一种药瓶智能化柔性包装系统和工作方法
【专利摘要】本发明公开了一种药瓶智能化柔性包装系统和工作方法。该包装系统包括：药瓶输送系统、送膜系统、套装伺服控制系统和装瓶扎袋打标系统。其工作方法包括：传输送瓶、送膜套内袋、取放药瓶、内袋收口、送膜套外袋、内袋扎袋贴标、放内袋收外袋口和外袋扎袋。本发明针对医药领域中装瓶环境严格要求，在实现智能自动化双袋包装的基础上，配合柔性的机器人操作模式，保证了超薄的包装袋不会损坏的同时，实现药瓶包装流程和产品符合国家标准。
【专利说明】
一种药瓶智能化柔性包装系统和工作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种医药包装领域的系统结构及工作方法，具体涉及一种药瓶智能化柔性包装系统和工作方法。
【背景技术】
[0002]医药包装领域为了保证产品的洁净安全，要求双袋包装。传统方法一般采用人工或者半自动，但这种形式首先用工成本高，效率低，在目前制造业的环境下会被市场淘汰；其次，占用的生产场地大，由于对于生产环境要求高，因此生产场地的大小极大影响了生产成本;最后，全自动包装能够有效避免交叉污染，保证产品的安全。
[0003]但在研发过程中，双袋的全自动实现难度非常大，主要是因为在医药生产领域的双袋必须是全密闭封的，同时他是有明显的先后顺序，因为需要把药瓶慢慢装满袋子，同时医药领域的包装袋非常薄，对于整个过程中机械运动都需要很高的要求，不然很容易就破了。
[0004]因此，为了解决上述问题进行了一系列改进。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种药瓶智能化柔性包装系统和工作方法，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
[0006]—种药瓶智能化柔性包装系统，其特征在于，包括:药瓶输送系统、送膜系统、套装伺服控制系统和装瓶扎袋打标系统；
[0007]其中，所述药瓶输送系统包括:网带机、导向结构、丝杆、针型气缸、摆页气缸、出口挡条、出口挡板、导杆气缸、阻挡缸安装板和骨架，所述导向结构包括:侧导向板、分割导向板、中导向板、调节导向块、中导向板固定块和导向连接板，所述网带机的两侧设有侧导向板，所述丝杆与导向连接板连接，所述针型气缸与侧导向板的末端连接，所述摆页气缸与侧导向板的前端两侧连接，所述出口挡条与侧导向板末端同一直线触接，所述出口挡板与中导向板的末端连接，所述导杆气缸与出口挡板连接，所述阻挡缸安装板连接骨架和中导向板，所述骨架设于药瓶输送系统的上端；
[0008]所述送膜系统包括:气胀联动轴结构、送膜支架、辊筒支架、辊筒、吸盘组件、无杆气缸、吸膜支架、导杆气缸和切膜刀片，所述气胀联动轴结构与送膜支架连接，所述送膜支架与辊筒支架连接，所述辊筒与辊筒支架连接，所述吸盘组件与无杆气缸连接，所述无杆气缸与导杆气缸连接，所述导杆气缸与吸膜支架连接，所述吸膜支架固定在棍筒支架的下端，所述切膜刀片与无杆气缸连接；
[0009]所述套装伺服控制系统包括:伺服系统支架、Z轴伺服组件、Y轴伺服组件、X轴伺服组件、第一同步传动组件、伺服减速电机、第二同步传动组件和真空吸盘，所述Z轴伺服组件与伺服系统支架连接，所述Y轴伺服组件与第一同步传动组件连接，所述X轴伺服组件设于Y轴伺服组件上，所述第一同步传动组件与Z轴伺服组件连接，所述伺服减速电机与X轴伺服组件连接，所述第二同步传动组件设于X轴伺服组件上，所述真空吸盘与X轴伺服组件连接；
[0010]所述装瓶扎袋打标系统包括:机器人底座、工业机器人、夹具系统、气动铝钉机、条码打印机、放料桶和底座，所述工业机器人固定在机器人底座上，所述夹具系统与机器人底座和工业机器人连接，所述气动铝钉机固定在底座的外框架上，所述条码打印机和放料桶固定在底座上。
[0011]进一步，所述吸膜组件包括:吸盘组件、无杆气缸、吸膜支架和导杆气缸，所述吸盘组件与无杆气缸连接，所述无杆气缸与导杆气缸连接，所述导杆气缸与吸膜支架连接，所述吸膜支架固定在棍筒支架的下端，所述切膜刀片与无杆气缸连接。
