一种柔性贴标执行机构及包含其的贴标机的制作方法

1.本发明涉及包装领域，具体涉及一种柔性贴标执行机构及包含其的贴标机。


背景技术：

2.随着不干胶标签被应用到生产生活中的许多领域，贴标设备也在发生着日新月异的进步，机器人等先进设备和技术被引入到贴标过程中，使用机械手进行贴标时，大多是以开环系统工作，贴标机构与被贴物表面为硬接触，常常产生贴标质量缺陷，不满足高精度贴标需求。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是贴标机构与被贴物表面为硬接触，目的在于提供一种柔性贴标执行机构及包含其的贴标机，解决了贴标质量不佳的问题。
4.本发明通过下述技术方案实现：
5.一种柔性贴标执行机构，包括：
6.连接件；
7.柔性吸具组件，设定所述连接件位于所述柔性吸具组件的上方，所述柔性吸具组件与所述连接件的下端连接；
8.所述柔性吸具组件包括：
9.吸具基体，其内部设置空腔，且其中一个侧面设置有多个与所述空腔连通的第一气孔；
10.柔性吸头，其与所述吸具基体的一个侧面连接，且所述吸具基体上设置有多个贯穿的与所述第一气孔同轴的第二气孔；
11.气路接头，其设置在所述吸具基体的外侧面，且连通所述空腔与真空源；
12.其中，待贴标签经负压吸附在所述柔性吸头上。
13.优选地，所述柔性吸头为柔性材质。
14.具体地，所述连接件包括：
15.连接板；
16.轴向柔性连接杆，其上端与所述连接板连接，所述轴向柔性连接杆的下端与所述柔性吸具组件连接。
17.优选地，所述轴向柔性连接杆为带有导向件的压缩弹簧或气缸，所述轴向柔性连接杆的受压形变方向与所述轴向柔性连接杆的中轴线平行。
18.作为一个实施例，所述连接件还包括：
19.压力传感器，其上端通过第一连接法兰组件与所述轴向柔性连接杆的下端连接；
20.定位连接杆，其上端通过第二连接法兰组件与所述压力传感器的下端连接，所述定位连接杆的下端与所述柔性吸具组件连接。
21.作为另一个实施例，所述连接件还包括：
22.快换组件，其设置在所述压力传感器与所述定位连接杆之间；
23.所述快换组件包括：
24.公盘，其上端与通过第三连接法兰组件与所述压力传感器的下端连接；
25.与所述公盘适配的母盘，其下端通过第二连接法兰组件与所述定位连接杆的上端连接。
26.进一步，所述连接件还包括轴向连接组件，其设置在所述定位连接杆与所述柔性吸具组件之间；
27.所述轴向连接组件包括：
28.万向节，其具有第一节和第二节，所述第一节的上端与所述定位连接杆的下端同轴固定连接，所述第二节的下端与所述吸具基体固定连接，所述第一节的下端和所述第二节的上端万向连接；
29.双向弹簧组件，所述双向弹簧组件的第一端与所述定位连接杆的侧面固定连接，所述双向弹簧的第二端与所述柔性吸具组件固定连接；
30.所述双向弹簧组件包括：
31.横向弹簧片，其第一端与所述定位连接杆固定连接，其主要弹性方向与所述万向节的第一节的芯轴轴线垂直。
32.竖向弹簧片，其第一端与所述横向弹簧片的第二端固定连接，其主要弹性方向与所述万向节的第二节的芯轴轴线垂直，所述竖向连接片的第二端与所述柔性吸具组件固定连接。
33.更进一步，所述执行机构还包括固定在所述连接件上端的视觉组件；
34.所述视觉组件包括：
35.环形光源，其通过连接架与所述连接件固定连接；
36.用于检测被贴物品的位姿的相机，其与所述连接架连接，且设置在所述环形光源的圆形位置。
37.具体地，所述第一连接法兰组件/所述第二连接法连组件/所述第三连接法兰组件包括：
38.法兰上件；
39.与所述法兰上件适配的法兰下件，所述法兰上件与所述法兰下件通过法兰螺栓连接。
40.一种贴标机，包含上述的一种柔性贴标执行机构。
41.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
42.本发明通过负压将待贴标签吸附在柔性吸头上，然后通过控制连接件将柔性吸头贴合至被贴物体表面，在柔性吸头的作用下实现贴标机构与被贴物表面的软接触。
附图说明
43.附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
44.图1是根据本发明所述的一种柔性贴标执行机构的结构示意图。
45.图2是根据本发明所述的双向弹簧组件的结构示意图。
46.图3是根据本发明所述的柔性吸具组件的结构示意图。
47.图4是根据本发明所述的柔性吸具组件的爆炸图。
48.附图标记：1
‑
连接板，2
‑
视觉组件，3
‑
轴向柔性连接杆，4
‑
第一连接法兰组件，5
‑
压力传感器，6
‑
第三连接法兰组件，7
‑
快换组件，8
