CN211770238U - 小型灌装机智能识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小型灌装机智能识别系统，包括转盘、数据录入装置、上料单元、灌装单元、码货单元和控制单元。上料单元、灌装单元、码货单元各含有能够在空间动作的机械手。转盘被控制着作间歇地旋转，其上端面上至少设有沿圆周相间均布的三个固定座，上料单元、灌装单元、码货单元按照生产过程顺次对应在某一个固定座的外侧。数据录入装置设在上料单元的外围，用以获取容器的类型信息并传送至控制单元，以供对容器类型信息进行处理，计算出各单元中机械手在不同的时间段中需要执行的动作路径。其能够显著节省占地面积，适应小微规模灌装厂的实际需要，解决了用工成本高、灌装生产效率低、作业劳动强度大的问题，能实现一定程度的柔性作业。

Description

小型灌装机智能识别系统

技术领域

本实用新型涉及一种半自动化或自动化作业的灌装机，具体而言是一种能够在一定程度上进行柔性作业的小型灌装机智能识别系统。

背景技术

当下小型灌装厂在包括实现容器上架、灌装、码货的生产作业中，主要依靠人工作业，存在用工成本高、灌装效率低下、无法实现柔性生产的缺陷。部分小微规模的灌装厂虽然引入了半自动或全自动的生产线，因为生产线为带状分布模式，存在占地面积大的问题。

实用新型内容

针对现有小型灌装厂生产模式中存在的缺陷，本实用新型提供了一种小型灌装机智能识别系统，其不仅有助于降低用工成本、提高灌装效率，而且能够用于实现柔性生产。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种小型灌装机智能识别系统，包括转盘、数据录入装置、上料单元、灌装单元、码货单元和控制单元。所述的上料单元、灌装单元、码货单元分别含有能够在空间动作的机械手。

所述控制单元能够驱使所述转盘间歇地旋转动作。所述转盘的上端面上至少设有沿圆周相间均布的三个固定座，所述的上料单元、灌装单元、码货单元按照生产过程顺次对应在一个固定座的外侧。

所述数据录入装置设置在所述上料单元的外围，用以获取容器的类型信息并传送至所述控制单元。所述控制单元能够对所获取的容器类型信息进行处理，进而计算出所述上料单元的机械手、所述灌装单元的机械手、所述码货单元的机械手在不同的时间段中需要执行的动作路径，最终对各机械手的动作实现具体控制。

在本专利的部分实施方案中，所述数据录入装置通过读取容器上的条码或二维码或外形轮廓来对容器的类型进行识别。外形轮廓可为容器的整体外形轮廓或局部的外形轮廓，具体需要根据所属行业的容器外形要求而定。

在本专利的部分实施方案中，所述转盘的上端面上至少设有两圈固定座，每圈中的固定座个数相同，均至少为三个，并对应在不同的径向中；同一径向中的固定座被用于固定不同类型的容器。

在本专利的部分实施方案中，还包括封盖单元、贴标单元、气密检测单元中的一个或多个，且按照生产过程与所述的上料单元、灌装单元、码货单元一起被顺次地设在所述转盘的外侧。

所述封盖单元、贴标单元、气密检测单元均连接至控制单元，由控制单元控制它们各自完成封盖、贴标或气密检测工作，即，所述控制单元对容器类型信息进行处理后，能够计算出所述封盖单元、贴标单元及气密检测单元在不同的时间段中需要执行的动作，最终对封盖、贴标、气密检测行为实现具体控制。

所述转盘上设置的固定座个数至少与所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数一致。

当为两圈固定座时，固定座的个数为转盘上设置的固定座个数至少为所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数的两倍。

