一种液体自动投料系统的制作方法

本发明涉及投料系统技术领域，尤其涉及一种液体自动投料系统。

背景技术：

目前，液体投料作业主要采用自动化生产线进行投料，然而现有的液体投料生产线主要是针对同一种液体进行投料，不同种类的液体盛放于不同的容器中，对于不同种类的液体容器进行投料时需要使用不同生产线，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种液体自动投料系统，能够对无序的多种类液体容器自动进行投料。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种液体自动投料系统，包括：

物流线，料桶能够移动至所述物流线上的拆盖工位、灌装工位和装盖工位；

agv小车，用于将所述料桶上料或下料于所述物流线；

检测组件，用于检测所述料桶的信息；

拆装盖机器人，根据所述信息选择与所述料桶匹配的拆装盖治具，并对所述料桶拆盖或装盖；

灌装机器人，根据所述信息选择与所述料桶匹配的吸料管治具，并抽取所述料桶内的物料；

控制系统，其与所述物流线、所述agv小车、所述检测组件、所述拆装盖机器人、所述灌装机器人及所述检测组件均通讯连接，且所述控制系统存储有不同料桶的信息，并能够判断信息是否与存储的料桶的信息相匹配。

可选地，所述物流线包括沿水平第一方向设置的第一传输机构，能够将所述料桶依次移动至所述拆盖工位、所述灌装工位和所述装盖工位。

可选地，所述物流线包括分别设置在所述拆盖工位和所述装盖工位的第二传输机构，所述第二传输机构沿水平第二方向设置，所述第一传输机构的承载面高度能够调节至高于或低于所述第二传输机构的承载面高度，所述水平第二方向垂直于水平第一方向。

可选地，所述检测组件包括扫码仪，设置于所述拆盖工位，用于识别所述料桶上的信息码，并将所述信息码的信息反馈给控制系统；所述拆盖工位上还设置有：

旋转机构，所述旋转机构的承载面高度能够同时高于所述第一传输机构和第二传输机构的承载面高度，所述旋转机构能够使位于所述拆盖工位的所述料桶绕竖直方向旋转；

限位组件，用于限制设置于所述旋转机构上的所述料桶移动。

可选地，所述灌装工位上设置有：

承载平台，用于承载所述料桶，所述第一传输机构的承载面高度能够调节至高于或低于所述承载平台台面高度；

阻挡组件，设置于所述灌装工位和所述装盖工位之间，能够阻挡位于所述灌装工位的所述料桶向所述装盖工位移动。

可选地，所述承载平台上设置有与所述控制系统电连接的称重件，所述称重件用于称量所述料桶的重量。

可选地，所述灌装工位上设置有倾斜机构，所述承载平台包括至少两个承载块，所述倾斜机构能够使设置于一端的所述承载块高于另一端的所述承载块。

可选地，所述检测组件包括：

第一视觉检测组件，设置于所述拆装盖机器人上，用于检测料桶的桶盖信息，以选择与所述桶盖信息相匹配的所述拆装盖治具；

第二视觉检测组件，设置于所述灌装机器人上，用于检测所述料桶上的孔位，并将所述吸料管治具上的吸管插入所述孔位。

可选地，所述拆装盖治具包括：

取料盘，用于夹取所述料桶的桶盖；

驱动机构，其输出端与所述取料盘连接，能够驱动所述取料盘使桶盖与所述料桶分离或结合。

可选地，所述液体自动投料系统还包括用于清洗所述吸料管治具上的吸管的清洗模块，所述灌装机器人能够将所述吸管移至所述清洗模块。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种液体自动投料系统，通过控制系统存储不同料桶的信息，以及检测组件反馈来料料桶的信息反馈给控制系统，以便确认来料的料桶是否正确，以便进行下一步工作，以防止投放错误的物料，提高了投放准确性；通过设置与不同料桶相应拆装盖治具以及与不同料桶相应的吸料管治具，以应对不同料桶进行投料，实现了柔性化生产，从而实现对无序的多种类液体容器自动进行投料。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的液体自动投料系统的结构示意图；