[0012]进一步，所述伺服系统支架包括:整体支架、Z轴电机固定装置和Z轴滑轨固定装置，所述整体支架的顶端和底端固定有Z轴电机固定装置，所述整体支架与Z轴滑轨固定装置连接，所述Z轴电机固定装置和Z轴滑轨固定装置与Z轴伺服组件连接；
[0013]所述Z轴伺服组件包括:Z轴伺服电机、Z轴丝杠传动组件和Z轴线性滑轨，所述Z轴伺服电机与Z轴电机固定装置的顶端连接，所述Z轴伺服电机与Z轴丝杠传动组件连接，所述Z轴丝杠传动组件与Z轴电机固定装置的底端连接，所述Z轴线性滑轨固定在整体支架的两侧；
[0014]所述Y轴伺服组件:Y轴支架、Y轴线性滑轨和Y轴伺服电机，所述Y轴支架为槽型结构，所述Y轴支架与Z轴线性滑轨连接，所述Y轴线性滑轨设于Y轴支架槽内，所述Y轴伺服电机设于Y轴支架背部；
[0015]所述X轴伺服组件为对称结构，包括:X轴支架、X轴线性滑轨、X轴气缸和X轴传输履带，所述X轴支架设于Y轴支架槽内，所述X轴支架与第一同步传动组件连接，所述X轴线性滑轨和X轴传输履带设于X轴支架上，所述X轴气缸以X轴线性滑轨的纵向方向对称设置，所述X轴气缸与X轴线性滑轨和X轴传输履带连接，所述X轴气缸与伺服减速电机连接，所述X轴气缸与真空吸盘连接。
[0016]进一步，所述放料桶包括:料筒支架、料筒减速机和旋转底座，所述料筒减速机固定在料筒支架上，所述料筒减速机与旋转底座连接，所述旋转底座与放料桶连接。
[0017]进一步，所述辊筒支架上设有光纤传感器。
[0018]本发明一种药瓶智能化柔性包装系统的工作方法，其工作方法包括以下步骤:
[0019]I).传输送瓶:在包装系统启动后，药瓶输送系统通过网带机将瓶装传送至装瓶扎袋打标系统附近进行吸瓶装运，而网带机为了节约空间采用双道设计了，通过导向结构将网带机纵向一分为二，再通过针型气缸、摆页气缸和导杆气缸对各挡板进行驱动，合理的将待装的瓶子平铺设在网带机上，然后不停的向前推送；
[0020]2).送膜套内袋:在包装系统启动同时，送膜系统会优先于药瓶输送系统进行内袋的套装，在第一个内袋套完后，药瓶才会通过工业机器人装填入内袋内，在这个过程中，膜套内袋会优先于膜套外袋，通过一组气胀联动轴结构和辊筒将膜套送入吸膜组件，再使膜套内袋向位于下方的套装伺服控制系统进行传递，被引下的膜套内袋会被一侧的吸盘组件吸住，通过导杆气缸向中间推进，然后通过无杆气缸向下伸出，从而引导膜套内袋向下，实现内袋与套装伺服控制系统的吸盘的交接，同时将膜套内袋放入放料桶，然后通过切膜刀片沿着I旲套内袋的连接缝口切割，切割完成后无杆气缸再向上收缩，收缩完成后再通过导杆气缸向内回收，由于吸盘组件是一个具有一排吸盘口的结构，所以在整个过程中即使已经收放过袋子，任然能够实现一直保持膜套内袋被吸附在吸盘组件上，再通过冲气将膜套内袋撑开，套进放料桶内；
[0021]3).取放药瓶:装瓶扎袋打标系统的工业机器人根据PLC的设定，根据当前的瓶体规格，自动更换夹具系统，将药瓶输送系统输送来的药瓶抓取后放入已经套入膜套内袋的放料桶内，工业机器人内设有计数器，抓取一定数量的药瓶后，系统会判定已经装瓶完毕；
[0022]4).内袋收口:整个过程中膜套内袋一直是有部件抓取着，在这个阶段中，膜套内袋口已经从送膜系统的吸盘组件转接给下方的套装伺服控制系统，Z轴伺服电机驱动Z轴丝杠传动组件在Z轴线性滑轨上进行上下移动，先向上使真空吸盘接住膜套内袋，Y轴支架与Z轴线性滑轨连接，Y轴支架内的Y轴线性滑轨配合第一同步传动组件实现两边对称的X轴伺服组件左右对称移动，而X轴伺服组件的X轴支架与Y轴线性滑轨连接，X轴支架上的X轴线性滑轨配合第二同步传动组件实现前后两组对称的X轴气缸的前后移动，而伺服减速电机通过X轴气缸的带动，最后真正实现真空吸盘的上下、左右和前后的移动，因此整个内袋收口的步骤就是通过Y轴线性滑轨，使膜套内袋的袋口两侧向中间靠拢，实现袋口的完全闭合，然后再通过X轴线性滑轨实现前后两端向中心推挤，最后需要通过放料桶进行旋转，在吸盘紧紧抓住膜套内袋的前提下通过放料桶带动桶内的膜套内袋实现收口，而在这个同时，工业机器人会更换夹具；
