CN109759352A - 一种泡棉信息喷印与分拣设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泡棉信息喷印与分拣设备，包括信息喷印设备，信息喷印设备包括支架，安装在支架上用于转运泡棉的泡棉拾取机械手、用于泡棉信息识别的读码器和用于泡棉信息喷印的信息喷应装置；信息喷印设备外侧的分拣设备，分拣设备包括分拣储物柜和安装在分拣储物柜上端的分拣装置，分拣装置包括转动的分度盘，沿分度盘圆周方向均匀分布用于码放泡棉拾取机械手抓取泡棉的多个泡棉挡框；检测***和控制***。本发明提供了一种自动化程度高，用于对泡棉进行信息喷印与分拣的设备，该设备中，信息喷印设备能快速的对泡棉进行信息识别并喷印相应信息，与此同时，泡棉拾取机械手快速将喷印好信息的泡棉转运到分拣设备中泡棉所对应的工位。

Description

一种泡棉信息喷印与分拣设备

技术领域

本发明涉及一种信息喷印与分拣设备，尤其涉及一种用于泡棉工业化生产中的泡棉信息喷印与分拣的设备。

背景技术

泡棉是塑料粒子发泡过的材料，简称泡棉。泡棉分为PU泡棉，防静电泡棉，导电泡棉，EPE，防静电EPE，PORON，CR，EVA，架桥PE，SBR，EPDM等。泡棉具有有弹性、重量轻、快速压敏固定、使用方便、弯曲自如、体积超薄、性能可靠等一系列特点，主要用来减震，具有封闭作用，在日常生活和工业生产中，已被广泛的使用。

在工业化生产泡棉的固化工序后，需要抓取单片的泡棉，通过读码器识别泡棉上条形码的信息，对泡棉的批次号及其属性进行判断，并在泡棉背侧的防粘纸上喷印相应的信息，喷印位置相对固定，现有的信息喷印设备仅具有喷印单项功能，未能将条形码识别与信息喷印信息有效集成，生产效率较低。

将泡棉信息喷印完后，需将喷印完的泡棉按批次号及其属性分成多叠，分别放置于对应的工位，以便后续的生产。现有的分拣设备具有分拣效率低，且设备占地面积大，成本较高的缺点。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种泡棉信息喷印与分拣设备，该设备同时具备对泡棉进行信息识别、喷印和分拣功能，设备操作工序简单，自动化程度高，设备能快速的对泡棉进行信息识别并喷印相应信息，与此同时，该设备的机械手能快速将泡棉转运到泡棉所对应的工位上。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种泡棉信息喷印与分拣设备，包括：

信息喷印设备，所述信息喷印设备包括支架，安装在支架上用于转运泡棉的泡棉拾取机械手、用于泡棉信息识别的读码器和用于泡棉信息喷印的信息喷应装置。泡棉拾取机械手抓取泡棉放置在支架上，读码器识别泡棉上条形码的信息对泡棉的批次号及其属性进行判断，并用信息喷应装置在泡棉的背侧喷印相应信息。

信息喷印设备外侧的分拣设备，所述分拣设备包括分拣储物柜和安装在分拣储物柜上端的分拣装置，所述分拣装置包括转动的分度盘，沿分度盘圆周方向均匀分布用于码放泡棉拾取机械手抓取泡棉的多个泡棉挡框，优选的，所述泡棉挡框不少于15个。转动分度盘上的多个泡棉挡框(即泡棉码放工位)，泡棉拾取机械手可快速将同批次或者同一属性的泡棉码放在同一个工位中。

检测***，所述检测***用于检测所述信息喷印设备与分拣设备的运行状态，并将检测信息发送给控制***；

控制***，所述控制***用于接收检测***的信息，并控制泡棉信息喷印与分拣设备的运行。

进一步的是，所述泡棉拾取机械手包括第一分度器、第一电机、第一减速机、旋转臂、薄型气缸和气旋式非接触吸盘，所述第一分度器安装在支架顶端外侧，所述第一电机的动力输出轴固定连接第一减速机的输入轴，所述第一减速机的输出轴固定连接第一分度器的输入轴，所述旋转臂安装在第一分度器的输出轴上，旋转臂的前端安装薄型气缸，所述薄型气缸的输出端通过连接轴连接气旋式非接触吸盘，所述气旋式非接触吸盘位于支架顶端的泡棉底垫和分拣设备顶端的泡棉挡框的上方，拾取转运泡棉。

