湿巾机器人包装的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及湿巾机器人包装机。转盘机设置在检测台前方，转盘机用于对毛巾进行批量浸泡、脱水并送至供料位置；机器视觉检测系统设置在检测台上，机器视觉检测系统用于对毛巾进行检测，判断其是否合格；上料双臂操作机械手安装在检测台上，上料双臂操作机械手一方面用于抓取转盘机供料位置的毛巾并送至检测台进行检测，另一方面用于将检测后的合格毛巾送至折叠装置或将检测后的不合格毛巾送至次品箱；折叠装置设置在检测台后方，折叠装置用于对检测合格的毛巾进行折叠，然后送至包装机进行包装。本实用新型能够实现自动化湿巾浸泡、检测、折叠、包装等操作，劳动强度低、卫生条件好，质量稳定。
【专利说明】湿巾机器人包装机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及湿巾生产厂的自动化生产及卫生检测、包装系统，具体地说一种特别符合现代机器视觉检测、机械手操作、智能检测判别自动化特点的湿巾机器人包装机，属于湿毛巾/湿巾生产、检测、折叠、热合卫生用品包装【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步及生活水平的提高，人民对卫生、健康方面越来越重视，对卫生方面的产品需求量也越来越大，其中湿巾产品也比十年前的生产量、使用量都翻了几番，现在的湿巾产品也不是以前的单一无尘纸及无纺布包装产品时代了，已经广泛使用毛巾(小方巾)做湿巾，并大量应用于酒店、宾馆等各种场所。但现在的由毛巾(小方巾)组成的湿巾产品，其生产仍然多是采用人工浸泡消毒、手工折叠包装、目视检测的原始生产方法，这种生产方法对操作工人手带来伤害，劳动强度大，质量不稳定，而且也卫生条件也不能满足现有的卫生要求，属省级卫消证字许可证、省、市级卫生的重点监管对象，经常被电视台频频曝光。为改变现有湿巾产品的落后生产方式，我们致力深入研究，制订工艺技术方案，探索、实验、改进并成功创造了湿巾机器人包装机。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种湿巾机器人包装机，其结构设计巧妙合理，能够实现自动化湿巾浸泡、检测、折叠、包装等操作，解决了现有湿巾厂生产湿巾产品时存在的对操作工人手带来伤害，且劳动强度大、卫生条件差，质量不稳定的问题。
[0004]按照本实用新型提供的技术方案:湿巾机器人包装机，其特征在于:包括转盘机、检测台、机器视觉检测系统、上料双臂操作机械手、折叠装置、包装机和配套的电控系统，所述转盘机设置在检测台前方，转盘机用于对毛巾进行批量浸泡、脱水并送至供料位置；所述机器视觉检测系统设置在检测台上，机器视觉检测系统用于对毛巾进行检测，判断其是否合格；所述上料双臂操作机械手安装在检测台上，上料双臂操作机械手一方面用于抓取转盘机供料位置的毛巾并送至检测台进行检测，另一方面用于将检测后的合格毛巾送至折叠装置或将检测后的不合格毛巾送至次品箱；所述折叠装置设置在检测台后方，折叠装置用于对检测合格的毛巾进行折叠，然后送至包装机进行包装。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述转盘机包括浸泡圆桶、内置式存放架、下压浸泡压板和上下挤压脱水装置；所述浸泡圆桶为外置圆桶，浸泡圆桶内用于存放消毒液，浸泡圆桶内设有消毒液自动分量投放和存量补给装置；所述内置式存放架安装在浸泡圆桶内，内置式存放架包括六等分转动盘、转动盘支架和转动盘轴和驱动电机，所述六等分转动盘通过转动盘支架支承，转动盘轴下端固定连接在六等分转动盘中心，转动盘轴上端连接驱动电机，驱动电机通过转动盘轴带动六等分转动盘旋转，六等分转动盘每旋转60度后止定，在六个工位之间循环切换；六等分转动盘内部配有六块在其内部沿周向均布的活动底板，所述活动底板跟随六等分转动盘转动；所述下压浸泡压板设置在六等分转动盘离开供料位置之后的第一个工位处，下压浸泡压板通过气缸带动升降，用于将毛巾压进入浸泡液内；所述上下挤压脱水装置设置在六等分转动盘转动至供料位置之前的最后一个工位处。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述上下挤压脱水装置包括弹性提升机构和下压脱水机构，所述弹性提升机构包括滑套、长摆杆、托架、提升气缸和气缸架，所述滑套装配在转动盘轴上并可上下自由滑动，两根长摆杆平行设置，两根长摆杆的一端铰连在滑套的上下两端，两根长摆杆的另一端铰连在托架上，托架用于支托转动至其上的活动底板，所述提升气缸安装在气缸架上，气缸架连接在滑套上，提升气缸的活塞杆端向下连接长摆杆；所述下压脱水机构包括脱水压板、压板连接架、短摆杆和下压气缸，两根短摆杆平行设置，两根短摆杆的一端铰连在内置式存放架外侧的机架上，两根短摆杆的另一端铰连在压板连接架上，压板连接架下端连接脱水压板，所述下压气缸安装在机架上，下压气缸的活塞杆端向下连接压板连接架。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述上料双臂操作机械手包括横移气缸、机械手支架、取料气缸、取料机械手、连接臂、摆转电机、离弃搬运气缸和离弃搬运机械手；所述横移气缸水平布置，通过机械手支架安装在检测台上，横移气缸的活塞杆端朝向转盘机方向，横移气缸的活塞杆端连接着竖向设置的取料气缸，取料气缸的活塞杆端向下连接取料机械手，取料气缸的缸体上安装铰接支架，所述连接臂一端铰连在铰接支架上，摆转电机也安装在铰接支架上，摆转电机的输出轴与连接臂连接，摆转电机能够带动连接臂水平横向摆动，所述连接臂另一端连接有竖向设置的离弃搬运气缸，所述离弃搬运气缸的活塞杆端向下连接着离弃搬运机械手。