CN216000555U - 碳纤维丝卷抓取扫码装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳纤维丝卷抓取扫码装置，包括丝车定位结构、上料机器人、上料抓手、中转扫码结构、碳纤维丝车、碳纤维丝卷、输送线和随行工装，碳纤维丝车设置在丝车定位结构上，上料抓手连接在上料机器人上，碳纤维丝卷安装在中转扫码结构上，输送线横向放置在中转扫码结构和上料机器人之间，随行工装设在输送线上。采用了本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置，适合类似外表面不能触碰且标签贴在管芯内壁的卷装物料管的搬运、扫码，用于劳动力繁重，效率和精度不高的化纤、碳纤维、纱线等厂家的自动化生产线上。

Description

碳纤维丝卷抓取扫码装置

技术领域

本实用新型涉及自动生产线领域，尤其涉及产线自动上下料领域，具体是指一种碳纤维丝卷抓取扫码装置。

背景技术

机械抓手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

读码器广泛运用于产品条码的读取，在日常超市便利店、工业产线上进行对标签内存储信息的读取，产品的追溯等。

目前碳纤维生产包装领域内大都为人工和机器配合进行包装，也有全自动包装，但是每个工厂丝卷的标签位置不同，工艺上对产品可触碰的程度也不同，同时上料后为了跟后续自动贴标机配合，对上料后的卷芯标签位置朝向都有一定要求，所以上料扫码在一些工厂内是一个难点。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足效率高、精度高、适用范围较为广泛的碳纤维丝卷抓取扫码装置。

为了实现上述目的，本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置如下：

该碳纤维丝卷抓取扫码装置，其主要特点是，所述的装置包括丝车定位结构、上料机器人、上料抓手、中转扫码结构、碳纤维丝车、碳纤维丝卷、输送线和随行工装，所述的碳纤维丝车设置在丝车定位结构上，所述的上料抓手连接在上料机器人上，所述的碳纤维丝卷在碳纤维丝车、中转扫码结构和随行工装间传输，所述的输送线横向放置在中转扫码结构和上料机器人之间，所述的随行工装设在输送线上，所述的上料抓手通过上料抓手的上料夹爪气缸组件从碳纤维丝卷的卷芯内部抓取物料，所述的中转扫码结构从上料抓手上接取碳纤维丝卷，并通过升降气缸带动中转装置升降架，将碳纤维丝卷放置到输送线上的随行工装上。

较佳地，所述的丝车定位结构包括定位机构框架、定位导向轮和肘夹，所述的定位导向轮安装在定位机构框架内部，所述的定位导向轮位于碳纤维丝车的侧面轮廓，所述的肘夹安装在定位机构框架底部且安装在定位机构框架的四周。

较佳地，所述的上料抓手包括上料抓手框架、四上料夹爪气缸组件、四个旋转电机、90 度法兰，所述的90度法兰与上料机器人相连，所述的上料抓手框架与90度法兰相连，所述的旋转电机与上料抓手框架相连，所述的四组上料夹爪气缸组件分别安装在四个旋转电机上，所述的旋转电机控制上料夹爪气缸组件转动及调整朝向。

较佳地，所述的上料夹爪气缸组件包括夹爪气缸、夹板、气管，所述的夹爪气缸与旋转电机连接，所述的夹板与夹爪气缸之间通过气管相连，所述的气管为螺旋气管。

较佳地，所述的中转扫码结构包括读码器、中转装置升降架、中转夹爪气缸组件、升降气缸，所述的读码器位于中转装置升降架的前端，支持调节照射角度，所述的中转夹爪气缸组件安装在中转装置升降架上，所述的升降气缸安装在中转装置升降架上。

较佳地，所述的上料机器人通过上料抓手抓取碳纤维丝卷，移动到中转扫码结构前方读码器的检测范围内，碳纤维丝卷的卷芯标签与读码器扫面范围成一定照射角度，上料抓手的旋转电机启动，旋转电机分别带动碳纤维丝卷旋转，碳纤维丝卷上的标签被扫码，则对应的旋转电机停止转动。

