CN210881492U - 一种钢瓶自动称重定位打标系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢瓶制造技术领域，尤其涉及一种钢瓶自动称重定位打标系统，包括传送支架，其特征是：传送支架的下方设有托架，托架下端固定有带称重传感器的秤体，秤体下端固定有第一电动推杆；托架一侧的传送支架上设有位置传感器；托架左上侧和右上侧分别相对设置有电磁吸盘和定位柱；电磁吸盘左侧固定连接有带动电磁吸盘左右运动的第二电动推杆；定位柱的上方从上到下依次设置有下压气缸和标重装置；托架上方设有滚动机构；位置传感器、称重传感器、第一电动推杆、第二电动推杆、电磁吸盘、下压气缸、标重装置和滚动机构均分别与PLC控制器电性连接。本系统对钢瓶的定位效率高、定位精确度高，同时标重准确，而且节省人力，适合推广应用。

Description

一种钢瓶自动称重定位打标系统

技术领域

本实用新型涉及钢瓶制造技术领域，尤其涉及一种钢瓶自动称重定位打标系统。

背景技术

钢瓶作为氮气、氧气和天然气等的存贮、运输设备，随着社会的发展和生活的提高，其使用量越来越大，故而生产厂家对钢瓶的生产效率提出了更高的要求。

在钢瓶生产完成后，通常要在钢瓶顶部的钢瓶护罩上刻印上此钢瓶的重量等信息，而由于同一种类钢瓶的重量基本上是相差不大的，其偏差一般不会超过0.4千克，故而有些厂家会通过抽样的方式称重几个钢瓶后，取其平均值，而后将其作为标准值刻印到同种类的钢瓶上；还有一些厂家干脆只将钢瓶称重所得重量数的整数部分刻印到钢瓶上。以上两种对钢瓶的标重方式均存在较大误差，对钢瓶质量的把关不够严谨。此外，传统对钢瓶标重的方式，基本上是先通过人工搬运的方式将钢瓶固定在打标机的打标台上，调整打标位置，然后进行打标，这种传统的标重方式不仅效率低、容易造成将重量标错和打标位置出错，而且浪费人力资源和生产成本，不利于大规模生产。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种能够自动对钢瓶进行准确定位、精确标重的钢瓶自动称重定位打标系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钢瓶自动称重定位打标系统，包括传送支架，其结构特点是：所述传送支架的下方设有用于将钢瓶托起的托架，所述托架下端固定有带称重传感器的秤体，所述秤体下端固定连接有带动所述秤体和托架上下运动的第一电动推杆；所述托架一侧的所述传送支架上设有用于感应所述钢瓶传送位置的位置传感器；所述托架左上侧和右上侧分别相对设置有电磁吸盘和定位柱；所述电磁吸盘左侧固定连接有带动所述电磁吸盘左右运动的第二电动推杆；所述定位柱的上方从上到下依次设置有倒置的下压气缸和固定在所述下压气缸的活塞杆顶端的标重装置；所述托架上方设有带动所述钢瓶转动的滚动机构；所述位置传感器、称重传感器、第一电动推杆、第二电动推杆、电磁吸盘、下压气缸、标重装置和滚动机构均分别与程序可编辑的PLC控制器电性连接。

优选地，所述标重装置包括下端开口的固定罩和设置在所述固定罩内的标重打标盘，所述标重打标盘的侧壁上环向均匀刻印有通过反向镜像的重量数，所述重量数为带有一位小数的数字，所述标重打标盘过盈连接在转轴A上，且所述标重打标盘的下端从所述固定罩的下端露出，所述转轴A轴承连接在所述固定罩的内侧壁上，所述转轴A上还过盈连接有第一齿轮；所述固定罩固定连接在所述下压气缸的活塞杆顶端，所述固定罩内还固定有标重电机，所述标重电机的电机轴上过盈连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合；所述标重电机与所述PLC控制器电性连接。

