一种全自动外包装定制标识加工系统的制作方法

1.本实用新型涉及包装盒生产线领域，具体是一种全自动外包装定制标识加工系统。


背景技术：

2.在许多产品的生产加工中，都需要在包装盒或者产品表面显眼位置对其进行特定的标识加工，用于突出品牌识别效果。现在这一工序主要通过独立配置的激光镭射打标设备完成，但是其操作加工还更多的依赖于人工配合，例如在各个环节物料传递中，以及工位之间的转移中，都需要人员配合，工人劳动强度大，危险系数高，无法形成连贯的高效的生产，对人工成本居高不下。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种全自动外包装定制标识加工系统，它实现自动连贯的上下料、打标、检测、装盖生产，生产高效，降低人工成本。
4.本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
5.一种全自动外包装定制标识加工系统，包括主体设备，所述主体设备的顶部安装有环形导轨机构，所述环形导轨机构上设有回转的治具板，所述主体设备上环绕环形导轨设有上料工位、下料工位、打码工位、检测工位、装配工位；
6.所述上料工位及下料工位相邻设置且设有第一机械手，所述打码工位设有激光打码机，所述检测工位设有基于视觉识别的检测装置，
7.所述装配工位上安装有水平延伸的直线导轨，所述直线导轨上直线滑动安装有搭载架，所述搭载架上设有具有升降行程的安装板，所述安装板底部设有负压吸附件，所述直线导轨与环形导轨机构相邻的一端位于环形导轨机构的上方。
8.所述直线导轨的外端设有与其上下对应的提料机构，所述提料机构包括直柱形筒壳，所述筒壳的内部安装有电推杆，所述电推杆的顶端设有与其伸缩配合的升降杆，所述升降杆的顶端固定有若干根用于支撑工件的支撑杆，所述筒壳的顶部设有两两相对的四个限位挡板，所述限位挡板竖直延伸，相对的两个所述限位挡板之间的最小距离与盒盖的宽度相适应。
9.所述搭载架上安装有竖直的第二气缸，所述第二气缸的底端设有与其上下伸缩配合的伸缩杆，所述伸缩杆的底端固定安装板，所述第二气缸的两端设有与搭载架固定安装的滑套，所述滑套内贯穿有光杆导轨，所述光杆导轨的底端与安装板固定连接。
10.所述主体设备的顶部端面安装有工作面，所述工作面下方安装环形导轨机构；所述环形导轨机构包括台板，所述台板固定安装在工作面的下方，所述台板上安装有回型轨道，所述回型轨道上配合有与其滑动连接的多个滑台，所述回型轨道的里侧设有与其等距配合的回型传动皮带，所述回型轨道的两端位置设有带轮，其中一个所述带轮通过电机驱动，所述回型传动皮带缠绕在带轮上，所述回型传动皮带上等距的设有与滑台对应数量的
定位块，所述定位块与滑台一一固定连接，所述治具板固定在滑台上，所述工作面上对应回型轨道设有回型孔，所述治具板贯穿回型孔暴露在工作面上方。
11.还包括移动料架；所述移动料架包括agv导引车，所述agv导引车的顶部搭载安装有托盘，所述托盘上设置与工件相适应的料槽，料槽呈矩阵分布。
12.所述第一机械手包括自下而上依次铰接的底座、第一臂杆、第二臂杆、第三臂杆、第四臂杆、抓手机构，所述抓手机构包括爪身，所述爪身上设有与其伸缩配合的第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆的外端设有第一爪头，所述第二伸缩杆的外端设有第二爪头，所述第一爪头和第二爪头的末端设有互相对称的限位块，所述限位块相向延伸凸起，所述限位块相对的里侧侧边上设有直角卡槽。
13.所述抓手机构上配套安装有用于实现手眼标定工业摄像机。
14.对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
15.本系统是一套自动化蓝牙耳机打标生产线，具有自动化程度高，打标检测筛选一体化的优点。对包装盒进行镭射激光打标及装盖的全过程无人自动化运转，多个工序技术可连贯性进行，电控上下料、传送、打码、检测和物料吸盘顶盖装配对待打码的产品实现全定制化、自动化的打码和验视操作。避免人工浪费、提高生产效率的同时还提高了打码检测的准确率。
附图说明
16.附图1是本实用新型的俯视图。
17.附图2是本实用新型的示意图。
18.附图3是本实用新型的装配工位组件的结构示意图。
19.附图4是本实用新型提料机构的内部结构示意图。
