линия по изготовлению малогабаритных изделий для хранения и подачи пастообразных средств, например губной помады

Формула изобретения

1. ЛИНИЯ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ МАЛОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ПОДАЧИ ПАСТООБРАЗНЫХ СРЕДСТВ, НАПРИМЕР ГУБНОЙ ПОМАДЫ, включающая установленное на основании устройство для сборки малогабаритных изделий, содержащее блок управления, сборочные органы и транспортеры с датчиками, отличающаяся тем, что, с целью повышения автоматизации процесса изготовления изделий, повышения гибкости производства, расширения функциональных возможностей и повышения качества изделий, устройство для сборки малогабаритных изделий содержит подающие органы, например вибробункеры для размещения в них соответственно корпусов, чашечек, резьбовых втулок, формовочных колпачков, насадок с установленными на них склизами с датчиками с расположеннными между ними сборочными органами, выполненными, например, в виде роботов, например, с пятью степенями свободы и с датчиками , дозаторы смазки с датчиками, дозаторы формовочной смеси с датчиками, холодильную камеру с датчиками, подающие органы, например вибробункеры, для размещения в них декоративных верхних и нижних крышек, приспособления для подачи маркировочных деталей, упаковочных коробок, прокладок, крышек, коробок с установленными на них склизами с датчиками с расположенными между ними сборочными органами, выполненными, например, в виде роботов, например, с пятью степенями свободы и с датчиками и расположенные между роботами модули ячеек с датчиками, причем на свободном конце склиза вибробункера для размещения корпусов выполнены торцевые перегородки и вырез для удаления корпусов, на свободных концах остальных склизов выполнены торцевые перегородки и боковой канал для размещения соответствующих элементов изделия, на транспортерах выполнены полые вертикальные ячейки для размещения соответствующих элементов изделий с расположенными под дозаторами рычагами для подъема элементов изделий, а дозаторы формовочной смеси расположены на разных уровнях, при этом блок управления выполнен централизованным и электрически соединен со всеми датчиками и обратной связью - с элементами устройства сборки.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что в качестве датчиков склизов, роботов, дозаторов, транспортеров и модулей ячеек использованы датчики положения робота, датчики нахождения детали в захвате робота, датчики усилия вращения, датчики положения паза корпуса, датчики положения выступов чашечек, датчики контроля осуществления процессов сборки, датчики нахождения сборной единицы в модуле ячейки, датчики контроля выпадания детали из сборочной единицы при переворачивании сборочной единицы, датчики положения насадки, датчики нахождения сборочной единицы в позиции смазки формовочного колпачка, датчики нахождения сборочной единицы в положении смазки, датчики нахождения ячеек транспортеров в позиции ожидания сборочной единицы, датчики нахождения сборочной единицы в позиции формовки, датчики нахождения сборочной единицы в положении формовки, датчики температуры, датчики уровня, датчики давления, датчики входа в холодильную камеру, датчики выхода из холодильной камеры, датчики нахождения ячеек транспортеров со сборочной единицей в позиции ожидания снятия сборочной единицы, датчики осуществления маркировки, датчики прохождения коробки в крышку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к линии по изготовлению малогабаритных изделий для хранения и подачи пастообразных средств, например, губной помады.

Целью изобретения является автоматизация процесса изготовления изделий, повышение гибкости производства, расширение функциональных возможностей и повышение качества изделий.

На фиг.1 изображена линия по изготовлению малогабаритных изделий, в сборе; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 узлы II, III на фиг.1; на фиг.4 узлы IV, V на фиг.1; на фиг.5 блок-схема линии; на фиг.6 малогабаритные изделия в сборе.

Линия по изготовлению малогабаритных изделий для хранения и подачи пастообразных средств, например, губной помады включает установленное на основании 1 устройство для сборки малогабаритных изделий.

Линия имеет централизованный блок управления 2. Устройство для сборки малогабаритных изделий содержит вибробункера 3, 4, 5, 6, 7 для размещения в них соответственно корпусов, чашечек, резьбовых втулок, формовочных колпачков, насадок с установленными на них склизами 8,9,10,11,12 с датчиками, расположенные между ними роботы 13, 14, 15, 16, например, с пятью степенями свободы и с датчиками, дозаторы 17 для смазки с датчиками, дозаторы 18, 19 формовочной смеси с датчиками, приводные транспортеры 20, 21 с датчиками, холодильную 22 камеру с датчиками, вибробункера 23, 24 для размещения в них декоративных верхних и нижних крышек, приспособления 25,26 для подачи упаковочных коробок, крышек коробок с установленными на них склизами 27,28,29,30 с датчиками, расположенные между ними роботы 31, 32, 33, 34 например, с пятью степенями свободы и с датчиками, и расположенные между роботами модули ячеек 35,36,37,38,39,40 с датчиками для обеспечения бесперебойной работы.

