自动钉卡设备的制作方法

本实用新型涉及自动化设备领域，特别是一种自动钉卡设备。

背景技术：

在服装上或其他产品上经常会缝装或挂有一些带有产品信息的卡片，顾客通过这些卡片可以清楚的知道购买物品的详细信息，而现有技术中，将这些卡片钉装在一起是一件很麻烦的事情，大部分公司采用的还是利用人工分拣卡片，之后按照要求的顺序排列好，再进行卡片与服装或是其他产品的钉装，效率很低且卡片很容易因为工人操作失误掉落而导致污损；当然，也有利用自动化设备进行分拣卡片的设备，例如《自动放卡缝纫系统》，在实际应用中还是存在着取卡不稳定以及对异形卡处理能力差的问题，无法达到真正的自动化。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种自动钉卡设备，它包括工作台、出卡装置、视觉识别装置、机械手臂、缝纫装置和控制系统，所述工作台为中空箱体结构，工作台包括容纳腔、台面和出料口，所述台面为工作台的顶面，台面一侧开有矩形出料口，所述出料口与工作台内部形成中空无顶的容纳腔，容纳腔内固装有出卡装置，所述出卡装置为运送卡片的装置，且出卡方向垂直出料口，所述台面上固装有视觉识别装置、机械手臂和缝纫装置，视觉识别装置和机械手臂与容纳腔相邻设置，所述视觉识别装置的识别区域覆盖出卡装置，所述缝纫装置与容纳腔分别位于机械手臂两侧，所述机械手臂抓取范围在出卡装置与缝纫装置之间，所述控制系统与出卡装置、视觉识别装置、机械手臂和缝纫装置信号连接并发出控制信号。

进一步的，出卡装置包括送卡机构，所述送卡机构包括丝杠步进电机和托盘，所述托盘安装在丝杠步进电机上，所述丝杠步进电机带动托盘竖直方向移动，丝杠步进电机传动方向垂直台面所在平面，丝杠步进电机与控制系统信号连接。

进一步的，出卡装置还包括调节机构、感应器和安装板，所述调节机构和感应器设置在安装板上，所述感应器的感应区域与托盘的移动方向垂直，所述安装板包括安装板一和安装板二,所述安装板一一端水平搭接在台面上，另一端垂直连接有安装板二，所述安装板二位于容纳腔内，并与安装板一形成倒l型结构，所述丝杠步进电机顶端与安装板一垂直固定，所述托盘穿过安装板二与丝杠步进电机连接，托盘与安装板二之间设置有间隙，所述调节机构包括调宽机构和调长机构，所述调宽机构和调长机构安装在位于托盘一侧的安装板二上，调宽机构和调长机构调节放置卡片的区域大小，所述感应器固装在安装板一顶面，并与控制系统信号连接。

进一步的，调宽机构包括夹板一、夹板二、导轨和手轮丝杠，所述导轨沿水平方向安装在安装板二上，导轨上滑动连接有夹板一和夹板二，所述夹板一和夹板二之间设置有托盘，所述手轮丝杠驱动夹板一和夹板二对向滑动，调节夹板一和夹板二与托盘之间的距离。

进一步的，调长机构包括夹板三、伸缩杆和限位卡件，所述夹板三为长方体结构，夹板三和安装板二所在平面平行，夹板三和调宽机构形成送卡部区域，所述送卡部为长方体送卡空间，所述伸缩杆一端穿过限位卡件,另一端垂直固装在夹板三上，所述限位卡件固装在调宽机构的一侧，并随调宽机构同步移动，通过转动限位卡件至与伸缩杆卡接进行限位，通过所述伸缩杆伸缩带动夹板三移动，所述夹板三移动方向于垂直安装板二，夹板三与安装板二之间进行相对位移，调节送卡部的长度。

