一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置及方法与流程

本发明涉及一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置及方法，涉及陶瓷酒瓶生产技术领域。

背景技术：

目前，陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗工作都是人工完成的，通过工人单手持瓶体，另一只手拿刮刀作刮线工作，操作费时费力，且刮线后的瓶身平整程度不一；同样的在清洗瓶身时，工人用海绵沾水清洗瓶身，效率比较低且用人量比较大，对于工人操作熟练程度也有一定的需求，在整修和清洗工作过程中会产生粉尘，长时间操作将会有大量粉尘的吸入，对于操作人员的身体健康造成损害；进一步地，人工对瓶身整修和清洗只能通过眼睛观察瓶身位置，可能造成定位不准确造成整修和清洗位置的错位，对于前后两个瓶体的整修和清洗，通过人工操作容易造成前后瓶体完成程度的不同，影响后续加工过程，特别是在工人长时间工作作业后，陶瓷酒瓶整修和清洗良率低，造成大量不合格产品的产出。

申请号为cn202020080380.5的实用新型专利申请公开了一种瓶身清洗机，包括支撑架，作为承载平台；传送装置，设置在支撑架上，传送装置包括传送带和螺旋轴，螺旋轴设置在传送带的中部位置，螺旋轴的轴线与传送带的运输方向平行；驱动装置，为传送装置提供动力；第一喷头，设置在螺旋轴端部的上方；第二喷头，设置在螺旋轴末端的上方；储水箱，与第一喷头相连；增压泵，增压泵的一个输出端与第二喷头相连，增压泵的另一个输出端设置与储水箱相连，此瓶身清洗机通过设置传送带运输包装好的瓶子经过清洗区域，通过螺旋轴保证瓶子在清洗过程彼此不发生碰撞，并通过第一喷头喷淋、第二喷头吹干，简单高效的完成瓶身的清洗，节省时间和人工成本。但是，该申请仅是通过简单的带螺旋轴的喷头和传送装置实现瓶身的简单清洗工作，该申请通过喷淋无法控制喷淋后瓶身的清洗程度，喷淋水流过大可能造成瓶身的损坏，且该申请为单一的清洗装置，无法对瓶身存在需要整修问题的解决，且喷水喷头无法定位瓶身位置，长时间操作可能发生误差，喷水可能进入瓶口造成瓶内污染。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于，针对上述存在的问题，提供了一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置及方法，包括瓶身整修工位和瓶身清洗工位，瓶身整修工位工作完成后通过中转机构和第一瓶体抱夹手、第二瓶体抱夹手的配合，将瓶体转移到瓶身清洗工位上作清洗工作，彻底解放工人，实现无人化作业；进一步地，本发明装置包括视觉定位系统，通过视觉定位系统连接整修工位和清洗工位，并配合第一瓶体抱夹手、第二瓶体抱夹手，实现了瓶身的精确化整修和清洗，以提高产品合格率。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置，其特征在于，所述瓶身整修和清洗装置包括整修工位和清洗工位、连接于所述整修工位和清洗工位周向的第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手；所述第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手具备能够夹持瓶件的夹持机构和能够驱动所夹持的瓶件翻转倒置的旋转驱动器；

所述整修工位和清洗工位以首尾相接的线形分布于中转机构外周一侧；所述瓶身整修和清洗装置连接视觉定位系统，通过视觉定位瓶身位置完成瓶坯整修和洗坯动作。

进一步地，所述第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手夹持若干瓶体翻转倒置，以瓶口朝下的方式放置于所述整修工位和清洗工位上。

进一步地，所述第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手包括夹持框架手，所述夹持框架手包括若干瓶体夹持部，瓶体夹持部为上下对称设置的凸出板体，所述瓶体夹持部的数量等于瓶体抱夹手夹持瓶体数量。

进一步地，所述瓶体夹持部包括瓶体夹持上部和瓶体夹持下部，瓶体夹持上部凸出板体端部设置竖向旋转螺杆连接瓶体顶部，所述瓶体夹持下部凸出板体端部设置和瓶体外径大小相同的圆形底座，圆形底座向瓶体夹持下部板体下表面延伸，形成滚动圆形柱，所述相邻瓶体夹持部滚动圆形柱通过伸缩带环形连接。

进一步地，所述整修工位包括视觉定位杆和刮线杆，所述视觉定位杆端头呈l状槽形定位瓶口位置，所述刮线杆端头呈凸出的四支状。

进一步地，所述清洗工位包括瓶身冲洗管和仿形洗坯装置，所述仿形洗坯装置包括圆形底座，圆形底座上方设置从动轴，连接仿形洗坯装置上端的模块弹片，所述模块弹片顶端向外侧凸起形成仿形海绵清洗结构。