‑
第二连接法兰组件，9
‑
定位连接杆，10
‑
双向弹簧组件，(10)1
‑
横向弹簧片，(10)2
‑
竖向弹簧片，11
‑
万向节，12
‑
柔性吸具组件，(12)1
‑
吸具基体，(12)2
‑
柔性吸头，(12)3
‑
气路接头。
具体实施方式
49.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。
50.另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
51.在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
52.实施例一
53.一种柔性贴标执行机构，包括连接件和柔性吸具组件12，设定连接件位于柔性吸具组件12的上方，柔性吸具组件12与连接件的下端连接；
54.本实施例中通过设置柔性吸具组件12，实现贴标机构与被贴物表面的软接触，而在实际的使用中，通过将连接件的上端与生产线中的机械手连接，实现对柔性贴标执行机构的控制。
55.柔性吸具组件12包括吸具基体(12)1、柔性吸头(12)2和气路接头(12)3。
56.吸具基体(12)1内部设置空腔，且其中一个侧面设置有多个与空腔连通的第一气孔；
57.设置吸具基体(12)1具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相对设置，在吸具基体(12)1的内部设置一个空腔，并在第一侧面上设置多个与空腔连通的第一气孔。
58.柔性吸头(12)2具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面相对设置，在柔性吸头(12)2内设置连通第一侧面和第二侧面的第二气孔，在进行连接时，将柔性吸头(12)2的第二侧面与吸具基体(12)1的第一侧面贴合，并固定连接。
59.因此，需要保证第一气孔和第二气孔对应设置。
60.气路接头(12)3设置在吸具基体(12)1的第二侧面，且连通空腔与真空源；
61.将气路接头(12)3设置在吸具基体(12)1的第二侧面，然后将其与吸具基体(12)1内的空腔连通，通过真空源泵出空气，使得空气在柔性吸具组件12的流向为：第二气孔
→
第一气孔
→
空腔
→
气路接头(12)3
→
真空源。
62.待贴标签经负压吸附在柔性吸头(12)2上。
63.将待贴标签放置在柔性吸头(12)2的第一侧面，因为气流的作用，实现将待贴标签吸附在柔性吸头(12)2上的功能。
64.然后通过连接件将柔性吸头(12)2移动至被贴物的表面，实现将待贴标签进行粘接的功能。
65.为了实现软接触，将柔性吸头(12)2设置为柔性材质，例如：橡胶等。
66.实施例二
67.本实施例中，提供一种柔性贴标执行机构，包括连接件和柔性吸具组件12，连接件包括连接板1和轴向柔性连接杆3；
68.轴向柔性连接杆3上端与连接板1连接，轴向柔性连接杆3的下端与柔性吸具组件12连接。
69.连接板1上设置有与机械手连接的接口，且在连接板1与柔性吸具组件12之间设置一个轴向柔性连接杆3，轴向柔性连接杆3为带有导向件的压缩弹簧或气缸。
70.轴向柔性连接杆3的受压形变方向与轴向柔性连接杆3的中轴线平行。
71.在进行待贴标签的粘贴时，如果出现连接板1下移距离多大，可能出现因压力过大而损坏被贴物，轴向柔性连接杆3具备一定的弹性，从而使得在压力过大时，压缩弹簧或气缸被压缩，避免损坏被贴物。
72.实施例三
73.本实施例中，提供一种柔性贴标执行机构，包括连接件和柔性吸具组件12，连接件包括连接板1、轴向柔性连接杆3、压力传感器5和定位连接杆9；
74.压力传感器5上端通过第一连接法兰组件4与轴向柔性连接杆3的下端连接，定位连接杆9的上端通过第二连接法兰组件8与压力传感器5的下端连接，定位连接杆9的下端与柔性吸具组件12连接。
75.本实施例相对与实施例二，在连接件内增设一个压力传感器5，可提供压力反馈，避免因连接板1下移行程过大而损坏被物物体。
76.压力传感器5的选用本领域技术人员可以根据需求进行调整，不需要进行特别的说明。
77.实施例四
78.本实施例中，提供一种柔性贴标执行机构，包括连接件和柔性吸具组件12，连接件包括连接板1、轴向柔性连接杆3、压力传感器5、定位连接杆9和快换组件7，快换组件7设置在压力传感器5与定位连接杆9之间，快换组件7包括公盘和与公盘适配的母盘。
79.公盘的上端与通过第三连接法兰组件6与压力传感器5的下端连接；
80.母盘的下端通过第二连接法兰组件8与定位连接杆9的上端连接。
