全文摘要
本实用新型涉及一种液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其包括底座以及安装于底座上的积放轮输送线、阻瓶装置、顶瓶装置、转瓶装置和护罩定位拍照装置；其中，所述积放轮输送线水平设置在底座上，其上置有液化石油气钢瓶；所述阻瓶装置位于积放轮输送线的一端；所述顶瓶装置能穿出所述积放轮输送线；所述转瓶装置位于积放轮输送线的两侧；所述护罩定位拍照装置位于积放轮输送线的上方。本实用新型可以对液化石油气钢瓶护罩上的冲压编号进行自动定位，并完成视觉读取识别，克服以往人眼识别易出错、效率低等问题，同时形成一种气瓶读码的流水线工作，极大的提高工作效率，实现气瓶读码的自动化作业。
设计方案
1.一种液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：包括底座以及安装于底座上的积放轮输送线、阻瓶装置、顶瓶装置、转瓶装置和护罩定位拍照装置；其中，所述积放轮输送线水平设置在底座上，其上置有液化石油气钢瓶；所述阻瓶装置位于积放轮输送线的一端；所述顶瓶装置能穿出所述积放轮输送线；所述转瓶装置位于积放轮输送线的两侧；所述护罩定位拍照装置位于积放轮输送线的上方。
2.如权利要求1所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述积放轮输送线包括护栏、导向杆、积放轮以及积放轮线槽钢；所述导向杆安装在护栏上；所述导向杆固定在积放轮线槽钢上；所述积放轮线槽钢固定在底座上；各积放轮与一短螺距滚珠双排链轮配合连接，并枢接在积放轮线槽钢上。
3.如权利要求1所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述阻瓶装置包括阻瓶气缸、阻瓶头以及光电开关安装板；所述阻瓶气缸与阻瓶头相连，并安装在一成像装置支腿；所述光电开关安装板固定在阻瓶头对面一侧的固定支架上；所述阻瓶气缸固定于一阻瓶气缸底座上，阻瓶气缸底座上安装有直线轴承；所述阻瓶头包括阻块、气缸螺纹套及导向轴；所述直线轴承和导向轴配合，使导向轴能沿其轴线运动；所述气缸螺纹套和阻瓶气缸的活塞杆紧固。
4.如权利要求1所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述顶瓶装置包括顶瓶头和顶瓶气缸；所述顶瓶头与顶瓶气缸连接，其贯穿积放轮输送线并安装在底座上；所述顶瓶头包括垫片、推力球轴承及转杯；所述垫片与顶瓶气缸紧固；所述转杯与推力球轴承进行配合，使转杯能转动。
5.如权利要求3所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述转瓶装置由左转瓶单元以及右转瓶单元组成；所述右转瓶单元包括右旋转轮、夹瓶气缸以及固定板；所述固定板固定在一直线滑轨上；所述直线滑轨与一滚珠滑块连接，并安装在摄像头支腿上；所述右旋转轮枢接在固定板上；所述夹瓶气缸与固定板相连。
6.如权利要求5所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述固定板上安装有浮动接头，所述夹瓶气缸通过浮动接头连接至固定板；所述固定板上安装有两个相互平行的左旋转轮。
7.如权利要求5所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述左转瓶单元安装在固定支架上，其包括传动轴板、转瓶电机以及左旋转轮；所述传动轴板安装于固定支架的一侧；所述传动轴板上枢接有减速机传动轴；所述减速机传动轴一端和转瓶电机连接，其传动所述左旋转轮；所述左旋转轮枢接于固定支架上。
8.如权利要求3所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述护罩定位拍照装置安装于成像装置支腿上，其包括升降架、升降架气缸、栅格板、光源、摄像头以及相机安装板；所述摄像头固定在相机安装板上；所述光源固连在相机安装板另一侧；所述栅格板安装在相机安装板上，居于光源和摄像头之间；所述升降架安装在一升降架安装板上；所述升降架气缸固定在升降架安装板上。
9.如权利要求8所述的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其特征在于：所述升降架包括升降架支架、起落杆及限位块；所述起落杆枢接在升降架支架上；升降架气缸连接至起落杆，并其能驱动起落杆旋转。
设计说明书
【技术领域】
本实用新型涉及一种液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其适用于液化气钢瓶生产或定检过程中钢瓶编号在线自动定位与视觉识别的装置，属于液化气钢瓶技术领域。
【背景技术】
我国液化石油气钢瓶的保有量巨大，并分散于各居民楼、餐饮店内等，每年因液化石油气钢瓶爆炸引起的安全事故常有报导，为保证其使用安全，必须加大对液化石油气钢瓶在生产制造和服役过程中质量检测的监管力度，严格按照国家标准定期对液化石油气钢瓶进行质量检测，及时淘汰不符合标准要求的钢瓶。