[0023]5).送膜套外袋:同理，在完成内袋的收口工作后，膜套外袋会和膜套内袋的步骤一样将膜套外袋传递来，并按照相同的顺序在内袋被工业机器人取出后套入放料桶内；
[0024]6).内袋扎袋贴标:在送膜套外袋的同时，需要通过更换完夹具的工业机器人将内袋取出，这样才能够将膜套外袋套入到放料桶内，在内袋取出的同时，则需要通过气动铝钉机和条码打印机对内袋进行扎带和打标签；
[0025]7).放内袋收外袋口:工业机器人在外袋套入后，将机械手中已经扎袋好的内袋再放入外袋中，同时按照内袋的收口的操作方法通过套装伺服控制系统进行合袋，再通过放料桶旋转收口
[0026]8).外袋扎袋:同样的按照内袋的操作不中，外袋通过气动铝钉机实现扎袋，机器人会将包装好的外袋取出，完成包装，然后工业机器人再更换夹具准备瓶，而与此步骤同步进行的，就是新的一轮的送膜套内袋，然后反复循环上述步骤。
[0027]本发明的有益效果:
[0028]1:针对双袋结构进行的设计，包括:双袋传输中的剥离、双袋传输中的传输先后实现方式和双袋传输的袋口张开和闭合，通过这种手段大大提高整体的操作精度。
[0029]2:由于包装袋采用PE材料，在厚度只有0.26mm的前提下，通过参数进行柔性处理和套装伺服控制系统的高精度位面移动，有效避免在操作过程中撑破的情况发生。
[0030]3:包装袋过薄，而且医药领域不能使用色标，在感应检测上的针对性处理，如采用光纤传感器的方式进行缝口检测。
[0031]4:瓶子传输过程中，采用双道合一的方案，减少了传输轨道的绝对长度，压缩了占地空间。
[0032]5:双袋传输的袋口张开和闭合过程中采用机器人原理的多臂合作形式，通过参数的调控能实现非常精确的柔性操作。
[0033]6:机械手采用夹具设计方式，根据不同的瓶子设计不同的夹具，而机械手会根据瓶子的种类选择对应的夹具进行操作，非常的智能化。
【附图说明】
[0034]图1为本发明的整体结构图。
[0035]图2为药瓶输送系统的结构图。
[0036]图3为送膜系统的结构图。
[0037]图4为吸盘组件的结构图。
[0038]图5为套装伺服控制系统的结构图。
[0039]图6为装瓶扎袋打标系统的结构图。、
[0040]图7为本发明的工作方法流程图。
[0041]附图标记:
[0042]药瓶输送系统100、网带机110、导向结构120、侧导向板121、分割导向板122、中导向板123、调节导向块124、中导向板固定块125和导向连接板126、丝杆130、针型气缸140、摆页气缸150、出口挡条160、出口挡板170、导杆气缸180、阻挡缸安装板190和骨架1000。
[0043]送膜系统200、气胀联动轴结构210、送膜支架220、辊筒支架230和光纤传感器231。
[0044]辊筒240、吸盘组件250、无杆气缸260、吸膜支架270和导杆气缸280和切膜刀片290。
[0045]套装伺服控制系统300、伺服系统支架310、整体支架311、Z轴电机固定装置312和Z轴滑轨固定装置313。
[0046]Z轴伺服组件320、Z轴伺服电机321、Z轴丝杠传动组件322和Z轴线性滑轨323。
[0047]Y轴伺服组件330、Y轴支架331、Y轴线性滑轨332和Y轴伺服电机333。
[0048]X轴伺服组件340、X轴支架341、X轴线性滑轨342、X轴气缸343和X轴传输履带344。
[0049]第一同步传动组件350、伺服减速电机360、第二同步传动组件370和真空吸盘380。
[0050]装瓶扎袋打标系统400、机器人底座410、工业机器人420、夹具系统430、气动铝钉机440、条码打印机450、放料桶460、料筒支架461、料筒减速机462、旋转底座463和底座470。
【具体实施方式】
[0051]以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