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述取料机械手包括手爪组件、底护板、气缸、连接板和联动机构，所述连接板与取料气缸的活塞杆端连接，所述底护板设置在连接板下方，底护板通过支板连接在连接板上；所述手爪组件共有四件，四件手爪组件分别设置在底护板的四角，所述底护板的对角线方向设有四条长槽缝隙，所述手爪组件可在该长槽缝隙内移动，所述的四件手爪组件通过联动机构与气缸连接，气缸通过联动机构驱动四件手爪组件同时动作，以抓住毛巾的四角；所述联动机构包括调整螺杆、连接杆、定位座、调整杆、第一连接座、联接杆、气缸、第二连接座、联接头、联动杆、第三连接座、连接座板、连接曲杆、手柄、弹性销和联动板，所述定位座共有两个，两个定位座分别安装在连接板左右两侧的中部；所述联动板共有两块，两块联动板分别设置在连接板左右两侧并位于定位座外，两侧的联动板分别通过调整螺杆与对应侧的定位座连接，调整螺杆内端与定位座连接，调整螺杆外端通过弹性销安装手柄；左侧联动板的两端与底护板左侧前后两个角的两个手爪组件连接，右侧联动板的两端与底护板右侧前后两个角的两个手爪组件连接；所述气缸一端连接在第一连接座上，第一连接座固定在连接板上，所述气缸另一端连接第一连接座，第一连接座与安装在左侧定位座内的可移动的调整杆连接，调整杆通过连接杆与左侧的两个手爪组件连接；所述连接座板安装在右侧的定位座上，联动杆连接板上，连接板与取料气缸的活塞杆端连接；所述第三连接座固定安装在连接板右侧，联动杆中部铰连在第三连接座上，联动杆下端通过联动头与联接杆一端连接，联接杆另一端与第一连接座连接；所述联动杆上端铰连在连接座板上，连接座板与连接曲杆连接，连接曲杆通过连接杆与右侧的两个手爪组件连接；所述离弃搬运机械手的结构与取料机械手的结构相同。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，所述手爪组件包括手爪支架、外片、内片、摆动板和弹簧，所述手爪支架安装在联动板上，所述外片固定在手爪支架上，外片为L形的停位式夹片，所述内片铰装在手爪支架上，内片与外片呈镊子式布置，内片根据毛巾厚度超出外片指尖深度并向外片方向弯折形成指尖，内片上端通过摆动板与连接杆连接，气缸的活塞杆伸缩时通过连接杆带动摆动板摆动，摆动板带动内片摆动，内片的指尖抓插毛巾四角；所述弹簧套装在连接杆上，弹簧呈压缩状态，弹簧一端与联动板连接，另一端与摆动板上端连接。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述折叠装置包括折叠输送机架、二皮带输送机构、横向折叠机构和纵向折叠机构，所述二皮带输送机构包括气动马达、主动轮、从动轮和皮带，所述主动轮、从动轮分别安装在折叠输送机架两端，主动轮通过气动马达带动旋转，两条皮带套装在主动轮和从动轮上；所述横向折叠机构包括第一折叠板、第二折叠板、第三折叠板、叠板和回转气缸，所述第一折叠板、第三折叠板分别设置在二皮带输送机构起始端的两侧，所述第二折叠板设置在第三折叠板外侧，所述第一折叠板和第二折叠板通过回转气缸驱动，能够同时向内侧翻转135度后并自动归位，所述第三折叠板通过回转气缸驱动，能够向上翻转至135度并自动归位；所述叠板设置在二皮带输送机构的两根皮带之间，叠板高于皮带并与所述的三块折叠板同平面；所述纵向折叠机构设置在横向折叠机构之后的二皮带输送机构旁侧，纵向折叠机构用于将横向折叠后的毛巾条进行纵向折叠。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述纵向折叠机构包括纵折回转气缸、纵向折叠板和折叠板顶档，所述纵折回转气缸安装在折叠输送机架上，纵向折叠板沿二皮带输送机构的输送方向布置，纵向折叠板靠近横向折叠机构的一端与纵折回转气缸的输出轴端连接，纵向折叠板平面低于皮带平面，所述折叠板顶档设置在纵向折叠板上方并与纵向折叠板连接，折叠板顶档沿输送方向前低后高倾斜设置，折叠板顶档较低的前端高出皮带平面。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述纵向折叠机构后方设置有压平辊机构，所述压平辊机构包括压平辊、支撑柱、支撑架和支撑弹簧，所述压平辊横跨二皮带输送机构，压平辊两端通过支撑柱支撑，支撑柱安装在支撑架上并可上下移动，支撑架固定安装在折叠输送机架两侧壁上，支撑弹簧套装在支撑柱上，支撑弹簧下端连接支撑柱，支撑弹簧上端连接支撑架。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述机器视觉检测系统包括下光源反射集成箱、平面透明玻璃面板、宽镜头单反相机和电脑主机，所述下光源反射集成箱采用常规的不锈钢水槽作为箱体，平面透明玻璃面板安装在下光源反射集成箱顶部作为检测平台，下光源反射集成箱内装有发光光源，发光光源向下照光，在发光光源照射方向设有反射镜，发光光源发出的光通过反射镜反射至上方的平面透明玻璃面板上；宽镜头单反相机装在箱体底部，宽镜头单反相机的输出端与电脑主机连接，通过电脑主机内预装的专用软件控制。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述包装机采用下行式裹包热合分切包装机，其具有塑料膜卷筒下行放卷部分、中缝塑料膜热合导向板、中缝热合滚轮，中缝停型平整轮、边缝热合上下电热棒、挤压空气轴、热合切断装置和成品出料输送装置部分。