采用了本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置，使用一个机器人和若干设备的配合实现碳纤维丝卷的上料和扫码。用于抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷，并扫描读取卷芯内部位置不确定的一维码标签并录入系统，同时调整丝卷朝向方便后续操作。特别适合类似外表面不能触碰且标签贴在管芯内壁的卷装物料管的搬运、扫码，用于劳动力繁重，效率和精度不高的化纤、碳纤维、纱线等厂家的自动化生产线上。

附图说明

图1为本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置的结构示意图。

图2为本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置的丝车定位结构示意图。

图3为本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置的上料机器人及上料抓手示意图。

图4为本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置的中转扫码结构示意图。

附图标记：

1 丝车定位结构

2 碳纤维丝车

3 上料机器人

4 上料抓手

5 中转扫码结构

6 碳纤维丝卷

7 随行工装

8 输送线

11 定位机构框架

12 定位导向轮

13 肘夹

41 上料抓手框架

42 上料夹爪气缸组件

43 旋转电机

44 90度法兰

51 读码器

52 中转装置升降架

53 中转夹爪气缸组件

54 升降气缸

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

本实用新型的该碳纤维丝卷抓取扫码装置，其中包括丝车定位结构、上料机器人、上料抓手、中转扫码结构、碳纤维丝车、碳纤维丝卷、输送线和随行工装，所述的碳纤维丝车设置在丝车定位结构上，所述的上料抓手连接在上料机器人上，所述的碳纤维丝卷在碳纤维丝车、中转扫码结构和随行工装间传输，所述的输送线横向放置在中转扫码结构和上料机器人之间，所述的随行工装设在输送线上，所述的上料抓手通过上料抓手的上料夹爪气缸组件从碳纤维丝卷的卷芯内部抓取物料，所述的中转扫码结构从上料抓手上接取碳纤维丝卷，并通过升降气缸带动中转装置升降架，将碳纤维丝卷放置到输送线上的随行工装上。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的丝车定位结构包括定位机构框架、定位导向轮和肘夹，所述的定位导向轮安装在定位机构框架内部，所述的定位导向轮位于碳纤维丝车的侧面轮廓，所述的肘夹安装在定位机构框架底部且安装在定位机构框架的四周。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的上料抓手包括上料抓手框架、四上料夹爪气缸组件、四个旋转电机、90度法兰，所述的90度法兰与上料机器人相连，所述的上料抓手框架与90度法兰相连，所述的旋转电机与上料抓手框架相连，所述的四组上料夹爪气缸组件分别安装在四个旋转电机上，所述的旋转电机控制上料夹爪气缸组件转动及调整朝向。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的上料夹爪气缸组件包括夹爪气缸、夹板、气管，所述的夹爪气缸与旋转电机连接，所述的夹板与夹爪气缸之间通过气管相连，所述的气管为螺旋气管。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的中转扫码结构包括读码器、中转装置升降架、中转夹爪气缸组件、升降气缸，所述的读码器位于中转装置升降架的前端，支持调节照射角度，所述的中转夹爪气缸组件安装在中转装置升降架上，所述的升降气缸安装在中转装置升降架上。

作为本实用新型的优选实施方式，所述的上料机器人通过上料抓手抓取碳纤维丝卷，移动到中转扫码结构前方读码器的检测范围内，碳纤维丝卷的卷芯标签与读码器扫面范围成一定照射角度，上料抓手的旋转电机启动，旋转电机分别带动碳纤维丝卷旋转，碳纤维丝卷上的标签被扫码，则对应的旋转电机停止转动。

本实用新型的具体实施方式中，所要解决的问题在于抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷，并扫描读取卷芯内部位置不确定的一维码录入系统，同时调整丝卷朝向方便后续操作等问题。构成包括上料机器人、上料抓手、中转扫码结构等，其中上料机器人主要由机器人底座、机器人组成；上料抓手由：90°法兰、抓手框架、旋转机构、夹持机构组成；中转扫码结构由：主体框架、升降机构、夹持机构、扫码机构等组成。上料机器人、上料抓手、中转扫码结构三个设备配合，确保能同时抓取四个碳纤维丝卷、抓手与中转机构配合完成卷芯内部扫码、并精确放置到指定位置，从而提高生产节拍、减少工人的劳动力、保证信息可追溯、提升产线自动化水平。