[0052]实施例1
[0053]图1为本发明的整体结构图。图2为药瓶输送系统的结构图。图3为送膜系统的结构图。图4为吸盘组件的结构图。图5为套装伺服控制系统的结构图。图6为装瓶扎袋打标系统的结构图。图7为本发明的工作方法流程图。
[0054]如图1和2所示，一种药瓶智能化柔性包装系统包括:药瓶输送系统100、送膜系统200、套装伺服控制系统300和装瓶扎袋打标系统400。
[0055]其中，药瓶输送系统100包括:网带机110、导向结构120、丝杆130、针型气缸140、摆页气缸150、出口挡条160、出口挡板170、导杆气缸180、阻挡缸安装板190和骨架1000，导向结构120包括:侧导向板121、分割导向板122、中导向板123、调节导向块124、中导向板固定块125和导向连接板126，网带机110的两侧设有侧导向板121，丝杆130与导向连接板126连接，针型气缸140与侧导向板121的末端连接，摆页气缸150与侧导向板121的前端两侧连接，出口挡条160与侧导向板121末端同一直线触接，出口挡板170与中导向板123的末端连接，导杆气缸180与出口挡板170连接，阻挡缸安装板190连接骨架1000和中导向板123，骨架1000设于药瓶输送系统100的上端。
[0056]如图3和4所示，送膜系统200包括:气胀联动轴结构210、送膜支架220、辊筒支架230、辊筒240、吸盘组件250、无杆气缸260、吸膜支架270、导杆气缸280和切膜刀片290，气胀联动轴结构210与送膜支架220连接，送膜支架220与辊筒支架230连接，辊筒240与辊筒支架230连接，吸盘组件250与无杆气缸260连接，无杆气缸260与导杆气缸280连接，导杆气缸280与吸膜支架270连接，吸膜支架270固定在辊筒支架230的下端，切膜刀片290与无杆气缸260连接。
[0057]如图5所示，套装伺服控制系统300包括:伺服系统支架310、Z轴伺服组件320、Y轴伺服组件330、Χ轴伺服组件340、第一同步传动组件350、伺服减速电机360、第二同步传动组件370和真空吸盘380，Ζ轴伺服组件320与伺服系统支架310连接，Y轴伺服组件330与第一同步传动组件350连接，X轴伺服组件340设于Y轴伺服组件330上，第一同步传动组件350与Z轴伺服组件320连接，伺服减速电机360与X轴伺服组件340连接，第二同步传动组件370设于X轴伺服组件340上，真空吸盘380与X轴伺服组件340连接。
[0058]如图6所示，装瓶扎袋打标系统400包括:机器人底座410、工业机器人420、夹具系统430、气动铝钉机440、条码打印机450、放料桶460和底座470，工业机器人420固定在机器人底座410上，夹具系统430与机器人底座410和工业机器人420连接，气动铝钉机440固定在底座470的外框架上，条码打印机450和放料桶460固定在底座470上。
[0059]伺服系统支架331包括:整体支架311、Ζ轴电机固定装置312和Z轴滑轨固定装置313，整体支架311的顶端和底端固定有Z轴电机固定装置312，整体支架311与Z轴滑轨固定装置313连接，Z轴电机固定装置312和Z轴滑轨固定装置313与Z轴伺服组件332连接。
[0060]Z轴伺服组件332包括:Z轴伺服电机321、Ζ轴丝杠传动组件322和Z轴线性滑轨323，Z轴伺服电机321与Z轴电机固定装置312的顶端连接，Z轴伺服电机321与Z轴丝杠传动组件322连接，Z轴丝杠传动组件322与Z轴电机固定装置312的底端连接，Z轴线性滑轨323固定在整体支架311的两侧。
[0061 ] Y轴伺服组件330: Y轴支架331、Υ轴线性滑轨332和Y轴伺服电机333，Y轴支架331为槽型结构，Y轴支架331与Z轴线性滑轨323连接，Y轴线性滑轨332设于Y轴支架331槽内，Y轴伺服电机333设于Y轴支架331背部。
