从后到前依次排列；

所述控制系统11、气控液压系统12安装在胶块储存线后方；所述上料龙门机械手2能够在所述原料胶块储存线1和所述切胶给料输送线3之间移动，所述下料龙门机械手8能够在所述切后胶块储存线5和所述胶块重量复检秤10之间移动；

所述上料龙门机械手2和所述切胶给料输送线3、所述下料龙门机械手8、所述胶块切胶机装置4、所述片胶切胶机9分别与称重信号处理系统电连接，同时与气控液压系统12气连接；

所述原料胶块储存线1、上料龙门机械手2、切胶给料输送线3、胶块切胶机装置4、胶块输送机7、下料龙门机械手8、片胶切胶机9、胶块重量复检秤10、分别与控制系统11电连接，所述信号处理系统与所述控制系统11电连接；

作为优选的一个实施例，四轴(X轴+Y轴+Z轴+抓取轴)上料龙门机械手2，胶块抓取输送机构，用于将所取胶块抓取后输送到的切胶给料输送线3上，同时传递胶块重量信号；

胶块切胶机装置4，用于切除由切胶给料输送线3输送的胶块；

四轴下料龙门机械手8(X轴+Y轴+Z轴+旋转轴)胶块抓取输送机构，用于将所切大胶块进行抓取输送至胶块重量复检秤10上；将所切小胶块输送至切后胶块储存工作台6、胶块输送机7上进行片胶切胶处理；

作为优选的一个实施例，本实用新型提供的二轴胶块定位图像传输机构，采用2D视觉一次成像系统，自动识别需要输送胶块的外形形状和所处位置，保证切胶给料输送线3输送胶块到胶块切胶机装置4的准确位置；

作为优选的一个实施例，本实用新型提供的胶块自动切胶称量装置还包括原料胶块储存线无料报警组件，通过光电开关信号检测和传递，实现需求胶块的三色声光报警灯提示，进行胶块输送。

作为优选的一个实施例，所述原料胶块储存线1上均安装光电开关和三色声光报警灯。

作为优选的一个实施例，所述上料龙门机械手2、所述切胶给料输送线3、所述下料龙门机械手8、所述胶块输送机7、所述胶块重量复检秤10均通过伺服电机驱动。

作为优选的一个实施例，所述上料龙门机械手2、所述下料龙门机械手8上均安装称重机构。

作为优选的一个实施例，所述胶块自动切胶称量装置还包括2D图像传输机构。

作为优选的一个实施例，所述上料龙门机械手2和所述下料龙门机械手8、所述切胶给料输送线3、均设有胶块抓取抱紧装置，所述切胶给料输送线3设有胶块导出机构。

作为优选的一个实施例，所述胶块重量复检秤10设有胶块称重机构。

作为优选的一个实施例，所述胶块切胶机装置4通过液压缸驱动。

作为优选的一个实施例，所述片胶切胶机9装置通过气缸驱动。

如图8所示，本实用新型还提供了一种胶块自动切胶称量装置，其控制方法包括以下步骤：

S1、采用上料龙门机械手2将胶块运输至切胶给料输送线3上，所述上料龙门机械手2获取胶块重量信号，并传输重量信号至信号处理系统；

如图3所示，作为优选的一个实施例，所述上料龙门机械手2X轴、Y轴、Z轴通过伺服电机驱动；抓胶机械手通过气缸驱动；所述上料龙门机械手2上配有称重机构，实时显示所抓取胶块的重量。

进一步的，在S1中，将一摞胶块运输到原料胶块储存线1上，上料龙门机械手2抓取所需胶块，获取所取胶块重量信号，并将重量信号传送至称重信号处理系统；所述称重信号处理系统处理重量信号后将信号传输至控制系统11，所述控制系统11控制上料龙门机械手2抓取胶块；

S2、所述2D图像传输机构获取胶块图像信号，并传输图像信号至信号处理系统；

信号处理系统处理图像信号后将信号传送至控制系统11，所述控制系统11向切胶给料输送线3传输信号，并控制切胶给料输送线3输送胶块至胶块切胶机装置4下方进行切胶处理；

进一步的，在S2中，所述上料龙门机械手2抓取胶块后将胶块输送到切胶给料输送线3，通过胶块的2D图像传输机构，再次获取胶块的图像信号，并再次将图像信号传送至信号处理系统；将处理后的图像信号与工艺所需胶块重量信息进行确认对比，并将对比信息反馈给控制系统11，其控制切胶给料输送线3输送胶块至准确工位，胶块切胶机装置4切除胶块并输送至切后胶块储存线5上。

如图4所示，作为优选的一个实施例，所述胶块切胶机装置4切刀由液压系统控制；所述胶块切胶机装置4胶块固定通过气缸驱动。

S3、所述下料龙门机械手8将大胶块输送到胶块重量复检秤10上，将小胶块输送至切后胶块储存工作台6上，然后根据需求抓取到胶块输送机7上；

如图5所示，作为优选的一个实施例，所述下料龙门机械手8X轴、Y轴、Z轴通过伺服电机驱动；抓胶机械手通过气缸驱动。

如图7所示，作为优选的一个实施例，所述胶块重量复检秤10传递胶块重量信号，并将信号传递至重量信号传递系统；所述重量复检秤输送驱动装置通过伺服电机驱动；所述重量复检秤称量装置通过波纹管称重传感器进行称量过程。

