阅读说明：本技术 一种带机械手的自动贴标机及贴标方法 (Automatic labeling machine with manipulator and labeling method ) 是由 束传松 景万峰 于 2019-11-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种带机械手的自动贴标机及贴标方法,所述自动贴标机包括贴标装置、控制装置和检测装置；所述贴标装置包括蜘蛛形机械手、固定支架、旋转支架、摆动机构和取标签机构,所述固定支架安装在所述蜘蛛形机械手的旋转轴下端,所述旋转支架可转动安装在所述固定支架的下端,所述摆动机构与所述旋转支架连接,所述取标签机构安装在所述旋转支架上；所述控制装置,用于控制所述贴标装置,所述控制装置包括单片机；所述检测装置,用于检测所述贴标装置的位置,并反馈给所述控制装置,所述检测装置包括光电传感器。本发明的带机械手的自动贴标机及贴标方法,能适应更多产品类型,降低成本。(The invention discloses an automatic labeling machine with a manipulator and a labeling method, wherein the automatic labeling machine comprises a labeling device, a control device and a detection device; the labeling device comprises a spider-shaped manipulator, a fixed support, a rotating support, a swinging mechanism and a label taking mechanism, wherein the fixed support is mounted at the lower end of a rotating shaft of the spider-shaped manipulator, the rotating support is rotatably mounted at the lower end of the fixed support, the swinging mechanism is connected with the rotating support, and the label taking mechanism is mounted on the rotating support; the control device is used for controlling the labeling device and comprises a single chip microcomputer; the detection device is used for detecting the position of the labeling device and feeding back the position to the control device, and the detection device comprises a photoelectric sensor. The automatic labeling machine with the manipulator and the labeling method can adapt to more product types and reduce the cost.)

一种带机械手的自动贴标机及贴标方法

技术领域

本发明涉及产品贴标技术，特别是涉及一种带机械手的自动贴标机及贴标方法。

背景技术

现代社会，很多商品都需要贴上标签，标签上可能包括商标、品名、重量、体积、用途等信息。

目前，一般通过贴标机给商品贴上标签，但是因为各种商品的形状及大小差别悬殊，甚至同一类型的商品中，也因为不同的型号对贴标的位置及数量也可能有不同的要求。因此，现有技术的贴标机针对的产品类型比较单一、贴标位置调整比较困难，无法适应用户对产品需求越来越多样化的趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种带机械手的自动贴标机及贴标方法，能适应更多产品类型，降低成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种带机械手的自动贴标机，所述自动贴标机包括贴标装置、控制装置和检测装置；所述贴标装置包括蜘蛛形机械手、固定支架、旋转支架、摆动机构和取标签机构，所述固定支架安装在所述蜘蛛形机械手的旋转轴下端，所述旋转支架可转动安装在所述固定支架的下端，所述摆动机构与所述旋转支架连接，所述取标签机构安装在所述旋转支架上；

所述控制装置，用于控制所述贴标装置，所述控制装置包括单片机；

所述检测装置，用于检测所述贴标装置的位置，并反馈给所述控制装置，所述检测装置包括光电传感器。

优选的，所述贴标装置还包括安装在所述旋转支架下端的压标签板，所述压标签板上开设有贴标孔，所述取标签机构的贴标签端伸入所述贴标孔中，所述取标签机构的贴标签端与所述压标签板的下表面位于同一平面上。

优选的，所述取标签机构包括真空发生器以及与所述真空发生器连通的真空吸标头，所述真空发生器安装在所述固定支架上，所述真空吸标头安装在所述旋转支架上，所述真空吸标头的吸盘与所述压标签板的下表面位于同一平面上。

优选的，所述自动贴标机还包括输送机构和标签剥离机构贴标装置，所述输送机构贴标装置位于所述贴标装置下方，所述标签剥离机构位于所述输送机构的输送方向两侧的其中一侧，所述输送机构、标签剥离机构与所述控制装置电气连接。

优选的，所述输送机构包括与所述控制装置电气连接的滚筒输送带和阻挡装置，所述阻挡装置位于所述滚筒输送带的下方且与所述贴标装置的位置相对应，所述阻挡装置包括第一升降驱动机构以及与所述第一升降驱动机构连接的阻挡板，所述阻挡板位于所述滚筒输送带的相邻滚筒之间的间隙中。