[0062]X轴伺服组件340为对称结构，包括:X轴支架341、Χ轴线性滑轨342、Χ轴气缸343和X轴传输履带344，Χ轴支架341设于Y轴支架331槽内，X轴支架341与第一同步传动组件350连接，X轴线性滑轨342和X轴传输履带344设于X轴支架341上，X轴气缸343以X轴线性滑轨342的纵向方向对称设置，X轴气缸343与X轴线性滑轨342和X轴传输履带344连接，X轴气缸343与伺服减速电机360连接，X轴气缸343与真空吸盘380连接。
[0063]如图7所示，一种药瓶智能化柔性包装系统的工作方法，其工作方法包括以下步骤:
[0064]1.)传输送瓶:在包装系统启动后，药瓶输送系统100通过网带机110将瓶装传送至装瓶扎袋打标系统400附近进行吸瓶装运，而网带机110为了节约空间采用双道设计了，通过导向结构120将网带机110纵向一分为二，再通过针型气缸140、摆页气缸150和导杆气缸180对各挡板进行驱动，合理的将待装的瓶子平铺设在网带机110上，然后不停的向前推送；
[0065]2.)送膜套内袋:在包装系统启动同时，送膜系统200会优先于药瓶输送系统100进行内袋的套装，在第一个内袋套完后，药瓶才会通过工业机器人420装填入内袋内，在这个过程中，膜套内袋会优先于膜套外袋，通过一组气胀联动轴结构210和辊筒240将膜套送入吸膜组件250，再使膜套内袋向位于下方的套装伺服控制系统300进行传递，被引下的膜套内袋会被一侧的吸盘组件250吸住，通过导杆气缸280向中间推进，然后通过无杆气缸260向下伸出，从而引导膜套内袋向下，实现内袋与套装伺服控制系统300的吸盘的交接，同时将膜套内袋放入放料桶460，然后通过切膜刀片290沿着膜套内袋的连接缝口切割，切割完成后无杆气缸260再向上收缩，收缩完成后再通过导杆气缸280向内回收，由于吸盘组件250是一个具有一排吸盘口的结构，所以在整个过程中即使已经收放过袋子，任然能够实现一直保持膜套内袋被吸附在吸盘组件250上，再通过冲气将膜套内袋撑开，套进放料桶460内；
[0066]3.)取放药瓶:装瓶扎袋打标系统400的工业机器人420根据PLC的设定，根据当前的瓶体规格，自动更换夹具系统430，将药瓶输送系统100输送来的药瓶抓取后放入已经套入膜套内袋的放料桶460内，工业机器人420内设有计数器，抓取一定数量的药瓶后，系统会判定已经装瓶完毕；
[0067]4.)内袋收口:整个过程中膜套内袋一直是有部件抓取着，在这个阶段中，膜套内袋口已经从送膜系统200的吸盘组件250转接给下方的套装伺服控制系统300，Z轴伺服电机321驱动Z轴丝杠传动组件322在Z轴线性滑轨323上进行上下移动，先向上使真空吸盘380接住膜套内袋，Y轴支架331与Z轴线性滑轨323连接，Y轴支架331内的Y轴线性滑轨332配合第一同步传动组件350实现两边对称的X轴伺服组件340左右对称移动，而X轴伺服组件340的X轴支架341与Y轴线性滑轨332连接，X轴支架341上的X轴线性滑轨342配合第二同步传动组件370实现前后两组对称的X轴气缸343的前后移动，而伺服减速电机360通过X轴气缸343的带动，最后真正实现真空吸盘380的上下、左右和前后的移动，因此整个内袋收口的步骤就是通过Y轴线性滑轨332，使膜套内袋的袋口两侧向中间靠拢，实现袋口的完全闭合，然后再通过X轴线性滑轨342实现前后两端向中心推挤，最后需要通过放料桶460进行旋转，在吸盘紧紧抓住膜套内袋的前提下通过放料桶460带动桶内的膜套内袋实现收口，而在这个同时，工业机器人420会更换夹具；
[0068]5.)送膜套外袋:同理，在完成内袋的收口工作后，膜套外袋会和膜套内袋的步骤一样将膜套外袋传递来，并按照相同的顺序在内袋被工业机器人420取出后套入放料桶460内；
[0069]6.)内袋扎袋贴标:在送膜套外袋的同时，需要通过更换完夹具的工业机器人420将内袋取出，这样才能够将膜套外袋套入到放料桶460内，在内袋取出的同时，则需要通过气动铝钉机440和条码打印机450对内袋进行扎带和打标签；