На свободном конце склиза 8 вибробункера 3 для размещения корпусов выполнены торцевая перегородка 41 и вырез 42 для удаления корпусов, на свободных концах остальных склизов 9-12, 27-30 выполнены торцевая перегородка 43 и боковой канал 44 для размещения соответствующих элементов (сборочных единиц) изделия, на транспортерах 20,21 выполнены вертикальные полые ячейки 45 для размещения соответствующих сборочных единиц с расположенными под дозаторами рычагами 46 для подъема элементов изделия, а дозаторы 18, 19 формовочной смеси расположены на разных уровнях для устранения помех при их работе. Блок управления 2 электрически соединен со всеми датчиками и обратной связью с элементами устройства сборки.

В качестве датчиков использованы датчики нахождения робота в положении g-Д1 (сигнал ХI), Д5,Д8.1-Д8.3, Д10.1-Д10.3, Д12, Д15.1-Д15.3, Д17.1-Д17.3, Д19; Д22.1-Д22.3, Д24.1-Д24.3, Д26, Д31.1-Д31.3, Д33.1-Д33.3, Д36, Д60, Д62.1-Д62.3, Д64.1-Д64.3, Д65.1-Д65.3, Д67.1-Д67.3, Д69, Д82, Д83, Д84, Д85, Д91, датчики нахождения детали (сборочной единицы, далее сокращенно сб.ед.) в захвате робота Х сигнал нахождения детали в захвате, Y сигнал отсутствия детали в захвате (захват разжат), Д2, Д11, Д18, Д26, Д59, Д68, Д87. Датчики усилия вращения Д4, Д14, датчики положения паза корпуса 3 Д3, датчики положения выступов чашечек 4-Д6, датчики контроля осуществления процесса сборки Д7, Д13, Д20, Д29, Д61, Д70, датчики нахождения сборочной единицы в модульной ячейке Х-сигнал, "ячейка занята", Y сигнал "ячейка свободна", Д9.1-Д9.3, Д16.1-Д16.3, Д23.1-Д23.3, Д32.1-Д32.3, Д63.1-Д63.3, Д66.1-Д66.3, датчики выпадения детали из сб.ед. при переворачивании сб.ед. для постановки в ячейку Д21, Д25, Д30, Д34, датчик соответствия положения насадок, требуемому на выходе подачи Д27, датчик нахождения сб.ед. в положении смазки (сигнал "начать смазку") Д37, датчики нахождения ячеек транспортеров в позиции ожидания сб.ед. Д42, 41, датчики нахождения сб.ед. в позиции формовки Д 43.1, Д44.1, датчики нахождения сб. ед. в положении формовки (сигнал "начать формовку") Д43.2, Д44.2, датчики температуры Д38, Д48, Д53, Д54, датчики уровня Д39, Д50, Д47, Д71, Д72, Д73, Д81, Д91, Д86, Д80, Д90, датчики давления Д40, Д49, Д49, датчики входа в холодильную камеру Д51, Д52, датчики выхода из холодильной камеры Д55, Д56, датчики нахождения ячеек транспортеров со сб. ед. в позиции ожидания снятия об.ед. Д57, Д58, датчики осуществления маркировки Д74, Д75, датчики прохождения коробки в крышку Д88, Д89.

Позициями 46 обозначены захваты роботов, 48 средство для ориентации деталей, 49 входные каналы, 50 уплотнители для предотвращения утечки холода, 51 подача клея, 52 подача маркировочной детали, 53 подача прокладок к упаковке.

Позиция 60 корпус, 54 чашечки с выступами, 55 резьбовая втулка, 56 формовочный полый колпачок, 57 насадка, 58 верхняя декоративная крышка, 59 нижняя декоративная крышка.

Линия работает следующим образом.

Корпус 60, ориентированный вибробункером 3, подается на конец склиза 8, который выполнен таким образом, что дно корпуса свободно для захвата.