在本专利的部分实施方案中，所述上料单元外侧设置有置物台，所述数据录入装置对应设置在所述置物台旁。将容器放在所述置物台上后所述数据录入装置便能读取容器的类型信息。在此实施方案下，数据录入装置可以为固定的，人工旋转容器或置物台或者通过控制单元控制置物台旋转以使得容器相对数据录入装置旋转，最终使得数据录入装置读取到容器上承载的信息(如条码、二维码、外形轮廓等)，以帮助识别其类型。或者，数据录入装置为能够相对置物台动作的，只需要将容器放在置物台上，数据录入装置就能自动读取容器承载的信息(如条码、二维码、外形轮廓等)。

有益效果：借助本专的实施方案，一方面改现有的条带式生产线布置形式为转盘式，能够显著节省占地面积，更好地迎合了小微规模的灌装厂的实际需要。另一方面，解决了用工成本高、灌装生产效率低、作业劳动强度大的问题，同时，配合转盘式结构引入以数据录入装置和控制单元为核心的智能识别处理式，用于调整不同功能单元的动作时间、动作顺序及执行端的具体动作路径，以协调地完成不同类产品的同步生产，能实现一定程度的柔性作业。

附图说明

图1为本专利所涉及方案的机械结构布局示意图。

图2为本专利所涉及方案的一种控制原理示意图。

图中，1转盘，2固定座，3数据录入装置，4置物台，C1分布圆周一，C2分布圆周二。

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和图2所示的小型灌装机智能识别系统，包括转盘1、数据录入装置3、上料单元、灌装单元、码货单元和控制单元。因为该系统完成的是灌装等一系列动作，故而所谓上料即为将待灌装的桶放置在转盘1上。所谓码货单元是用以完成将桶装箱或将桶摆放在周转架上的执行单元。所述的上料单元、灌装单元、码货单元作为执行单元，其具体结构可以根据具体需要引用现有的结构形式或者在现有结构形式的基础上作适应改动，要求其分别要含有能够在空间进行多维动作的机械手，各自配装的机械手的结构可不同或部分相同，具体要根据其完成的动作及桶的形状而定，而且每个单元中含有机械手的抓手个数不限定为一个。部分实施方案方案中，可在所述控制单元中设置可编程控制模块(如单片机或PLC等)来调节控制转盘1的旋转动作，以驱使所述转盘1规律地间歇旋转。如图示，要求在控制单元的控制下，使得步进电机驱使所示的转盘1每次旋转90度，相邻两次旋转动作的间隔时间应该足以使得各个执行单元完成其操作。如果设置的固定座个数为三个，则要求在控制单元的控制下，使得步进电机驱使所示的转盘每次旋转120度。

所述转盘的上端面上至少设有沿圆周相间均布的三个固定座2，所述的上料单元、灌装单元、码货单元按照生产过程顺次对应在某一个固定座2的外侧。图示中，固定座2的个数为四个，执行单元仅含有上料单元、灌装单元、码货单元三个，对应布置形式为在上料单元与灌装单元之间间隔一个固定座2，沿顺时针方向(即转盘1的旋转方向)分布设置三个执行单元。固定座的个数也可为三个，两两相间120度，此时前述的三个执行单元分别被对应设置在一个固定座的外侧，故而，固定座2的个数至少要与转盘外围设置的执行单元的个数一致。

所述数据录入装置3设置在所述上料单元的外围，用以获取容器(桶)的类型信息并传送至所述控制单元。

在本专利的实施方案中，所述数据录入装置可为条码或二维码扫描装置，借助摄像头或者说影像识别设备组件的智能识别装置。所述数据录入装置3通过读取桶上面设置的条码或二维码，来识别该桶所属的类型。桶的类型根据容量、高矮、外径大小、桶的外观(区分颜色、形状)、需要粘贴的标签等诸多因素综合设定。所述数据录入装置3还可通过智能识别装置读取桶的整体外形轮廓或局部特征轮廓，来识别该桶所属的类型。配合所述数据录入装置3，在所述控制单元中设定有存储模块及数据分析与处理模块，存储模块中录入有与桶的类型判定相关联的条件数据，借助所述数据录入装置3后去桶的类型信息数据后，数据分析与处理模块会将获取的数据信息与存储的数据信息进行匹配，进而判断该桶所述的实际类型。接着所述控制单元能够对所获取的容器类型信息进行处理，进而计算出所述上料单元的机械手、所述灌装单元的机械手、所述码货单元的机械手在不同的时间段中需要执行的动作路径，最终对各机械手的动作实现具体控制。

