一種柔性旋蓋爪具、視覺引導(dǎo)關(guān)蓋裝置及關(guān)蓋方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種柔性旋蓋爪、視覺引導(dǎo)關(guān)蓋裝置及關(guān)蓋方法，其中柔性旋蓋爪具包括柔性旋蓋爪，柔性旋蓋爪包括：轉(zhuǎn)動體、彈簧座、彈簧、壓緊座、旋蓋爪。當(dāng)桶口面與旋蓋爪面不平行時(shí)，由于轉(zhuǎn)動體下端為球面、壓緊座與轉(zhuǎn)動體之間是靠彈簧的彈力連接的，在桶蓋和桶口的壓力作用下壓緊座向上壓縮彈簧并且與桶面形成一定的角度使桶蓋與桶口平行，在彈簧的作用下壓緊座把桶蓋緊緊的壓在桶口上。并且在氣動馬達(dá)帶動轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)動體可以始終與桶蓋成一個(gè)角度把桶蓋旋進(jìn)桶口，從而在桶口不平時(shí)完成關(guān)蓋工作。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了桶面不平的情況下的自動關(guān)蓋，提高了關(guān)蓋機(jī)械的智能化和關(guān)蓋工作效率，保證了工人的人身安全。
【專利說明】一種柔性旋蓋爪具、視覺引導(dǎo)關(guān)蓋裝置及關(guān)蓋方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明適用于液態(tài)標(biāo)準(zhǔn)200L物料桶的關(guān)蓋裝置。尤其涉及化工產(chǎn)業(yè)中強(qiáng)腐蝕、劇毒物料標(biāo)準(zhǔn)200L物料桶灌裝后的自動關(guān)蓋裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前廣泛使用的關(guān)蓋裝置為手動關(guān)蓋。手動關(guān)蓋裝置采用一種市場可買到的關(guān)蓋扳手(也可自制簡易關(guān)蓋扳手)。純依靠人力關(guān)蓋，以上方式的自動化程度不強(qiáng)，完全依賴人工來尋找桶口，在劇毒強(qiáng)腐蝕的環(huán)境中對人體會有一定的危害。但是手動關(guān)蓋適應(yīng)性強(qiáng)，在桶面不平的情況下仍然可以順利的完成關(guān)蓋工作。而目前存在的機(jī)械關(guān)蓋裝置關(guān)蓋效率低、自動化到程度不高，并且在桶面不平的情況下很難完成關(guān)蓋工作。因此，解決機(jī)械關(guān)蓋裝置在桶面不平情況下不能準(zhǔn)確完成關(guān)蓋工作的問題是當(dāng)務(wù)之急。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在灌裝領(lǐng)域，每一次灌裝結(jié)束后，都要把標(biāo)準(zhǔn)200L物料桶的桶蓋關(guān)好，在以往的工作過程中多采用人工關(guān)蓋的方式。有些強(qiáng)腐蝕、劇毒的環(huán)境中人工關(guān)蓋會對人體帶來危害。自動化的程度不高。本發(fā)明的目的在于提供一種柔性旋蓋爪、視覺引導(dǎo)關(guān)蓋裝置及關(guān)蓋方法，解決了上述問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)桶面不平情況下的自動關(guān)蓋，自動化程度高。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種柔性旋蓋爪具包括:柔性旋蓋爪、氣缸、氣動馬達(dá)、雙軸氣缸。柔性旋蓋爪包括:連接座、轉(zhuǎn)動體、計(jì)數(shù)板、彈簧座、彈簧、壓緊座、旋蓋爪。連接座與雙軸氣缸相連，連桿與連接座連接，旋蓋爪分別與連桿、上蓋相連，上蓋安裝在轉(zhuǎn)動體上。連接座、旋蓋爪、連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)，在雙軸氣缸的帶動下完成旋蓋爪的張開與關(guān)閉動作即對桶蓋的夾緊與松開。彈簧座、彈簧、壓緊座安裝在轉(zhuǎn)動體上，在彈簧的作用下彈簧座與上蓋接觸，壓緊座與轉(zhuǎn)動體接觸。