[0015]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点:本实用新型的湿巾机器人包装机能对20(T320mm以内的毛巾(小方巾)、无纺布、无尘纸都能进行自动浸泡消毒，自动取料，自动检测，自动移除次品，自动横向、纵向、多层次、多形状折叠，自动下行裹包、切断、封口等多种形状包装，解决了人手操作的卫生问题及大大减少了劳动力使用成本。而且200至320mm以内的小毛巾折叠在国内还没有专用的折叠机，本发明是国内首创。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例的结构主视图。
[0017]图2为本实用新型实施例的结构俯视图。
[0018]图3为图1中转盘机的放大示意图(图2中的A向视图)
[0019]图4为上料双臂操作机械手的结构主视图。
[0020]图5为图4中取料机械手的结构主视图。
[0021]图6为图5的俯视图。
[0022]图7为图5的左视图。
[0023]图8为图5中手爪组件的放大示意图。
[0024]图9为折叠装置的结构主视图。
[0025]图10为折叠装置的结构俯视图。
[0026]图11为横向折叠机构的运行原理图。
[0027]图12为图10中的A-A截面图。
[0028]图13为本发明实施例中机器视觉检测系统的结构原理示意简图。
[0029]附图标记说明:1-浸泡圆桶、2-内置式存放架、2.1-六等分转动盘、2.2-转动盘支架、2.3-转动盘轴、2.4-活动底板、3-下压浸泡压板、4-上下挤压脱水装置、4.1-滑套、
4.2-长摆杆、4.3-提升气缸、4.4-气缸架、4.5-托架、4.6-下压气缸、4.7-短摆杆、4.8-压板连接架、4.9-脱水压板、5-取料机械手、5.1-手爪组件、5.la-手爪支架、5.lb-外片、
5.lc-内片、5.1d-摆动板、5.le-弹簧、5.2-底护板、5.3-调整螺杆、5.4-连接杆、5.5-定位座、5.6-调整杆、5.7-第一连接座、5.8-联接杆、5.9-气缸、5.10-第二连接座、5.11-联接头、5.12-联动杆、5.13-第三连接座、5.14-连接座板、5.15连接曲杆-、5.16-连接板、5.17-手柄、5.18-弹性销、5.19-支板、5.20-联动板、6-离弃搬运机械手、7-检测台、8-折叠装置、8.1-折叠输送机架、8.2-气动马达、8.3-主动轮、8.4-皮带、8.5-从动轮、8.6-第一折叠板、8.7-第二折叠板、8.8-第三折叠板、8.9-升降托板、8.10-折叠板顶档、8.11-纵向折叠板、8.12-压平辊、8.13-支撑柱、8.14-支撑架、8.15-支撑弹簧、8.16-回转电机、8.17-纵折回转电机、9-包装机、10-次品箱、11-横移气缸、12-机械手支架、13-取料气缸、14-连接臂、15-摆转电机、16-铰接支架、17-离弃搬运气缸。
【具体实施方式】
[0030]下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0031]如图所示:实施例中的湿巾机器人包装机主要由转盘机、检测台7、机器视觉检测系统、上料双臂操作机械手、折叠装置8、包装机9和配套的电控系统组成，所述转盘机设置在检测台7前方，转盘机用于对毛巾进行批量浸泡、脱水并送至供料位置；所述机器视觉检测系统设置在检测台7上，机器视觉检测系统用于对毛巾进行检测，判断其是否合格；所述上料双臂操作机械手安装在检测台7上，上料双臂操作机械手一方面用于抓取转盘机供料位置的毛巾并送至检测台7进行检测，另一方面用于将检测后的合格毛巾送至折叠装置8或将检测后的不合格毛巾送至次品箱10 ;所述折叠装置8设置在检测台7后方，折叠装置8用于对检测合格的毛巾进行折叠，然后送至包装机9进行包装。
[0032]所述转盘机的结构如图3所示，其主要由浸泡圆桶1、内置式存放架2、下压浸泡压板3和上下挤压脱水装置4组成；所述浸泡圆桶1为外置圆桶，浸泡圆桶1内用于存放消毒液，浸泡圆桶1内设有消毒液自动分量投放和存量补给装置；所述内置式存放架2安装在浸泡圆桶1内，内置式存放架2包括六等分转动盘2.1、转动盘支架2.2和转动盘轴2.3和驱动电机，所述六等分转动盘2.1通过转动盘支架2.2支承，转动盘轴2.3下端固定连接在六等分转动盘2.1中心，转动盘轴2.3上端连接驱动电机，驱动电机通过转动盘轴2.3带动六等分转动盘2.1旋转,六等分转动盘2.1每旋转60度后止定，在六个工位之间循环切换；六等分转动盘2.1内部配有六块在其内部沿周向均布的活动底板2.4，所述活动底板2.4跟随六等分转动盘2.1转动；所述下压浸泡压板3设置在六等分转动盘2.1离开供料位置之后的第一个工位处，下压浸泡压板3通过气缸带动升降，用于将毛巾压进入浸泡液内；所述上下挤压脱水装置4设置在六等分转动盘2.1转动至供料位置之前的最后一个工位处，上下挤压脱水装置4包括弹性提升机构和下压脱水机构，所述弹性提升机构包括滑套4.1、长摆杆4.2、托架4.5、提升气缸4.3和气缸架4.4，所述滑套4.1装配在转动盘轴2.3上并可上下自由滑动，两根长摆杆4.2平行设置，两根长摆杆4.2的一端铰连在滑套4.1的上下两端，两根长摆杆4.2的另一端铰连在托架4.5上，托架4.5用于支托转动至其上的活动底板2.4，所述提升气缸4.3安装在气缸架4.4上，气缸架4.4连接在滑套4.1上，提升气缸4.3的活塞杆端向下连接长摆杆4.2 ;所述下压脱水机构包括脱水压板4.9、压板连接架4.8、短摆杆4.7和下压气缸4.6，两根短摆杆4.7平行设置，两根短摆杆4.7的一端铰连在内置式存放架2外侧的机架上，两根短摆杆4.7的另一端铰连在压板连接架4.8上，压板连接架