进一步的，所述夹板一上开设有凹口一，所述夹板二上设有凹口二，所述凹口一和凹口二槽深和槽宽适配于感应器的感应区域，所述感应器的感应区域水平穿过凹口一和凹口二。

进一步的，所述机械手臂上水平设置有吸盘抓手，且所述吸盘抓手的数量大于等于1，吸盘抓手与控制系统信号连接，并以吸盘抓手与机械手臂连接处为轴线水平转动。

进一步的，所述出卡装置还包括限制装置，所述限制装置为具有弹性的片状结构，平设在调宽机构和调长机构顶部，且限制装置凸出调宽机构和调长机构的顶部边缘，限制取卡数量。

进一步的，自动钉卡设备还包括异形卡出卡装置，所述异形卡出卡装置包括限位板和出卡装置，所述限位板与夹板一和夹板二适配，限位板安装在夹板一和夹板二靠近托盘的一面，并与夹板一和夹板二为可拆连接，限位板靠近托盘的一面有弧度并与异形卡外弧度适配，限位板顶部开设有与凹口二结构相同的凹槽。

进一步的，所述异形卡出卡装置中限制装置设置在限位板顶部，且所述限制装置突出限位板的顶部边缘，限制取卡数量。

进一步的，所述出卡装置数量大于等于1，并依次设置在容纳腔内。

进一步的，所述吸盘抓手数量与出卡装置数量相同。

进一步的，所述异形卡出卡装置设置在视觉识别装置照射范围内，且优先抓取异形卡出卡装置中的卡片。

进一步的，所述安装板二上设置有横孔，所述伸缩杆贯穿横孔，并在伸缩杆的带动下在横孔内进行位移。

优点效果

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种自动钉卡设备，使用本实用新型进行钉卡，可以高效、准确的进行多张卡片的钉合，在有异形卡片时，也可以很准确的将卡片按照要求角度排序并钉合，省去了人工分拣卡片的时间，提高了钉卡效率，且操作简单，设备便于移动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的出卡装置结构示意图；

图3为本实用新型中异形卡出卡装置结构示意图；

图4为本实用新型中安装有安全护栏的结构示意图图；

图5为本实用新型中安装有接近开关的出卡装置结构示意图；

图6为本实用新型中安装有防护板的出卡装置结构示意图。

图例：1.工作台；11.容纳腔；12.台面；13.出料口；2.出卡装置；21.送卡机构；211.丝杠步进电机；212.托盘；22.调节机构；221.调宽机构；2211.夹板一；22111.凹口一；2212.夹板二；22121.凹口二；2213.导轨；2214.手轮丝杠；222.调长机构；2221.夹板三；2222.伸缩杆；2223.限位卡件；23.限制装置；24.感应器；25.安装板；251.安装板一；252.安装板二；2521.开孔；253.安装板三；26.限位板；27.防护板；28.接近开关；2-a.异形卡出卡装置；3.视觉识别装置；4.机械手臂；41.吸盘抓手；5.缝纫装置；51.踏板；6.控制系统；61.hmi装置；7.安全围栏。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

如图1所示，本实用新型涉及一种自动钉卡设备，它包括工作台1、出卡装置2、视觉识别装置3、机械手臂4、缝纫装置5和控制系统6，所述工作台1为中空箱体结构，工作台1包括容纳腔11、台面12和出料口13，所述台面12为工作台1的顶面，台面12一侧开有矩形出料口13，所述出料口13与工作台1内部形成中空无顶的容纳腔11，容纳腔11内固装有出卡装置2，所述出卡装置2为运送卡片的装置，且出卡方向垂直出料口13，所述台面12上固装有视觉识别装置3、机械手臂4和缝纫装置5，视觉识别装置3和机械手臂4与容纳腔11相邻设置，所述视觉识别装置3的识别区域覆盖出卡装置2，所述缝纫装置5与容纳腔11分别位于机械手臂4两侧，所述机械手臂4抓取范围在出卡装置2与缝纫装置5之间，所述控制系统6与出卡装置2、视觉识别装置3、机械手臂4和缝纫装置5信号连接并发出控制信号，通过视觉识别装置3识别卡片信息，将信号反馈给控制系统6，控制系统控制机械手臂4对出卡装置2运送的卡片进行抓取。