81.通过设置快换组件7，可以实现针对不同的柔性吸具组件12的快速更换，从而使得本贴标执行机构可以根据需求设定为多种型号。
82.在需要进行更换时，将公盘与母盘分离，然后更换新的柔性吸具组件12即可，因此本实施例中包括一个公盘，以及n个母盘，同时还有n个不同尺寸的与母盘连接的定位连接杆9和柔性吸具组件12。
83.公盘母盘组成的快拆结构本领域的技术人员可以根据其工作经验进行选择。
84.可以为现阶段常见的快换接头，实现快速连接和快速分离，以及气路的快速接通。
85.同时，因为设置了多个不同的型号的柔性吸具组件12，为了实现对柔性吸具组件12的收纳，将定位连接杆9设置成为上大下小的倒锥形结构，侧面设置凸台，并在柔性吸具组件12的收纳架上设置应的收纳装置，通过锥形结构实现轴向定位，侧面凸台实现周向定位，并通过收纳装置进行收纳。
86.实施例五
87.本实施例中，提供一种柔性贴标执行机构，包括连接件和柔性吸具组件12，连接件包括连接板1、轴向柔性连接杆3、压力传感器5、定位连接杆9、快换组件7和轴向连接组件。
88.轴向连接组件设置在定位连接杆9与柔性吸具组件12之间，轴向连接组件包括万向节11和双向弹簧组件10。
89.万向节11具有第一节和第二节，第一节的上端与定位连接杆9的下端同轴固定连接，第二节的下端与吸具基体(12)1固定连接，第一节的下端和第二节的上端万向连接；
90.通过万向节11实现连接件与柔性吸具组件12的连接，使得柔性吸具组件12可以以连接件的下端为固定点进行转动。
91.为了避免柔性吸具组件12无法固定而导致无法进行待贴标签的吸附，通过双向弹簧组件10实现对万向节11的固定，同时又使其具备一定的弹性。
92.双向弹簧组件10的第一端与定位连接杆9固定连接，双向弹簧的第二端与柔性吸具组件12固定连接，双向弹簧组件10包括横向弹簧片(10)1和竖向弹簧片(10)2。
93.横向弹簧片(10)1的第一端与定位连接杆9固定连接，其主要弹性方向与万向节11的第一节的芯轴线垂直；
94.可以通过螺钉在安装时调整横向弹簧片(10)1和竖向弹簧片(10)2的姿态，调整后拧紧锁死不会转动。
95.横向弹簧片(10)1的主要弹性方向与万向节11的第一节的芯轴垂直，从而使得横向弹性片(10)1以其第一端为转动圆心，横向弹簧片(10)1可以在第一平面转动，从而使得柔性吸具组件12可以在平行于定位连接杆11的中轴线的平面进行转动。
96.第一平面为定位连接杆9的中轴线和横向弹簧片(10)1的中线所在的平面，即第一平面与横向向弹簧片(10)1呈十字交叉。
97.竖向弹簧片(10)2的第一端与横向弹簧片(10)1的第二端固定连接，其转动平面与第一节的芯轴线平行。
98.通过竖向弹簧片(10)2连接横向弹簧片(10)1和柔性吸具组件12，使得当横向弹簧片(10)1在第一平面产生形变时，仍然能够保证柔性吸具组件12的稳定性。
99.因为竖向弹簧片(10)2具备一定的弹性，从而使得当柔性吸具组件12在第二平面进行转动时，竖向弹簧片(10)2可以在第二平面进行弹性形变，可以起到一定的缓冲作用，也有利于适应物体表面形状变化。
100.第二平面为竖向弹簧片(10)2的中线所在的平面，且竖向弹簧片(10)2与第二平面垂直设置，即第二平面与竖向弹簧片(10)2呈十字交叉。
101.横向弹簧片(10)1和竖向弹簧片(10)2均具备一定的弹性，可以起到减震缓冲的目的。
102.实施例六
103.本实施例中，执行机构还包括固定在连接件上端的视觉组件2；
104.视觉组件2包括环形光源和相机，环形光源通过连接架与连接件固定连接，相机用于检测被贴物品的位姿，相机与连接架连接，且设置在环形光源的圆心位置。
105.通过相机对被贴物品的位置和姿态进行检测，从而可以调节机械臂的角度和移动距离，实现较好的粘贴。
106.相机通过视觉图像算法进行确定，本领域技术人员能够理解并实施，不在进行赘述。
107.实施例七
108.第一连接法兰组件4/第二连接法连组件/第三连接法兰组件6包括法兰上件和与法兰上件适配的法兰下件，法兰上件与法兰下件通过法兰螺栓连接。
109.通过法兰上件和法兰下件，可以实现连接与拆卸，便于对连接件进行维修。
110.实施例八
111.本实施例提供一种贴标机，包含上述的一种柔性贴标执行机构。
112.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
113.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
114.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。