4.8下端连接脱水压板4.9，所述下压气缸4.6安装在机架上，下压气缸4.6的活塞杆端向下连接压板连接架4.8。
[0033]具体应用时，在六等分转动盘2.1离开供料位置之后的第一个工位处，毛巾放入浸泡圆桶1中，由于毛巾具有吸水性缓慢的特性，批量毛巾会浮在浸泡液上面，这时需要用到下压浸泡压板3自上向下将毛巾完全压沉在浸泡液内，并辅助毛巾转动60度位置后复位，所述六等分转动盘2.1按每60度角等分旋转位而止定，六等分转动盘2.1下方设有卡槽限位；所述内置式存放架2能连续存放浸泡六百条左右毛巾，能满足浸泡消毒时间工艺。当六等分转动盘2.1转动至供料位置之前的最后一个工位处时，上下挤压脱水装置4启动，弹性提升机构中的提升气缸4.3动作，通过长摆杆4.2带动托架4.5向上升起，托架4.5带动转动其上方的活动底板2.4上升，放置在该活动底板2.4上的毛巾脱离浸泡液，而上方的脱水压板4.9在下压气缸4.6的驱动下自动下降，对毛巾挤压脱水，直至湿度符合工艺要求时再向上复位，转动盘轴2.3再转动60度，托架4.5托着己脱水毛巾再转60度至供料位置位置，提供给上料双臂操作机械手取料。供料位置上方装有光电开关控制，当上料双臂操作机械手取完毛巾后，光电开关控制驱动电机带动内置式存放架2转动60度，把下批需要处理的毛巾供上，周而复始进行处理。
[0034]所述上料双臂操作机械手的结构如图4所示，其主要由横移气缸11、机械手支架12、取料气缸13、取料机械手5、连接臂14、摆转电机15、离弃搬运气缸17和离弃搬运机械手6组成；所述横移气缸11水平布置，通过机械手支架12安装在检测台7上，横移气缸11的活塞杆端朝向转盘机方向，横移气缸11的活塞杆端连接着竖向设置的取料气缸13,取料气缸13的活塞杆端向下连接取料机械手5，取料气缸13的缸体上安装铰接支架16，所述连接臂14 一端铰连在铰接支架16上，摆转电机15也安装在铰接支架16上，摆转电机15的输出轴与连接臂14连接，摆转电机15能够带动连接臂14水平横向摆动，所述连接臂14另一端连接有竖向设置的离弃搬运气缸17，所述离弃搬运气缸17的活塞杆端向下连接着离弃搬运机械手6。
[0035]所述取料机械手5的结构如图5?图7所示，其主要由手爪组件5.1、底护板5.2、气缸5.9、连接板5.16和联动机构组成，所述连接板5.16与取料气缸13的活塞杆端连接，所述底护板5.2设置在连接板5.16下方，底护板5.2通过支板5.19连接在连接板5.16上；所述手爪组件5.1共有四件，四件手爪组件5.1分别设置在底护板5.2的四角，所述底护板5.2的对角线方向设有四条长槽缝隙，所述手爪组件5.1可在该长槽缝隙内移动，所述的四件手爪组件5.1通过联动机构与气缸5.9连接，气缸5.9通过联动机构驱动四件手爪组件5.1同时动作，以抓住毛巾的四角；所述联动机构包括调整螺杆5.3、连接杆5.4、定位座5.5、调整杆5.6、第一连接座5.7、联接杆5.8、气缸5.9、第二连接座5.10、联接头5.11、联动杆5.12、第三连接座5.13、连接座板5.14、连接曲杆5.15、手柄5.17、弹性销5.18和联动板5.20，所述定位座5.5共有两个，两个定位座5.5分别安装在连接板5.16左右两侧的中部；所述联动板5.20共有两块，两块联动板5.20分别设置在连接板5.16左右两侧并位于定位座5.5外，两侧的联动板5.20分别通过调整螺杆5.3与对应侧的定位座5.5连接，调整螺杆5.3内端与定位座5.5连接，调整螺杆5.3外端通过弹性销5.18安装手柄5.17 ;左侧联动板5.20的两端与底护板5.2左侧前后两个角的两个手爪组件5.1连接，右侧联动板5.20的两端与底护板5.2右侧前后两个角的两个手爪组件5.1连接；所述气缸5.9 一端连接在第一连接座5.7上，第一连接座5.7固定在连接板5.16上，所述气缸5.9另一端连接第一连接座5.7，第一连接座5.7与安装在左侧定位座5.5内的可移动的调整杆5.6连接，调整杆5.6通过连接杆5.4与左侧的两个手爪组件5.1连接；所述连接座板5.14安装在右侧的定位座5.5上，联动杆5.12连接板5.16上，连接板5.16与取料气缸13的活塞杆端连接；所述第三连接座5.13固定安装在连接板5.16右侧，联动杆5.12中部铰连在第三连接座5.13上，联动杆5.12下端通过联动头与联接杆5.8 一端连接，联接杆5.8另一端与第一连接座5.7连接；所述联动杆5.12上端铰连在连接座板5.14上，连接座板5.14与连接曲杆5.15连接，连接曲杆5.15通过连接杆5.4与右侧的两个手爪组件5.1连接。
[0036]本实用新型中离弃搬运机械手6的结构与取料机械手5的结构相同，故此处不再赘述。
[0037]本实用新型实施例中，所述手爪组件5.1的结构具体如图8所示，其主要包括手爪支架5.la、外片5.lb、内片5.lc、摆动板5.1d和弹簧5.le，所述手爪支架5.la安装在联动板5.20上，所述外片5.lb固定在手爪支架5.la上，外片5.lb为L形的停位式夹片，所述内片5.lc铰装在手爪支架5.la上，内片5.lc与外片5.lb呈镊子式布置，内片5.lc根据毛巾厚度超出外片5.lb指尖深度并向外片5.lb方向弯折形成指尖，内片5.lc上端通过摆动板5.1d与连接杆5.4连接，气缸5.9的活塞杆伸缩时通过连接杆5.4带动摆动板5.1d摆动，摆动板5.1d带动内片5.lc摆动，内片5.lc的指尖抓插毛巾四角；所述弹簧5.le套装在连接杆5.4上，弹簧5.le呈压缩状态，弹簧5.le 一端与联动板5.20连接，另一端与摆动板5.1d上端连接。
