一种小包装物料震动整理铺平系统的制作方法

1.本发明涉及食品包装技术领域，具体涉及是一种小包装物料震动整理铺平系统。


背景技术：

2.在袋装食品包装加工中，需要对袋装食品进行摆盘分装，使其排列整齐后连同托盘一并输送至下一加工工序中，特别是针对一些对朝向有严格包装要求的产品，需要产品预先设定好朝向，才能进行摆盘分装，当产品杂乱放置需要翻面时，则通常需要人工进行操作，这大大增加了生产成本，且工作效率不高。


技术实现要素：

3.本发明针对以上问题，提供一种小包装物料震动整理铺平系统。
4.采用的技术方案是，一种小包装物料震动整理铺平系统包括皮带伸缩装置和震动整理铺平单元，皮带伸缩装置将待分装原料输送至震动整理铺平单元，震动整理铺平单元对待分装原料进行摆盘分装；震动整理铺平单元包括供电模块、控制模块、图像采集模块和执行模块，供电模块对控制模块、图像采集模块和执行模块进行供电；图像采集模块采集从皮带伸缩装置输送来的原料图像，并传递至控制模块；控制模块对图像采集模块采集的图像信息进行处理，并控制执行模块进行批量分装。
5.可选的，执行模块包括机架、机械手部件和震动部件，机械手部件安装在机架内，且机械手部件能对震动部件上的待分装原料进行抓取，震动部件位于机械手部件下方，且震动部件能将待分装原料翻面。
6.进一步的，机械手部件包括机械手、机械手调节座和机械手支撑座，机械手支撑座与机架顶盖的底面连接，机械手通过机械手调节座与机械手支撑座连接。
7.可选的，震动部件包括震动支架、柔性震动台和柔性震动盘，柔性震动台位于震动支架上，柔性震动盘放置于柔性震动台上。
8.可选的，图像采集模块包括光源调节架、光源和工业相机，光源调节架设于机架上，光源和工业相机均设于光源调节架上，光源的出光口朝向柔性震动盘，工业相机的图像采集口朝向柔性震动盘。
9.可选的，工业相机采集柔性震动盘中待分装原料时，光源提供光照，工业相机采集图像信息后传递至控制模块。
10.进一步的，控制模块包括控制柜和控制屏，控制柜设于顶盖上，控制屏设于机架上。
11.可选的，控制柜内设置有控制主机和控制器，控制主机为研华aimb-b2000，控制器为海康mv-levd-125-4-sy。
12.进一步的，供电模块包括配电柜，配电柜设于顶盖上。
13.可选的，柔性震动盘两侧分别设置有托盘架，托盘架包括第一托盘架和第二托盘架，第一托盘架和第二托盘架上均设置有托盘和托盘固定机构，托盘固定机构包括第一挡
块和第二挡块，且第一挡块和第二挡块将托盘夹持在其间，第一挡块和第二挡块上设置有安装槽，且通过贯穿安装槽并插入托盘架的固定螺栓与托盘架连接。
14.本发明的有益效果至少包括以下之一；1、通过设置包括供电模块、控制模块、图像采集模块和执行模块的震动整理铺平单元，其中图像采集模块对皮带伸缩装置输入的待分装原料进行图像采集，并经由控制模块进行判断和控制，通过执行模块进行批量分装，大幅的提高了整体的工作效率。
15.2、采用带有伸缩功能的皮带伸缩装置，使得在进行摆盘分装工序时，能够进行工作模式的切换，实现皮带对不同位置的批量物料进行直接输送，避免了设置多条生产线，大幅度降低了生产成本。
附图说明
