一种全自动零件裹膜包装设备及方法与流程

1.本发明涉及零件裹膜和包装的技术领域，特别是一种全自动零件裹膜包装设备及方法。


背景技术：

2.某条形零件的结构如图1~2所示，它包括条形板，条形板的两端均开设有通孔1。工艺上要求在条形零件的一端包裹一层胶膜2，包裹后得到的产品的结构如图3~4所示，当得到一批量的产品后，工人将产品摆放在载盘上，以实现对产品的包装，进而便于将产品输送到客户手中。
3.车间内主要是通过人工操作完成零件的包裹和产品的包装，其具体的操作方式是：工人先将零件平放在载具上，且确保零件的待包裹端延伸于载具的外部；然后工人将胶膜2的一端部粘接在零件3的顶表面上，并且确保胶膜2的另一端部处于零件3的外部如图5所示；而后工人将胶膜2的延伸部翻折，翻折后，工人使其翻转端部粘接在零件3的底表面上，从而实现，即实现了一个零件的裹膜，如此重复操作，即可连续的实现多批量零件的裹膜；裹膜后，工人将产品一个接一个的摆放到载盘的型腔内，以实现产品的包装，最后将载盘一并输送到客户手中。
4.然而，车间内的操作方法虽然能够实现零件的包裹和产品的包装，但是在实际的操作中，存在以下技术缺陷：i、整个裹膜操作中，需要人工一个接一个的手动裹膜操作，这无疑是增加了裹膜时间，进而极大的降低了零件裹膜效率。
5.ii、当一批量的产品生产成型后，需要人工手动一个接一个的将产品摆放到载盘的型腔内，才能完成对产品的包装，这进一步的增加了裹膜时间，进一步的降低了产品的包装效率。因此，亟需一种极大提高零件裹膜效率、极大提高产品包装效率的裹膜包装设备及方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、极大提高零件裹膜效率、极大提高产品包装效率、自动化程度高的全自动零件裹膜包装设备及方法。
7.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种全自动零件裹膜包装设备，它包括工作台，所述工作台的台面上设置有分度机构，分度机构包括固设于工作台台面上的步进电机，步进电机的输出轴上安装有转盘，转盘的外边缘上且绕其圆周方向间隔固设有多个载具，载具的外端部上开设有凹槽，载具的顶表面上且位于凹槽的两侧均固设有定位销钉；所述工作台的台面上绕转盘的圆周方向设置有顺次设置有零件上料装置、smt贴膜机、裹膜机构、胶膜位置检测机构和包装机构，所述裹膜机构包括固设于工作台上的底座、固设于底座顶表面上的支架，支架的顶表面上固设有升降气缸，升降气缸的活塞杆贯穿支架设置，且延伸端上固设有l板，所述底座的顶表面上固设有水平气缸，水平气缸活塞杆
的作用端上固设有推板，所述胶膜位置检测机构包括固设于工作台台面上的机架、固设于机架顶表面上的ccd镜头。
8.所述零件上料装置设置于转盘的后侧，零件上料装置包括固设于工作台台面上的螺旋振动盘、直线振动机和机器人手臂，所述螺旋振动盘的出料口与直线振动机的进料口对接，机器人手臂设置于直线振动机的左侧，所述机器人手臂的吸头i位于最后端的载具的正上方。
9.所述smt贴膜机设置于转盘的左侧，smt贴膜机包括固设于工作台台面上的飞达和scar机器人，scar机器人设置于飞达的右侧，所述scar机器人的吸头ii设置于飞达的剥胶面的正上方。
10.所述包装机构设置于转盘的右侧，包装机构包括纵向设置于工作台台面上的y向丝杆螺母副，y向丝杆螺母副的运动部上固设有移动盘，所述y向丝杆螺母副的正上方设置有x向丝杆螺母副，x向丝杆螺母副的运动部上固设有抓取气缸，抓取气缸活塞杆的作用端上固设有吸头iii；所述移动盘的顶表面上放置有载盘。
11.所述转盘上相邻两个载具之间的间距相等。
12.所述定位销钉的长度等于零件的厚度。
13.所述吸头i、吸头ii和吸头iii上均经软管连接有真空泵。
14.该裹膜包装设备还包括控制器，所述控制器与ccd镜头、机器人手臂、scar机器人、抓取气缸、步进电机电连接。