[0038]本实用新型实施例中，所述的取料机械手5和离弃搬运机械手6均是采用一个气缸5.9带动四角的手爪组件5.1，具有抓放时间精确，抓放稳定且结构简单的特点。所述的底护板5.2采用300X300的亚克力板，底护板5.2上留有一定数量的气孔。所述底护板5.2的对角线方向设有四条长槽缝隙，所述手爪组件5.1可在该长槽缝隙内移动，这样可以通过旋动调整螺杆5.3带动联动板5.20移动，从而调整安装在联动板5.20上的四个手爪组件5.1的位置，便于毛巾规格(正方形毛巾规格可长宽从20公分至30公分内多可生产使用)调整而对应；所述的每个手爪组件5.1均是采用用镊子式的抓夹原理，由于手爪组件
5.1在抓夹毛巾时要求不能连带夹到下层的毛巾，所以本实用新型中的外片5.lb采用了 L状的停位式夹片，内片5.lc采用有弹性的不锈钢材料制作，内片5.lc根据毛巾厚度超出外片5.lb指尖深度并向外片5.lb方向弯折形成指尖以抓插毛巾四角；内片5.lc依罪气缸
5.9提供动力，与外片5.lb配合来夹紧提升毛巾(针对毛巾、无纺布、无尘纸的材料特性和厚度不同，可调整内片5.lc的指尖深度，并可用一个内片5.lc 二个指尖的结构)。
[0039]具体应用时，横移气缸11带动取料机械手5，取料机械手5从转盘机的供料位置抓取一块毛巾四角，然后在横移气缸11带动下将抓取的毛巾放至检测平台上放平复位，由机器视觉检测系统对毛巾进行检测；在进行检测的同时，横移气缸11再次带动取料机械手5移动至转盘机的供料位置并抓取另一块毛巾，离弃搬运机械手6也同时移动至检测平台上的毛巾上方，当毛巾经检测完成后，离弃搬运机械手6将检测好的毛巾抓起，如果机器视觉检测系统检测判断毛巾为合格品，则横移气缸11直接带动取料机械手5和离弃搬运机械手6复位，取料机械手5将第二次抓取的毛巾再次放在检测平台上，离弃搬运机械手6将合格品毛巾直接搬运至折叠装置8中的橫向折叠机构上；如果机器视觉检测系统检测判断毛巾为污次品，则机器视觉检测系统发送信号给控制摆转电机15的启停的控制器，控制器控制摆转电机15启动，摆转电机15带动连接臂14转动，连接臂14按指令要求转动6(Γ90度(可调设制)，使离弃搬运机械手6转动至废弃箱上方，离弃搬运机械手6将污次品毛巾投放至废弃箱后归位，如此循环。
[0040]本实用新型中，所述机器视觉检测系统包括下光源反射集成箱18、平面透明玻璃面板19、宽镜头单反相机21和电脑主机，所述下光源反射集成箱18采用常规的不锈钢水槽作为箱体，平面透明玻璃面板19安装在下光源反射集成箱18顶部作为检测平台，下光源反射集成箱18内装有发光光源20可米用长白炽灯管，发光光源20向下照光，在发光光源20照射方向设有反射镜，发光光源20发出的光通过反射镜反射至上方的平面透明玻璃面板19上；宽镜头单反相机21装在箱体底部约离平面透明玻璃面板1925(T320mm左右，宽镜头单反相机21的输出端与电脑主机连接。
[0041]具体应用时，电脑主机中安装控制软件，在软件中设定污点大小面积累计，通过反光源照射，相机21透过平面透明玻璃面板19对白色毛巾摄像，如发现各种污点影超过设定面积，通过电脑主机控制软件处理显示器显示为黑影、发出信号，电控软件接收信号并发出指令给上料双臂操作机械手处理。该机器视觉检测系统成本低，对提高质量效果显著，且电脑主机多用途性，材料利用方便，由于采用湿巾平面下光源检测，使工作面无障碍，安全操作简便，检测稳定性高，检修方便等优势。
[0042]所述折叠装置8的结构如图扩12所示，其主要由折叠输送机架8.1、二皮带输送机构、横向折叠机构、纵向折叠机构和压平辊机构组成；所述二皮带输送机构包括气动马达8.2、主动轮8.3、从动轮8.5和皮带8.4，所述主动轮8.3、从动轮8.5分别安装在折叠输送机架8.1两端，主动轮8.3通过气动马达8.2带动旋转，两条皮带8.4套装在主动轮8.3和从动轮8.5上；所述横向折叠机构包括第一折叠板8.6、第二折叠板8.7、第三折叠板8.8、升降托板8.9和回转电机8.16，所述第一折叠板8.6、第三折叠板8.8分别设置在二皮带输送机构起始端的两侧，所述第二折叠板8.7设置在第三折叠板8.8外侧，所述第一折叠板8.6和第二折叠板8.7通过回转电机8.16驱动，能够同时向内侧翻转135度后并自动归位，所述第三折叠板8.8通过回转电机8.16驱动，能够向上翻转至135度并自动归位；所述升降托板8.9设置在二皮带输送机构的两根皮带8.4之间，升降托板8.9高于皮带8.4并与所述的三块折叠板同平面，升降托板8.9在第三折叠板8.8复位后下落至皮带8.4上；所述纵向折叠机构设置在横向折叠机构之后的二皮带输送机构旁侧，纵向折叠机构包括纵折回转电机8.17、纵向折叠板8.11和折叠板顶档8.10，所述纵折回转电机8.17安装在折叠输送机架8.1上，纵向折叠板8.11沿二皮带输送机构的输送方向布置，纵向折叠板8.11靠近横向折叠机构的一端与纵折回转电机8.17的输出轴端连接，纵向折叠板8.11平面低于皮带8.4平面，所述折叠板顶档8.10设置在纵向折叠板8.11上方并与纵向折叠板8.11连接，折叠板顶档8.10沿输送方向前低后高倾斜设置，折叠板顶档8.10较低的前端高出皮带8.4平面；所述压平辊机构设置在纵向折叠机构后方，压平辊机构包括压平辊8.12、支撑柱8.13、支撑架8.14和支撑弹簧8.15，所述压平辊8.12横跨二皮带输送机构，压平辊8.12两端通过支撑柱8.13支撑，支撑柱8.13安装在支撑架8.14上并可上下移动，支撑架8.14固定安装在折叠输送机架8.1两侧壁上，支撑弹簧8.15套装在支撑柱8.13上，支撑弹簧8.15下端连接支撑柱8.13，支撑弹簧8.15上端连接支撑架8.14。