优选的，所述输送机构还包括位于所述滚筒输送带的下方且与所述控制装置电气连接的顶升装置，所述顶升装置设置在所述阻挡装置靠近所述输送机构的进料口的一侧，所述顶升装置包括第二升降驱动机构以及与所述第二升降驱动机构连接的至少两块顶升板，每块所述顶升板位于所述滚筒输送带对应的相邻滚筒之间的间隙中。

优选的，所述输送机构还包括导向装置，所述导向装置包括安装在所述输送机构输送方向两侧的支撑架，每侧所述支撑架上分别设有位于所述滚筒输送带的滚筒上方的导向护栏，两侧导向护栏远离所述输送机构进料口的第一端开口与箱体大小相匹配，两侧导向护栏靠近所述输送机构进料口的第二端开口与所述滚筒输送带的滚筒长度相匹配，两侧导向护栏的第一端与第二端圆弧过渡。

优选的，所述自动贴标机还包括位于所述输送机构输送方向两侧的视觉检测机构，所述视觉检测机构设置在靠近所述输送机构的出料口的一端。

优选的，所述自动贴标机还包括支撑框架，所述输送机构安装在所述支撑框架的下部，所述贴标装置安装在所述支撑框架的顶部并与所述输送机构相对，所述标签剥离机构和视觉检测机构均安装在所述支撑框架上。

本发明还提供了一种贴标方法，包括以下步骤：

控制装置调用对应待贴标产品的贴标程序；

将所述待贴标产品通过输送机构输送至贴标工位；

安装在蜘蛛形机械手的旋转轴下端的固定支架，在蜘蛛形机械手的驱动下移动，进而驱动与所述固定支架下端转动连接的旋转支架移动至标签剥离机构处，安装在旋转支架上的取标签机构，获取标签剥离机构上的标签；

蜘蛛形机械手接收对应的贴标程序指令，将取标签机构移动至相应位置，蜘蛛形机械手的旋转轴以及与旋转支架连接的摆动机构相互配合，将取标签机构的贴标签端旋转至与贴标位置相对应，取标签机构的贴标签端对待贴标产品进行贴标。

通过上述技术方案，本发明的带机械手的自动贴标机及贴标方法，通过控制装置驱动蜘蛛形机械手运动和放置产品的旋转支架、摆动机构和取标签机构的协同运动，能适应更多产品类型，降低成本。

附图说明

图1为本发明带机械手的自动贴标机的示意图；

图2为本发明带机械手的自动贴标机的俯视示意图；

图3为本发明带机械手的自动贴标机的立体示意图；

图4为本发明带机械手的自动贴标机的工作流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种带机械手的自动贴标机，所述自动贴标机包括贴标装置、控制装置和检测装置；所述贴标装置包括蜘蛛形机械手、固定支架、旋转支架、摆动机构和取标签机构，所述固定支架安装在所述蜘蛛形机械手的旋转轴下端，所述旋转支架可转动安装在所述固定支架的下端，所述摆动机构与所述旋转支架连接，所述取标签机构安装在所述旋转支架上；

所述控制装置，用于控制所述贴标装置，所述控制装置包括单片机；

所述检测装置，用于检测所述贴标装置的位置，并反馈给所述控制装置，所述检测装置包括光电传感器。

本发明的带机械手的自动贴标机及贴标方法，通过控制装置驱动蜘蛛形机械手运动和放置产品的旋转支架、摆动机构和取标签机构的协同运动，能适应更多产品类型，降低成本。

在一种实现方式中，所述贴标装置还包括安装在所述旋转支架下端的压标签板，所述压标签板上开设有贴标孔，所述取标签机构的贴标签端伸入所述贴标孔中，所述取标签机构的贴标签端与所述压标签板的下表面位于同一平面上。

在一种实现方式中，所述取标签机构包括真空发生器以及与所述真空发生器连通的真空吸标头，所述真空发生器安装在所述固定支架上，所述真空吸标头安装在所述旋转支架上，所述真空吸标头的吸盘与所述压标签板的下表面位于同一平面上。

在一种实现方式中，所述自动贴标机还包括输送机构和标签剥离机构贴标装置，所述输送机构贴标装置位于所述贴标装置下方，所述标签剥离机构位于所述输送机构的输送方向两侧的其中一侧，所述输送机构、标签剥离机构与所述控制装置电气连接。