优选地，所述重量数至少设有二十个，且相邻的两个重量数之间相差0.1个单位；所述打标盘的侧壁上环向均匀设置有至少二十个压印块，所述压印块的设置个数与所述重量数的设置个数等同，所述的至少二十个重量数通过反向镜像后从小到大分别依次刻印在所述的至少二十个压印块上。

优选地，所述滚动机构包括倒置的下压电动推杆，所述下压电动推杆的下端固定有连接架，所述连接架下端通过轴承过盈连接有至少一个水平设置的、用于与所述钢瓶接触并带动所述钢瓶转动的滚动轴，所述滚动轴的一侧连接有定位电机，所述定位电机与滚动轴齿轮传动；所述下压电动推杆和定位电机均分别与所述PLC控制器电性联接。

优选地，所述托架包括支撑架和两个托块，所述支撑架底端与所述第一电动推杆固定连接，两个所述托块呈倒八字形分别倾斜固定在所述支撑架两侧顶端。

优选地，所述两个所述托块的上表面上均设有若干可自由转动的滚珠。

优选地，所述定位柱的侧壁上开设有盲孔，所述盲孔内固定有主限位机构，所述主限位机构包括非金属材质的导柱、圆盘状电磁铁和带有通孔的卡柱，所述导柱一端固定在所述盲孔底部，所述电磁铁穿过所述导柱固定在所述盲孔底部，所述卡柱套接在所述导柱上，所述电磁铁与所述卡柱之间的所述导柱上套设有弹簧，所述弹簧的下端固定在所述卡柱上，其上端固定在所述盲孔底部；所述卡柱的侧壁上设有压力传感器；所述电磁铁和压力传感器均分别与所述 PLC控制器电性联接。

优选地，所述定位柱前端端面中心位置固定有转轴B，所述转轴B上套接固定有可转动的转盘。

优选地，所述标重电机为伺服电机。

优选地，所述下压气缸为双作用气缸。

本实用新型的有益效果是：通过PLC控制器对第一电动推杆、第二电动推杆、滚动机构和电磁吸盘的自动控制，能够达到对钢瓶护罩的精确定位，使钢瓶护罩处于正确的放置位置，以方便对钢瓶护罩进行打标标重；通过升降机构、托架与秤体的配合，能够自动完成对传送支架上钢瓶的称重操作；通过称重传感器、下压气缸、PLC控制器与标重装置的配合，能够自动将秤体所称得的重量数刻印在钢瓶护罩上。

通过该系统不仅能够对待打标标重的钢瓶进行精确定位，自动完成对钢瓶重量的称量，并将所称得的重量通过标重装置刻印在钢瓶的钢瓶护罩上，同时还方便对每个钢瓶进行称重操作并精确标重。本系统结构简单、自动化程度高、对钢瓶的定位效率高、定位精确度高不易定位出错，同时标重准确，而且达到了解放劳动力和减少生产成本的效果，适合推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型图1中A-A处的剖视图。