[0043]具体应用时，毛巾放置在横向折叠机构上，根据设计顺序，第一折叠板8.6与第二折叠板8.7在一个回转电机8.16的带动下同时向内侧翻转135度后即自动归位，此时毛巾的两边向中心方向横向折叠一次，成为两层；然后第三折叠板8.8再在另一个回转电机8.16带动下向上翻转至135度归位，已经横向折叠一次的毛巾再次横向折叠，成为具有四层结构的毛巾条并位于升降托板8.9上，然后升降托板8.9下降，折叠后的毛巾条落于二皮带输送机构的二根转动的皮带8.4上并向右传送。
[0044]横向折叠完成的长条湿巾在二根皮带8.4上向前传送至第一个纵向折叠机构，当毛巾撞上折叠板顶档8.10时，纵折回转电机8.17带动纵向折叠板8.11向上翻转135度，毛巾第一次纵向折叠完成；然后在皮带8.4带动下从第一个纵向折叠机构中的纵向折叠板8.11下孔口继续向前传送，当传送至压平辊机构时，压平辊8.12由支撑弹簧8.15提供压力，将一次纵向折叠的毛巾压紧平整，然后再向后方的第二个纵向折叠机构传送，当撞上第二个纵向折叠机构中的折叠板顶档8.10时，第二个纵向折叠机构中的纵向折叠板8.11向上翻转135度，一次折叠后的毛巾由此完成二次折叠，然后在皮带8.4带动下由第二个纵向折叠机构中的纵向折叠板8.11下孔口运至第二个压平辊机构挤压平整后，传送到输送带上，再由输送带输送至包装机9上。
[0045]实施例中的第一折叠板8.6、第二折叠板8.7和第三折叠板8.8均是宽度65mm、长度320mm的不锈钢板，实施例中的升降托板8.9为长度320mm、宽度35mm的不锈钢板。
[0046]需要说明的是，对于横向折叠来说，如果用于折叠规格为24X24mm以下的毛巾，可以设定让第二折叠板8.7脱开静止，通过第一折叠板8.6和第三折叠板8.8上翻的时间差，交叉折叠毛巾，即折叠成三层结构的毛巾条，此前离弃搬运机械手6摆放毛巾的位置也需要相应移动，以适合第一折叠板8.6、第三折叠板8.8的翻转操作，其余的动作流程同上。对于横向折叠来说，如毛巾只需一次纵向折叠，即可把后续的纵向折叠机构保持在静止状态并折掉其上的折叠板顶档8.10即可。这样的折叠装置8稳定性高且折叠后湿巾较齐整，又能使毛巾多规格、多层次、多形状进行包装。
[0047]本实用新型中的输送带采用链条式停位输送带上，该输送带具有产品间距等分输入的功能，它能使半成品间距等分后送入包装机9，切位正确而不浪费包装膜。本实用新型中的包装机9采用下行式裹包热合分切包装机9，其具有塑料膜卷筒下行放卷部分、中缝塑料膜热合导向板、中缝热合滚轮，中缝停型平整轮、边缝热合上下电热棒、挤压空气轴、热合切断装置和成品出料输送装置部分。下行式裹包热合分切包装机9采用下行裹包方式，使包装机9平面无阻碍，便于操作且安全度提高，既卫生又美观。
[0048]本实用新型中的所述电控系统包括电气控制柜和触摸屏，电控系统根据流水式作业时间要求设定控制程序，把电机、气缸皮带8.4传动，热合包装、切断等相应动作、按流水线要求进行时间程序控制，并把信息反馈到触摸屏面板上，并可按要求进行面板修改和调整程序参数的操作，使操作人员工作简单化、程序化、安全性得到提高。
[0049]需要说明的是，本实用新型专利不局限于上述的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都得出其它形式的产品，但不论在其形状或结构上做任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似得技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.湿巾机器人包装机，其特征在于:包括转盘机、检测台(7)、机器视觉检测系统、上料双臂操作机械手、折叠装置(8)、包装机(9)和配套的电控系统，所述转盘机设置在检测台(7)前方，转盘机用于对毛巾进行批量浸泡、脱水并送至供料位置；所述机器视觉检测系统设置在检测台(7)上，机器视觉检测系统用于对毛巾进行检测，判断其是否合格；所述上料双臂操作机械手安装在检测台(7)上，上料双臂操作机械手一方面用于抓取转盘机供料位置的毛巾并送至检测台(7)进行检测，另一方面用于将检测后的合格毛巾送至折叠装置(8)或将检测后的不合格毛巾送至次品箱(10);所述折叠装置(8)设置在检测台(7)后方，折叠装置(8)用于对检测合格的毛巾进行折叠，然后送至包装机(9)进行包装。
2.如权利要求1所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述转盘机包括浸泡圆桶(I)、内置式存放架(2)、下压浸泡压板(3)和上下挤压脱水装置(4);所述浸泡圆桶(I)为外置圆桶，浸泡圆桶(I)内用于存放消毒液，浸泡圆桶(I)内设有消毒液自动分量投放和存量补给装置；所述内置式存放架(2 )安装在浸泡圆桶(I)内，内置式存放架(2 )包括六等分转动盘(2.1)、转动盘支架(2.2)和转动盘轴(2.3)和驱动电机，所述六等分转动盘(2.1)通过转动盘支架(2.2)支承，转动盘轴(2.3)下端固定连接在六等分转动盘(2.1)中心，转动盘轴(2.3)上端连接驱动电机,驱动电机通过转动盘轴(2.3)带动六等分转动盘(2.1)旋转，六等分转动盘(2.1)每旋转60度后止定，在六个工位之间循环切换；六等分转动盘(2.1)内部配有六块在其内部沿周向均布的活动底板(2.4)，所述活动底板(2.4)跟随六等分转动盘(2.1)转动；所述下压浸泡压板(3)设置在六等分转动盘(2.1)离开供料位置之后的第一个工位处，下压浸泡压板(3)通过气缸带动升降，用于将毛巾压进入浸泡液内；所述上下挤压脱水装置(4)设置在六等分转动盘(2.1)转动至供料位置之前的最后一个工位处。