16.图1为一种小包装物料震动整理铺平系统结构示意图；图2为一种小包装物料震动整理铺平系统另一视角的结构示意图；图3为柔性震动盘结构示意图；图4为皮带伸缩装置结构示意图；图5为皮带伸缩装置另一视角结构示意图；图6为皮带伸缩装置底部结构示意图；图7为皮带伸缩装置内部结构示意图图；图中标记为：1为机架、 2为皮带伸缩装置、3为控制柜、4为配电柜、5为机械手支撑座、6为控制屏、7为机械手调节座、8为机械手、9为工业相机、10为光源调节架、11为光源、12为放料斗、13为柔性震动台、14为震动支架、15为柔性震动盘、16为第一托盘架、17为第二托盘架、18为托盘、19为第一挡块、20为第二挡块、21为固定螺栓、22为安装槽、30为伸缩装置支架、31为伸缩装置底板、32为丝杆电机、33为丝杆、34为丝杆螺母、35为第一活动支座、36为第二活动支座、37为侧板、38为通槽、39为电机、40为伸缩皮带、41为连接板、42为第一移动辊、43为丝杆支座、44为拖链、45为第一被动辊、46为第二被动辊、47为第二移动辊、48为张紧辊、49为第三被动辊、50为主动辊、51为第四被动辊、52为拖链支架。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，术语
ꢀ“
上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，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发明中的具体含义。
19.如图1至图7所示，一种小包装物料震动整理铺平系统包括皮带伸缩装置2和震动整理铺平单元，皮带伸缩装置2将待分装原料输送至震动整理铺平单元，震动整理铺平单元对待分装原料进行摆盘分装；震动整理铺平单元包括供电模块、控制模块、图像采集模块和执行模块，供电模块对控制模块、图像采集模块和执行模块进行供电；图像采集模块采集从皮带伸缩装置2输送来的原料图像，并传递至控制模块；控制模块对图像采集模块采集的图像信息进行处理，并控制执行模块进行批量分装。
20.这样设计的目的在于，通过设置包括供电模块、控制模块、图像采集模块和执行模块的震动整理铺平单元，其中图像采集模块对皮带伸缩装置输入的待分装原料进行图像采集，并经由控制模块进行判断和控制，通过执行模块进行批量分装，大幅的提高了整体的工作效率，采用带有伸缩功能的皮带伸缩装置，使得在进行摆盘分装工序时，能够进行工作模式的切换，实现皮带对不同位置的批量物料进行直接输送，避免了设置多条生产线，大幅度降低了生产成本。
21.本实施例中，执行模块包括机架1、机械手部件和震动部件，机械手部件安装在机架1内，且机械手部件能对震动部件上的待分装原料进行抓取，震动部件位于机械手部件下方，且震动部件能将待分装原料翻面，机械手部件包括机械手8、机械手调节座7和机械手支撑座5，机械手支撑座5与机架1顶盖的底面连接，机械手8通过机械手调节座7与机械手支撑座5连接，震动部件包括震动支架14、柔性震动台13和柔性震动盘15，柔性震动台13位于震动支架14上，柔性震动盘15放置于柔性震动台13上，图像采集模块包括光源调节架10、光源11和工业相机9，光源调节架10设于机架1上，光源11和工业相机9均设于光源调节架10上，光源11的出光口朝向柔性震动盘15，工业相机9的图像采集口朝向柔性震动盘15，工业相机9采集柔性震动盘15中待分装原料时，光源11提供光照，工业相机9采集图像信息后传递至控制模块，控制模块包括控制柜3和控制屏6，控制柜3设于顶盖上，控制屏6设于机架1上，控制柜3内设置有控制主机和控制器，控制主机为研华aimb-b2000，控制器为海康mv-levd-125-4-sy。