在一种实现方式中，所述输送机构包括与所述控制装置电气连接的滚筒输送带和阻挡装置，所述阻挡装置位于所述滚筒输送带的下方且与所述贴标装置的位置相对应，所述阻挡装置包括第一升降驱动机构以及与所述第一升降驱动机构连接的阻挡板，所述阻挡板位于所述滚筒输送带的相邻滚筒之间的间隙中。

在一种实现方式中，所述输送机构还包括位于所述滚筒输送带的下方且与所述控制装置电气连接的顶升装置，所述顶升装置设置在所述阻挡装置靠近所述输送机构的进料口的一侧，所述顶升装置包括第二升降驱动机构以及与所述第二升降驱动机构连接的至少两块顶升板，每块所述顶升板位于所述滚筒输送带对应的相邻滚筒之间的间隙中。

在一种实现方式中，所述输送机构还包括导向装置，所述导向装置包括安装在所述输送机构输送方向两侧的支撑架，每侧所述支撑架上分别设有位于所述滚筒输送带的滚筒上方的导向护栏，两侧导向护栏远离所述输送机构进料口的第一端开口与箱体大小相匹配，两侧导向护栏靠近所述输送机构进料口的第二端开口与所述滚筒输送带的滚筒长度相匹配，两侧导向护栏的第一端与第二端圆弧过渡。

在一种实现方式中，所述自动贴标机还包括位于所述输送机构输送方向两侧的视觉检测机构，所述视觉检测机构设置在靠近所述输送机构的出料口的一端。

在一种实现方式中，所述自动贴标机还包括支撑框架，所述输送机构安装在所述支撑框架的下部，所述贴标装置安装在所述支撑框架的顶部并与所述输送机构相对，所述标签剥离机构和视觉检测机构均安装在所述支撑框架上。

本发明还提供了一种贴标方法，所述方法包括以下步骤：

控制装置调用对应待贴标产品的贴标程序；

将所述待贴标产品通过输送机构输送至贴标工位；

安装在蜘蛛形机械手的旋转轴下端的固定支架，在蜘蛛形机械手的驱动下移动，进而驱动与所述固定支架下端转动连接的旋转支架移动至标签剥离机构处，安装在旋转支架上的取标签机构，获取标签剥离机构上的标签；

蜘蛛形机械手接收对应的贴标程序指令，将取标签机构移动至相应位置，蜘蛛形机械手的旋转轴以及与旋转支架连接的摆动机构相互配合，将取标签机构的贴标签端旋转至与贴标位置相对应，取标签机构的贴标签端对待贴标产品进行贴标。

为了能够更详尽的了解本发明的特点与技术内容，下面将结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。

如图1-3所示，一种带机械手的自动贴标机，包括支撑框架10、贴标装置20、控制装置(未在图中示出)、检测装置(未在图中示出)、输送机构30、标签剥离机构40以及视觉检测机构50。

所述控制装置，用于控制所述贴标装置，所述控制装置包括单片机；所述检测装置，用于检测所述贴标装置的位置，并反馈给所述控制装置，所述检测装置包括光电传感器。

所述贴标装置20安装在所述支撑框架10的顶部，与输送机构30相对，即位于所述输送机构30的上方，所述贴标装置20包括蜘蛛形机械手210、固定支架220、旋转支架230、摆动机构240取标签机构和取标签机构250，所述固定支架220安装在所述蜘蛛形机械手210的旋转轴下端，所述旋转支架230可转动安装在所述固定支架220的下端，所述摆动机构240与所述旋转支架230连接。

具体的，所述摆动机构240与旋转支架230分别安装在所述固定支架220的两侧，摆动机构240的输出端与旋转支架230的上端连接,所述取标签机构250安装在所述旋转支架230上，取标签机构250的贴标签端优选朝下设置,所述控制装置与所述蜘蛛形机械手210、摆动机构240及取标签机构250电气连接。

优选的，所述摆动机构240包括摆动气缸，在摆动气缸的驱动下，旋转支架230能够做旋转运动,特别是当摆动气缸摆动90°时，能够使旋转支架230上的取标签机构250取得的标签竖直放置，从而使得取标签机构250能够在待贴标产品侧壁贴标。