图2是本发明的具体实施方式提供的物流线的结构示意图；

图3是本发明的具体实施方式提供的agv小车的结构示意图；

图4是本发明的具体实施方式提供的拆装盖治具的结构示意图；

图5是本发明的具体实施方式提供的吸料管治具的结构示意图；

图6是本发明的具体实施方式提供的清洗模块的结构示意图。

图中：

100、料桶；

1、物流线；111、第一传送链；112、第二传送链；113、第三传送链；12、第二传输机构；13、旋转机构；141、推杆机构；15、承载平台；16、阻挡组件；171、气缸；172、连接架；

2、拆装盖机器人；21、拆装盖治具；211、取料盘；212、驱动机构；213、安装架；214、压紧头；

3、灌装机器人；31、吸料管治具；311、吸管；312、固定架；

4、agv小车；41、输送辊轮；42、车体；

51、扫码仪；52、第一视觉检测组件；53、第二视觉检测组件；

6、清洗模块；61、废料桶；62、废料管；63、支撑架；64、承载孔。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实施例提供了一种液体自动投料系统，如图1所示，其包括物流线1、agv小车4、检测组件、拆装盖机器人2、灌装机器人3和控制系统；具体地，料桶100能够移动至物流线1上的拆盖工位、灌装工位和装盖工位；agv小车4用于将料桶100上料或下料于物流线1；检测组件用于检测料桶100的信息；拆装盖机器人2根据信息选择与料桶100匹配的拆装盖治具21，并对料桶100拆盖或装盖；灌装机器人3根据信息选择与料桶100匹配的吸料管治具31，并抽取料桶100内的物料；控制系统与物流线1、agv小车4、检测组件、拆装盖机器人2、灌装机器人3及检测组件均通讯连接，且控制系统存储有不同料桶100的信息，并能够判断是否与存储的料桶的信息相匹配。

工作时，agv小车4将料桶100运送到物流线1，供料桶100上料；料桶100移动至拆盖工位，由于控制系统存储有预设的料桶100信息，检测组件检测料桶100信息并将料桶100的信息反馈给控制系统进行确认，控制系统判断上料的料桶信息是否与所存储的料桶的信息相匹配，当确认料桶100信息与存储的料桶100信息匹配时，则对料桶100进行下一步工作，否则对料桶100下料，即料桶100在物流线1上从拆盖工位到装盖工位过程中，拆装盖机器人2及灌装机器人3均不对该料桶进行动作，直到其通过agv小车下料；当匹配上时，拆装盖机器人2根据料桶100的信息选择与料桶100匹配的拆装盖治具21对料桶100拆盖；拆盖完成后，料桶100移动至灌装工位，灌装机器人3根据料桶100的信息选择与料桶100匹配的吸料管治具31，并抽吸料桶100内的物料；抽吸完成后，料桶100移动至装盖工位，拆装盖机器人2根据料桶100信息选择与料桶100匹配的拆装盖治具21对料桶100装盖；料桶100装盖后，agv小车4将料桶100从物流线1上取走，进行料桶100下料；通过以上结构进行料桶100的自动上下料，判断是否为预设灌装料桶，以及料桶100自动运行至拆盖工位、灌装工位和装盖工位，在相应工位上分别进行拆盖、灌装和装盖，实现了自动化投料，提高了生产效率。

通过控制系统存储不同料桶100的信息，以及检测组件反馈来料料桶100的信息反馈给控制系统，以便确认来料的料桶100是否正确，以便进行下一步工作，以防止投放错误的物料，提高了投放准确性；通过设置与不同料桶100相应拆装盖治具21以及与不同料桶100相应的吸料管治具31，以应对不同料桶100进行投料，实现了柔性化生产，从而实现对无序的多种类液体容器自动进行投料。

具体地，对于需要回收料桶100的桶盖的料桶100，其运行至装盖工位，拆装盖机器人2根据料桶100信息选择与料桶100匹配的拆装盖治具21对料桶100装盖，进一步具体地，当料桶100内的物料未被完全吸尽时，为防止物料流出，应进行装盖处理，或者料桶100内的物料完全吸尽时，也可以进行装盖处理，再通过agv小车4将其下料。对于不需要回收桶盖的料桶100，其运送至装盖工位后，拆装盖机器人2不对该料桶100进行处理，直接通过agv小车4下料，用过的桶盖放入收纳处以便于后期回收。