[0070]7.)放内袋收外袋口:工业机器人420在外袋套入后，将机械手中已经扎袋好的内袋再放入外袋中，同时按照内袋的收口的操作方法通过套装伺服控制系统300进行合袋，再通过放料桶460旋转收口
[0071]8.)外袋扎袋:同样的按照内袋的操作不中，外袋通过气动铝钉机440实现扎袋，机器人会将包装好的外袋取出，完成包装，然后工业机器人420再更换夹具准备瓶，而与此步骤同步进行的，就是新的一轮的送膜套内袋，然后反复循环上述步骤。
[0072]放料桶460包括:料筒支架461、料筒减速机462和旋转底座463，料筒减速机462固定在料筒支架461上，料筒减速机462与旋转底座463连接，旋转底座463与放料桶460连接。
[0073]辊筒支架230上设有光纤传感器231。和传统包装领域不同的是，医药包装领域的内袋是不能采用色标的，因此只能采用传感器来进行缝口的判断，但是由于医药包装采用的膜非常薄，只有0.22mm，普通的传感器并不能准确的进行判定。因此本发明针对这种情况，采用了光纤传感器231，反而利用膜薄光易穿透的特性准确的将缝口与其他部位的透光差异性作为判断依据。
[0074]以上对本发明的【具体实施方式】进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。
【主权项】
1.一种药瓶智能化柔性包装系统，其特征在于，包括:药瓶输送系统(100)、送膜系统(200),套装伺服控制系统(300)和装瓶扎袋打标系统(400); 其中，所述药瓶输送系统(100)包括:网带机(I 1)、导向结构(I 20)、丝杆(I 30 )、针型气缸(I40)、摆页气缸(I50)、出口挡条(I60)、出口挡板(I70)、导杆气缸(180)、阻挡缸安装板(190)和骨架(1000)，所述导向结构(120)包括:侧导向板(121)、分割导向板(122)、中导向板(123)、调节导向块(124)、中导向板固定块(125)和导向连接板(126)，所述网带机(110)的两侧设有侧导向板(I 21 )，所述丝杆(I 30)与导向连接板(I 26)连接，所述针型气缸(I 40)与侧导向板(121)的末端连接，所述摆页气缸(150)与侧导向板(121)的前端两侧连接，所述出口挡条(160)与侧导向板(121)末端同一直线触接，所述出口挡板(170)与中导向板(123)的末端连接，所述导杆气缸(180)与出口挡板(170)连接，所述阻挡缸安装板(190)连接骨架(1000)和中导向板(123)，所述骨架(1000)设于药瓶输送系统(100)的上端； 所述送膜系统(200)包括:气胀联动轴结构(210)、送膜支架(220)、辊筒支架(230)、辊筒(240)、吸盘组件(250)、无杆气缸(260)、吸膜支架(270)、导杆气缸(280)和切膜刀片(290)，所述气胀联动轴结构(210)与送膜支架(220)连接，所述送膜支架(220)与辊筒支架(230)连接，所述辊筒(240)与辊筒支架(230)连接，所述吸盘组件(250)与无杆气缸(260)连接，所述无杆气缸(260)与导杆气缸(280)连接，所述导杆气缸(280)与吸膜支架(270)连接，所述吸膜支架(270)固定在辊筒支架(230)的下端，所述切膜刀片(290)与无杆气缸(260)连接； 所述套装伺服控制系统(300)包括:伺服系统支架(310)、Z轴伺服组件(320)、Y轴伺服组件(330)、Χ轴伺服组件(340)、第一同步传动组件(350)、伺服减速电机(360)、第二同步传动组件(370)和真空吸盘(380)，所述Z轴伺服组件(320)与伺服系统支架(310)连接，所述Y轴伺服组件(330)与第一同步传动组件(350)连接，所述X轴伺服组件(340)设于Y轴伺服组件(330)上，所述第一同步传动组件(350)与Z轴伺服组件(320)连接，所述伺服减速电机(360)与X轴伺服组件(340)连接，所述第二同步传动组件(370)设于X轴伺服组件(340)上，所述真空吸盘(380)与X轴伺服组件(340)连接； 所述装瓶扎袋打标系统(400)包括:机器人底座(410)、工业机器人(420)、夹具系统(430)、气动铝钉机(440)、条码打印机(450)、放料桶(460)和底座(470)，所述工业机器人(420)固定在机器人底座(410)上，所述夹具系统(430)与机器人底座(410)和工业机器人(420)连接，所述气动铝钉机(440)固定在底座(470)的外框架上，所述条码打印机(450)和放料桶(460)固定在底座(470)上。