20.附图5是本实用新型装配工位的装配组件示意图。
21.附图6是本实用新型第一机械手的示意图。
22.附图7是本实用新型抓手机构示意图。
23.附图8是本实用新型环形导轨机构示意图。
24.附图中所示标号：
25.1、主体设备；2、工作面；3、环形导轨机构；4、回型轨道；5、回型传动皮带；6、滑台；7、定位块；8、治具板；9、台板；10、底座；11、第一臂杆；12、第二臂杆；13、第三臂杆；14、第四臂杆；15、抓手机构；16、爪身；17、第一爪头；18、第二爪头；19、限位块；20、直角卡槽；21、工业摄像机；22、agv导引车；23、移动料架；24、托盘；25、料槽；26、打码机；27、检测装置；28、支撑架；29、轨道架；30、直线导轨；31、搭载架；32、第二气缸；33、安装板；34、负压吸附件；35、滑套；36、光杆导轨；37、筒壳；38、电推杆；39、支撑杆；40、限位挡板；41、盒盖。
具体实施方式
26.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
27.下述实施例中所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。下述实施例中所涉及的实验方法，检测方法等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规实验方法，检测方法等。
28.实施例：一种全自动外包装定制标识加工系统
29.主体包括主体设备1以及与其配合上料的移动料架23；
30.所述主体设备1的顶部端面安装有工作面2，所述工作面2下方安装有环形导轨机构3；
31.所述环形导轨机构3包括台板9，所述台板9固定安装在工作面2的下方，所述台板9上安装有回型轨道4，所述回型轨道4上配合有与其滑动连接的6个滑台6，所述回型轨道4的里侧设有与其等距配合的回型传动皮带5，所述回型轨道4的两端位置设有带轮，其中一个所述带轮通过电机驱动，所述回型传动皮带5缠绕在带轮上，所述回型传动皮带上等距的设有与滑台6对应数量的定位块7，所述定位块7与滑台6一一固定连接，实现对滑台6的驱动和限位，使滑台6在回型传动皮带5的带动下等距的围绕回型轨道4回转输送。
32.所述滑台6上安装固定有治具板8，所述工作面2上对应回型轨道4设有回型孔，所述回型孔用于方便治具板8的底部支架贯穿，从而让位治具板8的回转行程，使得治具板8的顶部端面能够暴露在工作面2上方，对工件进行搭载并在各个工位之间进行传送。
33.所述工作面2上围绕环形导轨机构3分别设有上料工位、下料工位、打码工位、检测工位、装配工位；
34.所述上料工位及下料工位相邻设置且设有第一机械手，所述第一机械手采用带视觉导视的多轴机械臂结构。
35.通过机械手对上料工位和下料工位上的包装盒进行转移。在回型轨道4上对应上料工位和下料工位分别设有探头，用以识别滑台6是否位于该位点上。当滑台6移动到上料工位位点或下料工位位点的时候后，探头识别后反馈控制第一机械手执行对应的动作。在上料工位上为自台板9上抓取包装盒到移动料架23上，在下料工位上为自移动料架23抓取包装盒到台板9上。其中上料工位作为一个工作循环的起始端，工件到达上料工位后，围绕回型轨道4回转一圈后到达下料工位，完成一轮加工，并在下料工位下料后前移少许回到上料工位，准备新一轮的循环。
36.所述第一机械手包括自下而上依次铰接的底座10、第一臂杆11、第二臂杆12、第三臂杆13、第四臂杆14、抓手机构15。所述底座10竖直设置且与固定料架基于转动轴为竖直的转动安装，所述第一臂杆11的底端与底座10的顶部转动连接，所述第二臂杆12的底端与第一臂杆11的顶端转动连接，所述第二臂杆12的顶端与第三臂杆13的中部转动连接，所述第三臂杆13的顶端与第四臂杆14的中部转动连接，所述抓手机构15安装在第四臂杆14的一端。
37.所述抓手机构15为基于第一气缸驱动的气缸夹爪结构，具体包括爪身16，所述爪身16上设有与其伸缩配合的第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆的外端设有第一爪头17，所述第二伸缩杆的外端设有第二爪头18，所述第一爪头17和第二爪头18并列设置，且基于伸缩杆的伸缩而相互靠拢或分离，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆的伸缩基于第一气缸控制。