第一电机高速转动，第一分度器减速机将高速转动降为低速转动并传给第一分度器，第一分度器将连续转动变为间歇转动，带动旋转臂间歇旋转，旋转臂前端的薄型气缸工作，带动吸盘吸取泡棉，简单方便的对泡棉进行了抓取；吸盘为气旋式非接触吸盘，相对于以往的吸附力大、造成泡棉损伤的真空吸盘，这种吸盘可专门针对泡棉类带有气孔的样本，具有较好的吸附能力，可避免吸取过程中对泡棉造成损伤。

所述第一分度器上贯穿设置有气管过孔，所述旋转臂的上表面上设有气管卡槽，气管穿过气管过孔和气管卡槽后连接气旋式非接触吸盘的气管接口。通过这种设置方式，使气管连接在吸盘的气管接口上，气管不会随着旋转臂的转动而绕成一团，造成气管破裂损坏。

进一步的是，所述泡棉拾取机械手还包括升降线性模组、第二电机和第二减速机；对于信息喷印前和喷印后的泡棉垛，泡棉垛随着机械手的抓取或者码放，泡棉垛的高度会相应的降低或者升高，此时泡棉拾取机械手拾取泡棉不便，因此泡棉拾取机械手的吸盘需具有升降的功能，以便和泡棉垛的码垛高度相适应，便于棉拾取机械手拾取泡棉。

所述升降线性模组竖直安装在支架侧面的升降线性模组安装板上，所述第二电机的动力输出轴固定连接第二减速机的输入轴，所述第二减速机的输出轴固定连接升降线性模组的输入轴，所述升降线性模组输出端的升降滑块上安装有升降支架，所述第一分度器安装在升降支架上。第二电机高速转动，第二减速机将高速转动降为低速转动并传输给升降线性模组，升降线性模组将转动转化为升降支架的上下运动，带动第一分度器、旋转臂和吸盘等上下运动，拾取泡棉。

进一步的是，所述读码器安装在支架顶端的读码器支架上，所述读码器的识别头位于泡棉底垫的上方，识别泡棉上的条形码信息，并将信息传输给控制***。

进一步的是，所述信息喷应装置包括喷印线性模组、第三电机、第三减速机和喷印机，所述喷印线性模组水平安装在支架顶端的喷印线性模组垫板上，所述第三电机的动力输出轴固定连接第三减速机的输入轴，所述第三减速机的输出轴固定连接喷印线性模组的输入轴，所述喷印线性模组输出端的喷印滑块连接喷印机支架，所述泡棉底垫的宽度小于泡棉的宽度，喷印机的喷印头位于泡棉伸出泡棉底垫部分的下方，方便喷印机的喷印头快速在泡棉下侧喷印信息。第三电机高速转动，第三减速机将高速转动降为低速转动并传输给喷印线性模组，喷印线性模组将转动转化为喷印机支架的水平运动，喷印机支架带动喷印机水平移动，喷印机受控制***控制，在泡棉背侧的防粘纸上喷印需要喷印的相应信息。

进一步的是，所述分拣装置包括第四电机、第四减速机和第二分度器，所述第四电机的动力输出端固定连接第四减速机的输入轴，所述第四减速机的输出轴通过联轴器连接第二分度器的输入轴，所述第二分度器设置在分拣储物柜上端的分度器垫板上，所述分度盘的外形为圆形，分度盘的中心孔固定安装在第二分度器的输出轴上。第四电机高速转动，第四减速机将高速转动降为低速转动并传给第二分度器，第二分度器将连续转动变为间歇转动，带动分度盘旋转，机械手将泡棉放置到对应的泡棉挡框中。

进一步的是，所述泡棉挡框为方形挡框，方形挡框三边封闭，形成了方形的码放空间，便于了将泡棉成垛码放；正对第二分度器的输出轴端开口，且在开口处的左右两端均设置有泡棉挡板，防止码成垛的泡棉从开口端滑出；所述泡棉挡框底端设置有U型底垫，便于将码成垛的泡棉整体取出；所述联轴器为星形弹性联轴器，承受的扭力更大，相对梅花联轴器，它的内孔和外形可以做到更小，便于了将第四减速机和第二分度器固定连接，增强连接的紧固性；所述星形弹性联轴器外侧安装有联轴器外壳，保护星形弹性联轴器，联轴器外壳一端连接减速机，另一端连接分度器，对第四减速机和第四电机起支撑作用。

进一步的是，所述检测***包括正向限位传感器、负向限位传感器、零点检测传感器和到位传感器。

所述正向限位传感器安装在喷印线性模组和升降线性模组各自连接滑块的正向极限位处，即喷印滑块和升降滑块的正向极限位处；所述负向限位传感器安装在喷印线性模组和升降线性模组各自连接滑块的负向极限位处，即喷印滑块和升降滑块的负向极限位处；正向限位传感器和负向限位传感器防止线性模组带动的喷印机支架或者升降支架运行越界。所述零点检测传感器安装在喷印线性模组和升降线性模组各自连接滑块的初始位置，用于线性模组的初始化，即喷印滑块和升降滑块的初始位置，也即为泡棉拾取机械手和喷印机的初始位置。

