一種可以全自動透射掃描、氣味識別和打包打包件的方法與流程
2023-11-01 08:47:58 1
本發明屬於自動化裝備技術領域，涉及自動打包方法，尤其是一種可以全自動透射掃描、氣味識別和打包打包件的方法。
背景技術：
隨著資訊時代的來臨，網上購物已經逐漸成為了當今社會的主要購買方式，越來越多的人喜歡網上購物。這帶來了快遞行業的興起，越來越多的快遞成為了物流的主要成分。但是，這隨之帶來了不小的安全隱患。目前，快遞的打包大部分還處於手工打包，打包的質量良莠不齊，打包的速度還很慢。且隨著我國關於快遞管理越來越嚴格，快遞員需要在打包前打開物品檢查，這浪費了大量的時間。且快遞員的檢查存在局限性，往往不能起到很好的檢查作用，不能講快遞運輸的風險降到最低。且傳統的X射線掃描方式會存在檢測的局限性。
在實際進行打包時，一般採用膠帶纏束的方式，這種方式雖然起到了一定的固定作用，但是在外力的作用下很容易破壞，這就導致很多時候使用大量的膠帶進行纏束，浪費了大量的膠帶，且膠帶對環境產生了很大的汙染。
技術實現要素：
本發明克服以上缺陷，提供一種可以全自動透射掃描和打包打包件的方法，可以實現自動打包，自動檢查。節省了大量人力物力，且對環境具有一定的保護作用。
本發明的技術方案如下：
首先設置一種帶有透射掃描裝置的全自動打包機，該設備具有屏蔽外罩，傳送裝置，X射線掃描裝置，電子鼻，打包裝置和控制主機。其特徵在於，X射線掃描裝置位於屏蔽外罩內，屏蔽外罩可以屏蔽其內部X射線，防止X射線對外洩露，打包裝置可以自動對打包件進行打包，整個打包過程由控制主機控制，並可以顯示在人機互動界面上。
進一步的，所述的帶有透射掃描裝置的全自動打包機，其特徵在於：具有打包機主框架，屏蔽外罩，第一傳送帶，第二傳送帶，抓取機械臂，視覺採集裝置，推擠裝置，X射線掃描裝置，電子鼻，人機互動界面，電源和控制主機；
所述打包機主框架為長方體結構，具有四根支撐柱，以及橫向連接杆，所述四根支撐柱底端裝有可以轉動的輪足，輪足上裝有鎖緊片，可以將四個輪組鎖死，從而使打包機不會隨意移動。
進一步的，所述屏蔽外罩具有：頂部屏蔽外罩、底部屏蔽外罩、第一側屏蔽外罩、第二側屏蔽外罩、第三側屏蔽外罩、第四側屏蔽外罩；所述頂部屏蔽外罩安裝在打包機框架的頂部，該安裝方式為一側鉸鏈連接，另一側具有帶鎖具的卡扣安裝；所述鎖具可以鎖住頂部屏蔽外罩，並可以在檢修時打開鎖具，打開頂部屏蔽外罩對設備進行檢修；所述底部屏蔽外罩安裝在打包機主框架的下部，具有與打包機主框架相對應的缺口，使得四個支撐柱可以伸出底部屏蔽罩；第一側屏蔽外罩和第三側屏蔽外罩分別位於打包機主框架具有第一傳送帶入口和第二傳送帶出口的側面，其上具有可以供打包件進出的缺口，缺口上具有可以屏蔽X射線的簾；第二側屏蔽件和第四側屏蔽件分別位於與第一傳送帶和第二傳送帶平行的兩側，其上分別具有可安裝傳送帶驅動電機和推擠裝置驅動器的突起。
進一步的，所述第一傳送帶和第二傳送帶互相平行且不在同一條直線上，第一傳送帶末端和第二傳送帶起始端緊鄰；第一傳送帶和第二傳送帶由第一驅動電機和第二驅動電機獨立控制；第一驅動電機和第二驅動電機分別於控制主機電連接；
抓取機械臂位於第一傳送帶的末端的正上方，所述抓取機械臂具有四個抓取手指，所述四個抓取手指可以沿機械臂軸線轉動，四個抓取手指的根部中心安裝有視覺採集裝置，所述視覺採集裝置與控制主機電連接；
視覺採集裝置可以捕捉打包件的位置和合併口方向以及打包件圖像，並將數據發送給控制主機，控制主機根據打包件位置控制抓取機械臂移動，抓取打包件；控制主機根據打包件合併口方向轉動抓取機械臂上的抓取手指，從而使合併口方向垂直於傳送帶延長線方向；控制主機將收集的打包件圖像顯示在人機互動界面上；