22.在实际使用中，工业相机采集的待分装原料在柔性震动盘上的图像信息，同时，控制模块通过机器人深度学习算法，将工业相机采集的图像信息与数据库中标准的图像信息进行对比，如图像信息中色彩的集中度或者图像信息中物品边缘与柔性震动盘法线的夹角等，对满足对数据库中标准的图像信息区域，通过控制机械手调节座，基于物品的x、y、z坐标进行抓取，使其移动至托盘中，对不满足数据库中标准的图像信息区域，通过控制柔性震动台使其发生震动，基于频率震动的拟合技术，震动响应时间为几ms，震动持续100～1000ms即可安全震动分散，使得待分装原料进行翻面或者位置移动，然后工业相机再次采集待分装原料在柔性震动盘上的图像信息，重复以上步骤，直至柔性震动盘上的待分装原料全部符合数据库中标准的图像信息并完成批量分装。
23.需要指出的是，在重复上述过程中，柔性震动台的振幅和振动方式均可调，温和的对待分装原料进行翻面或者唯一，待分装原料无需循环往复输送，大幅度降低了其表面损伤率。
24.再则，通常情况下，除了位于柔性震动盘上方光源调节架上搭配的光源进行补光外，在柔性震动台内还集成有背光结构，而柔性震动盘通常采用的是透光结构，便于背光穿过，大幅度提高了图像信息采集准确率。
25.同时，本实施例中，采用的是三轴控制的机械手，并搭建了机械手运动模型，利用算法结构调整控制参数，实现机械手运动路径规划。
26.并且，本实施例中，采用的是吸附的方式进行待分装原料的抓取，即在机架顶盖上设置有储气罐、气泵等结构，在机械手的端部设置有气嘴，待机械手移动至目标位置后，气嘴产生吸附，将待分装原料吸附起来，并经由机械手控制移动至托盘上。
27.还需要指出的是，本实施例中主要应用场景为包装后的小袋装食品的批量分装，如小袋的牛肉干、小袋的牛筋等等，即产品拥有较为一致的外部包装结构，且具有供吸附的区域，本领域技术人员在生产其他产品时，能够根据需要对机械手进行改进，更换合适的抓取部。
28.本实施例中，控制柜内设置有控制主机和控制器，控制主机为研华aimb-b2000，控制器为海康mv-levd-125-4-sy，供电模块包括配电柜，所述配电柜设于顶盖上。
29.本实施例中，柔性震动盘15两侧分别设置有托盘架，托盘架包括第一托盘架16和第二托盘架17，第一托盘架16和第二托盘架17上均设置有托盘18和托盘固定机构，托盘固定机构包括第一挡块19和第二挡块20，且第一挡块19和第二挡块20将托盘18夹持在其间，第一挡块19和第二挡块20上设置有安装槽22，且通过贯穿安装槽22并插入托盘架的固定螺栓21与托盘架连接。
30.这样设计的目的在于，通过设置在柔性震动盘两侧的托盘、托盘架等结构，使得在进行批量分装时，同一批次能够对两种不同样式的待分装原料进行批量分装，不同类型的原料放置在不同托盘上。
31.再则，通过设置的第一挡块、第二挡块能够对托盘进行必要的夹持，使其不易发生位移，并且能够随着托盘架移动。
32.本实施例中，还提供了一种皮带伸缩装置2的具体结构，其中皮带伸缩装置2包括伸缩装置支架30、伸缩装置底板31、伸缩装置工作部、伸缩皮带40和伸缩装置伸缩部，伸缩装置底板31设于伸缩装置支架30上，伸缩装置工作部和伸缩装置伸缩部均安装于伸缩装置底板31上，且伸缩装置工作部能带动伸缩皮带40转动，伸缩装置伸缩部能带动伸缩皮带40伸缩。
33.这样设计的目的在于，通过设置由伸缩装置支架、伸缩装置底板、伸缩装置工作部、伸缩皮带和伸缩装置伸缩部组成的皮带伸缩装置，其中伸缩装置支架和伸缩装置底板提供必要的支撑，伸缩装置工作部能够带动伸缩皮带完成物料输送功能，伸缩装置伸缩部能够延长或缩短伸缩皮带的输送区间，使得其能够胜任多种工作场景中，采用带有伸缩功能的皮带伸缩装置，使得在进行摆盘分装工序时，能够进行工作模式的切换，实现皮带对不同位置的批量物料进行直接输送，避免了设置多条生产线，大幅度降低了生产成本。