所述喷印线性模组和升降线性模组连接的滑块上均设置有遮挡所述正向限位传感器、负向限位传感器和零点检测传感器的挡片，当挡片运动到正向限位传感器、负向限位传感器或者零点检测传感器上时，传感器接收到滑块的运动信号，将信号传输给控制***处理。上述的正向限位传感器、负向限位传感器和零点检测传感器为遮光式传感器，遮光式传感器上设置有一U型槽，当挡片在U型槽内滑动，遮挡光线时，遮光式传感器发射信号。

所述到位传感器与薄型气缸并列设置在旋转臂的末端。到位传感器用于对旋转臂旋转定位并对泡棉计数，具体实现方法：通过检测泡棉的有无和传感器的高电平信号实现对泡棉计数，即当旋转臂末端的吸盘吸取泡棉时，电平输出为1，无泡棉时，电平输出为0。到位传感器采用反射式激光传感器对泡棉计数，机械手旋转臂末端的到位传感器发射信号，表示有一个泡棉，控制器对泡棉计数。

进一步的是，所述控制***包括安装在控制机柜内的工业控制计算机、信息喷印控制器和分拣控制器，所述工业控制计算机分别与信息喷印控制器、分拣控制器和检测***信号连接；信息喷印装置和分拣装置分别设有独立的控制器单独控制，工业控制计算机为上位机，控制器为下位机，控制器为常规的PLC；工业控制计算与检测***的正向限位传感器、负向限位传感器、零点检测传感器和到位传感器信号连接。

所述信息喷印控制器与信息喷印设备信号连接，包括与第一电机、第二电机、第三电机、薄型气缸、读码器和喷印机信号连接，控制第一电机、第二电机、第三电机、薄型气缸、读码器和喷印机信的运行；所述分拣控制器与分拣设备信号连接，包括与第四电机信号连接，控制第四电机的启停。工作时，控制器控制电机、薄型气缸、读码器和喷印机的运行，电机、薄型气缸、读码器和喷印机运行带动该设备进行信息喷印与分拣，在工作的同时，各种传感器获得设备的运行状态并传给工业控制计算机，实现泡棉计数和运动越界限位报警等功能并显示在液晶屏幕上。

进一步的是，信息喷印设备还包括喷印储物柜，所述支架设置在喷印储物柜上侧，储物柜用于储放生产中的相关物品。

所述分拣储物柜上端设置有围框，所述围框设置在分度盘的下方，所述分拣装置位于围框内；围框为该分拣设备的保护装置，防止转动的电机、减速机和分度器等上的零部件甩出伤人。

所述喷印储物柜和分拣储物柜上均设置有把手，喷印储物柜和分拣储物柜底端均设置有多个可调脚轮，所述可调脚轮包括滚轮和固定支撑。把手和可调脚轮配合用于移动设备，移动时，旋回固定支撑并利用滚轮和把手进行移动；工作时，将固定支撑支起即可，便于了整体移动信息喷印设备和/或分拣设备，实现泡棉的信息喷印和分拣，自动化生产泡棉。

所述支架由工业铝型材或者不锈钢搭建而成，优选的，所述支架由工业铝型材搭建而成，构成了信息喷印设备的支架结构。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种自动化程度高，用于对泡棉进行信息喷印与分拣的设备，该设备中，信息喷印设备能快速的对泡棉进行信息识别并喷印相应信息，与此同时，泡棉拾取机械手快速将喷印好信息的泡棉转运到分拣设备中泡棉所对应的工位，再与各种传感器和控制***协调配合工作，使本发明同时具备了对泡棉进行信息识别、喷印和分拣功能。

本发明喷印设备中的泡棉拾取机械手，第一分度器带动旋转臂间歇旋转，旋转臂前端的薄型气缸工作，带动吸盘吸取泡棉，简单方便的对泡棉进行了抓取和转运；与此同时，泡棉拾取机械手的吸盘还具有升降的功能，和泡棉垛的高度相适应，使泡棉拾取机械手更能快速的拾取和码放泡棉。

本发明喷印设备中的读码器，在泡棉上侧快速识别泡棉上的条形码信息，并将信息传输给控制***，控制***控制信息喷应装置的电机转动，使喷印线性模组上的喷印机水平移动，喷印机受控制***控制，在泡棉下侧的防粘纸上快速喷印相应信息；通过读码器在泡棉上侧识别，喷印机在泡棉下侧喷印，对泡棉快速的进行了信息喷印。