所述推擠裝置具有第一推擠杆和第二推擠杆，第一推擠杆的尖端具有第一推擠盤，第二推擠杆的尖端具有第二推擠盤，第一推擠盤和第二推擠盤可以在打包機工作時從兩側推擠打包件，從而實現對打包件的固定；第一推擠杆和第二推擠杆可以沿與第一傳送帶和第二傳送帶垂直的方向伸縮，從而實現將打包件從第一傳送帶推到第二傳送帶上；所述第一推擠杆和第二推擠杆還可以沿豎直方向上升和下降，從而可以將打包件抬起和放下，推擠裝置由推擠杆驅動裝置驅動；
第二傳送帶的起始端具有PP帶打包口，由打包口驅動裝置驅動，打包口可以吐出圓圈狀的PP帶，所述圓圈狀的打包帶可以讓第二推擠杆和第二推擠盤從圈內穿過，並可以在對打包件進行打包時拉緊PP帶，並通過高溫連接PP帶的兩端從而對打包件進行打包，拉緊打包帶的電機可以通過控制主機調節其拉緊力度，避免打包時拉力過大破壞打包件。
進一步的，所述第一傳送帶由可以透過X射線的柔性高分子材料構成，傳送帶的上側和下側中間具有X射線反射鏡，第一傳送帶的起始端上方具有X射線發射器，所述X射線發射器朝向第一傳送帶的末端方向發射X射線，且可以被所述X射線反射鏡反射，第一傳送帶末端上方具有X射線接收屏，可以收集經X射線反射鏡反射的X射線，從而對打包件進行透射分析。
電子鼻安裝在屏蔽外罩以內，用於檢測打包裝置內的氣味是否含有違禁物品的氣味，如果電子鼻檢測到違禁物品的氣味則向控制主機發送信號，控制主機控制傳送帶停止運行。
進一步的，所述控制主機安裝在屏蔽外罩的外側，控制主機與第一驅動電機、第二驅動電機、抓取機械臂驅動裝置、視覺採集裝置、推擠杆驅動裝置、X射線掃描裝置、打包口驅動裝置、人機互動界面分別電連接；所述電源分別與控制主機、第一驅動電機、第二驅動電機、抓取機械臂驅動裝置、視覺採集裝置、推擠杆驅動裝置、X射線掃描裝置、打包口驅動裝置、人機互動界面電連接；人機互動界面安裝在控制主機的上方，可以顯示視覺採集裝置的圖像和射線掃描裝置的圖像以及參數設置窗口，參數設置窗口可以輸入傳送帶速度，推擠裝置力度和打包口驅動裝置拉緊力度的參數。
一種可以全自動透射掃描和打包打包件的方法採用如下步驟實現：
1)將打包件放置於第一傳送帶上，控制主機控制第一傳送帶將打包件傳送至第一傳送帶末端，X射線掃描裝置在傳送過程中對打包件進行透射掃描，並將透射掃描圖像傳送至控制主機，控制主機控制電子鼻進行氣味檢測，控制主機根據透射掃描圖像和電子鼻的檢測判斷打包件是否為違禁物品，如果是則退出打包件；如果不是則執行步驟2)；
2)控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆收縮至最短，第二推擠杆收縮後位於打包口的範圍外，第二傳送帶上的打包口吐出圓圈狀的PP帶，第二推擠杆帶動第二推擠盤穿過圓圈狀的PP帶中心並移動至第一傳送帶上方；
3)控制主機控制視覺檢測裝置檢測打包件的位置並傳送給控制主機，控制主機根據打包件位置控制抓取機械臂移動並抓取打包件，視覺檢測裝置檢測打包件的合併口方向，並傳送給控制主機，控制主機根據打包口的方向控制抓取機械臂轉動，使合併口方向與傳送帶延長線方向垂直後放下打包件；
4)控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆帶動第一推擠盤和第二推擠盤向打包件移動，互相擠壓，固定打包件；第一推擠杆和第二推擠杆豎直向上移動，抬起打包件；