Робот 13 по заданной программе (по команде с блока управления 2) перемещается в начальную позицию цикла работы к концу склиза 8. При нахождении робота 13 у конца склиза 8 на блок управления 2 поступает сигнал от датчика положения робота Д1. Робот 13 получает команду взять в захват дно корпуса 60. С датчика Д2 (сигнал Х2) поступает сигнал о нахождении корпуса в захвате 47 робота 13, после этого по команде происходит определение положения паза корпуса с помощью датчика Д3, и робот 13 с корпусом в захвате перемещается к склизу 9 вибробункера 4, в который подается чашечка 54, о его нахождении у конца склиза 9 сигнализирует датчик Д5. Происходит ориентация корпуса и чашечки относительно друг друга (Д6), корпус надевается на чашечку 54 таким образом, чтобы выступы чашечки попали в пазы корпуса, в процессе надевания происходит контроль осуществления процесса сборки датчиком Д4, Д7. После сборки робот 13 перемещает корпус с чашечкой (сб.ед.1) к модулю ячеек 35, одновременно с блока управления поступает сигнал о номере свободной ячейки.

О нахождении робота 13 у ячейки сигнализируют датчики Д8.1-Д8.3. Робот 13 опускает сб.ед.1 в ячейку вверх дном корпуса, в блок управления поступает сигнал о занятии ячейки с номером в модуле ячеек 35 (Д9.1-Д9.3, сигнал Х "ячейка занята"), и из блока управления 2 поступает команда о разжатии захвата робота 13. После того, как захват разжат (Д2 сигнал Y), робот 13 получает команду возврата в начальную позицию, и цикл работы робота 13 повторится.

Робот 14, находясь у модуля ячеек 35 (Д10.1-Д10.3), начальная позиция, берет из занятой ячейки с минимальным номером (информация с блока управления 2) в захват сб.ед. 1 за дно корпуса (датчик Д11, сигнал Х), в блок управления поступает сигнал об освобождении ячейки с номером. По команде с блока управления 2 робот 14 перемещается к концу склиза 10, в которой подается ориентированная вибробункером 5 резьбовая втулка 55. После поступления сигнала с Д12 о нахождении робота 14 у конца склиза 10, с блока управления 2 подается команда сборки. Робот 14 вдвигает сб.ед. 1 в резьбовую втулку и вращает сб. ед. 1 для попадания выступов чашечки в резьбу. Осуществление сборки фиксируется датчиками Д13 и Д14.

Робот 14 перемещается со сб.ед. 2 к свободной ячейке в модуле ячеек 36 (сигнал о свободной ячейке поступает с блока управления 2).

Находясь у свободной ячейки модуля ячеек 36 (датчики Д15.1-Д15.3), робот 14 получает команду с блока управления 2, опускает сб.ед.2 в свободную ячейку вверх дном корпуса, от датчика Д16.1-Д16.3 поступает сигнал о занятости ячейки с номером на блок управления 2, откуда подается команда "разжать захват" роботу 14, после разжатия захвата срабатывает датчик Д11 (сигнал Y) и по команде робот 14 возвращается в начальную позицию. Цикл работы робота 14 повторяется.

Цикл работы робота 15 начинается у модуля ячеек 36, датчики положения робота Д17.1-Д17.3. Робот 15 по команде с блока управления 2 берет из занятой ячейки с минимальным номером в захват сб.ед.2 за дно корпуса (датчик Д18 сигнал Х, датчик нахождения детали в ячейке модуля ячеек 36, сигнал Y "ячейка свободна"), перемещается к концу склиза 11, в который подается ориентированный вибробункером 6 формовочный колпачок 56 (датчик нахождения робота 15 у склиза 11 Д19), осуществляет сборку посредством надевания сб.ед.2 на формовочный колпачок. Осуществление сборки фиксируется датчиком Д20.

Далее по команде с блока управления 2 робот 15 перемещается со сб.ед.3 к свободной ячейке в модуле ячеек 37 (датчики нахождения робота 15 у ячейки Д22.1-Д22.3), отпускает сб. ед.3 в свободную ячейку (Д23.1-Д23.3, сигнал Х "ячейка занята"), разжимает захват (Д18, сигнал Y) и возвращается в начальную позицию своего рабочего цикла. Цикл работы робота 15 повторяется.