进一步的，所述贴标装置20还包括安装在所述旋转支架230下端的压标签板260，所述压标签板260上开设有贴标孔。所述取标签机构250的贴标签端伸入所述贴标孔中，所述取标签机构250的贴标签端与所述压标签板260的下表面位于同一平面上，通过设置压标签板260，取标签机构250的贴标签端取得标签后。对待贴标产品进行贴标时，压标签板260可以将标签平整的贴在待贴标产品上，标签粘贴效果好、不易脱落。

优选的，所述取标签机构250包括真空发生器252以及与所述真空发生器252连通的真空吸标头254，所述真空发生器252安装在所述固定支架220上。所述真空吸标头254安装在所述旋转支架230上，所述真空吸标头254的吸盘256与所述压标签板260的下表面位于同一平面上，采用真空吸标头254进行标签吸取和粘贴，不易损坏标签且标签粘贴效果好。

对待贴标产品进行贴标时，所述蜘蛛形机械手210能够在控制装置的驱动下做空间运动，进而带动取标签机构250运动。取标签机构250的吸头256拾取标签并将标签贴至待贴标产品的顶面或四个侧面的任意位置，取标签机构250安装在旋转支架230上，而旋转支架230能够在摆动机构240的驱动下进行旋转。需要对纸箱顶面或侧面进行贴标时，蜘蛛形机械手210将取标签机构250移动至相应位置。蜘蛛形机械手210的旋转轴以及摆动机构240相互配合，将取标签机构250的贴标签端即吸头256旋转至与贴标位置相对应。取标签机构250即能够对待贴标产品的顶面或侧面进行贴标，贴标时，压标签板260将标签平整的贴在待贴标产品上。

根据不同规格待贴标产品的贴标要求，可以预先在控制装置中设置对应的贴标程序。当需要对不同规格待贴标产品进行贴标时，只需要调用对应的程序即可控贴标装置20对相应的待贴标产品进行贴标，所述贴标装置20可以根据来料待贴标产品的规格，在待贴标产品的顶面和四个侧面任意位置贴上指定数量的标签。进而能够对不同规格待贴标产品进行贴标，自动化水平高、生产效率高。

如图1-3所示，所述输送机构30安装在所述支撑框架10的下部，并位于所述贴标装置20下方，所述输送机构30包括与所述控制装置电气连接的滚筒输送带310和阻挡装置320。所述阻挡装置320位于所述滚筒输送带310的下方且与所述贴标装置20的纵向所在的位置相对应。所述阻挡装置320包括第一升降驱动机构322以及与所述第一升降驱动机构322连接的阻挡板324。所述阻挡板324伸入所述滚筒输送带310的相邻滚筒312之间的间隙中，在第一升降驱动机构322的驱动下，阻挡板324能够在相邻滚筒312之间的间隙中做升降运动。进而能够对来料待贴标产品进行截停和阻挡，使来料待贴标产品位于贴标工位。

所述输送机构30还包括位于所述滚筒输送带310的下方且与所述控制装置电性连接的顶升装置330，所述顶升装置330设置在所述阻挡装置320靠近所述输送机构30的进料口的一侧。所述顶升装置330包括第二升降驱动机构332以及与所述第二升降驱动机构332连接的至少两块顶升板334，每块所述顶升板334位于所述滚筒输送带310对应的相邻滚筒312之间的间隙中，在第二升降驱动机构332的驱动下，顶升板334能够在相邻滚筒312之间的间隙中做升降运动。进而能够将到达贴标工位的待贴标产品提高以脱离滚筒输送带310的输送面，便于贴标装置20对待贴标产品进行贴标。

所述输送机构30还包括导向装置340，所述导向装置340包括安装在所述输送机构30输送方向两侧的支撑架342。每侧所述支撑架342上分别设有位于所述滚筒输送带310的滚筒312上方的导向护栏344，两侧导向护栏344远离所述输送机构30进料口的第一端开口与箱体大小相匹配。两侧导向护栏344靠近所述输送机构30进料口的第二端开口与所述滚筒输送带310的滚筒312长度相匹配。两侧导向护栏344的第一端与第二端圆弧过渡，通过在滚筒的上方的两侧设置导向护栏344。用于对待贴标产品进行导向和限位，使待贴标产品整齐到达贴标工位。便于贴标装置20对待贴标产品进行贴标，两侧导向护栏344的第一端与第二端圆弧过渡，对待贴标产品的导向平稳。