15.一种全自动零件裹膜包装的方法，它包括以下步骤：s1、零件的上料，其具体操作步骤为：s11、工人将一批量的零件投放到螺旋振动盘的螺旋盘内，在螺旋盘的振动下，零件按照规定的方向进入到直线振动机的导轨内，并且导轨内的各个零件的摆放方向一致；s12、控制机器人手臂动作，机器人手臂将吸头i移动到导轨的末端口处，并且控制吸头i向下运动，吸头i与导轨末端口处的零件接触后，控制与吸头i相连接的真空泵启动，在负压下，零件吸附在吸头i的底表面上；而后控制机器人手臂动作，以使吸头i运动到最后端处载具的正上方；s13、控制吸头i向下运动，零件的两个通孔分别套设在两个定位销钉上，并且零件刚好支撑于载具的顶表面上，从而最终实现了零件的上料；s14、上料后，控制真空泵关闭，吸头i与零件分离，分离后控制吸头i复位；s2、零件上粘贴胶膜，其具体操作步骤为：s21、工人控制步进电机启动，步进电机带动转盘旋转，转盘带动载具和其上的零件同步旋转，当旋转到设定角度后，控制器控制步进电机关闭，此时零件进入到smt贴膜机的贴胶膜工位；s22、工人控制飞达启动，飞达将离型膜上的胶膜剥离到飞达的剥胶面上；而后工人控制scar机器人动作，scar机器人控制吸头ii向下运动，当吸头ii与剥离面上的胶膜接触后，工人启动与吸头ii相连接的真空泵，在负压下，胶膜吸附在吸头ii的底表面上，从而实现胶膜的吸取；s23、控制scar机器人动作，scar机器人将吸附在吸头ii上的胶膜粘贴到零件的顶表面上，从而实现了在零件上粘贴胶膜；
s24、粘贴后，工人控制真空泵关闭，而后控制scar机器人的吸头ii复位；s3、零件的裹膜，其具体操作步骤为：s31、工人控制步进电机启动，步进电机带动转盘旋转，转盘带动载具继续旋转，载具带动贴有胶膜的零件同步旋转，当胶膜旋转到裹膜机构的裹膜工位时，控制器控制步进电机关闭；s32、工人控制升降气缸的活塞杆向下伸出，活塞杆带动l板向下运动，l板将胶膜的延伸端部往下挤压，当活塞杆完全伸出后，l板的水平板刚好压在胶膜上，并且胶膜的延伸端部处于垂直折弯状态；s33、而后工人控制水平气缸的活塞杆向右伸出，活塞杆带动推板向右运动，推板将胶膜的折弯部翻折到零件的底表面上，从而最终实现了零件的裹膜，进而得到产品；s4、产品上胶膜的位置的检测：工人控制步进电机启动，步进电机带动转盘旋转，转盘带动载具继续旋转，载具带动产品同步旋转，当产品旋转到胶膜位置检测机构的检测工位时，控制器控制步进电机关闭，此时胶膜位置检测机构中的ccd镜头识别产品上的胶膜的贴膜位置是否正确；s5、产品的包装，其具体的操作步骤为：s51、工人控制步进电机启动，步进电机带动转盘旋转，转盘带动载具继续旋转，载具带动产品同步旋转，当产品转运到包装机构的包装工位时，控制器控制步进电机关闭；s52、工人控制抓取气缸的活塞杆向下运动，抓取气缸带动吸头iii向下运动，当吸头iii与产品的顶表面相接触时，控制与吸头iii相连接的真空泵启动，在负压下，产品吸附在吸头iii的底表面上；s53、工人控制x向丝杆螺母副的运动端向右做直线运动，运动端带动抓取气缸和吸头iii同步向右做直线运动，当吸头iii运动到载盘的型腔的正上方后，工人控制抓取气缸的活塞杆向下运动，使被吸附的产品进入到载盘的一个型腔内，而后控制真空泵关闭，此时产品进入到型腔内；工人控制x向丝杆螺母副动作，以使吸头iii复位，进而最终实现了第一个零件的包装；s6、工人重复步骤s1~s5的操作，即可连续地在零件上裹膜，并且将裹膜后的产品包装到载盘的型腔内。
16.本发明具有以下优点：结构紧凑、极大提高零件裹膜效率、极大提高产品包装效率、自动化程度高。
附图说明
17.图1 为零件的结构示意图；图2 为图1的主视图；图3 为裹膜后产品的结构示意图；图4 为图3的俯视图；图5 为工人将胶膜粘接在零件顶表面上的示意图；图6 为本发明的结构示意图；图7 为分度机构的结构示意图；图8 为载具的结构示意图；