Цикл работы робота 16 аналогичен циклу работы робота 15. Начальная позиция рабочего цикла робота 16 у модуля ячеек 37. Датчики нахождения робота 16 у модуля ячеек 37 Д24.1/Д24.3 конца склиза 12 Д28, у модуля ячеек 38 Д31.1-Д31.3. Датчики нахождения сб. ед. в захвате робота 16 Д26, датчик осуществления сборки Д29 и датчики нахождения сб.ед.4 в модуле ячеек 38 Д32.1- Д32.1-Д32.3. Датчик 27 контролирует ориентацию насадки 57 после ее выхода из вибробункера 7 в положение требуемое на выходе подачи, после этого насадка подается в конец склиза 12.

Начальная позиция цикла работы робота 31 у модуля ячеек 38 (датчики положения робота Д33.1-Д33.3). По команде с блока управления 2 робот 31 берет в захват сб.ед.4 за дно корпуса (сигнал Х "Деталь в захвате" Д35) и перемещает, не переворачивая, сб. ед. 4 к позиции смазки (сигнал Y "ячейка свободна" датчиков Д32.1-Д32.3).

При нахождении робота 31 со сб.ед. 4 в позиции смазки срабатывает датчик Д36, с блока управления поступает команда и сб.ед.4 поднимается в положение смазки, срабатывает датчик Д37 (сигнал "начать смазку") смазка происходит через отверстие в дне корпуса, после дозированной подачи смазки в формовочный колпачок 56 дозатором 17, сб.ед. 4 опускается и перемещается роботом 31 согласно командам с блока управления 2 к транспортеру 20 или 21, ожидающему сб. ед. Робот 31 устанавливает сб.ед.4 вверх дном корпуса в вертикальную ячейку 45, разжимает захват (Д35, сигнал Y), возвращается в начальную позицию цикла работы. Цикл работы робота 31 повторяется.

Транспортером 20 (или 21) вертикальная ячейка 45 со сб.ед.4 перемещается к позиции формовки. При нахождении вертикальной ячейки 45 со сб.ед.4 в позиции формовки срабатывает датчик Д43.1 (или Д44.1), сб.ед.4 поднимается расположенным под ячейкой рычагом 46 в положение формовки, срабатывает датчик Д43.2 (или Д44.2) сигнал "начать формовку", в формовочный колпачок и чашечку через отверстие в дне корпуса дозатором 18 (или 19) подается горячая формовочная смесь.

Дозаторы 18 и 19 расположены на разной высоте (сопла дозаторов на одной высоте) для обеспечения минимального расстояния между транспортерами 20 и 21.

Изделие после завершения подачи с горячей формовочной смесью опускается в вертикальную ячейку 45 и перемещается транспортером 20 (или 21) в холодильную камеру 22. Вход в холодильную камеру контролируется датчиком Д51 (иди Д52). По мере перемещения транспортера 20 (или 21) в холодильной камере 22 происходит охлаждение формовочной смеси с образованием помады. Выход из холодильной камеры контролируется датчиком Д55 (или Д56). Транспортер 20 (или 21) находится в положении ожидания снятия сб.ед.4 с помадой (Д57 или Д58). Начальная позиция рабочего цикла робота 32 у транспортера 20 (или 21). Робот 32 по команде блока управления 2 перемещается к транспортеру (20 или 21), ожидающему снятие сб.ед.4 с помадой, берет в захват сб.ед.4 с помадой за дно корпуса (датчик Д59, сигнал Х) и перемещается к концу склиза 27, в который подается ориентированная вибробункером 23 верхняя декоративная крышка 58.

Нахождение робота 32 у конца склиза 27 фиксируется датчиком Д60, после этого по команде робот осуществляет сборку: об.ед. 4 с помадой вдвигается в верхнюю декоративную крышку. Осуществление сборки контролируется датчиком Д61.

Робот 32 по команде с блока управления 2 перемещается со сб.ед. 5 к свободной ячейке в модуле ячеек 40 или модуля ячеек 39, в зависимости от того, с какого транспортера была снята соответствующая сб.ед.4, датчики нахождения робота у ячейки Д62.1-Д62.3, Д65.1-Д65.3), затем опускает сб.ед.5 в ячейку (Д63.1-Д63.3, Д66.1-Д66.3), разжимает захват и возвращается в начальную позицию своего цикла работы. Цикл работы робота 32 повторяется. Начальная позиция робота 33 у модульной ячейки 40 или 39 (Д64.1-Д64.3, Д67.1-Д67.3). Робот 33 по команде блока управления 2 берет в захват сб.ед.5 за верхнюю декоративную крышку (Д68), перемещается с ней (сигнал Y "ячейка свободна" Д63.1-Д63.3, Д66.1-Д66.3) к концу склиза 28, в который подается нижняя декоративная крышка 59, ориентированная в вибробункере 24 (датчик нахождения робота 33 у конца склиза 28 Д69) и осуществляет сборку, которая контролируется датчиком Д70. Одновременно происходит подача клея на дно нижней декоративной крышки из подающего приспособления клея 51.