如图所示，将产品1的桶放在转盘上上料单元对应的固定座后，经一定间隔时间转盘旋转90度，再经一定间隔时间转盘再旋转90度后至灌装单元对应位置，此时灌装单元的机械手根据控制单元对其在此时间节点上需要执行的动作路径完成产品1的灌装。此期间，由初始时间节点对应在码货单元处的固定座移至上料单元处时，上料单元的机械手根据控制单元对其在此时间节点上需要执行的动作路径完成产品1空桶或产品2空桶摆放(假定为产品2的空桶)。经地三次间隔时间转盘三旋转90度后，产品1的桶移至码货单元对应位置，产品2空桶移至灌装单元对应位置，此时，码货单元的机械手根据控制单元对其在此时间节点上需要执行的动作路径完成将产品1由转盘上取下，并摆放在产品1周转架或盛装箱内的动作，与此同时，灌装单元的机械手根据控制单元对其在此时间节点上需要执行的动作路径完成产品2的灌装，上料单元的机械手对移至其位置处的固定座重新摆放上用于盛装产品1或产品2的空桶。如此不断循环往复。

需要说明的是，产品的数量可以设定处三个或者更多个，如产品3、产品4等。

在本专利的部分实施方案中，所述数据录入装置通过读取容器上的条码或二维码或外形轮廓来对容器的类型进行识别，其中，外形轮廓可为容器的整体外形轮廓或局部的外形轮廓，具体需要根据所属行业的容器外形要求而定。

如图1所示，所述转盘1的上端面上至少设有两圈固定座(如图，被分别设置在分布圆周一C1和分布圆周二C2上)，每圈中的固定座2个数相同(分布圆周二C2上的未示出)，均为四个，分别对应在不同的径向中。一般桶的端口为圆形，其轴心与分布圆周和半径线交叉形成的点重合，这样方便对各执行单元中的机械手的动作设定基点。同一(半)径向中的固定座被用于固定不同类型的容器，所以其形状或尺寸会有所区别。如果内外圈上设置的固定座为一致的，则一般而言要求桶的下部形状和尺寸是相同的。具体到图示的实施方式，可以使分布圆周一C1用于产品1的生产，分布圆周二C2用于产品2的生产。这样在识别出桶为用来盛装产品1时，上料单元的机械手或将其放在分布圆周一C1上的固定座上，反之，在识别出桶为用来盛装产品2时，上料单元的机械手或将其放在分布圆周二C2上的固定座上。

于本专利的部分实施方案下，可在执行单元中包括封盖单元、贴标单元、气密检测单元中的一个或多个，且按照生产过程将它们与所述的上料单元、灌装单元、码货单元一起被顺次地设在所述转盘的外侧。同样，所述封盖单元、贴标单元、气密检测单元均连接至控制单元，由控制单元控制它们各自完成封盖、贴标或气密检测工作，即，所述控制单元对容器类型信息进行处理后，能够计算出所述封盖单元、贴标单元及气密检测单元在不同的时间段中需要执行的动作，最终对封盖、贴标、气密检测行为实现具体控制。所述转盘上设置的固定座个数至少与所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数一致。即，执行单元含有上料单元、灌装单元、码货单元、封盖单元、贴标单元、气密检测单元等6个时，固定座个数可为6个且相间60度均布设置，或者固定座个数也可为8个且相间45度均布设置。执行单元含有上料单元、灌装单元、码货单元、封盖单元、贴标单元等5个时，固定座个数可为5个且相间72度均布设置，或者固定座个数也可为6个且相间60度均布设置。逐此种种！

