智能机器人干燥剂高速包装生产线的制作方法

本实用新型涉及干燥剂制造技术领域，具体涉及智能机器人干燥剂高速包装生产线。

背景技术：

干燥剂自动包装机采用了PLC+伺服电机+触摸屏构成本机的主要控制部分，设备能自动完成制袋、计量、充填、打码、切袋、封装和计数等全部包装过程。现有的干燥剂包装生产线多为半自动流水线，半自动流水线作业的分拣方式存在人工劳动强度大，生产效率低，投资大，更改产品品种时配置不灵活，产品从装袋机出来后需要人工翻转180度等问题。

技术实现要素：

为全面解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本实用新型提供了智能机器人干燥剂高速包装生产线能够全面解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段：

智能机器人干燥剂高速包装生产线，包括装袋机，所述装袋机的出料口设置有翻转机构，所述翻转机构与装袋机连接，所述装袋机出口下方纵向设置有对接输送线，所述对接输送线一侧下方横向设置有输送线，所述输送线的后段为上坡流水线，所述输送线后段的一侧设置有包装机流水线；

所述输送线后段和包装机流水线的上端设置有机架，所述输送线后段和包装机流水线贯穿机架下端，所述输送线后段与机架一侧的横梁连接，所述包装机流水线与机架另一侧的横梁连接，所述机架的顶端内部设置有并联机器人，所述并联机器人与述机架连接；

所述输送线的上端设置有光源组件，所述光源组包括光源护罩和LED灯，所述LED灯设置于光源护罩内与光源护罩连接，所述光源护罩的底端与输送线两侧的型材连接；

所述并联机器人包括吸盘组件、并联机器人本体，所述吸盘组件设置于并联机器人本体的驱动端与并联机器人本体连接；

所述机架一侧上端设置有相机，所述相机与机架连接，所述相机与光源组件相邻；

所述输送线的末端下方设有回收盒，所述回收盒的顶端与输送线的末端相对应，所述包装机流水线的一侧设置有包装机，所述包装机流水线的输出端与包装机的进料口连接；

所述装袋机的外部设置有中央处理器、工控电脑，所述中央处理器与工控电脑电连接，所述工控电脑分别与LED灯和相机电连接，所述中央处理器与并联机器人电连接。

进一步的，所述翻转机构包括：真空吸板、回转气缸和安装支撑件，所述回转气缸设置于安装支撑件的顶端与安装支撑件连接，所述真空吸板设置于回转气缸的传动端与回转气缸连接。

进一步的，所述LED灯为白色条形LED照明灯。

进一步的，所述相机为迈德威视MV-GE500GM-T系列相机。

进一步的，所述吸盘组件包括：真空管道、吸盘转接头、工型支撑件、吸盘，所述真空管道设置于吸盘转接头的顶端与吸盘转接头连接，所述工型支撑件设置于吸盘转接头的底端与吸盘转接头连接，所述吸盘设置于工型支撑件两侧与工型支撑件连接，所述吸盘通过管道与吸盘转接头连接。

进一步的，所述真空管道外接真空设备。

进一步的，所述并联机器人本体为WSC-800D四轴高速分拣并联机器人。

进一步的，所述输送线的末端还设置有编码器，所述编码器设置于输送线上端与输送线的铝型材连接，所述编码器与中央处理器电连接。

进一步的，所述中央处理器包括：控制配电箱体、驱动器、运动控制卡，所述驱动器和运动控制卡分别设置于控制配电箱体内与控制配电箱体连接，所述驱动器与运动控制卡电连接。

进一步的，所述工控电脑为ADLINK系列工控电脑。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用了Delta并联机器人，Delta并联机器人是典型的空间三自由度并联机构，整体结构精密、紧凑，驱动部分均匀布于固定平台，这些特点使它具有如下特点：承载能力强、刚度大、自重负荷比小、动态性能好；并行三自由度机械臂结构，重复定位精度高；超高速拾取物品，一秒钟多个节拍；

本实用新型实现装袋机与包装机的无缝连接，减少产品周转；

本实用新型可以提高自动化生产程度，不仅提高了生产率，而且降低生产成本；

本实用新型可以减少人力成本和促进生产节奏。工业机器人的应用可部分或全部代替人，因而大大减少了人力；

本实用新型整线采用柔性化设计，可以适用不同产品。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的部分结构示意图；