5)控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆向第二傳送帶方向移動，使打包件的中心與圓圈狀PP帶的中心重合；
6)控制主機控制打包口收縮PP帶，對打包件進行打包；控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆豎直下移，放下打包件；
7)控制主機控制第二傳送帶傳送打包件出打包機，完成整個打包流程。
本發明具有以下有益效果：
1)本發明可以自動對打包件進行打包，同時自動透射掃描打包件內的物品，節省大量人力物力；
2)本發明的控制主機可以根據打包件的位置和方向控制抓取機械臂轉動，以便在打包時僅對垂直於合併口的方向打包，節省打包材料。
附圖說明
圖1本發明採用的設備結構的外觀圖。
圖2本發明使用的設備俯視結果示意圖。
圖3本發明使用設備第一傳送帶側示意圖。
圖4本發明使用設備第二傳送帶側示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。
設置一種帶有透射掃描裝置的全自動打包機，具有打包機主框架，屏蔽外罩，第一傳送帶1，第二傳送帶2，抓取機械臂3，視覺採集裝置，推擠裝置4，X射線掃描裝置6，人機互動界面7，電源和控制主機8；
所述打包機主框架為長方體結構，具有四根支撐柱，以及橫向連接杆，所述四根支撐柱底端裝有可以轉動的輪足，輪足上裝有鎖緊片，可以將四個輪組鎖死，從而使打包機不會隨意移動。
所述屏蔽外罩具有：頂部屏蔽外罩、底部屏蔽外罩、第一側屏蔽外罩、第二側屏蔽外罩、第三側屏蔽外罩、第四側屏蔽外罩；所述頂部屏蔽外罩安裝在打包機框架的頂部，該安裝方式為一側鉸鏈連接，另一側具有帶鎖具的卡扣安裝；所述鎖具可以鎖住頂部屏蔽外罩，並可以在檢修時打開鎖具，打開頂部屏蔽外罩對設備進行檢修；所述底部屏蔽外罩安裝在打包機主框架的下部，具有與打包機主框架相對應的缺口，使得四個支撐柱可以伸出底部屏蔽罩；第一側屏蔽外罩和第三側屏蔽外罩分別位於打包機主框架具有第一傳送帶入口和第二傳送帶出口的側面，其上具有可以供打包件進出的缺口，缺口上具有可以屏蔽X射線的簾；第二側屏蔽件和第四側屏蔽件分別位於與第一傳送帶和第二傳送帶平行的兩側，其上分別具有可安裝傳送帶驅動電機和推擠裝置驅動器的突起。
所述第一傳送帶和第二傳送帶互相平行且不在同一條直線上，第一傳送帶末端和第二傳送帶起始端緊鄰；第一傳送帶和第二傳送帶由第一驅動電機和第二驅動電機獨立控制；第一驅動電機和第二驅動電機分別於控制主機電連接；
抓取機械臂位於第一傳送帶的末端的正上方，所述抓取機械臂具有四個抓取手指，所述四個抓取手指可以沿機械臂軸線轉動，四個抓取手指的根部中心安裝有視覺採集裝置，所述視覺採集裝置與控制主機電連接；
視覺採集裝置可以捕捉打包件的位置和合併口方向以及打包件圖像，並將數據發送給控制主機，控制主機根據打包件位置控制抓取機械臂移動，抓取打包件；控制主機根據打包件合併口方向轉動抓取機械臂上的抓取手指，從而使合併口方向垂直於傳送帶延長線方向；控制主機將收集的打包件圖像顯示在人機互動界面上；
所述推擠裝置具有第一推擠杆401和第二推擠杆402，第一推擠杆的尖端具有第一推擠盤，第二推擠杆的尖端具有第二推擠盤，第一推擠盤和第二推擠盤可以在打包機工作時從兩側推擠打包件，從而實現對打包件的固定；第一推擠杆和第二推擠杆可以沿與第一傳送帶和第二傳送帶垂直的方向伸縮，從而實現將打包件從第一傳送帶推到第二傳送帶上；所述第一推擠杆和第二推擠杆還可以沿豎直方向上升和下降，從而可以將打包件抬起和放下，推擠裝置由推擠杆驅動裝置驅動；