Затем робот 33 со сб.ед. 6 в захвате перемещается к подающему приспособлению маркировочной детали 52, соответствующему типу находящейся в сб.ед.6 помады, и осуществляет присоединение маркировочной детали на дно нижней декоративной крышки (датчик осуществления маркировки Д74, Д75). После этого, робот 33 со сб.ед.6 перемещается к склизу 29 подающего приспособления упаковочной коробки 25 (датчик нахождения робота 33 у склиза Д82, Д83) и, разжимая захват (Д68, сигнал Y) опускает об.ед.6 (с помадой) в упаковочную коробку, находящуюся в склизе 29.

Робот 33 возвращается в начальную позицию своего цикла работы и цикл работы робота 33 повторяется.

Склизы 29, 30 соединены направляющей и расположены под углом к горизонтальной поверхности. Упаковочная коробка удерживается в склизе 29.

За счет наклона склиза 29 и, соответственно, наклонного расположения коробки, сб.ед.6 с помадой перемещается по направлению к противоположной стенке коробки. После заполнения первого слоя например, 10 шт. (счетчик блока управления) подается прокладка из подающего приспособления 53 и заполняется следующий слой. После заполнения последнего, например, пятого слоя упаковочная коробка по наклонной направляющей перемещается в крышку коробки и затем роботом 34 упаковочная коробка с изделиями в крышке устанавливается в ящик. После заполнения ящика подается сигнал оператору о заполнении ящика.

Количество дозаторов формовочной смеси, модулей ячеек между роботами 32, 33, подающих приспособлений маркировочных элементов, упаковочных коробок, крышек, ящиков соответствует выбранному количеству транспортеров, которое может меняться (от 1 до 4) в зависимости от технических требований к габаритам, конструктивным особенностям линии и одновременности выпуска разных типов помады.

В случае выбора одного транспортера робот 16 ставит сб.ед.4 непосредственно на транспортер, по мере перемещения которого со сб.ед.4 происходит смазка, формовка и охлаждение.

Предусмотрен контроль сбоя робота линии ("сплошной брак"), несоответствия параметров процесса норме (Д38, Д18, Д45, Д53, Д54, Д40, Д49, Д46), отсутствия деталей, нахождения подаваемой детали ниже допустимого уровня (Д72, Д73, Д80, Д81, Д86, Д90, Д91), отсутствия смазки (Д39), формовочной смеси (Д47, Д50), клея (Д71), подачу соответствующего сигнала и, в случае неисправления, отключение части линии, всей линии.

В случае выпадания формовочного колпачка из сб.ед. 3 (выпадение фиксируется датчиком Д21) при ее повороте роботом 15 в вертикальное положение перед установкой ее в модуль ячеек 37, робот 15 по команде с блока управления 2 возвращается с оставшейся в его захвате сб.ед. 2 к концу склиза 11 и рабочий цикл робота 15 начинается со сборки сб.ед. 2 и формовочного колпачка. Если выпадение колпачка повторяется трижды, робот 15 "выбрасывает" оставшуюся в его захвате сб. ед. 2 (сигнал оператору "брак") и возвращается в начальную позицию своего рабочего цикла, цикл работы робота 15 повторяется.

Выпадение формовочного колпачка при захвате роботом 16 сб.ед.3 из модуля ячеек 37 и повороте ее в горизонтальное положение контролируется датчиком Д25. Если формовочный колпачок выпал, робот 16 выбрасывает оставшуюся в его захвате сб.ед.2 и возвращается в начальную позицию своего рабочего цикла.

В случае соскакивания насадка со сб.ед. 4 при ее повороте роботом 16 в вертикальное положение (соскакивание фиксируется датчиком Д30) перед установкой ее в модуль ячеек 38, действия робота 16 аналогичны действиям робота 15 при выпадании формовочного колпачка из сб.ед.3.

Конструкция линии обеспечивает быструю переналадку при изменении деталей.

Таким образом, изобретение позволяет автоматизировать процесс изготовления изделий, повысить гибкость производства, расширить функциональные возможности и повысить качество изделий.