图3是本实用新型光源组件的结构示意图；

图4是本实用新型并联机器人的结构示意图；

图5是本实用新型的控制模块图；

图6是本实用新型翻转机构的结构示意图；

图7是本实用新型吸盘组件的结构示意图；

图8是本实用新型中央处理器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图5所示，本实用新型提供智能机器人干燥剂高速包装生产线，包括装袋机1，所述装袋机 1的出料口设置有翻转机构2，所述翻转机构2与装袋机1连接，所述装袋机1出口下方纵向设置有对接输送线3，所述对接输送线3一侧下方横向设置有输送线4，所述输送线4的后段为上坡流水线，所述输送线4后段的一侧设置有包装机流水线5；

所述输送线4后段和包装机流水线5的上端设置有机架8，所述输送线4后段和包装机流水线5贯穿机架8下端，所述输送线4后段与机架8一侧的横梁连接，所述包装机流水线5与机架8另一侧的横梁连接，所述机架8的顶端内部设置有并联机器人9，所述并联机器人9与述机架8连接；

所述输送线4的上端设置有光源组件6，所述光源组件6包括光源护罩61和LED灯62，所述LED灯 62设置于光源护罩61内与光源护罩61连接，所述光源护罩61的底端与输送线4两侧的型材连接；

所述并联机器人9包括吸盘组件91、并联机器人本体92，所述吸盘组件91设置于并联机器人本体92 的驱动端与并联机器人本体92连接；

所述机架8一侧上端设置有相机7，所述相机7与机架8连接，所述相机7与光源组件6相邻；

所述输送线4的末端下方设有回收盒10，所述回收盒10的顶端与输送线4的末端相对应，所述包装机流水线5的一侧设置有包装机11，所述包装机流水线5的输出端与包装机11的进料口连接；

所述装袋机1的外部设置有中央处理器12、工控电脑13，所述中央处理器12与工控电脑13电连接，所述工控电脑13分别与LED灯62和相机7电连接，所述中央处理器12与并联机器人9电连接。

如图6所示，翻转机构2包括：真空吸板21、回转气缸22和安装支撑件23，回转气缸22设置于安装支撑件23的顶端与安装支撑件23连接，真空吸板21设置于回转气缸22的传动端与回转气缸22连接。其工作过程如下：检测到产品来料真空吸板21吸附产品，真空吸板21吸附产品后回转气缸22旋转，真空吸板21把产品放到对接输送线3上。

LED灯62为白色条形LED照明灯，相机7为迈德威视MV-GE500GM-T系列相机。相机7拍摄景物时，干燥包通过LED灯62反射的光线通过相机7的镜头透射到CCD上。当CCD曝光后，光电二极管受到光线的激发释放出电荷，感光元件的电信号便由此产生。CCD控制芯片利用感光元件中的控制信号线路对光电二极管产生的电流进行控制，由电流传输电路输出，CCD会将一次成像产生的电信号收集起来，统一输出到放大器。经过放大和滤波后的电信号被送到A/D，由A/D将电信号此时为模拟信号转换为数字信号，从而传输给工控电脑13。

如图7所示，吸盘组件91包括：真空管道911、吸盘转接头912、工型支撑件913、吸盘914，真空管道911设置于吸盘转接头912的顶端与吸盘转接头912连接，工型支撑件913设置于吸盘转接头912的底端与吸盘转接头912连接，吸盘914设置于工型支撑件913两侧与工型支撑件913连接，吸盘914通过管道与吸盘转接头912连接，真空管道911外接真空设备。

工作原理如下：真空管道911通过接管与真空设备接通然后与待提升物产品接触，起动真空设备抽吸，使吸盘914内产生负气压,从而将待提升物吸牢,即可开始搬送待提升物。当待提升物搬送到目的地时,平稳地充气进吸盘914内,使吸盘914内由负气压变成零气压或稍为正的气压,吸盘914就脱离待提升物,从而完成了提升搬送重物的任务。

并联机器人本体92为WSC-800D四轴高速分拣并联机器人，WSC-800D四轴高速分拣并联机器人采用了进口的伺服电机减速机，保证其在高速运动中稳定性，在各个关节中采用了高精密关节轴承来满足其运动中灵活性，凭借其稳定人性化的机器人视觉控制定位和0.3秒/拍高速度，在各种分拣定位工作中卓卓有余。

输送线4的末端还设置有编码器14，编码器14设置于输送线4上端与输送线4的铝型材连接，编码器14与中央处理器12电连接。

编码器14的工作原理如下：由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取，获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差相对于一个周波为 360度，将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。分辨率—编码器以每旋转360度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度5～10000线。