S4、所述胶块重量复检秤10称量胶块，并传递重量信号与工艺需求信号进行确认对比，将对比后信息传输给控制系统11，所述控制系统11控制胶块输送机7输送胶片位置，所述片胶切胶机9切取所需胶片重量至准确重量；

如图6所示，进一步的，在S4中，所述胶块重量复检秤10传递胶块重量信号，并将信号传递至重量信号传递系统，对比信号传给片胶切胶机9，求出片胶重量并进行片胶剪切。

作为优选的一个实施例，所述片胶切胶机9切胶装置通过气缸控制，所述片胶切胶机9压胶装置通过气缸控制。

S5、所述控制系统11和气动液压系统根据工艺需求和实际传递信号，控制所述部套的动作，完成工艺需求胶块的输送和切胶工作。

下面，对本实施例进行进一步总体描述：

1.S1，上料单元：人工或者叉车司机将堆叠整齐的胶块放入原料胶块储存线1上后，进行有料检测，并将信号传递回控制系统11；

上料龙门机械手2将胶块抓取至切胶给料输送线3上；在抓取抬起过程中测其重量，抓取放下后触发视觉识别系统测其长度，换算出平均重量分布数据；待切胶给料输送线3空后重复上述动作搬运下一胶块；上料龙门机械手2回到原料胶块储存线11处等待下一工序信号命令；

2.S2，2D图像传输机构测量需要切除的胶块重量，并将信号回传，同时抱住胶块固定机构动作，将胶块抱住，并推到切胶机下面，等待切胶处理；

称量单元：切胶给料输送线3上有胶块并取得平均重量分布数据后，首先给料定位机构夹住胶块，根据配方需要称量的重量信息换算出胶块前进量，给料机构送胶至切刀相应位置进行切胶动作；每次供胶切胶完毕后由导出机构将胶块或者胶片导出至下料抓取位，由下料机械手抓取至相应位置；

由胶块切胶机装置4完成切胶，切后的大小胶块，储存在切后胶块储存线5上；由下料龙门机械手8将其抓取到切后胶块储存工作台6上；

下料龙门机械手8将大胶块抓取到胶块重量复检秤10上；将小胶块抓取到胶片输送机上进行储存；

3.S4，复检重量单元：复秤显示大胶块重量，同时显示工艺不足胶块的重；对比信号回传到控制系统11；胶片输送机将小胶块输送到片胶切胶机9上，进行切片处理，切好的胶片输送到复检秤上进行重量确认；

4.S5，胶块重量满足工艺要求，切胶工艺完成。

以上实施方案仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，不脱离本实用新型精神的任何修改或局部替换，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种胶块自动切胶称量装置，包括原料胶块储存线(1)、上料龙门机械手(2)、切胶给料输送线(3)、胶块切胶机装置(4)、切后胶块储存线(5)、切后胶块储存工作台(6)、胶块输送机(7)、下料龙门机械手(8)、片胶切胶机(9)、胶块重量复检秤(10)、控制系统(11)、气控液压系统(12)；

所述上料龙门机械手(2)可移动安装在原料胶块储存线(1)上方；

所述原料胶块储存线(1)、所述切胶给料输送线(3)、所述胶块切胶机装置(4)和所述切后胶块储存工作台(6)从右到左依次排布，所述下料龙门机械手(8)可移动安装在所述胶块输送机(7)的上方，所述胶块输送机(7)、片胶切胶机(9)、胶块重量复检秤(10)从后到前依次排列；

所述控制系统(11)、气控液压系统(12)安装在胶块储存线后方；所述上料龙门机械手(2)能够在所述原料胶块储存线(1)和所述切胶给料输送线(3)之间移动，所述下料龙门机械手(8)能够在所述切后胶块储存线(5)和所述胶块重量复检秤(10)之间移动；

所述上料龙门机械手(2)和所述切胶给料输送线(3)、所述下料龙门机械手(8)、所述胶块切胶机装置(4)、所述片胶切胶机(9)分别与称重信号处理系统电连接，同时与气控液压系统(12)气连接；

所述原料胶块储存线(1)、上料龙门机械手(2)、切胶给料输送线(3)、胶块切胶机装置(4)、胶块输送机(7)、下料龙门机械手(8)、片胶切胶机(9)、胶块重量复检秤(10)、分别与控制系统(11)电连接，所述信号处理系统与所述控制系统(11)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种胶块自动切胶称量装置，其特征在于：所述上料龙门机械手(2)、所述下料龙门机械手(8)上均安装称重机构；所述胶块自动切胶称量装置还包括2D图像传输机构。

3.根据权利要求1所述的一种胶块自动切胶称量装置，其特征在于：所述上料龙门机械手(2)和所述下料龙门机械手(8)、所述切胶给料输送线(3)、均设有胶块抓取抱紧装置，所述切胶给料输送线(3)设有胶块导出机构。

4.根据权利要求1所述的一种胶块自动切胶称量装置，其特征在于：所述胶块重量复检秤(10)设有胶块称重机构；所述胶块切胶机装置(4)通过液压缸驱动；所述片胶切胶机(9)装置通过气缸驱动。

5.根据权利要求1所述的一种胶块自动切胶称量装置，其特征在于：所述原料胶块储存线(1)上均安装光电开关和三色声光报警灯。

6.根据权利要求1所述的一种胶块自动切胶称量装置，其特征在于：四轴下料龙门机械手(8)胶块抓取输送机构，用于将所切大胶块进行抓取输送至胶块重量复检秤(10)上；将所切小胶块输送至切后胶块储存工作台(6)、胶块输送机(7)上进行片胶切胶处理。

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