图9 为图8的俯视图；图10为零件上料机构的结构示意图；图11为smt贴膜机的结构示意图；图12为裹膜机构的结构示意图；图13为胶膜位置检测机构的结构示意图；图14为包装机构的结构示意图；图15 为将零件定位在载具上的示意图；图16为图15的俯视图；图17 为胶膜粘贴在零件上的示意图；图18 为图17的俯视图；图19 为贴有胶膜的零件进入到裹膜工位的示意图；图20 为升降气缸的活塞杆完全伸出后的示意图；图21 为水平气缸的活塞杆完全伸出后的示意图；图中，1-通孔，2-胶膜，3-零件，4-工作台，5-分度机构，6-步进电机，7-转盘，8-载具，9-凹槽，10-定位销钉，11-零件上料装置，12
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smt贴膜机，13-裹膜机构，14-胶膜位置检测机构，15-包装机构，16-支架，17-升降气缸，18-l板，19-水平气缸，20-推板，21-机架，22-ccd镜头，23-螺旋振动盘，24-直线振动机，25-机器人手臂，26-吸头i，27-飞达，28-scar机器人，29-吸头ii，30-y向丝杆螺母副，31-x向丝杆螺母副，32-移动盘，33-吸头iii，34-抓取气缸。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：如图6~14所示，一种全自动零件裹膜包装设备，它包括工作台4，所述工作台4的台面上设置有分度机构5，分度机构5包括固设于工作台4台面上的步进电机6，步进电机6的输出轴上安装有转盘7，转盘7的外边缘上且绕其圆周方向间隔固设有多个载具8，转盘7上相邻两个载具8之间的间距相等，载具8的外端部上开设有凹槽9，载具8的顶表面上且位于凹槽9的两侧均固设有定位销钉10，定位销钉10的长度等于零件的厚度。
19.所述工作台4的台面上绕转盘7的圆周方向设置有顺次设置有零件上料装置11、smt贴膜机12、裹膜机构13、胶膜位置检测机构14和包装机构15，所述裹膜机构13包括固设于工作台4上的底座、固设于底座顶表面上的支架16，支架16的顶表面上固设有升降气缸17，升降气缸17的活塞杆贯穿支架16设置，且延伸端上固设有l板18，所述底座的顶表面上固设有水平气缸19，水平气缸19活塞杆的作用端上固设有推板20，所述胶膜位置检测机构14包括固设于工作台4台面上的机架21、固设于机架21顶表面上的ccd镜头22。
20.如图6~14所示，所述零件上料装置11设置于转盘7的后侧，零件上料装置11包括固设于工作台4台面上的螺旋振动盘23、直线振动机24和机器人手臂25，所述螺旋振动盘23的出料口与直线振动机24的进料口对接，机器人手臂25设置于直线振动机24的左侧，所述机器人手臂25的吸头i26位于最后端的载具8的正上方。所述smt贴膜机12设置于转盘7的左侧，smt贴膜机12包括固设于工作台4台面上的飞达27和scar机器人28，scar机器人28设置于飞达27的右侧，所述scar机器人28的吸头ii29设置于飞达27的剥胶面的正上方。
21.所述包装机构15设置于转盘7的右侧，包装机构15包括纵向设置于工作台4台面上的y向丝杆螺母副30，y向丝杆螺母副30的运动部上固设有移动盘32，所述y向丝杆螺母副30的正上方设置有x向丝杆螺母副31，x向丝杆螺母副31的运动部上固设有抓取气缸34，抓取气缸34活塞杆的作用端上固设有吸头iii33；所述移动盘32的顶表面上放置有载盘。
22.所述吸头i26、吸头ii29和吸头iii33上均经软管连接有真空泵。 该裹膜包装设备还包括控制器，所述控制器与ccd镜头22、机器人手臂25、scar机器人28、抓取气缸34、步进电机6电连接。