2.根据权利要求1所述的一种药瓶智能化柔性包装系统，其特征在于，所述吸膜组件(250)包括:吸盘组件(250)、无杆气缸(260)、吸膜支架(270)和导杆气缸(280)，所述吸盘组件(250)与无杆气缸(260)连接，所述无杆气缸(260)与导杆气缸(280)连接，所述导杆气缸(280)与吸膜支架(270)连接，所述吸膜支架(270)固定在辊筒支架(230)的下端，所述切膜刀片(290)与无杆气缸(260)连接。3.根据权利要求1所述的一种药瓶智能化柔性包装系统，其特征在于， 所述伺服系统支架(331)包括:整体支架(311)、Ζ轴电机固定装置(312)和Z轴滑轨固定装置(313)，所述整体支架(311)的顶端和底端固定有Z轴电机固定装置(312)，所述整体支架(311)与Z轴滑轨固定装置(313)连接，所述Z轴电机固定装置(312)和Z轴滑轨固定装置(313)与Z轴伺服组件(332)连接； 所述Z轴伺服组件(332)包括:Z轴伺服电机(321)、Z轴丝杠传动组件(322)和Z轴线性滑轨(323)，所述Z轴伺服电机(321)与Z轴电机固定装置(312)的顶端连接，所述Z轴伺服电机(321)与Z轴丝杠传动组件(322)连接，所述Z轴丝杠传动组件(322)与Z轴电机固定装置(312)的底端连接，所述Z轴线性滑轨(323)固定在整体支架(311)的两侧； 所述Y轴伺服组件(330): Y轴支架(331)、Y轴线性滑轨(332)和Y轴伺服电机(333)，所述Y轴支架(331)为槽型结构，所述Y轴支架(331)与Z轴线性滑轨(323)连接，所述Y轴线性滑轨(332)设于Y轴支架(331)槽内，所述Y轴伺服电机(333)设于Y轴支架(331)背部； 所述X轴伺服组件(340)为对称结构，包括:X轴支架(341)、Χ轴线性滑轨(342)、Χ轴气缸(343)和X轴传输履带(344)，所述X轴支架(341)设于Y轴支架(331)槽内，所述X轴支架(341)与第一同步传动组件(350)连接，所述X轴线性滑轨(342)和X轴传输履带(344)设于X轴支架(341)上，所述X轴气缸(343)以X轴线性滑轨(342)的纵向方向对称设置，所述X轴气缸(343)与X轴线性滑轨(342)和X轴传输履带(344)连接，所述X轴气缸(343)与伺服减速电机(360)连接，所述X轴气缸(343)与真空吸盘(380)连接。4.一种药瓶智能化柔性包装系统的工作方法，其特征在于:其工作方法包括以下步骤: 1).传输送瓶:在包装系统启动后，药瓶输送系统(100)通过网带机(110)将瓶装传送至装瓶扎袋打标系统(400)附近进行吸瓶装运，而网带机(110)为了节约空间采用双道设计了，通过导向结构(120)将网带机(110)纵向一分为二，再通过针型气缸(140)、摆页气缸(150)和导杆气缸(180)对各挡板进行驱动，合理的将待装的瓶子平铺设在网带机(110)上，然后不停的向前推送； 2).