可选地，如图1和图2所示，物流线1包括沿水平第一方向设置的第一传输机构，能够将料桶100依次移动至拆盖工位、灌装工位和装盖工位，拆盖工位、灌装工位和装盖工位沿水平第一方向设置，通过设置第一传输机构实现了料桶100的自动移动；具体地，第一传输机构包括设置在拆盖工位上的第一传送链111、设置在灌装工位上的第二传送链112和设置在装盖工位上的第三传送链113，第一传送链111、第二传送链112和第三传送链113相对接，实现料桶100在相邻两工位之间的转移；第一传动链、第二传动链和第三传动链分别设置在不同工位，能够单独运行，防止相互影响；具体地，第一传送链111、第二传送链112和第三传送链113均可以是链传动，也可以是带传动，本实施例中水平第一方向为x向，水平第二方向为y向。

本实施例中，如图2所示，物流线1包括分别设置在拆盖工位和装盖工位的第二传输机构12，第二传输机构12沿水平第二方向设置，第一传输机构的承载面高度能够调节至高于或低于第二传输机构12的承载面高度，水平第二方向垂直于水平第一方向；当第二传输机构12用于料桶100在物料线和agv小车4之间的转移。具体地，在拆盖工位时，当第一传输机构的承载面高于第二传输机构12的承载面时，通过第一传输机构将料桶100沿水平第一方向转移到灌装工位；当第一传输机构的承载面低于第二传输机构12的承载面时，通过第二传输机构12将料桶100沿水平第二方向从agv小车4转移到拆盖工位；在装盖工位时，当第一传输机构的承载面高于第二传输机构12的承载面时，通过第一传输机构将料桶100沿水平第一方向从灌装工位转移至装盖工位，当第二传输机构12的承载面低于第二传输机构12的承载面时，通过第二传输机构12将料桶100沿水平第二方向从装盖工位转移至agv小车4进行下料。

具体地，第二传输机构12为多个辊子，辊子转动时使料桶100移动。本实施例以拆盖工位为例对第一输送机构和第二输送机构进行说明，第一输送机构包括两条并列设置的链条，两个链条沿水平第二方向间隔设置于辊子之间，第一输送机构升起时，两个链条从辊子间沿竖直方向升起，第一输送机构降落时，两个链条从辊子间沿竖直方向降落。同理，装盖工位上与拆盖工位上的第一输送机构和第二输送机构的结构相同。

具体地，如图3所示，agv小车4包括车体42，和设置在车体42上的输送辊轮41，agv小车4与物流线1对接时，输送辊轮41转动，使料桶100沿水平第二方向移动，使料桶100从agv小车4上转移至拆盖工位，或使料桶100从装盖工位转移至agv小车4上。具体地，包括上料agv小车4和下料agv小车4，相互独立运行；具体地，液体自动投料系统设置有指定的与物流线1对接的上料区域和下料区域，用于上料的agv小车4在上料区域上料，用于下料的agv小车4在下料区域下料。具体地，当agv小车4到达上料区域时，物流线1得到来料信号，输送辊轮41转动，拆盖工位上的第二传输机构12的辊子转动，使料桶100从agv小车4上上料到拆盖工位；具体地，物流线1下料时，为agv小车4发送信号，agv小车4到达下料区域，输送辊轮41转动，装盖工位上的第二传输机构12的辊子转动，使料桶100从装盖工位下料到agv小车。

具体地，物流线1沿水平第一方向设置，拆盖工位、灌装工位和装盖工位沿水平第一方向排列，拆装盖机器人2和灌装机器人3沿水平第二方向设置于物流线1的两侧，上料区域和下料区域沿水平第一方向设置于拆装盖机器人2两侧，结构紧凑，拆装盖机器人2既用于拆盖又用于装盖，减少机械手的使用数量，降低了生产成本。

