一种利用机器人和视觉技术精确贴附辅料的设备的制作方法

本实用新型涉及精密机械技术领域，具体涉及贴标设备。

背景技术：

辅料，包括各种标签、Mylar、泡棉。所述辅料附于辅料废纸上，使用时，人工将辅料从所述辅料废纸上剥离，再将辅料贴附于物料上，不仅效率低，而且，贴附的质量差。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题：提高辅料贴附的效率和质量。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种利用机器人和视觉技术精确贴附辅料的设备，包括托盘、供料机构、移载机构，托盘位于供料机构的旁侧，移载机构位于供料机构的旁侧，所述设备设有一机器人，托盘、供料机构、移载机构位于机器人执行末端的运动范围内；所述机器人执行末端设有能够获取并释放物料、辅料的上料机构，所述上料机构设有第一视觉系统。

上述技术方案中，以机器人执行末端最大伸长量为执行半径，以该执行半径所勾勒的圆即是机器人执行末端的运动范围。机器人执行末端的运动范围即是上料机构的运动范围，托盘、供料机构、移载机构位于该运动范围内。

按上述技术方案，首先，利用机器人将托盘上的物料输送至移载机构上；其次，利用机器人将供料机构上的辅料贴附于所述物料上；具体地，在第一视觉系统对供料机构上的辅料进行拍摄定位后，所述上料机构下降获取辅料，在第一视觉系统对移载机构上的物料进行拍摄定位后，所述上料机构下降释放辅料，将所述辅料贴附在物料上；最后，由移载机构运送物料。

所述上料机构包括物料吸附系统和辅料吸附系统。所述物料吸附系统包括安装在机器人上的吸料气缸和安装在吸料气缸上的吸料机构，所述吸料机构设有吸附物料的吸盘。所述辅料吸附系统包括安装在机器人上的吸头升降气缸和安装在吸头升降气缸上的吸头，所述吸头用于吸附辅料。

本实用新型所述设备能够准确地完成不同规格辅料的全自动贴附，节省人工与时间；本实用新型所述设备能够同时兼容多种型号的产品，提高了设备的使用效率和生产效率；本实用新型所述设备能够自由移动，自由添加，自由组合率高，利用率高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为机器人10与托盘20的组合结构示意图；

图2为图1中B处放大图；

图3为供料机构40的示意图；

图4为图3中压标装置80的示意图；

图5为图3中压标装置80隐藏后的示意图；

图6为图5中剥料系统72的示意图；

图7为移载机构30的示意图；

图8为图7中从上方观察移载机构30所得的示意图。

图中符号说明：

10、机器人；

20、托盘；

30、移载机构；31、基板；32、工装板；33、移载气缸；

40、供料机构；

50、上料机构；51、第一视觉系统；52、吸料气缸；53、吸料机构； 54、吸盘；55、吸头升降气缸；56、吸头；

60、第二视觉系统；

70、剥离装置；71、放料系统；711、料盘；712、过渡轮；

72、剥料系统；721、剥料板；722、接料台；723、压板；726、检测光纤；

73、收料系统；731、过渡杆；732、收料电机；733、收料滚筒；734、押杆；

74、牵引系统；741、牵引电机；742、主动齿轮；743、从动齿轮；744、拨动片；

80、压标装置；

81、压块；

83、垂直气缸；

84、平移气缸；841、平移气缸活塞杆；

851、下硅胶；852、上硅胶；

A、辅料。

具体实施方式

一种利用机器人和视觉技术精确贴附辅料的设备，包括机器人10、托盘20、供料机构40、移载机构30。

如图1，所述机器人10执行末端设有能够获取并释放物料、辅料的上料机构50，所述上料机构设有第一视觉系统51。托盘20、供料机构40、移载机构30位于机器人执行末端的运动范围内。

如图2，所述上料机构50包括物料吸附系统和辅料吸附系统，所述物料吸附系统和辅料吸附系统安装在机器人执行末端。

所述物料吸附系统包括安装在机器人10上的吸料气缸52和安装在吸料气缸上的吸料机构53，所述吸料机构设有吸附物料的吸盘54。

所述辅料吸附系统包括安装在机器人上的吸头升降气缸55和安装在吸头升降气缸上的吸头56，所述吸头用于吸附辅料。

如图3，所述供料机构40包括剥离装置70和压标装置80，压标装置位于剥离装置的旁侧。

结合图5、图6，所述剥离装置70包括放料系统71、剥料系统72、牵引系统74和收料系统73。

所述放料系统71包括料盘711和若干过渡轮712，附着在辅料废纸上的辅料卷绕在料盘上，经若干过渡轮后向所述剥料系统72供给。

所述剥料系统72设有剥料板721和接料台722，接料台位于剥料板的前方，剥料板和接料台之间具有间隙，所述放料系统71位于剥料系统72 上方的后侧，牵引系统74和收料系统73位于剥料系统下方的后侧。