如图1为设置的两圈固定座时，固定座的个数为转盘上设置的固定座个数至少为所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数的两倍。此时可视两圈中相对应在同一半径上的固定座为一组(或一对)，所以换言之为，所述转盘上设置的固定座组数(对数)至少与所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数一致。

在本专利的部分实施方案中，所述上料单元外侧设置有置物台4，所述数据录入装置对应设置在所述置物台旁。将容器放在所述置物台上后所述数据录入装置便能读取容器的类型信息。

上段方案下，数据录入装置可以为固定的，人工旋转容器或置物台或者通过控制单元控制置物台旋转以使得容器相对数据录入装置旋转，最终使得数据录入装置读取到容器上承载的信息(如条码、二维码、外形轮廓等)，以帮助识别其类型。或者，数据录入装置为能够相对置物台动作的，只需要将容器放在置物台上，数据录入装置就能自动读取容器承载的信息(如条码、二维码、外形轮廓等)。

综上，本实用新型解决了用工成本高、灌装生产效率低、作业劳动强度大的问题，同时，配合转盘式结构引入以数据录入装置和控制单元为核心的智能识别处理式，用于调整不同功能单元的动作时间、动作顺序及执行端的具体动作路径，以协调地完成不同类产品的同步生产，能实现一定程度的柔性作业。此外还改现有的条带式生产线布置形式为转盘式，能够显著节省占地面积，更好地迎合了小微规模的灌装厂的实际需要。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。本实用新型还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种小型灌装机智能识别系统，其特征在于：包括转盘、数据录入装置、上料单元、灌装单元、码货单元和控制单元；所述的上料单元、灌装单元、码货单元分别含有能够在空间动作的机械手；所述控制单元能够驱使所述转盘间歇地旋转动作；

所述转盘的上端面上至少设有沿圆周相间均布的三个固定座，所述的上料单元、灌装单元、码货单元按照生产过程顺次对应在一个固定座的外侧；所述数据录入装置设置在所述上料单元的外围，用以获取容器的类型信息并传送至所述控制单元；

所述控制单元能够对各机械手的动作实现具体控制。

2.根据权利要求1所述的小型灌装机智能识别系统，其特征在于：所述数据录入装置通过读取印制在容器上的条码或二维码或容器的外形轮廓来对容器的类型进行识别。

3.根据权利要求1或2所述的小型灌装机智能识别系统，其特征在于：所述转盘的上端面上至少设有两圈固定座，每圈中的固定座个数相同，均至少为三个，并对应在不同的径向中；同一径向中的固定座被用于固定不同类型的容器。

4.根据权利要求1或2所述的小型灌装机智能识别系统，其特征在于：还包括封盖单元、贴标单元、气密检测单元中的一个或多个，且按照生产过程与所述的上料单元、灌装单元、码货单元一起被顺次地设在所述转盘的外侧；

所述封盖单元、贴标单元、气密检测单元均连接至控制单元；所述控制单元能够对封盖、贴标及气密检测行为实现具体控制；所述转盘上设置的固定座个数至少应与所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数一致。

5.根据权利要求1或2所述的小型灌装机智能识别系统，其特征在于：所述转盘的上端面上至少设有两圈固定座，每圈中的固定座个数相同，均至少为三个，并对应在不同的径向中；同一径向中的固定座被用于固定不同类型的容器；

还包括封盖单元、贴标单元、气密检测单元中的一个或多个，且按照生产过程与所述的上料单元、灌装单元、码货单元一起被顺次地设在所述转盘的外侧；

所述封盖单元、贴标单元、气密检测单元均连接至控制单元；所述控制单元能够对封盖、贴标、气密检测行为实现具体控制；所述转盘上设置的固定座个数至少为所述的上料单元、灌装单元、码货单元以及所述的封盖单元、贴标单元、气密检测单元的总个数的两倍。

6.根据权利要求1或2所述的小型灌装机智能识别系统，其特征在于：所述上料单元外侧设置有置物台，所述数据录入装置对应设置在所述置物台旁；将容器放在所述置物台上后所述数据录入装置便能读取容器的类型信息。

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