本发明中的分拣设备，具有多个泡棉挡框(即泡棉码放工位)，可将同批次或者同一属性的泡棉码放在同一个工位中，便于将同一批次或者同一属性的泡棉运用到后序的生产工序中；第二分度器带动分度盘旋转，与泡棉拾取机械手配合，将泡棉快速码放到对应的泡棉挡框中。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的信息喷印设备结构示意图；

图3为本发明的泡棉拾取机械手结构示意图；

图4为本发明的支架上安装读码器和信息喷应装置的结构示意图；

图5为本发明的喷印线性模组结构示意图；

图6为本发明的分拣设备结构示意图；

图7为本发明的分拣装置的俯视图；

图8为本发明的分拣装置的正视图；

图9为本发明的泡棉挡框的结构示意图；

图10为本发明的可调脚轮的结构示意图；

图中：1、信息喷印设备；11、支架；11-1、泡棉底垫；11-2、升降线性模组安装板；11-3、读码器支架；11-4、喷印线性模组垫板；12、泡棉拾取机械手；12-1、第一分度器；12-2、第一电机；12-3、第一减速机；12-4、旋转臂；12-5、薄型气缸；12-6、气旋式非接触吸盘；12-7、气管过孔；12-8、气管卡槽；12-9、升降线性模组；12-10、第二电机；12-11、第二减速机；12-12、升降支架；13、读码器；14、信息喷应装置；14-1、喷印线性模组；14-2、第三电机；14-3、第三减速机；14-4、喷印机；14-5、喷印机支架；14-6、喷印滑块；15、喷印储物柜；2、分拣设备；21、分拣储物柜；21-1、围框；22、分拣装置；22-1、分度盘；22-2、泡棉挡框；22-3、第四电机；22-4、第四减速机；22-5、第二分度器；22-6、联轴器；22-7、分度器垫板；22-8、泡棉挡板；22-9、U型底垫；22-10、联轴器外壳；31、正向限位传感器；31、负向限位传感器；33、零点检测传感器；34、挡片；41、把手；42、可调脚轮；43、滚轮；44、固定支撑。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种泡棉信息喷印与分拣设备，如图1所示，包括：

信息喷印设备1，信息喷印设备1包括支架11，安装在支架上用于转运泡棉的泡棉拾取机械手12、用于泡棉信息识别的读码器13和用于泡棉信息喷印的信息喷应装置14。

信息喷印设备外侧的分拣设备2，分拣设备2包括分拣储物柜21和安装在分拣储物柜上端的分拣装置22，分拣装置包括转动的分度盘22-1，沿分度盘圆周方向均匀分布用于码放泡棉拾取机械手12抓取泡棉的16个泡棉挡框22-2。

检测***，检测***用于检测信息喷印设备1与分拣设备2的运行状态，并将检测信息发送给控制***。

控制***，控制***用于接收检测***的信息，并控制泡棉信息喷印与分拣设备的运行。

泡棉拾取机械手

如图2和图3所示，本发明中，泡棉拾取机械手12包括第一分度器12-1、第一电机12-2、第一减速机12-3、旋转臂12-4、薄型气缸12-5和气旋式非接触吸盘12-6，第一分度器12-1安装在支架11顶端外侧，第一电机12-2的动力输出轴固定连接第一减速机12-3的输入轴，第一减速机12-3的输出轴固定连接第一分度器12-1的输入轴，旋转臂12-4安装在第一分度器12-1的输出轴上，旋转臂12-4的前端安装薄型气缸12-5，薄型气缸12-5的输出端通过连接轴连接气旋式非接触吸盘12-6，气旋式非接触吸盘12-6位于支架11顶端的泡棉底垫11-1和分拣设备2顶端的泡棉挡框22-2的上方。

本发明中，第一分度器12-1选用江东劲尔出产的JE-80DT垂直直插式右侧JY型号的分度器，该类分度器自带有第一电机12-2和第一减速机12-3，该种类型的分度器具有工作高效，高精度，高刚性，高性价的特点，可满足高精度数位控制，重复定位精度≦30sec，该分度器的驱动运转轴可承受超大轴向负载及垂直径向压力，在输出端有一凸起的固定盘面以及大孔径空心孔(可将吸盘气路等设置于空心孔内)。薄型气缸12-5选用AirTAC公司生产的型号为ACE32X30S_30_+_CS1-E-2的薄型气缸，该气缸行程为30mm；气管直径：6mm；缸径：32mm。气旋式非接触吸盘12-6选用Chelic的PBT-50型号的吸盘，吸盘设置有2个。