34.本实施例中，公开了伸缩装置工作部的具体组成，其中伸缩装置工作部包括两片对称设置的侧板37、主动辊50、张紧辊48和被动辊组，侧板37上开设有通槽38，侧板37底部与伸缩装置底板31连接，主动辊50、张紧辊48和被动辊组均位于两片对称设置的侧板37间，主动辊50由设于侧板37一侧的电机39带动工作。
35.在实际使用中，侧板为整个伸缩装置工作部提供必要的框架结构，通常清理的侧板由金属材料制得，主动辊、张紧辊和被动辊组的辊体部分均位于两侧板内，其端部则从侧板穿出，通过固定部件进行限位。
36.同时，电机带动主动辊进行转动，由于伸缩皮带是从主动辊经过，且配合被动辊组，使得其能够带动伸缩皮带一同转动，通常情况下，针对张紧辊一般将其端部设置在侧板上开设的张紧槽内，通过水平平移的方式来调节整个伸缩皮带的松紧，针对张紧辊如何实现调节伸缩皮带松紧部分，其实质为现有技术，此处仅仅使用了该技术，本领域技术人员在实施时，能够自行完成组装，此处不再赘述。
37.本实施例中，公开了伸缩装置伸缩部的具体组成，其中伸缩装置伸缩部包括两片对称设置的连接板41、第一移动辊42、第二移动辊47和丝杆33，连接板41位于侧板37远离主动辊50、张紧辊48和被动辊组的一侧，第一移动辊42两端分别与两片连接板41连接，且沿伸缩皮带40输送方向第一移动辊42位于皮带伸缩装置2前端，第二移动辊47两端从通槽38穿出，并分别与两片连接板41连接，丝杆33能带动连接板41移动，丝杆33设于伸缩装置底板31下部，且丝杆33一端与同样设于伸缩装置底板31下部的丝杆电机32的动力输出端连接，丝杆33另一端与丝杆支座43连接，丝杆33上设置有丝杆螺母34，且丝杆螺母34能在丝杆33上移动，丝杆螺母34通过第二活动支座36与连接板41连接，丝杆支座43通过第一活动支座35与侧板37连接。
38.这样设计的目的在于，侧板为整个伸缩装置伸缩部提供必要的框架结构，通常清理的侧板由金属材料制得，其通常设置在两片侧板的外侧，同时在需要进行延伸时，丝杆电机带动丝杆旋转，使得丝杆螺母朝向丝杆电机的方向进行移动，由于丝杆螺母通过第二活动支座与连接板连接的，其会带动连接板朝向丝杆电机的方向进行移动，从而使得整个皮带伸缩装置延伸，反之操作则可以将已经延伸的皮带伸缩装置进行收缩。
39.同时需要指出的是，在具体实施时，通常为了便于连接板的固定，通常在侧板朝向连接板的一面设置滑块，同时在连接板朝向侧板的一面设置与滑块相适配的滑轨，这样滑块即起到支撑连接板的作用，同时也使得整个伸缩过程更加平稳。
40.再则，设置的第一移动辊和第二移动辊，在整个皮带伸缩装置进行伸缩时，第一移动辊和第二移动辊对伸缩皮带起到引导的作用，第二移动辊在移动时，其延长的部分将补充在第一被动辊和第二被动辊所在伸缩皮带处。
41.本实施例中，被动辊组包括第一被动辊45、第二被动辊46、第三被动辊49和第四被动辊51，第一被动辊45靠近第一活动支座35，第二被动辊46位于第一被动辊45上方，且与第一移动辊42位于同一水平面，第三被动辊49和第四被动辊51位于主动辊50两侧，伸缩皮带40依次从第一被动辊45、第二被动辊46、第一移动辊42、第四被动辊51、主动辊50、第三被动辊49、第二移动辊47和张紧辊48经过后，再回到第一被动辊45。
42.本实施例中，连接板41一侧设置有拖链44，且拖链44通过拖链支架52与连接板41连接，通过设置的拖链能够实现管线配合着伸缩，对管线起到保护的作用。
43.最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。