如图1所示，所述标签剥离机构40位于所述输送机构30输送方向两侧的其中一侧，并安装在所述支撑框架10上，所述标签剥离机构40用于将标签带上的标签从底纸上剥离，以便取标签机构250获取标签。所述视觉检测机构50位于所述输送机构30输送方向的两侧，并安装在所述支撑框架10上。

所述视觉检测机构50设置在靠近所述输送机构30的出料口的一端，用于检测贴标后的待贴标产品上贴的标签是否合格。若不合格，则在后面的工序中可以剔除该不合格待贴标产品。

所述带机械手的自动贴标机的工作过程如下：控制装置调用相应规格待贴标产品的贴标程序，相应规格待贴标产品由输送机构30的进料口输入。经导向护栏344导向限位来到贴标工位处，阻挡装置320的阻挡板324上升以截停待贴标产品。顶升装置330的顶升板334将待贴标产品提升，与此同时，标签剥离机将待贴标产品对应的标签剥离底纸。贴标装置20接收控制装置的贴标程序指令，蜘蛛形机械手210驱动取标签机构250的吸盘256将剥离的标签吸取后。吸盘256直接将标签贴至待贴标产品的顶面，或者由摆动气缸旋转90°驱动旋转支架230旋转90°，进而使取标签机构250的吸盘256吸取的标签竖直放置。吸盘256将标签贴于待贴标产品侧壁的指定位置上。贴标过程中，压标签板260能够对标签进行压平，使标签平整地贴在待贴标产品上，需要贴多个标签时，取标签机构250继续取标贴标即可。贴标完成后，顶升板334下降，待贴标产品下降到滚筒输送带310上。阻挡板324下降，待贴标产品通过输送机构30继续输送至出料口。视觉检测机构50检测待贴标产品标签的外观、位置等是否符合要求，不合要求的待贴标产品可以在后续工序中剔除。

所述贴标机包括贴标装置20，具备所述贴标装置20的技术效果。此外，所述贴标机的各个机构均安装在支撑框架10上，整体性好，搬运方便。所述贴标机具备输送机构30、标签剥离机构40、视觉检测机构50等，能够实现对纸箱的自动化输送和贴标，自动化水平高。所述贴标机能够在待贴标产品的顶面和四个侧面的任意位置贴上指定数量的标签，在一条生产线上就可以实现对不同规格的待贴标产品进行贴标。通过预先在控制装置中设置不同规格待贴标产品对应的贴标程序，需要更换待贴标产品规格时只需要通过控制装置调用对应程序即可，切换调整时间短。本实施例所述的贴标机能够快速稳定的对规格、贴标位置及数量均不同的待贴标产品进行贴标，能够替代人工贴标的生产方式，提高工厂的自动化生产水平，尤其对于产品种类多、批量小、产品切换较频繁的生产线生产效率的提高具有显著的作用。

为进一步了解本发明，下面介绍本发明带机械手的自动贴标机的贴标方法的简要工作流程，如图4所示，所述流程包括以下步骤：

100：控制装置调用对应待贴标产品的贴标程序。

200：将待贴标产品通过输送机构30输送至贴标工位。

300：安装在蜘蛛形机械手210的旋转轴下端的所述固定支架220，在蜘蜘蛛形机械手210的驱动下移动，进而驱动与所述固定支架220下端转动连接的旋转支架230，移动至标签剥离机构40处，安装在旋转支架230上的取标签机构250，获取标签剥离机构40上的标签。

400：蜘蛛形机械手210接收对应的贴标程序指令，将取标签机构250移动至相应位置，蜘蛛形机械手210的旋转轴以及与旋转支架230连接的摆动机构240相互配合，将取标签机构250的贴标签端旋转至与贴标位置相对应，取标签机构250的贴标签端对待贴标产品进行贴标。

所述贴标方法，通过控制装置调用预先设定的程序，蜘蛛形机械手210的旋转轴以及摆动机构240相互配合，能够对待贴标产品的顶面或侧面的任意位置进行贴标。能够对不同规格待贴标产品实现快速贴标，贴标效率高。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

在本发明记载中，除非另有说明和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本技术领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明中如有涉及的术语“第一\第二\第三”，仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。