第一分度器12-1上贯穿设置有气管过孔12-7(即上述第一分度器中的空心孔)，旋转臂12-4的上表面上设有气管卡槽12-8，气管穿过气管过孔12-7和气管卡槽12-8后连接气旋式非接触吸盘12-6的气管接口。

作为本发明的优化方案，泡棉拾取机械手12还包括升降线性模组12-9、第二电机12-10和第二减速机12-11。升降线性模组12-9选用FIGUNES的FHC135-05-100-PD型号的线性模组；第二电机12-10选用Kinco的SMH60S-0020-30ABK型号的电机；第二减速机12-11选用Apex的AB060-010-S2-P2型号的减速机。

升降线性模组12-9竖直安装在支架11侧面的升降线性模组安装板11-2上，第二电机12-10的动力输出轴固定连接第二减速机12-11的输入轴，第二减速机12-11的输出轴固定连接升降线性模组12-9的输入轴，升降线性模组12-9输出端的升降滑块上安装有升降支架12-12，第一分度器12-1安装在升降支架12-12上。

升降线性模组12-9主要实现Z方向的自动位移，在模组上固联升降支架12-12，将中空的第一分度器12-1安装在与模组固联的升降支架12-12上，工作时，随着升降线性模组12-9的Z向运动而运动。

读码器

如图2和图4所示，读码器13安装在支架11顶端的读码器支架11-3上，读码器3的识别头位于泡棉底垫11-1的上方；本发明中选用康耐视固定式读码器100QL，实现泡棉条形码信息的识别。

信息喷应装置

如图2、4和5所示，本发明中，信息喷应装置14包括喷印线性模组14-1、第三电机14-2、第三减速机14-3和喷印机14-4，喷印线性模组14-1水平安装在支架11顶端的喷印线性模组垫板11-4上，第三电机14-2的动力输出轴固定连接第三减速机14-3的输入轴，第三减速机14-3的输出轴固定连接喷印线性模组14-1的输入轴，喷印线性模组14-1输出端的喷印滑块14-6连接喷印机支架14-5，泡棉底垫11-1的宽度小于泡棉的宽度，喷印机14-4的喷印头位于泡棉伸出泡棉底垫11-1部分的下方。

本发明中，喷印线性模组14-1选用FIGUNES的FHC65-10-150-PD型号的线性模组，第三电机14-2选用Kinco的SMH40S-0010-30AAK型号的电机；第三减速机14-3选用Apex的AB042-005-S2-P2型号的减速机。

喷印线性模组14-1主要实现带动喷印机喷头进行水平方向的直线运动，工作时，随着喷印线性模组14-1水平运动而运动。

带动喷印机14-4水平方向运动的第三电机14-2采用带抱闸的交流伺服电机，结构连接简单，控制方便可靠。

喷码机14-4的喷头安装于喷印线性模组14-1的滑块14-6上，当滑块14-6按照设定的速度水平运动时，喷印头随之运动，并将所需要喷印的信息喷印于泡棉防粘纸上。所选用喷码机功能为：一键开关机、全自动清洗、故障自动检测、喷头可拆卸，可实现任意角度的喷印。选用美国惠普公司的可变数据喷印***MX1，该喷印机内置嵌入式智能操作***，支持U盘导入数据库打印，支持外部实时可变数据打印；喷头与主机分离式设计，喷头轻便，便于安装，适合于各种环境安装操作；惠普原装打印引擎，低成本高品质喷印效果，配有原装进口墨水。

分拣装置

如图6、7和8所示，分拣装置22包括第四电机22-3、第四减速机22-4和第二分度器22-5，第四电机22-3的动力输出端固定连接第四减速机22-4的输入轴，第四减速机22-4的输出轴通过联轴器22-6连接第二分度器22-5的输入轴，第二分度器22-5设置在分拣储物柜21上端的分度器垫板22-7上，分度盘22-1的外形为圆形，分度盘22-1的中心孔固定安装在第二分度器22-5的输出轴上。

第四电机22-3选用Kinco的SMH130D-0210-20ABK-4HKC型号的电机，该电机的参数为，额定转速：2000rpm；输出扭矩：10Nm；转动惯量：23.4kgcm^2。第四减速机22-4选用Apex的ABR142-035-S2-P2型号的减速机，该减速机的参数，额定转速：3000rpm；减速比：35；输出扭矩：550Nm；最大转速：6000rpm；质量：27.5Kg；转动惯量：6.84kgcm^2。