编码器14的主要作用如下：它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器14与齿轮条或螺旋丝杠结合在一起，也可以用来测量直线位移。

编码器14产生电信号后由数控控制CNC、可编程逻辑控制器PLC、控制系统等来处理。

如图8所示，中央处理器12包括：控制配电箱体121、驱动器122、运动控制卡123，驱动器122和运动控制卡123分别设置于控制配电箱体121内与控制配电箱体121连接，驱动器122与运动控制卡123 电连接。

配电箱体121由箱体、端子排、熔断器、漏电保护、继电器、接触器、指示灯等组成，从而方便驱动器122和运动控制卡123与外部设备连接。

驱动器122从广义上指的是驱动某类设备的驱动硬件。接收来自主控制箱的信号，然后将信号进行处理再转移至马达以及和马达有关的感应器,并且将马达的工作情况反馈至主控制箱。

运动控制卡123——控制——驱动器122控制方法：模拟量控制驱动器工作在速度环或者电流环，模拟量的大小对应电机的速度与位置，但这些还是需要电机的反馈编码器来衡量

运动控制卡123是一种基于PC机及工业PC机、用于各种运动控制场合包括位移、速度、加速度等的上位控制单元。运动控制卡123是基于PC总线，利用高性能微处理器如DSP及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的步进/伺服电机运动控制卡，包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能，它可以发出连续的、高频率的脉冲串，通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度，改变发出脉冲的数量来控制电机的位置，它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式。脉冲计数可用于编码器的位置反馈，提供机器准确的位置，纠正传动过程中产生的误差。数字输入 /输出点可用于限位、原点开关等。库函数包括S型、T型加速，直线插补和圆弧插补，多轴联动函数等。产品广泛应用于工业自动化控制领域中需要精确定位、定长的位置控制系统和基于PC的NC控制系统。具体就是将实现运动控制的底层软件和硬件集成在一起，使其具有伺服电机控制所需的各种速度、位置控制功能,这些功能能通过计算机方便地调用。

运动控制卡123通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡123与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等；控制卡完成运动控制的所有细节包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等。

工控电脑13为ADLINK系列工控电脑。ADLINK系列工控电脑是基于嵌入式系统的操作平台，可实现当前广泛使用的工控机、平板电脑、HMI人机界面等产品的功能，直接支持彩色触摸屏操作，更带有模拟量输入、开关量输出接口，支持音视频编解码、网络化传输，可直接搭建小型控制系统或作为安防、工控相关操作终端。相当于电脑的可触摸屏显示屏。

ADLINK系列工控电脑采用嵌入式硬件平台和linux或uClinux操作系统，配合自主产权的嵌入式组态软件，为客户提供了一种功能更强大、系统成本更低、可靠性更强的选择。

ADLINK系列工控电脑组态软件采用了嵌入式数据库技术，系统的功能通过Windows环境下的设计软件进行配置而无需编程，大大减少了应用系统的开发周期。业务数据存放在数据库中，为海量数据的管理、网络化操作提供了平台支持。

本实用新型其工作过程如下：干燥包从装袋机1出口流出，翻转机构2与装袋机1出口对接，翻转机构2通过真空吸板将出来的产品吸住，翻转180度后，破真空，落在对接输送线3上，由于对接输送线3 是纵向摆放在输送线4上方，所以使干燥剂从对接输送线3整齐地落在输送线4上。当干燥剂进入相机7 的视觉范围后，相机7把图像传递给工控电脑13。工控电脑13对图像进行特征值提取，分析出物体的位姿，再将物体的位姿信息通过以太网传递给中央处理器12的运动控制卡123。分析出目标物体的位置信息后，转换成像素坐标，通过转换矩阵，可以把像素坐标转换成机器人坐标。传送带末端的编码器14反馈并联机器人本体92内伺服电机旋转的角度位置给并联机器人本体92内的伺服驱动器，伺服驱动器收到反馈信号后控制伺服电机旋转。形成闭环控制以达到精度控制伺服电机旋转的位置、速度。最终通过以太网把物体的位姿数据传递给运动控制卡123，计算出实时的捉取位置并发送指令给并联机器人本体92，从而对此产品进行跟踪定位，完成跟踪定位后，在伺服电机的驱动下通过驱动臂执行分拣吸取操作。并联机器人本体92上的吸盘组件91将其吸放到包装机流水线5上使其进入包装机11进行包装。吸盘组件91为双吸盘结构具体结构可根据实际情况设计，依次2pcs产品，少量没被吸取的干燥剂最终会进到输送线4末端的回收盒10内。

本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围中。