图3是本实用新型图1中B处的放大图。

图4是本实用新型图2中D处的放大图。

图5是本实用新型中标重装置的结构示意图。

图6是本实用新型中标重装置的部分结构示意图。

图7是本实用新型中托架的结构示意图。

图8是本实用新型的原理框图。

其中：1-传送支架、11-位置传感器、2-秤体、21-称重传感器、3-托架、31- 支撑架、32-托块、321-滚珠、33-托块加宽部、4-第一电动推杆、5-电磁吸盘、 6-第二电动推杆、7-定位柱、71-盲孔、711-导柱、712-电磁铁、713-卡柱、7131- 压力传感器、714-弹簧、72-转轴B、73-转盘、81-下压电动推杆、82-连接架、 83-滚动轴、84-定位电机、91-下压气缸、92-标重装置、921-固定罩、922-标重打标盘、923-压印块、924-转轴A、925-第一齿轮、926-第二齿轮、927-标重电机、101-PLC控制器、201-钢瓶、202-钢瓶护罩、301-固定支架，302固定板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种钢瓶自动称重定位打标系统，如图1至图8所示，包括传送支架1，传送支架1上设有传送链条以用于传送钢瓶201，所述传送支架1的下方设有用于将钢瓶201托起的托架3，所述托架3下端固定有带称重传感器21的秤体2，所述秤体2下端固定连接有带动所述秤体2和托架3上下运动的第一电动推杆4；所述托架3一侧的所述传送支架1上设有用于感应所述钢瓶201传送位置的位置传感器11；所述托架3左上侧和右上侧分别相对设置有电磁吸盘5和定位柱 7；所述电磁吸盘5左侧固定连接有带动所述电磁吸盘5左右运动的第二电动推杆6，所述第二电动推杆6和定位柱7分别水平固定在左右两侧的门型固定支架 301上；所述定位柱7的上方从上到下依次设置有倒置的下压气缸91和固定在所述下压气缸91的活塞杆顶端的标重装置92，所述下压气缸91竖直固定在所述固定支架301内侧的横向固定板302上，固定板302与固定支架301固定连接；所述托架3上方的所述固定支架301上固定有带动所述钢瓶201转动的滚动机构；所述位置传感器11、称重传感器21、第一电动推杆4、第二电动推杆 6、电磁吸盘5、下压气缸91、标重装置92和滚动机构均分别与程序可编辑的 PLC控制器101电性连接，并通过PLC控制器101控制第一电动推杆4、电磁吸盘5、第二电动推杆6、下压气缸91、标重装置92和滚动机构的动作。

在本实施例中，进一步参阅图1、图2、图4、图5和图6所示，所述标重装置92包括下端开口的固定罩921和设置在所述固定罩921内的标重打标盘 922，所述标重打标盘922的侧壁上环向均匀刻印有通过反向镜像的重量数，所述重量数为带有一位小数的数字。重量数的数值确定方式为：将同一型号的钢瓶201做抽样后，对样品逐个称量，然后对称得的若干个数据取平均值，以此平均值为参考值，取此平均值附近的若干个数字作为重量数；所述标重打标盘922过盈连接在转轴A924上，且所述标重打标盘922的下端从所述固定罩921 的下端露出，所述转轴A924轴承连接在所述固定罩921的内侧壁上，所述转轴A924上还过盈连接有第一齿轮925；所述固定罩921固定连接在所述下压气缸 91的活塞杆顶端，所述固定罩921内还固定有标重电机927，所述标重电机927 的电机轴上过盈连接有第二齿轮926，所述第二齿轮926与所述第一齿轮925相啮合；所述标重电机927与所述PLC控制器101电性连接，通过PLC控制器 101的控制，能够使标重电机927带动标重打标盘922转动。

在本实施例中，所述重量数至少设有二十个，且相邻的两个重量数之间相差0.1个单位；所述打标盘922的侧壁上环向均匀设置有至少二十个压印块923，所述压印块923的设置个数与所述重量数的设置个数等同，所述的至少二十个重量数通过反向镜像后从小到大分别依次刻印在所述的至少二十个压印块923 上。这样设置能够扩大标重打标盘922的适用范围，以免秤体2称量钢瓶201 所得的重量超出标重打标盘922上所刻印的重量数的范围。

在本实施例中，所述滚动机构包括固定在所述固定支架301上的倒置的下压电动推杆81，所述下压电动推杆81的下端固定有连接架82，所述连接架82 下端通过轴承过盈连接有至少三个水平设置的、用于与所述钢瓶201接触并带动所述钢瓶201转动的滚动轴83，三个滚动轴83之间呈三角形排布，且当下压电动推杆81向下运动到一定位置时，三个滚动轴83均能够与处于其下方的钢瓶表面相抵触，为了增大滚动轴83与钢瓶2接触时的摩擦力，所述滚动轴83 上附有一层防滑层，所述防滑层为橡胶层，所述滚动轴83的一侧连接有定位电机84，所述定位电机84与滚动轴83齿轮传动；所述下压电动推杆81和定位电机84均分别与所述PLC控制器101电性联接，并通过PLC控制器101控制下压电动推杆81的升降和电机84的转动。