第二分度器22-5选用江东劲尔出产的JE-140DF型号分度器，该分度器由第四电机22-3控制，轻松配制，承载稳重，并可通过编程实现任意角度分割，满足高精度数位控制，重复定位精度≦30sec。该分度器驱动分度盘22-1，分度盘22-1上放置16个工位的泡棉工装(泡棉挡框22-2)，用于对泡棉按照批次号及其属性进行分类。

作为本发明的优化方案，泡棉挡框22-2为方形挡框，方形挡框三边封闭，正对第二分度器22-5的输出轴端开口，且在开口处的左右两端均设置有泡棉挡板22-8，泡棉挡框22-2底端设置有U型底垫22-9；联轴器22-6为星形弹性联轴器，选用东恒的XL5星形弹性联轴器，星形弹性联轴器外侧安装有联轴器外壳22-10。

检测***

本发明中，检测***包括正向限位传感器31、负向限位传感器32、零点检测传感器33和到位传感器，如图4所示。

正向限位传感器31安装在喷印线性模组14-1和升降线性模组12-9各自连接滑块的正向极限位处，负向限位传感器32安装在喷印线性模组14-1和升降线性模组12-9各自连接滑块的负向极限位处，零点检测传感器33安装在喷印线性模组14-1和升降线性模组12-9各自连接滑块的初始位置，喷印线性模组14-1和升降线性模组12-9连接的滑块上均设置有遮挡所述正向限位传感器31、负向限位传感器32和零点检测传感器33的挡片34，到位传感器与薄型气缸25并列设置在旋转臂12-4的末端。本实施例中，正向限位传感器31、负向限位传感器32和零点检测传感器33选用型号为OMRON EE-SX675P的传感器；到位传感器选用型号为OMRON E3Z-D82的传感器。

控制***

作为本发明的优化方案，控制***包括安装在控制机柜内的工业控制计算机、信息喷印控制器和分拣控制器，工业控制计算机分别与信息喷印控制器、分拣控制器和检测***信号连接，信息喷印控制器与信息喷印设备1信号连接，分拣控制器与分拣设备2信号连接。

本发明中，工业控制计算机选用BPT-15F-N82型号的工业控制计算机，信息喷印控制器和分拣控制器采用Kinco生产的K4系列的PLC，控制机柜内部还放置有液晶显示屏、鼠标和键盘等，实现人工手动控制***运动；每个工序单元，设置独立的控制器，控制对应单元的运行。控制机柜采用防火木质台面，三折加厚静音滑轨，快开式后门配有鱼鳞通风孔，通风率达70％，并配有专用防盗锁，在后门下面配有专用走线通道；控制机柜外形美观、大方，操作方便。

喷印储物柜和分拣储物柜

本发明中，如图2和图6所示，信息喷印设备1还包括喷印储物柜15，支架11设置在喷印储物柜15上侧；分拣储物柜21上端设置有围框21-1，围框22设置在分度盘22-1的下方，分拣装置22位于围框22内；喷印储物柜15和分拣储物柜21上均设置有把手41，喷印储物柜15和分拣储物柜21底端均设置有4个可调脚轮42，可调脚轮42包括滚轮43和固定支撑44，如图10所示；支架11由工业铝型材搭建而成。

本发明的泡棉信息喷印与分拣设备安装于车间地面，处于泡棉固化工序与拆垛工序之后，主要作用将拆成泡棉垛的泡棉进行信息喷印并分拣在对应的码放工位上。为了更好的理解本发明，下面对本发明的工作原理作一次完整的描述：

1、泡棉拾取机械手到位。控制***控制泡棉拾取机械手12到泡棉垛工装的拾取位置。

2、泡棉转运。控制***控制薄型气缸12-5工作，薄型气缸12-5带动气旋式非接触吸盘12-6吸取泡棉，然后控制***控制泡棉拾取机械手12将泡棉转运到泡棉底垫11-1正上方，放下泡棉。

3、泡棉信息识别。泡棉上端的读码器13识别泡棉上的条形码，将识别到的信息传输给控制***，控制***根据读码器13传回的信息，将其信息与数据库中的条码信息进行对比，并根据所读取的条码信息，在数据库中读取需要喷印的信息。

4、泡棉信息喷印。控制***将需要喷印的信息传输给喷印机14-4，喷印机14-4在泡棉背侧的防粘纸上喷印相应信息。

5、分拣工位到位。控制***根据读码器13读取的信息，控制第二分度器22-5旋转，将分度盘22-1上的分拣工位(即泡棉挡框22-2)转动到泡棉拾取机械手12的放置位置。