38.所述第一爪头17和第二爪头18的末端设有互相对称的限位块19，所述限位块19相
向延伸凸起，所述限位块19相对的里侧侧边上设有直角卡槽20，所述直角卡槽20用于与正方形包装盒的对角位置相配合，对包装盒进行抓取。
39.所述抓手机构15上配套安装有工业摄像机21，所述工业摄像机21采集图像，用于反馈机械手的空间位置，实现手眼标定，让机械手能精确抓取到摄像机定位的目标。
40.上料工位和下料工位位于回型轨道4一侧，覆盖两个滑台6的位置，通过第一机械臂抓取包装盒放在治具板8上，或者抓取治具板8上的包装盒将其从回型生产线上取下下料。
41.本加工系统 进一步的还可以设置自动转运的移动料架23，包括agv导引车22，所述agv导引车22能够精确的进行行程控制，能够沿规定的电磁轨道所带来的路径讯息进行移动行驶与动作，提供安全保护并且节约人力成本。所述agv导引车22的顶部搭载安装有托盘24，所述托盘24上设置与包装盒（方形包装盒）相适应的料槽25，料槽25呈矩阵分布，方便快速识别抓取。加入agv置物架，能够沿规定的电磁轨道所带来的路径讯息进行移动行驶与动作，提供安全保护并且节约人力成本。
42.通过移动料架23，配合第一机械手，实现自托盘24上自动往生产线上料，以及自生产线上往托盘24上下料，脱离人工操作。
43.所述打码工位上安装有打码机26，所述打码机26为采用激光镭射打码设备，可以输入手写文字或图案，将设置内容镭射到工件（包装盒）表面。
44.所述检测工位上安装有基于视觉识别的检测装置27，采用工业相机拍摄成像，记录和对比打标图案。
45.所述装配工位上安装有支撑架28，所述支撑架28的顶端固定有水平延伸的轨道架29，所述轨道架29上设有直线导轨30，所述直线导轨30上滑动连接有直线行程滑动的搭载架31，所述搭载架31上安装有竖直的第二气缸32，所述第二气缸32的底端设有与其上下伸缩配合的伸缩杆，所述伸缩杆的底端固定有安装板33，所述安装板33的底端安装有负压吸附件34，具体采用负压气源的吸盘，实现对盒盖41的抓取。
46.所述第二气缸32的两端设有与搭载架31固定安装的滑套35，所述滑套35内贯穿有光杆导轨36，所述光杆导轨36的底端与安装板33固定连接，实现对安装板33升降行程的辅助限位。当搭载架31滑动到直线导轨30内端的时候，能够与位于该位置回型轨道4上的支具板上下冲齐，实现将盒盖41盖在支具板上的包装盒上。
47.对于包装盒盒盖41的上料，同样采用自动化的控制，在主体设备1的一侧固定有供应盒盖41的提料机构，所述提料机构位于直线导轨30行程的外端，所述搭载架31位于外端的时候，所述负压吸附件34与位于支撑杆39上的盒盖41上下冲齐。
48.所述盒盖41提料机构包括矩形截面的直柱形筒壳37，所述筒壳37的内部安装有电推杆38，所述电推杆38的顶端设有与其伸缩配合的升降杆，所述升降杆的顶端固定有四根支撑杆39，四根所述支撑杆39分别用于支撑在盒盖41（盒口在下）的四角位置，实现对方形盒盖41的支撑。
49.所述筒壳37的顶部设有两两相对的四个限位挡板40，所述限位挡板40竖直延伸，所述限位挡板40设置在筒壳37侧壁的顶侧，相对的两个所述限位挡板40之间的最小距离与盒盖41的宽度相适应，从而对一摞盒盖41实现限位约束。在具体运行的时候，在其中一个限位挡板40顶部安装传感器，检测到顶层盒盖41被抓取后，下方电推杆38升起至下一个盒盖
41的上部暴露在限位挡板40顶侧的上方，便于再次实现负压吸附抓取。
50.通过本机构，能够自动的对传送到本工位上的，完成激光打标及检测的包装盒扣盖，其过程包括，通过升降杆升降实现下一个盒盖41的逐步逐个上升，通过位于搭载架31上的负压吸附件34对盒盖41实现吸附抓取，通过搭载架31的左右移动实现将盒盖41移动到靠近回型轨道4的一端后，通过伸缩杆放下盒盖41，松开吸附实现盒盖41的装配。
51.综上，通过整条全自动化的上料、打标、检测、盖盖、下料，实现对人工的全流程代替。其动作流程包括：通过agv将托盘24上的包装盒移动到主体设备1一侧，靠近上料工位和下料工位，通过第一机械手将工件抓取到一个治具板8上，通过环形导轨机构3带动工件转动，依次实现达标、视觉检测、装盖后回到原位，通过第一机械手将完成的工件抓取到托盘24上。