本实施例中，如图2所示，拆盖工位上还设置有旋转机构13，旋转机构13的承载面高度能够同时高于第一传输机构和第二传输机构12的承载面高度，旋转机构13的承载面高于第一传输机构和第二传输机构12的承载面时，旋转机构13能够使位于拆盖工位的料桶100绕竖直方向旋转；具体地，检测组件包括扫码仪51，设置于拆盖工位，用于识别料桶100上的信息码，并将信息码的信息反馈给控制系统；具体地，信息码设置在料桶100的外周，扫码仪51设置在物流线1的一端，料桶100随旋转机构13转动，扫码仪51不断寻找信息码，直到信息码对准扫码仪51时进行扫码，并将扫码得到的料桶100信息反馈给控制系统，进行料桶100信息确认。具体地，旋转机构13包括电机和设在电机输出端的载料盘，料桶100设在载料盘上，电机转动时料桶100随载料盘转动，具体地可以是伺服电机，提高转动精度。

具体地，拆盖工位上还设置有限位组件，用于限制设置于旋转机构13上的料桶100移动，当料桶100到达旋转机构13上时，触发限位组件动作，之后再开启旋转，防止料桶100在旋转过程中发生位移；当料桶从拆盖工位向灌装工位位移时，限位组件复位。本实施例中，限位组件包括三组推杆机构141，三组推杆机构141通过三爪定圆心原理实现料桶100限位于旋转机构13上；具体地，推杆机构141包括电机，连接于电机输出端的丝杠螺母副，与丝杠螺母副连接的推杆，电机带动丝杠转动，带动螺母和推杆移动，从而实现限位，调节电机转数，从而能够调节推杆的伸出距离，以适用于不同外径的料桶100。

本实施例中，如图2所示，灌装工位上设置有承载平台15，承载平台15用于承载料桶100，第一传输机构的承载面高度能够调节至高于或低于承载平台15台面高度，具体地，第一传输机构的承载面高于承载台台面时，料桶100能够实现位置转移，第一传输机构的承载面低于承载台台面时，料桶100在灌装工位进行灌装作业；具体地，灌装工位上还设置有阻挡组件16，其设置于灌装工位和装盖工位之间，能够阻挡位于灌装工位的料桶100向装盖工位移动，提高料桶100在灌装工位的工作可靠性；具体地，阻挡组件16包括阻挡板和气缸，阻挡板沿竖直方向设置，气缸驱动阻挡板竖直方向升起或降落。

具体地，承载平台15上设置有于控制系统电连接的称重件，称重件用于称量料桶100的重量，且称重件能够将料桶100的重量信息反馈给控制系统，提高灌装精度，其中料桶100的重量信息包括料桶100本身的重量以及料桶100内物料的重量。具体地，为了满足下游系统对料桶内物料的精确需求量，设置预设需求量，根据计算，料桶100内物料变化达到预设需求量时，料桶100和内部物料的总重量达到预设值，当称重件检测到重量信息为预设值时，料桶100进入装盖工位。具体地，称重件为称重传感器，称重传感器实施反馈信息给控制系统，控制系统实时核对信息，当检测到料桶100的重量达到预设值时，则称重传感器触发，反馈信号给控制系统，控制系统控制灌装机器人3停止抽取物料，并控制物流线1使料桶100从灌装工位转移至装盖工位。

本实施例中，如图2所示，灌装工位上设置有倾斜机构，承载平台15包括至少两个承载块，倾斜机构能够使设置于一端的承载块高于另一端的承载块。具体地，使用时，若料桶100内的物料需全部吸尽时，当料桶100内物料较少时，倾斜机构动作，使一端的承载块高于另一端的承载块，从而使料桶100发生倾斜，方便吸取物料，使料桶100内的物料被吸进，防止物料残留浪费；具体地，根据料桶100的尺寸大小等信息确认倾斜角度，以方便吸收底部物料。若料桶100内的物料不需完全吸尽，则倾斜机构可根据具体情况设置是否需要将料桶100倾斜。

具体地，倾斜机构包括连接架172，连接架172的底端与承载块连接，连接架172的顶端与气缸171的输出端连接，气缸171的活塞杆伸出时，连接架172升高，并带动与其连接的承载快升高。本实施例中，如图2所示，承载块为三块，第一输送机构包括两个链条，其间隔设置于三块承载块之间，两个链条的高度能够从三块承载块之间升价或降落。具体地，料筒同时设置在三块承载块上，连接架172与设置于一端的承载块连接，从而使料桶100倾斜。