6、泡棉分拣。控制***控制泡棉拾取机械手12上的气旋式非接触吸盘12-6吸取泡棉底垫11-1上的泡棉，将泡棉转运到分拣设备2所对应的分拣工位正上方，放下泡棉。

正常工作时，设备按设定工作时序自动工作：泡棉拾取机械手到位→泡棉转运→泡棉信息识别→泡棉信息喷印→分拣工位到位→泡棉分拣，重复以上步骤，完成对泡棉的信息喷印与分拣。

上述泡棉拾取机械手12到位步骤中，泡棉拾取机械手12到位包括升降到位和旋转到位。

升降到位：控制***控制第二电机12-10转动，第二减速机12-11将高速转动降为低速转动并传输给升降线性模组12-9，升降线性模组12-9将转动转化为升降支架12-12的上下运动，带动第一分度器12-1、旋转臂12-4、薄型气缸12-5和气旋式非接触吸盘12-6上下运动，使气旋式非接触吸盘12-6运动到需喷印信息泡棉垛工装的抓取平面。

旋转到位：控制***控制第一电机12-2高速转动，第一减速机12-3将高速转动降为低速转动并传给第一分度器12-1，第一分度器12-1将连续转动变为间歇转动，带动旋转臂12-4间歇旋转，使旋转臂12-4上的气旋式非接触吸盘12-6位于所抓取泡棉的正上方。

上述泡棉信息喷印步骤中，第三电机14-2转动，第三减速机14-3将高速转动降为低速转动并传输给喷印线性模组14-1，喷印线性模组将转动转化为喷印机支架14-5的水平运动，喷印机支架14-5带动喷印机14-4水平移动，喷印机14-4受控制***控制，在泡棉背侧的防粘纸上快速喷印相应信息。

上述分拣工位到位步骤中，控制***控制第四电机22-3高速转动，第四减速机22-4将高速转动降为低速转动并传给第二分度器22-5，第二分度器22-5将连续转动变为间歇转动，带动分度盘22-1旋转，使分度盘22-1上对应的分拣工位到达泡棉拾取机械手12的放置位置。

本实施例中，分度盘22-1上有16个泡棉分拣工位，在分度盘上对泡棉分拣工位进行编号，每一种类型的泡棉对应唯一的分拣工位，并将分拣工位与数据库中泡棉的条码信息对应。在16个泡棉分拣工位中，设置有一个废弃泡棉工位，当发现泡棉存在质量等方面的问题，则泡棉拾取机械手将此泡棉码放到废弃泡棉工位上。

在上述步骤中，检测***的各种传感器获得设备的运行状态并传给控制***，实现泡棉计数和运动越界限位报警等功能并显示在液晶显示屏上。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，包括：

信息喷印设备(1)，所述信息喷印设备(1)包括支架(11)，安装在支架上用于转运泡棉的泡棉拾取机械手(12)、用于泡棉信息识别的读码器(13)和用于泡棉信息喷印的信息喷应装置(14)；

信息喷印设备外侧的分拣设备(2)，所述分拣设备(2)包括分拣储物柜(21)和安装在分拣储物柜上端的分拣装置(22)，所述分拣装置包括转动的分度盘(22-1)，沿分度盘圆周方向均匀分布用于码放泡棉拾取机械手(12)抓取泡棉的多个泡棉挡框(22-2)，优选的，所述泡棉挡框(22-2)不少于15个；

检测***，所述检测***用于检测所述信息喷印设备(1)与分拣设备(2)的运行状态，并将检测信息发送给控制***；

控制***，所述控制***用于接收检测***的信息，并控制泡棉信息喷印与分拣设备的运行。

2.根据权利要求1所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述泡棉拾取机械手(12)包括第一分度器(12-1)、第一电机(12-2)、第一减速机(12-3)、旋转臂(12-4)、薄型气缸(12-5)和气旋式非接触吸盘(12-6)，所述第一分度器(12-1)安装在支架(11)顶端外侧，所述第一电机(12-2)的动力输出轴固定连接第一减速机(12-3)的输入轴，所述第一减速机(12-3)的输出轴固定连接第一分度器(12-1)的输入轴，所述旋转臂(12-4)安装在第一分度器(12-1)的输出轴上，旋转臂(12-4)的前端安装薄型气缸(12-5)，所述薄型气缸(12-5)的输出端通过连接轴连接气旋式非接触吸盘(12-6)，所述气旋式非接触吸盘(12-6)位于支架(11)顶端的泡棉底垫(11-1)和分拣设备(2)顶端的泡棉挡框(22-2)的上方；

所述第一分度器(12-1)上贯穿设置有气管过孔(12-7)，所述旋转臂(12-4)的上表面上设有气管卡槽(12-8)，气管穿过气管过孔(12-7)和气管卡槽(12-8)后连接气旋式非接触吸盘(12-6)的气管接口。