23.一种全自动零件裹膜包装的方法，它包括以下步骤：s1、零件的上料，其具体操作步骤为：s11、工人将一批量的零件投放到螺旋振动盘23的螺旋盘内，在螺旋盘的振动下，零件按照规定的方向进入到直线振动机24的导轨内，并且导轨内的各个零件的摆放方向一致；s12、控制机器人手臂25动作，机器人手臂25将吸头i26移动到导轨的末端口处，并且控制吸头i26向下运动，吸头i26与导轨末端口处的零件接触后，控制与吸头i26相连接的真空泵启动，在负压下，零件3吸附在吸头i26的底表面上；而后控制机器人手臂25动作，以使吸头i26运动到最后端处载具8的正上方；s13、控制吸头i26向下运动，零件3的两个通孔1分别套设在两个定位销钉10上，并且零件3刚好支撑于载具8的顶表面上，从而最终实现了零件3的上料如图15~图16所示；s14、上料后，控制真空泵关闭，吸头i26与零件分离，分离后控制吸头i26复位；s2、零件上粘贴胶膜，其具体操作步骤为：s21、工人控制步进电机6启动，步进电机6带动转盘7旋转，转盘7带动载具8和其上的零件3同步旋转，当旋转到设定角度后，控制器控制步进电机6关闭，此时零件进入到smt贴膜机12的贴胶膜工位；s22、工人控制飞达27启动，飞达将离型膜上的胶膜2剥离到飞达27的剥胶面上；而后工人控制scar机器人28动作，scar机器人28控制吸头ii29向下运动，当吸头ii29与剥离面上的胶膜2接触后，工人启动与吸头ii29相连接的真空泵，在负压下，胶膜2吸附在吸头ii29的底表面上，从而实现胶膜2的吸取；s23、控制scar机器人28动作，scar机器人28将吸附在吸头ii29上的胶膜2粘贴到零件3的顶表面上，从而实现了在零件3上粘贴胶膜2，如图17~图18所示；s24、粘贴后，工人控制真空泵关闭，而后控制scar机器人28的吸头ii29复位；s3、零件的裹膜，其具体操作步骤为：s31、工人控制步进电机6启动，步进电机6带动转盘7旋转，转盘7带动载具8继续旋转，载具8带动贴有胶膜2的零件3同步旋转，当胶膜2旋转到裹膜机构13的裹膜工位时，控制器控制步进电机6关闭；s32、工人控制升降气缸17的活塞杆向下伸出，活塞杆带动l板18向下运动，l板18将胶膜2的延伸端部往下挤压，当活塞杆完全伸出后，l板18的水平板刚好压在胶膜2上，并且胶膜2的延伸端部处于垂直折弯状态，如图19所示；s33、而后工人控制水平气缸19的活塞杆向右伸出，活塞杆带动推板20向右运动，推板20将胶膜2的折弯部翻折到零件3的底表面上，如图20所示，从而最终实现了零件的裹
膜，进而得到产品，如图3~4所示；s4、产品上胶膜的位置的检测：工人控制步进电机6启动，步进电机6带动转盘7旋转，转盘7带动载具8继续旋转，载具8带动产品同步旋转，当产品旋转到胶膜位置检测机构14的检测工位时，控制器控制步进电机6关闭，此时胶膜位置检测机构14中的ccd镜头22识别产品上的胶膜2的贴膜位置是否正确；s5、产品的包装，其具体的操作步骤为：s51、工人控制步进电机6启动，步进电机6带动转盘7旋转，转盘7带动载具8继续旋转，载具8带动产品同步旋转，当产品转运到包装机构15的包装工位时，控制器控制步进电机6关闭；s52、工人控制抓取气缸34的活塞杆向下运动，抓取气缸34带动吸头iii33向下运动，当吸头iii33与产品的顶表面相接触时，控制与吸头iii33相连接的真空泵启动，在负压下，产品吸附在吸头iii33的底表面上；s53、工人控制x向丝杆螺母副31的运动端向右做直线运动，运动端带动抓取气缸34和吸头iii33同步向右做直线运动，当吸头iii33运动到载盘的型腔的正上方后，工人控制抓取气缸34的活塞杆向下运动，使被吸附的产品进入到载盘的一个型腔内，而后控制真空泵关闭，此时产品进入到型腔内；工人控制x向丝杆螺母副31动作，以使吸头iii33复位，进而最终实现了第一个零件的包装；s6、工人重复步骤s1~s5的操作，即可连续地在零件上裹膜，并且将裹膜后的产品包装到载盘的型腔内。
24.因此，在整个步骤s1~s6的过程中，本裹膜包装设备通过分度机构5、零件上料装置11、smt贴膜机12、裹膜机构13、胶膜位置检测机构14和包装机构15的配合，实现了自动化的在零件上裹膜，并且将裹膜后的产品自动的包装到载盘的型腔内，进而实现了在短时间内将产品输送到客户手中，相比于车间内的手工操作，极大的提高了零件裹膜效率和包装效率。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。