[0005]當(dāng)桶口面與旋蓋爪面不平行時(shí)，在桶蓋與桶口接觸后，由于轉(zhuǎn)動體下端為球面、壓緊座與轉(zhuǎn)動體之間是靠彈簧的彈力連接的。在桶蓋和桶口的壓力作用下壓緊座向上壓縮彈簧并且與桶面形成一定的角度(與桶面與桶口之間的角度相同< 10° )。使桶蓋與桶口平行。在彈簧的作用下壓緊座把桶蓋緊緊的壓在桶口上。轉(zhuǎn)動體與氣動馬達(dá)相連，由于轉(zhuǎn)動體下端是球面，這樣可以保證在氣動馬達(dá)帶動轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)動體可以始終與桶蓋成一個(gè)角度把桶蓋旋進(jìn)桶口，從而在桶口不平時(shí)完成關(guān)蓋工作。
[0006]視覺引導(dǎo)關(guān)蓋機(jī)械手，包括:視覺尋址裝置、關(guān)蓋機(jī)構(gòu)、機(jī)體。關(guān)蓋機(jī)構(gòu)包括:二維行走小車、柔性旋蓋爪具；其征是:視覺尋址裝置固定在機(jī)體頂部；2)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)與機(jī)體固定，二維行走小車安裝在關(guān)蓋機(jī)構(gòu)上，柔性旋蓋爪具安裝在二維行走小車上。
[0007]視覺引導(dǎo)關(guān)蓋機(jī)械手關(guān)蓋方法:主要包括取蓋和關(guān)蓋兩個(gè)過程，具體包括如下步驟:1)利用視覺尋址裝置找到桶蓋，并計(jì)算出桶蓋與柔性旋蓋爪的相對位置；2)柔性旋蓋爪具通過二維行走小車把柔性旋蓋爪運(yùn)行到桶蓋的正上方；3)氣缸工作帶動柔性旋蓋爪具向下運(yùn)行，柔性旋蓋爪與桶蓋接觸，并夾緊桶蓋，氣缸工作帶動柔性旋蓋爪具升起；4)視覺尋址裝置找到桶口，并計(jì)算出桶口與柔性旋蓋爪的相對位置；5)柔性旋蓋爪具通過二維行走小車把柔性旋蓋爪運(yùn)行到桶口的正上方；6)柔性旋蓋爪具向下運(yùn)行，并把桶蓋緊緊的壓在桶口上；7)氣動馬達(dá)通過轉(zhuǎn)動體帶動桶蓋、計(jì)數(shù)板轉(zhuǎn)動。如圖4所示接近開關(guān)記錄計(jì)數(shù)板旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，當(dāng)記錄的圈數(shù)與預(yù)設(shè)圈數(shù)相同時(shí)，完成關(guān)蓋工作。
[0008]其中，步驟3)中夾緊桶蓋是通過下述過程實(shí)現(xiàn)的:雙軸氣缸工作，通過連接座、旋蓋爪、連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)把桶蓋夾緊。
[0009]其中，步驟6)中關(guān)蓋機(jī)械臂的具體工作過程為:氣缸工作帶動柔性旋蓋爪具向下運(yùn)行，柔性旋蓋爪夾住桶蓋與桶口接觸，雙軸氣缸工作通過連接座、旋蓋爪、連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)把桶蓋松開，此時(shí)關(guān)蓋機(jī)械臂把桶蓋緊緊的壓在桶口上。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)和方法后，本發(fā)明的有益效果為:
1.采用視覺尋址裝置:保證自動尋找桶口的精度，提高了自動化的程度。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場無人工操作。
2.柔性旋蓋爪:柔性旋蓋爪的使用保證了關(guān)蓋的成功率，在自動關(guān)蓋過程中，不再要求標(biāo)準(zhǔn)200L物料桶的桶口與桶面平行，即使桶口與桶面有一定的角度(< 10° )，也可以保證關(guān)蓋工作的完成。