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维丝卷抓取扫码系统，用于抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷，并扫描读取卷芯内部位置不确定的一维码标签并录入系统，同时调整丝卷朝向方便后续操作。

该碳纤维丝卷抓取扫码系统，包括丝车定位结构1、上料机器人3、上料抓手4、中转扫码结构5，配合完成碳纤维丝卷的上料及卷芯内的标签的扫码读取，卷芯内的标签可能是任意角度，卷芯标签贴在卷芯内的一端，上料前卷芯内标签靠近丝架一侧，上料后通过中转机构的换向，将丝卷上到随行工装上，标签位于丝卷的上端，方便后续的贴标操作。

其中上料机器人可以是满足负载和臂展要求的任意品牌六轴机器人；

丝车定位结构1由定位机构框架11、定位导向轮12、肘夹13组成，用于丝车的精确定位，便于机器人抓取。

上料抓手4由上料抓手框架41、上料夹爪气缸组件42、旋转电机43、90度法兰44组成，上料抓手可以不触碰碳纤维丝卷外部的丝线，通过安装于其上的上料夹爪气缸组件从卷芯内部抓取物料。上料夹爪气缸组件与旋转电机相连接，扫码时上料夹爪气缸组件抓取丝卷后，电机可带着上料夹爪气缸组件转动，从而使读码器可以扫到卷芯内同一水平线上任意位置的标签，同时扫到标签后，读码器立刻反馈给系统，系统控制电机立刻停转，而从使每个上料夹爪气缸组件抓取的丝卷上标签的朝向相同。

上料抓手安装有四组上料夹爪气缸组件和旋转电机，可以同时抓取四个丝卷进行上料扫码，大大提高生产节拍。

上料夹爪气缸组件的气管采用螺旋气管，可以有效减少电机转动造成的气管缠绕等问题。上料抓手采用90°法兰，解决上料机器人在做复杂动作时，出现死点问题。

中转扫码结构5由读码器51、中转装置升降架52、中转夹爪气缸组件53、升降气缸54 组成。

中转扫码结构上安装有读码器，读码器位于中转装置升降架前端，可调节照射角度，适应一定深度的标签。中转扫码结构通过安装于中转装置升降架上的四个中转夹爪气缸组件从上料机器人抓手上接过碳纤维丝卷，并通过气缸及导轨带动中转装置升降架，把碳纤维丝卷放置到输送线上的随行工装上。

上料机器人与中转扫码结构相配合，上料机器人通过上料抓手从丝架上抓取碳纤维丝卷，移动到中转扫码结构前方读码器的检测范围内，卷芯标签与读码器扫面范围成一定照射角度，抓手上电机启动，四个电机分别带动四个丝卷旋转，每个扫码器分别扫码，一旦扫到标签，立即反馈给系统，对应电机停止转动，最终使四个中转夹爪气缸组件上的丝卷内标签朝向相同。

一个共工作循环流程为：准备、抓取、扫码、中转、放置。下面对这五个过程进一步详述：

准备：操作员将装满料的碳纤维丝车2推到丝车定位结构1处人工进行定位，操作员顺着定位导向轮12推进定位机构框架11内，到位后通过肘夹13进行夹紧定位。

抓取：当上料机器人3收到系统给出的定位完成启动命令后，上料机器人3带动上料抓手4从碳纤维丝车2上抓取碳纤维丝卷6，一次可以同时抓取4卷，然后上料机器人3带动上料抓手4移动到中转扫码结构5前方，同时将丝卷底部朝上，露出管芯内的条码，准备扫码。

扫码：中转扫码结构5处于准备位置时，升降气缸54处于升起状态，当中转扫码结构收到机器人到位信号后，4个读码器51同时对4个碳纤维丝卷6进行扫码，扫码同时上料抓手4上的旋转电机43控制碳纤维丝卷6进行转动，以便读码器51能读到管芯360°内任意位置的条码，读码器51分别读取到条码后跟系统反馈信号，系统收到信号后，控制对应丝卷的旋转电机43立即停转，如此直到所有丝卷的条码均被读取，扫码结束。