如图2所示出卡装置2包括送卡机构21，送卡机构21包括丝杠步进电机211和托盘212，托盘212安装在丝杠步进电机211上，丝杠步进电机211带动托盘212竖直方向移动，丝杠步进电机211传动方向垂直台面12所在平面，丝杠步进电机211与控制系统6信号连接，控制系统6通过控制丝杠步进电机211的启停，来控制托盘212的位置。

出卡装置2还包括调节机构22、感应器24和安装板25，调节机构22和感应器24设置在安装板25上，感应器24的感应区域与托盘212的移动方向垂直，且感应器24感应区域内没有遮挡物，安装板25包括安装板一251和安装板二252,安装板一251一端水平搭接在台面12上，另一端垂直连接有安装板二252，安装板二252位于容纳腔11内，并与安装板一251形成倒l状结构，丝杠步进电机211顶端与安装板一251垂直固定，安装板二252上有和托盘212运动方向平行的开口，托盘212穿过开口与丝杠步进电机211连接，托盘212与安装板二252之间设置有间隙，调节机构22包括调宽机构221和调长机构222，调宽机构221和调长机构222安装在安装板二252上，位于托盘212侧面，调宽机构221和调长机构222调节放置卡片的区域大小，将卡片水平方向固定，避免送卡或者抓取卡片时，底层卡片掉落或位置改变，安装板一251顶面固装感应器24，并与控制系统6信号连接。

调宽机构221包括夹板一2211、夹板二2212、导轨2213和手轮丝杠2214，导轨2213沿水平方向安装在安装板二252上，导轨2213上滑动连接有夹板一2211和夹板二2212，夹板一2211和夹板二2212之间设置有托盘212，根据托盘212上卡片的宽度不同，手轮丝杠2214驱动夹板一2211和夹板二2212对向滑动调节宽度，安装板二252顶端与安装板一251连接，底端固装在安装板三253顶面上，安装板三253所在平面与安装板一251所在平面平行，且朝向相反，手轮丝杠2214可以固定安装在安装板三253上，丝杠部分穿过夹板一2211和夹板二2212，转动手轮后丝杠转动并带动夹板一22111和夹板二2212对向移动。

调长机构222包括夹板三2221、伸缩杆2222和限位卡件2223，所述夹板三2221为板状结构，夹板三2221和安装板二252所在平面平行，夹板三2221和调宽机构221形成送卡部27区域，所述送卡部27为长方体送卡空间，所述伸缩杆2222一端穿过限位卡件2223,另一端垂直固装在夹板三2221上，所述限位卡件2223固装在调宽机构221的一侧，并随调宽机构221同步移动，通过转动限位卡件2223至与伸缩杆2222卡接进行限位，通过所述伸缩杆2222伸缩带动夹板三2221移动，夹板三2221与安装板二252之间进行相对位移，调节送卡部27的长度，安装板二252上设置有横孔2521，所述伸缩杆2222贯穿横孔2521，并在伸缩杆2222的带动下在横孔2521内进行位移。

夹板一2211上开设有凹口一22111，夹板二2212上设有凹口二22121，凹口一22111和凹口二22121槽深和槽宽适配于感应器24的感应区域，感应器24的感应区域穿过凹口一22111和凹口二22121，通过丝杠步进电机211驱动托盘212竖直方向移动，带动托盘212上的卡片移动，当感应器24感应区域被卡片遮挡，将信号反馈给控制系统6，停止丝杠步进电机211工作。

机械手臂4上水平设置有吸盘抓手41，且吸盘抓手41的数量吸盘抓手41数量与出卡装置2数量相同，吸盘抓手41与控制系统6信号连接，以吸盘抓手41与机械手臂4连接处为轴线，水平方向旋转，控制系统6控制机械手臂4抓取卡片，在抓取异形卡时需要吸盘抓手41水平旋转，调整角度再进行抓取。

出卡装置2还包括限制装置23，限制装置23为有弹性的片状结构，分别安装在调宽机构221和调长机构222顶部，限制装置23水平朝向托盘212移动的轴线方向，限制取卡数量，托盘212带动卡片上升，卡片被感应器24感应到的同时，限制装置23与卡片接触并有一定压力，取卡时限制装置23限制单次取卡数量为一张，避免一次取出多张卡造成钉卡失误，浪费卡片。

