烟包外层物料回收机器人制造技术

一种烟包外层物料回收机器人，涉及一种机器人，安装在烟包输送通道上方的支撑架上，包括视觉识别装置、端拾轴组件、夹爪、插针组件、接触式传感器、自动控制系统；视觉识别装置安装在支撑架上；端拾轴组件与支撑架连接并可沿支撑架作直角坐标运动；夹爪、接触式传感器、插针组件分别安装在端拾轴组件上；视觉识别装置、接触式传感器分别与自动控制系统的输入端连接，自动控制系统的输出端与端拾轴组件、夹爪、插针组件连接。本实用新型专利技术可实现移除烟包外物料作业的全自动化，可降低人工成本和劳动强度，能提高生产效率和提高烟包外层物料种类识别成功率，具备处理表面不规则烟包的能力，具有结构可靠、适应能力强、灵活性高等特点，便于推广运用。于推广运用。于推广运用。

【技术实现步骤摘要】
烟包外层物料回收机器人


[0001]本技术涉及一种机器人，特别涉及一种烟草生产过程中代替人工对烟包外层物料进行回收的烟包外层物料回收机器人。

技术介绍

[0002]中国是全球最大的烟草消费国，其烟民数量约占全球的三分之一，且国内烟草消费量占据了世界烟草消费总量的差不多一半。庞大的市场需求对烟草企业的生产效率有着较高的要求，而烟包外层物料的快速回收能够有效地提高烟草企业的生产效率、增加企业效益。因此实现烟包外层物料的快速、有效回收已成为烟草行业当下重要的任务之一。
[0003]烟包外层物料可分为包裹在烟包表面防止其受潮的薄膜和在运输过程中起缓冲、保护作用的纸片，因烟包与其外层物料高度重合的特性，目前国内烟草企业的移除烟包外物料作业自动化程度低通常是通过人工方式完成物料回收工作，该方式在这一生产环节中将会付出巨大的人工成本，且劳动强度高，生产效率低，人工误操作率高，已无法满足现代工业发展的要求。