进一步地，所述瓶体通过中转机构从瓶身整修工位输送到瓶身清洗工位，所述中转机构包括滑动框架板和上、下夹持部，所述下夹持部夹持瓶体底部，上夹持部夹持瓶嘴下端。

进一步地，所述中转机构的滑动框架板连接在输送传动架一侧，输送传动架两侧通过输送传动轴连接，所述相邻输送传动轴间距10-15cm布置。

进一步地，本发明公开了一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置的使用方法，包括如下步骤：

s1：第一瓶体抱夹手夹持若干瓶体翻转倒置于瓶身整修工位处，瓶身整修工位的视觉定位杆传输视觉信号至视觉定位系统，所述视觉定位系统识别瓶嘴和瓶身粘结位置，通过视觉定位杆限制瓶体位置，瓶体位置确定后作二次精确定位刮线杆工作位置，第一瓶体抱夹手作仿形转动动作，完成瓶体的自动整修动作。

s2：第一瓶体抱夹手将整修完成后的瓶体夹持至中转机构，通过视觉定位将瓶体从第一瓶体抱夹手夹持部转移至中转机构夹持部上，通过输送传动架运转夹持有瓶体的中转机构至瓶身清洗工位处。

s3：第二瓶体抱夹手夹持若干瓶体正置于瓶身清洗工位处，瓶身清洗工位连接视觉定位系统通过工业相机识别瓶身位置后，瓶身清洗工位的瓶身冲洗管和仿形洗坯装置同时作业，配合第二瓶体抱夹手做仿形轨迹工作，完成瓶体的自动洗坯动作。

s4：第二瓶体抱夹手将洗坯动作完成的若干坯体运送到输送传动架上，等待下次循环进入下一流水线工作。

本发明的技术效果如下：

本发明提供了一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置及方法，通过机器人和相机视觉，配套自动化机构，实现瓶坯的自动刮线、自动洗坯；通过本发明的装置和方法，可以实现无人化作业，避免工人操作过程中粉尘的吸入，同时可以提高修坯和洗坯良率和效率，并且操作简单，使用便捷，对环境无污染。

具体如下：

1、本发明通过整修工位和清洗工位与第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手的相互配合，通过中转结构输送瓶体，完成无人化作业，消除了因人工操作带来的误差，也消除了人工操作可能吸入大量粉尘造成的身体危害；本发明工作过程中各夹持部和抱夹手夹持瓶体表面作业形成稳定控制，但是不损伤瓶体表面。

2、本发明中瓶身整修和清洗装置配合视觉定位系统，对需要整修和清洗的瓶身位置作精确定位，消除了人工操作效率低和产良率的问题，且通过视觉定位，保证抱夹手和夹持部更为精确的控制瓶身位置，避免因加压定位不准确损伤瓶体。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明夹持框架手结构示意图；

图3是本发明整修工位结构示意图；

图4是本发明瓶身冲洗管和工业相机结构示意图；

图5是本发明仿形洗坯装置结构示意图；

图6是本发明中转机构结构示意图。

图中标记：1-第一瓶体抱夹手，2-中转机构，201-滑动框架板，202-下夹持部，203-上夹持部，3-第二瓶体抱夹手，4-夹持框架手，401-瓶体夹持上部，402-瓶体夹持下部，403-竖向旋转螺杆，404-圆形底座，405-滚动圆形柱，406-伸缩带，5-整修工位，501-视觉定位杆，502-刮线杆，6-清洗工位，601-瓶身冲洗管，602-仿形洗坯装置，603-固定底座，604-从动轴，605-模块弹片，606-工业相机，7-输送传动架，701-输送传动轴。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明；

如图1-6所示，本实施例提供了一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置及方法，所述瓶身整修和清洗装置包括整修工位和清洗工位、连接于所述整修工位和清洗工位周向的第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手；所述第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手具备能够夹持瓶件的夹持机构和能够驱动所夹持的瓶件翻转倒置的旋转驱动器；所述整修工位和清洗工位以首尾相接的线形分布于中转机构外周一侧；所述瓶身整修和清洗装置连接视觉定位系统，通过视觉定位瓶身位置完成瓶坯整修和洗坯动作。

本实施例中，所述第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手夹持若干瓶体翻转倒置，以瓶口朝下的方式放置于所述整修工位和清洗工位上，通过倒置瓶口的方式，以避免在整修和清洗作业中加工废料污染瓶体内部，进一步地，由于本发明装置结构上的设计，连接视觉定位系统的工业相机设置点位较低，为了方便识别瓶口位置，可以通过抱夹手倒置瓶体的方式方便定位。

本实施例中，所述第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手包括夹持框架手，所述夹持框架手包括若干瓶体夹持部，瓶体夹持部为上下对称设置的凸出板体，所述瓶体夹持部的数量等于瓶体抱夹手夹持瓶体数量。

进一步地，所述瓶体夹持部包括瓶体夹持上部和瓶体夹持下部，瓶体夹持上部凸出板体端部设置竖向旋转螺杆连接瓶体顶部，所述瓶体夹持下部凸出板体端部设置和瓶体外径大小相同的圆形底座，圆形底座向瓶体夹持下部板体下表面延伸，形成滚动圆形柱，所述相邻瓶体夹持部滚动圆形柱通过伸缩带环形连接。

优选地，本实施例中，第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手带动连接瓶体的若干竖向旋转螺杆以相同的旋转速度通向旋转，进一步地，本发明相邻瓶体夹持部滚动圆形柱通过伸缩带环形连接，以使所有瓶体下端可以相同的旋转速度旋转，避免因为瓶体形状上下不同而造成旋转速度不同，影响瓶体整修和清洗工作。