自动钉卡设备还包括异形卡出卡装置2-a，异形卡出卡装置2-a包括限位板26和出卡装置2，限位板26与夹板一2211和夹板二2212形状适配，安装在夹板一2211和夹板二2212靠近托盘212的一面，限位板26与夹板一2211和夹板二2212为可拆连接，限位板26靠近托盘212的一面有弧度并与异形卡外弧度适配，在运送异形卡时限位板26与夹板三2221配合，可以将异形卡水平位置固定，防止卡片掉落且抓取位置更准确，限位板26顶部开设有与凹口二22121结构相同的凹槽，保证感应器24的感应区域在水平方向不被阻挡。

如图5和图6所示为保证工作时出卡装置2与异形卡出卡装置2-a的安全工作，还可以安装有防护板27和接近开关28，接近开关28设置在丝杠步进电机211的一侧，并与控制系统6信号连接，感应丝杠步进电机211的动力输出轴的位置，若动力输出轴进入接近开关28感应范围，则将这一信号反馈给控制系统6，控制系统6控制丝杠步进电机211停止工作，避免磕碰造成丝杠步进电机211的损害；防护板27扣合在安装板二252未安装夹板一2211和夹板二2212的一面，且防护板27顶端固定在安装板一251底面，底端固定在安装板三253顶面，对出卡装置和异型出卡装置2-a进行有效的防护。

所述异形卡出卡装置2-a中限制装置23设置在限位板26顶部，且所述限制装置23突出限位板26的顶部边缘，限制取卡数量。

出卡装置2数量大于等于1，当出卡装置2数量大于1时，依次设置在容纳腔11内，且出卡装置2数量大于1时，视觉识别装置3照射范围覆盖异形卡出卡装置2-a，优先抓取异形卡出卡装置2-a中的卡片。

夹板一2211为矩形板，夹板二2212为l型板，夹板二2212上半部分宽度为夹板一2211的一半，所缺失部分长度与，夹板三下半部分与夹板一2211结构相同，夹板二2212确实部分长度与夹板三2221的长度适配。

异形卡出卡装置2-a数量为一个，设置在视觉识别装置3拍摄区域下方的容纳腔11内，出卡装置2数量为两个，设置在异形卡出卡装置2-a的同侧，此时吸盘抓手41数量为三个。

将异形卡放在异形卡出卡装置2-a的托盘212上，调节手轮丝杠2214带动安装在夹板一2211和夹板二2212内侧的限位板26移动，调节伸缩杆2222，带动夹板三2221向托盘21方向运动，限位板26与异形卡外弧弧度适配，限位板26与夹板三2221相配合，保证异形卡在水平方向不发生位移。

矩形卡放在出卡装置2的托盘212上，调节手轮丝杠2214带动夹板一2211和夹板二2212沿导轨2213上对向移动，调节伸缩杆2222带动夹板三2221向托盘21方向运动，调宽机构221与调长机构222配合将矩形卡固定，保证异形卡在水平方向不发生位移。

抓取时由异形卡至矩形卡依次抓取，抓取的卡片一端齐平，卡片之间长度差大于15mm，根据卡片大小调整各个吸盘抓手41之间距离，保证吸盘抓手41可以顺利抓取各个卡片。

如图4所示工作台1上还安装有透明的安全围栏7，安全围栏7在不影响工作人员观察自动钉卡设备工作情况的同时，环绕台面12边缘设置，将台面12上的装置保护起来，也避免由于操作失误，装置对人造成的损伤，将控制系统6的hmi装置61设置在安全围栏7的侧面，方便工作人员对设备进行调试；急停开关、负荷开关和控制系统6的编程开口设置在工作台1侧面靠近缝纫装置5的位置，如发生意外情况或需要对设备进行调试，方便操作，工作台1底部还安装有脚轮，方便自动钉卡设备的移动，机械手臂4的控制柜，以及控制柜等，可以设置在工作台1的腔体内，并与出卡装置2和异形卡出卡装置2-a之间有间隙。