在本实施例中，如图7所示，所述托架3包括支撑架31和两个托块32，所述支撑架31底端与所述第一电动推杆4固定连接，两个所述托块32呈倒八字形分别倾斜固定在所述支撑架31两侧顶端。这样设置，当钢瓶201被传送到托架3上方时，通过托架3与第一电动推杆4配合能够将钢瓶201托起，同时两托块32能够防止钢瓶201在惯性作用下冲出托架3。

在本实施例中，如图7所示，两个所述托块32的上表面上均设有若干可自由转动的滚珠321，且所述滚珠321顶部是从所述托块32的上表面凸出出来的，这样设置，当滚动轴83带动钢瓶201转动，以及当以第二电动推杆6为动力推动钢瓶201时，均能够减小钢瓶201与托块32之间的摩擦，防止钢瓶201表面刮伤。所述托块32的上侧向斜上方延伸设有托块加宽部33。

在本实施例中，进一步参阅图1和图3所示，所述定位柱7的侧壁上开设有盲孔71，所述盲孔71内固定有主限位机构，所述主限位机构包括非金属材质的导柱711、圆盘状电磁铁712和带有通孔的铁质卡柱713，所述导柱711一端固定在所述盲孔71底部，所述电磁铁712穿过所述导柱711固定在所述盲孔71 底部，所述卡柱713套接在所述导柱711上，所述电磁铁712与所述卡柱713 之间的所述导柱711上套设有弹簧714，所述弹簧714的下端固定在所述卡柱 713上，其上端固定在所述盲孔71底部；所述卡柱713的侧壁上设有压力传感器7131；所述电磁铁712和压力传感器7131均分别与所述PLC控制器101电性联接，并通过所述PLC控制器101控制电磁铁92的通断电和接收压力传感器 7131的压力传感信号。在未接收PLC控制器101的控制指令前，电磁铁712是处于通电状态的，此时卡柱713在电磁铁712的吸引下，其末端是缩回到盲孔 71中的，同时弹簧714也处于压缩状态。

在本实施例中，如图3所示，所述定位柱7前端端面中心位置固定有转轴B72，所述转轴B72上套接固定有可转动的转盘73。这样设置，当托架3上的钢瓶201在第二电动推杆6的推动下，使其前端抵触到转盘73上后，在通过滚动轴83带动钢瓶201转动时，转盘73能够随钢瓶201一起转动，从而减小钢瓶201与定位柱7的摩擦，不至于使钢瓶201在电磁吸盘5和定位柱7之间被夹牢固。

在本实施例中，所述标重电机927为伺服电机，对标重打标盘922的转动角度控制更加精准。

在本实施例中，所述下压气缸91为双作用气缸，其下压压力可调，方便控制压印块923对钢瓶201上钢瓶护罩202的压力大小，从而控制刻印深度，使重量数刻印更加清晰。

其中，PLC控制器101采用S7400PLC，型号为416-2XK04-0AB0；接近传感器11采用惠州博得电子有限公司的PC30-N50NASE12型的电感式金属接近传感器；压力传感器7131采用KAVLICO公司的CCPS32陶瓷电容压力传感器。

工作方式及原理：工作时，当传送支架1上的钢瓶201传送到托架3的上方时，位置传感器11感应到钢瓶201位置，并将此感应信号传输给PLC控制器 101，接收到此信号的PLC控制器发出控制指令，控制第一电动推杆4伸长以带动托架3将钢瓶201托起。当第一电动推杆4伸长至最长时，钢瓶201正好处于电磁吸盘5和定位柱7之间，即钢瓶201、电磁吸盘5和定位柱7的轴线均在同一直线上。同时，秤体2对托架3上的钢瓶201进行称重，秤体2的精确度为0.1千克，即当重量单位为千克时，其所称得的重量读数为保留一位小数的数值，秤体2所称得的重量为减去托架3重量后钢瓶201的净重。