3.如权利要求2所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述上下挤压脱水装置(4)包括弹性提升机构和下压脱水机构，所述弹性提升机构包括滑套(4.1)、长摆杆(4.2)、托架(4.5)、提升气缸(4.3)和气缸架(4.4)，所述滑套(4.1)装配在转动盘轴(2.3)上并可上下自由滑动，两根长摆杆(4.2)平行设置，两根长摆杆(4.2)的一端铰连在滑套(4.1)的上下两端，两根长摆杆(4.2)的另一端铰连在托架(4.5)上，托架(4.5)用于支托转动至其上的活动底板(2.4)，所述提升气缸(4.3)安装在气缸架(4.4)上，气缸架(4.4)连接在滑套(4.1)上，提升气缸(4.3)的活塞杆端向下连接长摆杆(4.2);所述下压脱水机构包括脱水压板(4.9)、压板连接架(4.8)、短摆杆(4.7)和下压气缸(4.6)，两根短摆杆(4.7)平行设置，两根短摆杆(4.7)的一端铰连在内置式存放架(2)外侧的机架上，两根短摆杆(4.7)的另一端铰连在压板连接架(4.8)上，压板连接架(4.8)下端连接脱水压板(4.9)，所述下压气缸(4.6)安装在机架上，下压气缸(4.6)的活塞杆端向下连接压板连接架(4.8)。
4.如权利要求1所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述上料双臂操作机械手包括横移气缸(11)、机械手支架(12)、取料气缸(13)、取料机械手(5)、连接臂(14)、摆转电机(15)、离弃搬运气缸(17)和离弃搬运机械手(6);所述横移气缸(11)水平布置，通过机械手支架(12)安装在检测台(7)上,横移气缸(11)的活塞杆端朝向转盘机方向，横移气缸(11)的活塞杆端连接着竖向设置的取料气缸(13 )，取料气缸(13 )的活塞杆端向下连接取料机械手(5)，取料气缸(13)的缸体上安装铰接支架(16)，所述连接臂(14) 一端铰连在铰接支架(16 )上，摆转电机(15 )也安装在铰接支架(16 )上，摆转电机(15 )的输出轴与连接臂(14)连接，摆转电机(15)能够带动连接臂(14)水平横向摆动，所述连接臂(14)另一端连接有竖向设置的离弃搬运气缸(17)，所述离弃搬运气缸(17)的活塞杆端向下连接着离弃搬运机械手(6)。
5.如权利要求4所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述取料机械手(5)包括手爪组件(5.1)、底护板(5.2)、气缸(5.9)、连接板(5.16)和联动机构，所述连接板(5.16)与取料气缸(13)的活塞杆端连接，所述底护板(5.2)设置在连接板(5.16)下方，底护板(5.2)通过支板(5.19)连接在连接板(5.16)上；所述手爪组件(5.1)共有四件，四件手爪组件(5.1)分别设置在底护板(5.2)的四角，所述底护板(5.2)的对角线方向设有四条长槽缝隙，所述手爪组件(5.1)可在该长槽缝隙内移动，所述的四件手爪组件(5.1)通过联动机构与气缸(5.9)连接，气缸(5.9)通过联动机构驱动四件手爪组件(5.1)同时动作，以抓住毛巾的四角；所述联动机构包括调整螺杆(5.3 )、连接杆(5.4)、定位座(5.5 )、调整杆(5.6 )、第一连接座(5.7)、联接杆(5.8)、气缸(5.9)、第二连接座(5.10)、联接头(5.11)、联动杆(5.12)、第三连接座(5.13)、连接座板(5.14)、连接曲杆(5.15)、手柄(5.17)、弹性销(5.18)和联动板(5.20)，所述定位座(5.5)共有两个，两个定位座(5.5)分别安装在连接板(5.16)左右两侧的中部；所述联动板(5.20)共有两块，两块联动板(5.20)分别设置在连接板(5.16)左右两侧并位于定位座(5.5)外，两侧的联动板(5.20)分别通过调整螺杆(5.3)与对应侧的定位座(5.5)连接，调整螺杆(5.3)内端与定位座(5.5)连接，调整螺杆(5.3)外端通过弹性销(5.18)安装手柄(5.17);左侧联动板(5.20)的两端与底护板(5.2)左侧前后两个角的两个手爪组件(5.1)连接，右侧联动板(5.20)的两端与底护板(5.2)右侧前后两个角的两个手爪组件(5.1)连接；所述气缸(5.9) —端连接在第一连接座(5.7)上，第一连接座(5.7)固定在连接板(5.16)上，所述气缸(5.9)另一端连接第一连接座(5.7)，第一连接座(5.7)与安装在左侧定位座(5.5)内的可移动的调整杆(5.6)连接，调整杆(5.6)通过连接杆(5.4)与左侧的两个手爪组件(5.1)连接；所述连接座板(5.14)安装在右侧的定位座(5.5)上，联动杆(5.12)连接板(5.16)上，连接板(5.16)与取料气缸(13)的活塞杆端连接；所述第三连接座(5.13)固定安装在连接板(5.16)右侧，联动杆(5.12)中部铰连在第三连接座(5.13)上，联动杆(5.12)下端通过联动头与联接杆(5.8)—端连接，联接杆(5.8)另一端与第一连接座(5.7)连接；所述联动杆(5.12)上端铰连在连接座板(5.14)上，连接座板(5.14)与连接曲杆(5.15)连接，连接曲杆(5.15)通过连接杆(5.4)与右侧的两个手爪组件(5.1)连接；所述离弃搬运机械手(6)的结构与取料机械手(5)的结构相同。