采用一个异形卡出卡装置2-a和两个出卡装置2的组合，对1张圆卡以及两张不同的矩形卡进行送卡工作，将圆卡放置在异形卡出卡装置2-a上，将不同的矩形卡分别放在出卡装置2上，对于异形卡出卡装置2-a，转动手轮丝杠2214至限位板26与圆卡外弧相切，转动限位卡件2223至伸缩杆2222在限位卡件2223内能滑动，滑动伸缩杆2222带动夹板三2221与圆卡相接，再次转动限位卡件2223与伸缩杆2222卡接，将伸缩杆2222限位固定，为了更好的将圆卡固定，可以将夹板三2221换为角铁状夹板，用两个面去限制圆卡的位置；对于出卡装置2，同样是转动手轮丝杠2214和伸缩杆2222至夹板一2211、夹板二2212和夹板三2221与矩形卡相接，根据卡片长度，调节吸盘抓手41之间的距离。

hmi装置61为控制系统6的人机交互屏幕，工作人员通过hmi装置61预设视觉识别装置3所识别的圆卡信息，并启动异形卡出卡装置2-a和两个出卡装置2，感应器24感应区域透过凹口二22111和凹口二22121，托盘212在丝杠步进电机211的带动下竖直向出料口13位置移动，直至感应器24的感应信号被托盘212上的卡片所阻挡，感应器24将这一信号传递至控制系统6，控制系统6控制丝杠步进电机211停止工作，视觉识别装置3识别异形卡出卡装置2-a上的卡片形状，与预设的圆卡信息作对比，并将信号传递给控制系统6，机械手臂4带动吸盘抓手41移动至异形卡正上方，同时控制系统6根据反馈信息，吸盘抓手41与机械手臂4连接轴转动，调整吸盘抓手41的抓取角度，保证抓取的圆卡与预设信息一致，控制系统6控制机械手臂4抓取圆卡，吸盘抓手41将圆卡吸住，保持抓取角度不变，机械手臂4水平移动，依次吸取出卡装置2上的矩形卡，抓取卡片时，吸盘抓手41按顺序首先抓取异形卡，之后抓取较短的矩形卡，最后吸取最长的矩形卡。

机械手臂4带动卡片向缝纫装置5移动，机械手臂4悬停在靠近缝纫装置5的位置，等待下一步指令，工作人员将需要钉卡的服装放置在缝纫装置5的缝纫区域，踩下踏板51，踏板51与控制系统6信号连接，控制系统6控制机械手臂4继续移动至缝纫装置5的缝纫区域，并完成钉卡。

其中出卡装置2装上限位板26就是异形卡出卡装置2-a，根据使用时钉卡的形状，来调整是否安装限位板26，例如不需要钉异形卡，则只使用出卡装置2就可以，钉卡数量改变可以通过hmi装置61提前设定抓取卡的数量。

自动钉卡设备钉卡前的准备流程为：通过hmi装置61查看出卡装置2和异形卡出卡装置2状态→将托盘212复位→根据情况选择要使用的出卡装置2数量以及是否需要使用异形卡出卡装置2-a→在屏幕上输入卡片的长度、宽度或直径→确定抓取卡片的顺序。

自动钉卡设备钉卡开始钉卡的流程为：启动设备→送卡机构21向上运送卡片→感应器24感应到卡片将信息反馈给控制系统6→控制系统6控制送卡机构21停止工作→视觉识别装置3识别异形卡放置角度→控制系统6根据视觉识别装置3识别信息控制机械手臂4旋转至相应抓取角度抓取卡片→机械手臂4依次抓取卡片→机械手臂4将抓取的卡片运送至缝纫装置5附近→将需要与卡片钉装在一起的衣服或其他材料放在缝制位置→踩下踏板51→机械手臂4将卡片运送至缝纫装置5的缝制位置钉装→重复上述操作直至钉卡工作结束。

其中设计时视觉识别装置3选取的是海康威视mv-ca013-20gm，机械手臂选取的是scara机器人epsonls3-401s。

显然，本实用新型的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸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之列。