PLC控制器101在接收到升降机构4伸长至最长的反馈信号后，PLC控制器101开始对称重传感器21所称得的重量进行采集，采集的称重数据没有变化后，得到最终称重数据，PLC控制器101根据最终称重数据，与标重打标盘 922上标有相同重量数的压印块923进行匹配，匹配到相应压印块923后，PLC 控制器101对标重电机927发出控制指令，控制标重电机927带动标重打标盘 922转动，直至所匹配的压印块923处于标重打标盘922的正下方。

同时，PLC控制器101向伸缩机构6发出控制指令，控制伸缩机构6伸长以便横向推动钢瓶201。当伸缩机构6伸长至最长时，钢瓶201的顶端恰好抵触在定位柱7顶端的转盘73上，同时钢瓶201顶端的护罩202套接到转盘73 和定位柱7上。

PLC控制器101在接收到第二电动推杆6伸长至最长的反馈信号后，再次发出控制指令，控制电磁铁712断电(在未接收PLC控制器指令前，电磁铁是处于通电状态的)。从而使卡柱713在弹簧714弹力的作用下使其末端从盲孔71 中伸出，并抵触在钢瓶201的护罩202内侧壁上；同时，PLC控制器101也向下压电动推杆81发出动作指令，控制下压电动推杆81伸长，以带动滚动轴83 向下运动。当下压电动推杆81伸长至最长时，滚动轴83恰好抵触在托架3上的钢瓶201瓶体上。

PLC控制器101在接收到下压电动推杆81伸长至最长的反馈信号后，再次发出控制指令，控制定位电机84转动，从而带动滚动轴83转动，滚动轴83在摩擦力作用下带动钢瓶201转动。当钢瓶201转动到一定位置时，卡柱713末端从钢瓶护罩202的开口处弹出。钢瓶201继续在滚动轴83的带动下转动，当钢瓶护罩202开口处的侧边被卡柱713挡住时，卡柱713上的压力传感器7131 感应到钢瓶护罩202侧边的压力，同时将压力信号反馈给PLC控制器101。PLC 控制器101接收到此压力信号后，一方面发出控制指令，控制定位电机84停止转动，另一方面向下压气缸91发出控制指令，控制下压气缸91伸长，以带动标重装置92向下运动，从而使处于标重打标盘922正下方的压印块923压印到钢瓶护罩202表面，从而完成对钢瓶201的标重工作。

当标重工作完成后，PLC控制器101一方面控制下压气缸91返回到原来位置，另一方面，向下压电动推杆81发送控制指令，控制下压电动推杆81缩回，以便使滚动轴83升起到原来位置；同时PLC控制器101也向电磁吸盘5发出控制指令，控制电磁吸盘5对钢瓶201底部产生吸力，同时PLC控制器101还向第二电动推杆6发出动作指令，控制第二电动推杆6缩回至初始位置，此时电磁吸盘5也恰好将钢瓶201带回到托架3上的原来位置。