技术实现思路

[0004]本技术要解决的技术问题是：提供一种烟包外层物料回收机器人，以克服现有技术存在的移除烟包外物料作业自动化程度低、人工成本大、劳动强度高、生产效率低的问题。
[0005]解决上述技术问题的技术方案是：一种烟包外层物料回收机器人，安装在烟包输送通道上方的支撑架上，包括视觉识别装置、端拾轴组件、夹爪、插针组件、接触式传感器、自动控制系统；所述的视觉识别装置安装在支撑架上；所述的端拾轴组件与支撑架连接并可沿支撑架作直角坐标运动；所述的夹爪、接触式传感器分别安装在端拾轴组件两端端部；所述的插针组件安装在端拾轴组件上；所述的视觉识别装置、接触式传感器的输出端分别与自动控制系统的输入端连接，自动控制系统的输出端分别与端拾轴组件、夹爪、插针组件的输入端连接。
[0006]本技术的进一步技术方案是：所述端拾轴组件包括导向轴、主轴架、分别连接在主轴架两侧的四连杆机构；所述导向轴的顶端通过直角坐标导轨与支撑架连接，导向轴的底端与四连杆机构固定连接；四连杆机构上安装有所述的插针组件；且四连杆机构的两端端部安装有所述的夹爪、接触式传感器，该夹爪为能张开180
°
的气动夹爪。
[0007]本技术的再进一步技术方案是：所述的四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆；所述的第四连杆由杆Ⅰ、杆Ⅱ、杆Ⅲ、杆Ⅳ构成，所述的杆Ⅰ与杆Ⅱ固定连接形成T字形结构，杆Ⅲ、杆Ⅳ的一端分别连接在杆Ⅱ的两端端部，杆Ⅲ、杆Ⅳ的另一端为自由端；所述第一连杆固定连接在主轴架上，第一连杆的一端与导向轴的底端固定连接，第一连杆的另一端分别与第二连杆、第三连杆的一端铰接；第二连杆的另一端与杆Ⅰ铰接，第三连杆的另一端通过销轴安装在杆Ⅰ与杆Ⅳ之间；所述的插针组件分别安装在杆Ⅲ、杆Ⅳ的
自由端上，所述的接触式传感器安装在杆Ⅱ的中部，所述的夹爪分别安装在杆Ⅱ的两端。
[0008]本技术的进一步技术方案是：该机器人还包括有压膜气缸，所述的压膜气缸固定安装在支撑架的两端，压膜气缸的输入端与自动控制系统的输出端连接。
[0009]本技术的进一步技术方案是：该机器人还包括有刮杆，所述的刮杆通过连接支架滑动安装在端拾轴组件两侧的直角坐标导轨上，刮杆和夹爪、端拾轴组件在自动控制系统的控制下组合动作，实现分离与烟包高度重合的薄膜并将其聚拢。
[0010]本技术的再进一步技术方案是：所述视觉识别装置、夹爪、插针组件及各运动轴电机皆通过PROFINET网络与自动控制系统连接。
[0011] 由于采用上述结构，本技术之烟包外层物料回收机器人与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0012]1.可实现移除烟包外物料作业的全自动化
[0013]本技术之烟包外层物料回收机器人包括视觉识别装置、端拾轴组件、夹爪、插针组件、接触式传感器、自动控制系统；其中，端拾轴组件可沿位于烟包输送通道上方的支撑架作直角坐标运动。使用时，通过视觉识别装置对烟包外层物料种类进行识别；自动控制系统根据视觉识别装置的识别结果控制烟包外层物料回收机器人移动并进行相应的抓取动作，即若物料为纸片，则伸出插针组件的插针以回收纸片，若物料为薄膜则通过端拾轴组件、刮杆及夹爪的组合动作将与烟包高度重合的薄膜分离并聚拢，以准确分类回收烟包外层物料。因此，本技术可实现移除烟包外物料作业的全自动化。
[0014] 2.可降低人工成本和劳动强度，提高生产效率
[0015]由于本技术之烟包外层物料回收机器人可准确地识别并抓取烟包外层物料并放到指定位置进行分类回收，实现移除烟包外物料的全自动化作业，无需通过人工方式完成物料回收工作，不仅可大大降低人工成本和劳动强度，还可大幅度提高生产效率，从而满足现代工业发展的要求。
[0016] 3.可提高烟包外层物料种类识别成功率
[0017]由于本技术可实现移除烟包外物料作业的全自动化，无需人工操作，可降低人工误操作率，提高烟包外层物料种类识别成功率。
[0018] 4. 具备处理表面不规则烟包的能力
[0019]由于本技术的端拾轴组件包括导向轴、主轴架、分别铰接在主轴架两侧的四连杆机构，通过采用四连杆机构的柔性结构，可使端拾轴组件左右两侧能根据所处理的烟包进行异步动作，从而具备处理表面不规则烟包的能力。
[0020] 5.能适用于狭窄空间
[0021]在狭窄空间内，由于空间有限，无法直接使用大行程的运动机构，而烟包的高度出入较大，行程不够将会影响薄膜的抓取率。本技术的端拾轴组件巧妙地采用了四连杆机构的柔性结构，该四连杆机构可实现行程的倍增，即使在狭窄的空间内也可实现大行程的运动，保证了机器人对于不同高度烟包的适应性，使机器人在狭窄空间内也能够完成薄膜抓取、提升、取出、放置等一系列动作。
[0022] 另外，本技术还使用气动夹爪对薄膜进行抓取，气动夹爪能够张开180
°
，张开后不会占用高度的空间，避免夹爪碰撞烟包。
[0023] 6. 回收效果好
[0024]本技术的夹爪在抓取薄膜时，先把薄膜提升一定的高度，然后松开夹爪，使被同时夹住的烟叶掉落下去，并使薄膜蓬松，随后再次下降抓取，此时被夹住的烟叶将会大大减少，从而可解决抓取薄膜时容易将烟叶一起抓取的难题。
[0025] 另外，本技术还在端拾轴组件两侧增加刮杆，待夹爪夹住薄膜并往上提升到极限时，刮杆往中间移动，同时带动仍然套在烟包上的薄膜往中间收拢，而薄膜收拢之后就能够脱离烟包，可以避免大部分薄膜仍然套在烟包上的问题，其回收效果较好。
[0026] 7.适应能力强，灵活性高
[0027]本技术采用具有柔性结构的烟包外层物料回收机器人，对比传统的直角坐标机器人，其端拾轴组件左右两侧可根据烟包表面形状进行异步下降动作；在抓取时可通过各轴的组合动作，准确地分离并移除与烟包高度重合的外层物料，使之具备更强的适应能力，灵活性大幅提高。
[0028] 8.结构简单，成本低，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟包外层物料回收机器人，其特征在于：安装在烟包输送通道（11）上方的支撑架（8）上，包括视觉识别装置（1）、端拾轴组件（2）、夹爪（4）、插针组件（5）、接触式传感器（6）、自动控制系统；所述的视觉识别装置（1）安装在支撑架（8）上；所述的端拾轴组件（2）与支撑架（8）连接并可沿支撑架（8）作直角坐标运动；所述的夹爪（4）、接触式传感器（6）分别安装在端拾轴组件两端端部；所述的插针组件（5）安装在端拾轴组件（2）上；所述的视觉识别装置（1）、接触式传感器（6）的输出端分别与自动控制系统的输入端连接，自动控制系统的输出端分别与端拾轴组件（2）、夹爪（4）、插针组件（5）的输入端连接。2.根据权利要求1所述的烟包外层物料回收机器人，其特征在于：所述端拾轴组件（2）包括导向轴（201）、主轴架（202）、分别连接在主轴架（202）两侧的四连杆机构（203）；所述导向轴（201）的顶端通过直角坐标导轨（9）与支撑架（8）连接，导向轴（201）的底端与四连杆机构（203）固定连接；四连杆机构（203）上安装有所述的插针组件（5）；且四连杆机构（203）的两端端部安装有所述的夹爪（4）、接触式传感器（6），该夹爪（4）为能张开180
°
的气动夹爪。3.根据权利要求2所述的烟包外层物料回收机器人，其特征在于：所述的四连杆机构（203）包括第一连杆（2031）、第二连杆（2032）、第三连杆（2033）、第四连杆（2034）；所述的第四连杆（2034）由杆Ⅰ（20341）、杆Ⅱ（20342）、杆Ⅲ（20343）、杆Ⅳ（20344）构成，所述的杆Ⅰ（20341...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡紫东，
申请(专利权)人：柳州市精创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：