[0011]3.視覺導(dǎo)引關(guān)蓋機(jī)械臂的柔性爪具可作為石油、化工、燃料、醫(yī)藥等行也的自動灌裝成產(chǎn)線的配套設(shè)備，對易燃易爆、劇毒、強(qiáng)腐蝕的液態(tài)產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)灌裝現(xiàn)場無人操作，提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，安全，無污染環(huán)境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]此處所說明的附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中:
圖1為視覺引導(dǎo)關(guān)蓋機(jī)械手主視圖；
圖2為視覺引導(dǎo)關(guān)蓋機(jī)械手俯視圖；
圖3為柔性旋蓋爪具；
圖4為柔性旋蓋爪；
附圖標(biāo)記說明:
1-關(guān)蓋機(jī)構(gòu)，2-視覺尋址裝置，3-機(jī)體，4-柔性旋蓋爪具，5- 二維行走小車，6-雙軸氣缸，7-氣動馬達(dá)，8-柔性旋蓋爪，9-氣缸，10-接近開關(guān)，11-轉(zhuǎn)動體，12-計(jì)數(shù)板，13-彈簧座，14-彈簧，15-連桿，16-壓緊座，17-柔性旋蓋爪，18-上蓋，19-連接座。

【具體實(shí)施方式】
[0013]本發(fā)明提供了一種同時(shí)更換物料軟管與充料槍的快換結(jié)構(gòu)及快換方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]如圖1所視視覺尋址裝置2固定在機(jī)體頂部3，當(dāng)灌裝結(jié)束后標(biāo)準(zhǔn)200L物料桶運(yùn)行到關(guān)蓋機(jī)構(gòu)I的工作區(qū)域時(shí)，視覺尋址裝置2能夠拍攝到足夠的圖像來進(jìn)行分析確定桶蓋和桶口的位置。
[0015]關(guān)蓋機(jī)構(gòu)I與機(jī)體固定3，二維行走小車5安裝在關(guān)蓋機(jī)構(gòu)I上，柔性旋蓋爪具4安裝在二維行走小車5上，以保證視覺尋址裝置2找到桶蓋、桶口，并計(jì)算出桶蓋、桶口與柔性旋蓋爪8的相對位置后，柔性旋蓋爪具4可以通過二維行走小車5把柔性旋蓋爪8運(yùn)行到桶蓋、桶口的正上方。
[0016]視覺尋址裝置找到桶蓋，并計(jì)算出桶蓋與柔性旋蓋爪8的相對位置后，柔性旋蓋爪具4可以通過二維行走小車5把柔性旋蓋爪8運(yùn)行到桶蓋的正上方。氣缸9工作帶動柔性旋蓋爪具4向下運(yùn)行柔性旋蓋爪8與桶蓋接觸，雙軸氣缸6工作通過連接座19、柔性旋蓋爪17、連桿15組成的連桿機(jī)構(gòu)把桶蓋加緊。氣缸9工作帶動柔性旋蓋爪具4升起。視覺尋址裝置2找到桶口，并計(jì)算出桶口與柔性旋蓋爪8的相對位置后，柔性旋蓋爪具4可以通過二維行走小車5把柔性旋蓋爪8運(yùn)行到桶口的正上方。氣缸9工作帶動柔性旋蓋爪具4向下運(yùn)行柔性旋蓋爪8夾住桶蓋與桶口接觸，雙軸氣缸6工作通過連接座19、柔性旋蓋爪17、連桿15組成的連桿機(jī)構(gòu)把桶蓋松開，此時(shí)柔性旋蓋爪具4把桶蓋緊緊的壓在桶口上。
[0017]柔性旋蓋爪具4把桶蓋緊緊的壓在桶口上后，當(dāng)桶面與桶口有一定的角度時(shí)?10° )時(shí)。由于桶蓋和桶口的壓力作用壓緊座16向上壓縮彈簧并且與桶面形成一定的角度(與桶面與桶口之間的角度相同< 10° )。使桶蓋與桶口平行。氣動馬達(dá)7通過轉(zhuǎn)動體11帶動桶蓋轉(zhuǎn)動，此時(shí)計(jì)數(shù)板12工作，通過接近開關(guān)10計(jì)數(shù)桶蓋旋緊的圈數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)板12記錄的圈數(shù)與預(yù)設(shè)圈數(shù)相同時(shí)，氣動馬達(dá)7停止，氣缸9工作帶動柔性旋蓋爪具4升起，二維行走小車5帶動柔性旋蓋爪具4返回初始位置。關(guān)蓋工作完成。