PLC控制器101在收到第二电动推杆6完全缩回的反馈信号后，一方面发出控制指令，控制电磁吸盘5断电，另一方面对第一电动推杆4发出控制指令，控制第一电动推杆4缩回至初始位置，同时钢瓶201再次返回到传送支架1上向下进行传送。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种钢瓶自动称重定位打标系统，包括传送支架(1)，其特征在于：所述传送支架(1)的下方设有用于将钢瓶(201)托起的托架(3)，所述托架(3)下端固定有带称重传感器(21)的秤体(2)，所述秤体(2)下端固定连接有带动所述秤体(2)和托架(3)上下运动的第一电动推杆(4)；所述托架(3)一侧的所述传送支架(1)上设有用于感应所述钢瓶(201)传送位置的位置传感器(11)；所述托架(3)左上侧和右上侧分别相对设置有电磁吸盘(5)和定位柱(7)；所述电磁吸盘(5)左侧固定连接有带动所述电磁吸盘(5)左右运动的第二电动推杆(6)；所述定位柱(7)的上方从上到下依次设置有倒置的下压气缸(91)和固定在所述下压气缸(91)的活塞杆顶端的标重装置(92)；所述托架(3)上方设有带动所述钢瓶(201)转动的滚动机构；所述位置传感器(11)、称重传感器(21)、第一电动推杆(4)、第二电动推杆(6)、电磁吸盘(5)、下压气缸(91)、标重装置(92)和滚动机构均分别与程序可编辑的PLC控制器(101)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述标重装置(92)包括下端开口的固定罩(921)和设置在所述固定罩(921)内的标重打标盘(922)，所述标重打标盘(922)的侧壁上环向均匀刻印有通过反向镜像的重量数，所述重量数为带有一位小数的数字，所述标重打标盘(922)过盈连接在转轴A(924)上，且所述标重打标盘(922)的下端从所述固定罩(921)的下端露出，所述转轴A(924)轴承连接在所述固定罩(921)的内侧壁上，所述转轴A(924)上还过盈连接有第一齿轮(925)；所述固定罩(921)固定连接在所述下压气缸(91)的活塞杆顶端，所述固定罩(921)内还固定有标重电机(927)，所述标重电机(927)的电机轴上过盈连接有第二齿轮(926)，所述第二齿轮(926)与所述第一齿轮(925)相啮合；所述标重电机(927)与所述PLC控制器(101)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述重量数至少设有二十个，且相邻的两个重量数之间相差0.1个单位；所述打标盘(922)的侧壁上环向均匀设置有至少二十个压印块(923)，所述压印块(923)的设置个数与所述重量数的设置个数等同，所述的至少二十个重量数通过反向镜像后从小到大分别依次刻印在所述的至少二十个压印块(923)上。

4.根据权利要求1所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述滚动机构包括倒置的下压电动推杆(81)，所述下压电动推杆(81)的下端固定有连接架(82)，所述连接架(82)下端通过轴承过盈连接有至少一个水平设置的、用于与所述钢瓶(201)接触并带动所述钢瓶(201)转动的滚动轴(83)，所述滚动轴(83)的一侧连接有定位电机(84)，所述定位电机(84)与滚动轴(83)齿轮传动；所述下压电动推杆(81)和定位电机(84)均分别与所述PLC控制器(101)电性联接。

5.根据权利要求1所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述托架(3)包括支撑架(31)和两个托块(32)，所述支撑架(31)底端与所述第一电动推杆(4)固定连接，两个所述托块(32)呈倒八字形分别倾斜固定在所述支撑架(31)两侧顶端。

6.根据权利要求5所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：两个所述托块(32)的上表面上均设有若干可自由转动的滚珠(321)。

7.根据权利要求1所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述定位柱(7)的侧壁上开设有盲孔(71)，所述盲孔(71)内固定有主限位机构，所述主限位机构包括非金属材质的导柱(711)、圆盘状电磁铁(712)和带有通孔的卡柱(713)，所述导柱(711)一端固定在所述盲孔(71)底部，所述电磁铁(712)穿过所述导柱(711)固定在所述盲孔(71)底部，所述卡柱(713)套接在所述导柱(711)上，所述电磁铁(712)与所述卡柱(713)之间的所述导柱(711)上套设有弹簧(714)，所述弹簧(714)的下端固定在所述卡柱(713)上，其上端固定在所述盲孔(71)底部；所述卡柱(713)的侧壁上设有压力传感器(7131)；所述电磁铁(712)和压力传感器(7131)均分别与所述PLC控制器(101)电性联接。

8.根据权利要求1或7所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述定位柱(7)前端端面中心位置固定有转轴B(72)，所述转轴B(72)上套接固定有可转动的转盘(73)。

9.根据权利要求2所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述标重电机(927)为伺服电机。

10.根据权利要求1所述的一种钢瓶自动称重定位打标系统，其特征在于：所述下压气缸(91)为双作用气缸。

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