送膜套内袋:在包装系统启动同时，送膜系统(200)会优先于药瓶输送系统(100)进行内袋的套装，在第一个内袋套完后，药瓶才会通过工业机器人(420)装填入内袋内，在这个过程中，膜套内袋会优先于膜套外袋，通过一组气胀联动轴结构(210)和辊筒(240)将膜套送入吸膜组件(250)，再使膜套内袋向位于下方的套装伺服控制系统(300)进行传递，被引下的膜套内袋会被一侧的吸盘组件(250)吸住，通过导杆气缸(280)向中间推进，然后通过无杆气缸(260)向下伸出，从而引导膜套内袋向下，实现内袋与套装伺服控制系统(300)的吸盘的交接，同时将膜套内袋放入放料桶(460)，然后通过切膜刀片(290)沿着膜套内袋的连接缝口切割，切割完成后无杆气缸(260)再向上收缩，收缩完成后再通过导杆气缸(280)向内回收，由于吸盘组件(250)是一个具有一排吸盘口的结构，所以在整个过程中即使已经收放过袋子，任然能够实现一直保持膜套内袋被吸附在吸盘组件(250)上，再通过冲气将膜套内袋撑开，套进放料桶(460)内； 3).取放药瓶:装瓶扎袋打标系统(400)的工业机器人(420)根据PLC的设定，根据当前的瓶体规格，自动更换夹具系统(430)，将药瓶输送系统(100)输送来的药瓶抓取后放入已经套入膜套内袋的放料桶(460)内，工业机器人(420)内设有计数器，抓取一定数量的药瓶后，系统会判定已经装瓶完毕； 4).内袋收口:整个过程中膜套内袋一直是有部件抓取着，在这个阶段中，膜套内袋口已经从送膜系统(200)的吸盘组件(250)转接给下方的套装伺服控制系统(300)，Ζ轴伺服电机(321)驱动Z轴丝杠传动组件(322)在Z轴线性滑轨(323)上进行上下移动，先向上使真空吸盘(380)接住膜套内袋，Y轴支架(331)与Z轴线性滑轨(323)连接，Y轴支架(331)内的Y轴线性滑轨(332)配合第一同步传动组件(350)实现两边对称的X轴伺服组件(340)左右对称移动，而X轴伺服组件(340)的X轴支架(341)与Y轴线性滑轨(332)连接，X轴支架(341)上的X轴线性滑轨(342)配合第二同步传动组件(370)实现前后两组对称的X轴气缸(343)的前后移动，而伺服减速电机(360)通过X轴气缸(343)的带动，最后真正实现真空吸盘(380)的上下、左右和前后的移动，因此整个内袋收口的步骤就是通过Y轴线性滑轨(332)，使膜套内袋的袋口两侧向中间靠拢，实现袋口的完全闭合，然后再通过X轴线性滑轨(342)实现前后两端向中心推挤，最后需要通过放料桶(460)进行旋转，在吸盘紧紧抓住膜套内袋的前提下通过放料桶(460)带动桶内的膜套内袋实现收口，而在这个同时，工业机器人(420)会更换夹具; 5).送膜套外袋:同理，在完成内袋的收口工作后，膜套外袋会和膜套内袋的步骤一样将膜套外袋传递来，并按照相同的顺序在内袋被工业机器人(420)取出后套入放料桶(460)内； 6).内袋扎袋贴标:在送膜套外袋的同时，需要通过更换完夹具的工业机器人(420)将内袋取出，这样才能够将膜套外袋套入到放料桶(460)内，在内袋取出的同时，则需要通过气动铝钉机(440)和条码打印机(450)对内袋进行扎带和打标签； 7).放内袋收外袋口:工业机器人(420)在外袋套入后，将机械手中已经扎袋好的内袋再放入外袋中，同时按照内袋的收口的操作方法通过套装伺服控制系统(300)进行合袋，再通过放料桶(460)旋转收口 8).外袋扎袋:同样的按照内袋的操作不中，外袋通过气动铝钉机(440)实现扎袋，机器人会将包装好的外袋取出，完成包装，然后工业机器人(420)再更换夹具准备瓶，而与此步骤同步进行的，就是新的一轮的送膜套内袋，然后反复循环上述步骤。5.根据权利要求1所述的一种药瓶智能化柔性包装系统，其特征在于，所述放料桶(460)包括:料筒支架(461)、料筒减速机(462)和旋转底座(463)，所述料筒减速机(462)固定在料筒支架(461)上，所述料筒减速机(462)与旋转底座(463)连接，所述旋转底座(463)与放料桶(460)连接。6.根据权利要求1所述的一种药瓶包装吸膜装置，其特征在于:所述辊筒支架(230)上设有光纤传感器(231)。
【文档编号】B65B43/18GK105947311SQ201610427895
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】唐承杰, 周辉, 马宗强, 吴家浩, 陆祺, 陆珺
【申请人】上海海昌医用塑胶厂