第二傳送帶的起始端具有PP帶打包口9，由打包口驅動裝置驅動，打包口可以吐出圓圈狀的PP帶901，所述圓圈狀的打包帶可以讓第二推擠杆和第二推擠盤從圈內穿過，並可以在對打包件進行打包時拉緊PP帶，並通過高溫連接PP帶的兩端從而對打包件進行打包，拉緊打包帶的電機可以通過控制主機調節其拉緊力度，避免打包時拉力過大破壞打包件。
所述第一傳送帶由可以透過X射線的柔性高分子材料構成，傳送帶的上側和下側中間具有X射線反射鏡603，第一傳送帶的起始端上方具有X射線發射器601，所述X射線發射器朝向第一傳送帶的末端方向發射X射線，且可以被所述X射線反射鏡反射，第一傳送帶末端上方具有X射線接收屏602，可以收集經X射線反射鏡反射的X射線，從而對打包件進行透射分析。
所述控制主機安裝在屏蔽外罩的外側，控制主機與第一驅動電機、第二驅動電機、抓取機械臂驅動裝置、視覺採集裝置、推擠杆驅動裝置、X射線掃描裝置、打包口驅動裝置、人機互動界面分別電連接；所述電源分別與控制主機、第一驅動電機、第二驅動電機、抓取機械臂驅動裝置、視覺採集裝置、推擠杆驅動裝置、X射線掃描裝置、打包口驅動裝置、人機互動界面電連接；人機互動界面安裝在控制主機的上方，可以顯示視覺採集裝置的圖像和射線掃描裝置的圖像以及參數設置窗口，參數設置窗口可以輸入傳送帶速度，推擠裝置力度和打包口驅動裝置拉緊力度的參數。
一種可以全自動透射掃描和打包打包件的方法採用如下步驟實現：
1)將打包件放置於第一傳送帶上，控制主機控制第一傳送帶將打包件傳送至第一傳送帶末端，X射線掃描裝置在傳送過程中對打包件進行透射掃描，並將透射掃描圖像傳送至控制主機，控制主機控制電子鼻進行氣味檢測，控制主機根據透射掃描圖像和電子鼻的檢測判斷打包件是否為違禁物品，如果是則退出打包件；如果不是則執行步驟2)；
2)控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆收縮至最短，第二推擠杆收縮後位於打包口的範圍外，第二傳送帶上的打包口吐出圓圈狀的PP帶，第二推擠杆帶動第二推擠盤穿過圓圈狀的PP帶中心並移動至第一傳送帶上方；
3)控制主機控制視覺檢測裝置檢測打包件的位置並傳送給控制主機，控制主機根據打包件位置控制抓取機械臂移動並抓取打包件，視覺檢測裝置檢測打包件的合併口方向，並傳送給控制主機，控制主機根據打包口的方向控制抓取機械臂轉動，使合併口方向與傳送帶延長線方向垂直後放下打包件；
4)控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆帶動第一推擠盤和第二推擠盤向打包件移動，互相擠壓，固定打包件；第一推擠杆和第二推擠杆豎直向上移動，抬起打包件；
5)控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆向第二傳送帶方向移動，使打包件的中心與圓圈狀PP帶的中心重合；
6)控制主機控制打包口收縮PP帶，對打包件進行打包；控制主機控制第一推擠杆和第二推擠杆豎直下移，放下打包件；
7)控制主機控制第二傳送帶傳送打包件出打包機，完成整個打包流程。
上面所述的實施例僅僅是對本發明的實施方式進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定。在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發明的保護範圍，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。