本实施例中，拆装盖治具21包括取料盘211和驱动机构212，其中，取料盘211用于夹取料桶100的桶盖；驱动机构212的输出端与取料盘211连接，能够驱动取料盘211使桶盖与料桶100分离或结合，通过拆装盖治具21进行自动拆盖和装盖；具体地，如图4所示，拆装盖治具21还包括安装于拆装盖机器人2末端的安装架213，驱动机构212固定安装于安装架213，当桶盖与料桶100通过螺纹连接时，驱动机构212为电机，取料盘211与电机的转动轴连接，电机转动时时取料盘211随之转动，拆卸或安装桶盖。具体地，安装架213上还设置有压紧头214，压紧头214与取料盘211设置于安装架213的同一侧，压紧头214能够抵靠在料桶100上，防止拆装桶盖过程中料桶100运动，方便拆装。

具体地，拆装盖机器人2包括六轴机械手，在拆盖过程中或者装盖过程中，不断调整六轴机械手的位姿变化，以使拆装盖治具21以拆装过程中的桶盖位置相匹配，以确保桶盖被顺利拆卸或安装。

本实施例中，如图4所示，检测组件包括第一视觉检测组件52第一视觉检测组件52设置于拆装盖机器人2上，用于检测料桶100的桶盖信息，以选择与桶盖信息相匹配的拆装盖治具21；第一视觉检测组件52随拆装盖机器人2运动，便于进行实时检测。具体地，第一视觉检测组包括安装于安装架213上的工业相机和光源，具体地工业相机和光源结构等视觉检测结构可参照现有技术。具体地，第一视觉检测组件52用于检测桶盖的外径等参数，根据外径的大小选择相应的取料盘211，以使取料盘211与桶盖相匹配，其他实施例中，也可以测量，得到其桶盖的款式或料桶的直径等参数，以找到匹配的拆装盖治具，不作限定。具体地，第一视觉检测组件52检测桶盖信息时获得了桶盖相对角度的信息，之后旋转机构13在扫码后还能够使料桶100旋转至使料桶100的桶口朝向预设方向，为料桶100移动至灌装工位时进行粗定位，便于灌装机器人3作业；具体地，扫码确认后，调出料桶的初始位置的相对角度数据，通过内部逻辑计算，驱动旋转机构的伺服电机进行高精度脉冲运动，使其朝向指定的方位。

可选地，如图5所示，吸料管治具31包括固定架312和设置于固定架312上的吸管311，固定架312安装于灌装机器人3，灌装机器人3使吸管311插入料桶100进行灌装作业。具体地，灌装机器人3包括六轴机械手，灌装过程中通过调整六轴机械手的位姿变化以对吸料管治具进行不同位置变化，以确保物料吸取顺畅。

本实施例中，如图5所示，检测组件包括第二视觉检测组件53，第二视觉检测组件53设置于灌装机器人3上，用于检测料桶100上的孔位，对料桶100进行孔位定位，并将吸料管治具31的吸管311插入孔位，方便将吸管311精确插入孔位内，进行吸料作业。具体地，第二视觉检测组件53包括安装于固定架312上的工业相机和光源结构，具体地工业相机和光源结构等视觉检测结构可参照现有技术。

可选地，如图1和6所示，液体自动投料系统还包括用于清洗吸料管治具31上的吸管311的清洗模块6，吸料完成后，从料桶100中抽出吸管311，灌装机器人3能够将吸料管治具31的吸管311移至清洗模块6；具体地，清洗模块6包括废料桶61、废料管62、支撑架63，支撑架63固定于物流线1上，支撑架63上开设有承载孔64，废料管62的一端连通于废料桶61，另一端连通于承载孔64，吸管311能够插入承载孔64进行限位，清洗模块6还包括清洗机构，用于清洗吸管311的内壁和外壁，并将清洗掉的残余物料经废料管62回流废料桶61内；具体地，清洗机构可以包括刮片，通过驱动刮片刮擦吸管311的外壁；具体地，清洗机构可以包括风扇，将吸管311内壁的余料吹干净。

本实施例提供的液体自动投料系统适用于医药原料、日化原料、快速消费品原料等液体投料。具体地，料桶的材质可以是不锈钢、碳钢、塑料等；适用范围为：料桶的直径200-800mm、高度300-1000mm、容积重量20-50kg、容器桶密封盖位置20°-180°。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。