本实施例中，所述整修工位包括视觉定位杆和刮线杆，所述视觉定位杆端头呈l状槽形定位瓶口位置，所述刮线杆端头呈凸出的四支状。优选地，视觉定位杆l状直角槽形口识别瓶嘴和瓶口粘结位置，视觉定位杆工作卡接识别位置，形成双向支撑；进一步地，刮线杆通过视觉定位系统二次精确定位粘结缝合线处，刮线杆凸出的一支端头工作作业于粘结缝合线处，配合第一瓶体抱夹手完成整修工作。

本实施例中，所述清洗工位包括瓶身冲洗管和仿形洗坯装置，所述仿形洗坯装置包括圆形底座，圆形底座上方设置从动轴，连接仿形洗坯装置上端的模块弹片，所述模块弹片顶端向外侧凸起形成仿形海绵清洗结构。

本实施例中，瓶身冲洗管下方设置有工业相机，所述工业相机连接视觉定位系统识别瓶身清洗位置，所述瓶身冲洗管和仿形洗坯装置定位冲洗位置后配合第二瓶体抱夹手旋转作业，进一步地，本实施例中仿形洗坯装置从动轴配合第二瓶体抱夹手竖向旋转螺杆，以相同的方向差速转动，避免旋转清洗过程中瓶体和仿形洗坯装置之间的摩擦力太大造成瓶面釉料的损伤，并且由于存在差速，竖向旋转螺杆旋转速度较慢也能产生较大的相对位移，起到节约能量的作用。

优选地，通过如下试验数据对比，本试验旋转时间相同，得到最优差速转动数值；

(1)差速值在0.520/t—0.522/t范围，瓶身清洗效果较差，瓶身表面仍存在少量清洗不干净的区域；

(2)差速值在0.523/t—0.525/t范围，瓶身清洗效果好，且瓶身表面无损伤。

(3)差速值在0.526/t—0.528/t范围，瓶身清洗效果好，但是存在瓶身表面多余釉料清洗掉的现象。

综上所述，控制差速转动值在0.523/t—0.525/t范围内，成型瓶体效果最好。

本实施例中，所述瓶体通过中转机构从瓶身整修工位输送到瓶身清洗工位，所述中转机构包括滑动框架板和上、下夹持部，所述下夹持部夹持瓶体底部，上夹持部夹持瓶嘴下端；形成有效的固定功能，便于和第二瓶体抱夹手配合取瓶。

本实施例中，所述中转机构的滑动框架板连接在输送传动架一侧，输送传动架两侧通过输送传动轴连接，所述相邻输送传动轴间距10-15cm布置；本实施例中输送传动架采用双层传动轴设置，瓶体直径最宽处为25cm，避免运输过程中瓶体脱落直接落在地上摔碎。

进一步地，本发明公开了一种陶瓷酒瓶瓶身整修和清洗装置的使用方法，包括如下步骤：

s1：第一瓶体抱夹手夹持若干瓶体翻转倒置于瓶身整修工位处，瓶身整修工位的视觉定位杆传输视觉信号至视觉定位系统，所述视觉定位系统识别瓶嘴和瓶身粘结位置，通过视觉定位杆限制瓶体位置，瓶体位置确定后作二次精确定位刮线杆工作位置，第一瓶体抱夹手作仿形转动动作，完成瓶体的自动整修动作。

s2：第一瓶体抱夹手将整修完成后的瓶体夹持至中转机构，通过视觉定位将瓶体从第一瓶体抱夹手夹持部转移至中转机构夹持部上，通过输送传动架运转夹持有瓶体的中转机构至瓶身清洗工位处。

s3：第二瓶体抱夹手夹持若干瓶体正置于瓶身清洗工位处，瓶身清洗工位连接视觉定位系统通过工业相机识别瓶身位置后，瓶身清洗工位的瓶身冲洗管和仿形洗坯装置同时作业，配合第二瓶体抱夹手做仿形轨迹工作，完成瓶体的自动洗坯动作。

s4：第二瓶体抱夹手将洗坯动作完成的若干坯体运送到输送传动架上，等待下次循环进入下一流水线工作。

本实施例中，视觉定位系统通过接收工业相机和视觉定位杆的拍照数据，处理后反馈于第一瓶体抱夹手和第二瓶体抱夹手，得到初步定位数据，优选地，以陶瓷酒瓶瓶身位置构建x轴、y轴和z轴。

进一步地，整修工位和清洗工位配合视觉定位系统作二次精确定位，通过以下二次定位试验数据调整，得到最优的数据定位方向。

(1)x方向：0.1642，y方向：0.272，z方向：151.3386；

(2)x方向：0.1673，y方向：0.282，z方向：151.4037；

(3)x方向：0.1696，y方向：0.292，z方向：151.4186；

(4)x方向：0.1712，y方向：0.301，z方向：151.4832。

通过以上试验数据对比调整，二次精确定位后得出x方向为0.1696，y方向为0.292，z方向为151.4186时瓶身整修和清洗位置定位最准确。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。