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性旋蓋爪具，包括:柔性旋蓋爪、氣缸、氣動馬達(dá)、雙軸氣缸；柔性旋蓋爪包括；連接座、轉(zhuǎn)動體、彈簧座、彈簧、壓緊座、旋蓋爪；連接座與雙軸氣缸相連，連桿與連接座連接，旋蓋爪分別與連桿、上蓋相連，上蓋安裝在轉(zhuǎn)動體上；連接座、旋蓋爪、連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)，在雙軸氣缸的帶動下完成旋蓋爪的張開與關(guān)閉動作即對桶蓋的夾緊與松開；彈簧座、彈簧、壓緊座安裝在轉(zhuǎn)動體上，在彈簧的作用下彈簧座與上蓋接觸，壓緊座與轉(zhuǎn)動體接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性旋蓋爪具，其特征在于，所述柔性旋蓋爪還包括計(jì)數(shù)板和接近開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性旋蓋爪具，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動體下端為球面。
4.一種視覺引導(dǎo)關(guān)蓋機(jī)械手，包括:視覺尋址裝置、關(guān)蓋機(jī)構(gòu)和機(jī)體；關(guān)蓋機(jī)構(gòu)包括二維行走小車和柔性旋蓋爪具；其特征是:1)視覺尋址裝置固定在機(jī)體頂部；2)關(guān)蓋機(jī)構(gòu)與機(jī)體固定，二維行走小車安裝在關(guān)蓋機(jī)構(gòu)上，柔性旋蓋爪具安裝在二維行走小車上。
5.一種關(guān)蓋方法，主要包括取蓋和關(guān)蓋兩個(gè)過程，具體包括如下步驟:1)利用視覺尋址裝置找到桶蓋，并計(jì)算出桶蓋與柔性旋蓋爪的相對位置；2)柔性旋蓋爪具通過二維行走小車把柔性旋蓋爪運(yùn)行到桶蓋的正上方；3)氣缸工作帶動柔性旋蓋爪具向下運(yùn)行，柔性旋蓋爪與桶蓋接觸，并夾緊桶蓋，氣缸工作帶動柔性旋蓋爪具升起；4)視覺尋址裝置找到桶口，并計(jì)算出桶口與柔性旋蓋爪的相對位置；5)柔性旋蓋爪具通過二維行走小車把柔性旋蓋爪運(yùn)行到桶口的正上方；6)柔性旋蓋爪具向下運(yùn)行，并把桶蓋壓緊在桶口上；7)氣動馬達(dá)通過轉(zhuǎn)動體帶動桶蓋、計(jì)數(shù)板轉(zhuǎn)動，接近開關(guān)記錄計(jì)數(shù)板旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，當(dāng)記錄的圈數(shù)與預(yù)設(shè)圈數(shù)相同時(shí)，完成關(guān)蓋工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種關(guān)蓋方法，其特征在于，步驟3)中夾緊桶蓋是通過下述過程實(shí)現(xiàn)的:雙軸氣缸工作，通過連接座、旋蓋爪、連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)把桶蓋加緊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種關(guān)蓋方法，其特征在于，步驟6)中關(guān)蓋機(jī)械臂的具體工作過程為:氣缸工作帶動柔性旋蓋爪具向下運(yùn)行，柔性旋蓋爪夾住桶蓋與桶口接觸，雙軸氣缸工作通過連接座、旋蓋爪、連桿組成的連桿機(jī)構(gòu)把桶蓋松開，此時(shí)關(guān)蓋機(jī)械臂把桶蓋緊緊的壓在桶口上。
【文檔編號】B67B3/00GK104229694SQ201410395452
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】曹井龍, 金英淑, 王忠鵬, 李光遠(yuǎn), 高陽, 姜有銳, 康振國, 張宇航, 王鑫, 李志慧, 楊鵬凌, 王慶旭, 蔣世財(cái), 李建民 申請人:長春北方化工灌裝設(shè)備有限公司