中转：扫码结束后，上料机器人3控制碳纤维丝卷6的管芯对准中转扫码结构5的中转装置升降架52上中转夹爪气缸组件53，同时向上移动将管芯套到中转夹爪气缸组件53上，到位后中转夹爪气缸组件53撑开，同时上料夹爪气缸组件42松开，上料机器人3控制上料抓手4移回碳纤维丝车2处，准备下一轮抓取。

放置：中转扫码结构抓起4个碳纤维丝卷6后系统控制升降气缸54下落，碳纤维丝卷 6套到随行工装7上，中转夹爪气缸组件53松开，升降气缸54生起，完成放置，随后输送线8启动，把随行工装7和碳纤维丝卷6送往下一工位。

采用了本实用新型的碳纤维丝卷抓取扫码装置，使用一个机器人和若干设备的配合实现碳纤维丝卷的上料和扫码。用于抓取表面不可触碰的碳纤维丝卷，并扫描读取卷芯内部位置不确定的一维码标签并录入系统，同时调整丝卷朝向方便后续操作。特别适合类似外表面不能触碰且标签贴在管芯内壁的卷装物料管的搬运、扫码，用于劳动力繁重，效率和精度不高的化纤、碳纤维、纱线等厂家的自动化生产线上。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.一种碳纤维丝卷抓取扫码装置，其特征在于，所述的装置包括丝车定位结构、上料机器人、上料抓手、中转扫码结构、碳纤维丝车、碳纤维丝卷、输送线和随行工装，所述的碳纤维丝车设置在丝车定位结构上，所述的上料抓手连接在上料机器人上，所述的碳纤维丝卷在碳纤维丝车、中转扫码结构和随行工装间传输，所述的输送线横向放置在中转扫码结构和上料机器人之间，所述的随行工装设在输送线上，所述的上料抓手通过上料抓手的上料夹爪气缸组件从碳纤维丝卷的卷芯内部抓取物料，所述的中转扫码结构从上料抓手上接取碳纤维丝卷，并通过升降气缸带动中转装置升降架，将碳纤维丝卷放置到输送线上的随行工装上。

2.根据权利要求1所述的碳纤维丝卷抓取扫码装置，其特征在于，所述的丝车定位结构包括定位机构框架、定位导向轮和肘夹，所述的定位导向轮安装在定位机构框架内部，所述的定位导向轮位于碳纤维丝车的侧面轮廓，所述的肘夹安装在定位机构框架底部且安装在定位机构框架的四周。

3.根据权利要求1所述的碳纤维丝卷抓取扫码装置，其特征在于，所述的上料抓手包括上料抓手框架、四上料夹爪气缸组件、四个旋转电机、90度法兰，所述的90度法兰与上料机器人相连，所述的上料抓手框架与90度法兰相连，所述的旋转电机与上料抓手框架相连，所述的四组上料夹爪气缸组件分别安装在四个旋转电机上，所述的旋转电机控制上料夹爪气缸组件转动及调整朝向。

4.根据权利要求3所述的碳纤维丝卷抓取扫码装置，其特征在于，所述的上料夹爪气缸组件包括夹爪气缸、夹板、气管，所述的夹爪气缸与旋转电机连接，所述的夹板与夹爪气缸之间通过气管相连，所述的气管为螺旋气管。

5.根据权利要求1所述的碳纤维丝卷抓取扫码装置，其特征在于，所述的中转扫码结构包括读码器、中转装置升降架、中转夹爪气缸组件、升降气缸，所述的读码器位于中转装置升降架的前端，支持调节照射角度，所述的中转夹爪气缸组件安装在中转装置升降架上，所述的升降气缸安装在中转装置升降架上。

6.根据权利要求1所述的碳纤维丝卷抓取扫码装置，其特征在于，所述的上料机器人通过上料抓手抓取碳纤维丝卷，移动到中转扫码结构前方读码器的检测范围内，碳纤维丝卷的卷芯标签与读码器扫面范围成一定照射角度，上料抓手的旋转电机启动，旋转电机分别带动碳纤维丝卷旋转，碳纤维丝卷上的标签被扫码，则对应的旋转电机停止转动。

Images