所述剥料板721上设有压板723，压板与剥料板之间具有间隙。

所述接料台722上设有检测光纤726，所述检测光纤与收料系统73、牵引系统74电连接。

所述牵引系统74包括牵引电机741、被所述牵引电机驱动的一对齿轮。所述一对齿轮包括主动齿轮742和从动齿轮743，从动齿轮的齿轮轴配合在装置机架的条形槽中，从动齿轮743的齿轮轴与拨动片744连接。

其中，所述牵引电机741与检测光纤726电连接。

所述收料系统73包括过渡杆731和由收料电机732驱动的收料滚筒 733。所述收料滚筒733上设有押杆734，所述收料电机32与检测光纤26 电连接。初次收集辅料废纸时，人工拨动拨动片744，使一对齿轮的从动齿轮743和主动齿轮742分离，将被剥离过后的辅料废纸穿过一对齿轮的中部后，复位拨动片744，使一对齿轮啮合，将被剥离过后的辅料废纸绕过所述过渡杆714，收料滚筒733上的押杆734将辅料废纸的端部压紧在收料滚筒733上。

结合图3、图4，所述压标装置80包括压块81、用于驱动所述压块下行的下压驱动组件。

所述下压驱动组件包括垂直气缸83和平移气缸84，所述压块81与平移气缸的活塞杆连接，平移气缸的缸体与垂直气缸的活塞杆连接，垂直气缸的缸体固定设置在压标机构的机架上。

所述接料台722上镶嵌有下硅胶851，压块81的底面上设有上硅胶 852。

结合图7、图8，所述移载机构30包括滑动配合在基板31上的工装板 32、安装在所述基板上且与所述工装板连接的移载气缸33；机器人10将托盘20上的物料输送至移载机构的工装板，在移载气缸的驱动下，所述工装板输送物料。

移载机构30的基板31底部设有第二视觉系统60，第二视觉系统设有摄像的镜头，该镜头向上设置，基板上开设与所述镜头上下对应的豁口。所述上料机构50获取辅料后，首先来到第二视觉系统60处，由第二视觉系统对辅料进行校准定位，之后，来到工装板32的上方，在第一视觉系统 51对工装板上的物料进行拍摄定位后，所述上料机构50下降释放辅料，所述辅料贴附在物料上。上述第二视觉系统60的作用在于：对上料机构获取辅料的位置进行矫正。按原设计，在第一视觉系统51对供料机构40上的辅料进行拍摄定位后，所述上料机构下降获取辅料，之后，机器人将辅料移送至物料的上方，在第一视觉系统对工装板32上的物料进行拍摄定位后，所述上料机构50下降释放辅料，将所述辅料贴附在物料上。如果上料机构上的辅料本身与上料机构之间的位置存在偏差，那么，该辅料贴附在物料上也会产生位置偏差。为了消除这种位置偏差，在上料机构获取辅料后、辅料贴附至物料上之前，第二视觉系统对上料机构上的辅料进行一次校准定位，使机器人控制系统知晓辅料在上料机构上的位置偏差量，待上料机构将辅料贴附在物料上时，机器人控制系统通过调整上料机构的位移量而消除辅料在上料机构上的位置偏差量，进而保证辅料准确地贴附在物料相应位置上。

实际操作中，人工将辅料(附着在辅料废纸上)安装在料盘711上，辅料经过若干过渡轮712到压板723和剥料板721的中间，辅料的前端抵压在接料台722上，辅料废纸进入剥料板721和接料台722之间的间隙。牵引电机741驱动一对齿轮传动，一对齿轮拉动所述辅料废纸，将辅料剥离到接料台722上。剥离过后的辅料废纸进入并穿过一对齿轮的中部。在牵引电机741运作的同时，收料电机732驱动收料滚筒733旋转，由一对齿轮中部穿出的辅料废纸经过渡杆731后，卷绕在所述收料滚筒733上。检测光纤726检测到辅料后，牵引电机741和收料电机732停止转动，待辅料被取走后再进行下次辅料剥离。

所述接料台722上的辅料，由压标装置80进行压平。初始，压标装置 80的垂直气缸83和平移气缸84均处于伸出状态，压块81与接料台722 之间具有间隙，该间隙能够防止长辅料被剥离时变形、翘起。所述压标装置80工作时，垂直气缸83收缩，驱动平移气缸84和压块81下行，压块对接料台722上的辅料进行压平。之后，垂直气缸83复位到伸出状态，所述压块81和平移气缸84亦随之上升复位。之后，平移气缸84收缩，机器人10执行末端的上料机构50从接料台722上取走辅料，具体地，在吸头升降气缸55的驱动下，吸头56从接料台722上吸附辅料。

在所述上料机构50从接料台722上取走辅料之前，上料机构的吸盘 54，在吸料气缸52的驱动下，从托盘20上吸取物料，并将物料移送至移载机构30的工装板32上。

所述上料机构50获取辅料后，首先来到第二视觉系统60处，由第二视觉系统对辅料进行校准定位，之后，来到工装板32处，在第一视觉系统 51对工装板32上的物料进行拍摄定位后，所述上料机构50下降释放辅料，所述辅料贴附在物料上。

移载气缸33驱动工装板32移动，工装板上的物料得到传送。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。