3.根据权利要求2所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述泡棉拾取机械手(12)还包括升降线性模组(12-9)、第二电机(12-10)和第二减速机(12-11)；

所述升降线性模组(12-9)竖直安装在支架(11)侧面的升降线性模组安装板(11-2)上，所述第二电机(12-10)的动力输出轴固定连接第二减速机(12-11)的输入轴，所述第二减速机(12-11)的输出轴固定连接升降线性模组(12-9)的输入轴，所述升降线性模组(12-9)输出端的升降滑块上安装有升降支架(12-12)，所述第一分度器(12-1)安装在升降支架(12-12)上。

4.根据权利要求3所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述读码器(13)安装在支架(11)顶端的读码器支架(11-3)上，所述读码器(3)的识别头位于泡棉底垫(11-1)的上方。

5.根据权利要求4所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述信息喷应装置(14)包括喷印线性模组(14-1)、第三电机(14-2)、第三减速机(14-3)和喷印机(14-4)，所述喷印线性模组(14-1)水平安装在支架(11)顶端的喷印线性模组垫板(11-4)上，所述第三电机(14-2)的动力输出轴固定连接第三减速机(14-3)的输入轴，所述第三减速机(14-3)的输出轴固定连接喷印线性模组(14-1)的输入轴，所述喷印线性模组(14-1)输出端的喷印滑块(14-6)连接喷印机支架(14-5)，所述喷印机(14-4)安装在喷印机支架(14-5)上，所述泡棉底垫(11-1)的宽度小于泡棉的宽度，喷印机(14-4)的喷印头位于泡棉伸出泡棉底垫(11-1)部分的下方。

6.根据权利要求5所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述分拣装置(22)包括第四电机(22-3)、第四减速机(22-4)和第二分度器(22-5)，所述第四电机(22-3)的动力输出端固定连接第四减速机(22-4)的输入轴，所述第四减速机(22-4)的输出轴通过联轴器(22-6)连接第二分度器(22-5)的输入轴，所述第二分度器(22-5)设置在分拣储物柜(21)上端的分度器垫板(22-7)上，所述分度盘(22-1)的外形为圆形，分度盘(22-1)的中心孔固定安装在第二分度器(22-5)的输出轴上。

7.根据权利要求6所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述泡棉挡框(22-2)为方形挡框，方形挡框三边封闭，正对第二分度器(22-5)的输出轴端开口，且在开口处的左右两端均设置有泡棉挡板(22-8)，所述泡棉挡框(22-2)底端设置有U型底垫(22-9)；所述联轴器(22-6)为星形弹性联轴器，所述星形弹性联轴器外侧安装有联轴器外壳(22-10)。

8.根据权利要求7所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述检测***包括正向限位传感器(31)、负向限位传感器(32)、零点检测传感器(33)和到位传感器；

所述正向限位传感器(31)安装在喷印线性模组(14-1)和升降线性模组(12-9)各自连接滑块的正向极限位处，所述负向限位传感器(32)安装在喷印线性模组(14-1)和升降线性模组(12-9)各自连接滑块的负向极限位处，所述零点检测传感器(33)安装在喷印线性模组(14-1)和升降线性模组(12-9)各自连接滑块的初始位置，所述喷印线性模组(14-1)和升降线性模组(12-9)连接的滑块上均设置有遮挡所述正向限位传感器(31)、负向限位传感器(32)和零点检测传感器(33)的挡片(34)，所述到位传感器与薄型气缸(25)并列设置在旋转臂(12-4)的末端。

9.根据权利要求8所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，所述控制***包括安装在控制机柜内的工业控制计算机、信息喷印控制器和分拣控制器，所述工业控制计算机分别与信息喷印控制器、分拣控制器和检测***信号连接，所述信息喷印控制器与信息喷印设备(1)信号连接，所述分拣控制器与分拣设备(2)信号连接。

10.根据权利要求9所述的一种泡棉信息喷印与分拣设备，其特征在于，信息喷印设备(1)还包括喷印储物柜(15)，所述支架(11)设置在喷印储物柜(15)上侧；

所述分拣储物柜(21)上端设置有围框(21-1)，所述围框(22)设置在分度盘(22-1)的下方，所述分拣装置(22)位于围框(22)内；

所述喷印储物柜(15)和分拣储物柜(21)上均设置有把手(41)，喷印储物柜(15)和分拣储物柜(21)底端均设置有多个可调脚轮(42)，所述可调脚轮(42)包括滚轮(43)和固定支撑(44)；

所述支架(11)由工业铝型材或者不锈钢搭建而成，优选的，所述支架(11)由工业铝型材搭建而成。