6.如权利要求5所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述手爪组件(5.1)包括手爪支架(5.la)、外片(5.lb)、内片(5.lc)、摆动板(5.1d)和弹簧(5.le)，所述手爪支架(5.1a)安装在联动板(5.20)上，所述外片(5.1b)固定在手爪支架(5.1a)上，外片(5.1b)为L形的停位式夹片，所述内片(5.1c)铰装在手爪支架(5.1a)上，内片(5.1c)与外片(5.1b)呈镊子式布置，内片(5.1c)根据毛巾厚度超出外片(5.1b)指尖深度并向外片(5.1b)方向弯折形成指尖，内片(5.1c)上端通过摆动板(5.1d)与连接杆(5.4)连接，气缸(5.9)的活塞杆伸缩时通过连接杆(5.4)带动摆动板(5.1d)摆动，摆动板(5.1d)带动内片(5.1c)摆动，内片(5.1c)的指尖抓插毛巾四角；所述弹簧(5.1e)套装在连接杆(5.4)上，弹簧(5.1e)呈压缩状态，弹簧(5.1e)—端与联动板(5.20)连接，另一端与摆动板(5.1d)上端连接。
7.如权利要求1所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述折叠装置(8)包括折叠输送机架(8.1)、二皮带输送机构、横向折叠机构和纵向折叠机构，所述二皮带输送机构包括气动马达(8.2)、主动轮(8.3)、从动轮(8.5)和皮带(8.4)，所述主动轮(8.3)、从动轮(8.5)分别安装在折叠输送机架(8.1)两端，主动轮(8.3)通过气动马达(8.2)带动旋转，两条皮带(8.4)套装在主动轮(8.3)和从动轮(8.5)上；所述横向折叠机构包括第一折叠板(8.6)、第二折叠板(8.7)、第三折叠板(8.8)、升降托板(8.9)和回转电机(8.16)，所述第一折叠板(8.6)、第三折叠板(8.8)分别设置在二皮带输送机构起始端的两侧，所述第二折叠板(8.7 )设置在第三折叠板(8.8 )外侧，所述第一折叠板(8.6 )和第二折叠板(8.7 )通过回转电机(8.16)驱动，能够同时向内侧翻转135度后并自动归位，所述第三折叠板(8.8)通过回转电机(8.16)驱动，能够向上翻转至135度并自动归位；所述升降托板(8.9)设置在二皮带输送机构的两根皮带(8.4)之间，升降托板(8.9)高于皮带(8.4)并与所述的三块折叠板同平面；所述纵向折叠机构设置在横向折叠机构之后的二皮带输送机构旁侧，纵向折叠机构用于将横向折叠后的毛巾条进行纵向折叠。
8.如权利要求7所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述纵向折叠机构包括纵折回转电机(8.17)、纵向折叠板(8.11)和折叠板顶档(8.10)，所述纵折回转电机(8.17)安装在折叠输送机架(8.1)上，纵向折叠板(8.11)沿二皮带输送机构的输送方向布置，纵向折叠板(8.11)靠近横向折叠机构的一端与纵折回转电机(8.17)的输出轴端连接,纵向折叠板(8.11)平面低于皮带(8.4)平面，所述折叠板顶档(8.10)设置在纵向折叠板(8.11)上方并与纵向折叠板(8.11)连接，折叠板顶档(8.10)沿输送方向前低后高倾斜设置，折叠板顶档(8.10)较低的前端高出皮带(8.4)平面；所述纵向折叠机构后方设置有压平辊机构，所述压平辊机构包括压平辊(8.12)、支撑柱(8.13)、支撑架(8.14)和支撑弹簧(8.15)，所述压平辊(8.12)横跨二皮带输送机构，压平辊(8.12)两端通过支撑柱(8.13)支撑，支撑柱(8.13)安装在支撑架(8.14)上并可上下移动，支撑架(8.14)固定安装在折叠输送机架(8.1)两侧壁上，支撑弹簧(8.15)套装在支撑柱(8.13)上，支撑弹簧(8.15)下端连接支撑柱(8.13)，支撑弹簧(8.15)上端连接支撑架(8.14)。
9.如权利要求1所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述机器视觉检测系统包括下光源反射集成箱(18)、平面透明玻璃面板(19)、宽镜头单反相机(21)和电脑主机，所述下光源反射集成箱(18)采用常规的不锈钢水槽作为箱体，平面透明玻璃面板(19)安装在下光源反射集成箱(18)顶部作为检测平台，下光源反射集成箱(18)内装有发光光源(20)，发光光源(20)向下照光,在发光光源(20)照射方向设有反射镜,发光光源(20)发出的光通过反射镜反射至上方的平面透明玻璃面板(19)上；宽镜头单反相机(21)装在箱体底部，宽镜头单反相机(21)的输出端与电脑主机连接，通过电脑主机内预装的专用软件控制。
10.如权利要求1所述的湿巾机器人包装机，其特征在于:所述包装机(9)采用下行式裹包热合分切包装机(9)，其具有塑料膜卷筒下行放卷部分、中缝塑料膜热合导向板、中缝热合滚轮，中缝停型平整轮、边缝热合上下电热棒、挤压空气轴、热合切断装置和成品出料输送装置部分。
【文档编号】B65B55/18GK204038019SQ201420382112
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】李金龙 申请人:李金龙