为确保液化石油气钢瓶的可追溯性，必须赋予钢瓶唯一性标识，钢瓶上的冲压编码是一种较好的标识方式，因其包含有制造厂家的原始生产信息，同时，该类金属冲压编码不易受焚烧、抛丸、喷涂等生产工艺的影响，故在液化石油气钢瓶进行质量检测过程中被广泛采用。
目前，对于钢瓶上冲压编号的识别仍沿用人眼识别气瓶标识的传统作业管理方式，其存在如下问题：①因液化气钢瓶量巨大，人眼识别常因生理疲劳而造成错码率高等问题；②根据行业规定，编号冲压在液化石油气钢瓶护罩一侧，人工识别时需依靠人工旋转钢瓶来定位气瓶上冲压编号，由于液化石油气钢瓶自重大，这增加人力劳动强度；③人工识别多以纸媒进行信息存储与流转，无法形成气瓶识别的流水线作业，不利于信息化管理，也因缺乏实时性而不利于政府监管。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种创新的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，以克服现有技术中的所述缺陷。
【实用新型内容】
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其可以对液化石油气钢瓶护罩上的冲压编号进行自动定位，并完成视觉读取识别，确保实现气瓶生产与定检过程的流水线作业。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其包括底座以及安装于底座上的积放轮输送线、阻瓶装置、顶瓶装置、转瓶装置和护罩定位拍照装置；其中，所述积放轮输送线水平设置在底座上，其上置有液化石油气钢瓶；所述阻瓶装置位于积放轮输送线的一端；所述顶瓶装置能穿出所述积放轮输送线；所述转瓶装置位于积放轮输送线的两侧；所述护罩定位拍照装置位于积放轮输送线的上方。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述积放轮输送线包括护栏、导向杆、积放轮以及积放轮线槽钢；所述导向杆安装在护栏上；所述导向杆固定在积放轮线槽钢上；所述积放轮线槽钢固定在底座上；各积放轮与一短螺距滚珠双排链轮配合连接，并枢接在积放轮线槽钢上。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述阻瓶装置包括阻瓶气缸、阻瓶头以及光电开关安装板；所述阻瓶气缸与阻瓶头相连，并安装在一成像装置支腿；所述光电开关安装板固定在阻瓶头对面一侧的固定支架上；所述阻瓶气缸固定于一阻瓶气缸底座上，阻瓶气缸底座上安装有直线轴承；所述阻瓶头包括阻块、气缸螺纹套及导向轴；所述直线轴承和导向轴配合，使导向轴能沿其轴线运动；所述气缸螺纹套和阻瓶气缸的活塞杆紧固。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述顶瓶装置包括顶瓶头和顶瓶气缸；所述顶瓶头与顶瓶气缸连接，其贯穿积放轮输送线并安装在底座上；所述顶瓶头包括垫片、推力球轴承及转杯；所述垫片与顶瓶气缸紧固；所述转杯与推力球轴承进行配合，使转杯能转动。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述转瓶装置由左转瓶单元以及右转瓶单元组成；所述右转瓶单元包括右旋转轮、夹瓶气缸以及固定板；所述固定板固定在一直线滑轨上；所述直线滑轨与一滚珠滑块连接，并安装在摄像头支腿上；所述右旋转轮枢接在固定板上；所述夹瓶气缸与固定板相连。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述固定板上安装有浮动接头，所述夹瓶气缸通过浮动接头连接至固定板；所述固定板上安装有两个相互平行的左旋转轮。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述左转瓶单元安装在固定支架上，其包括传动轴板、转瓶电机以及左旋转轮；所述传动轴板安装于固定支架的一侧；所述传动轴板上枢接有减速机传动轴；所述减速机传动轴一端和转瓶电机连接，其传动所述左旋转轮；所述左旋转轮枢接于固定支架上。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述护罩定位拍照装置安装于成像装置支腿上，其包括升降架、升降架气缸、栅格板、光源、摄像头以及相机安装板；所述摄像头固定在相机安装板上；所述光源固连在相机安装板另一侧；所述栅格板安装在相机安装板上，居于光源和摄像头之间；所述升降架安装在一升降架安装板上；所述升降架气缸固定在升降架安装板上。
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置进一步为：所述升降架包括升降架支架、起落杆及限位块；所述起落杆枢接在升降架支架上；升降架气缸连接至起落杆，并其能驱动起落杆旋转。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置可以对液化石油气钢瓶护罩上的冲压编号进行自动定位，并完成视觉读取识别，克服以往人眼识别易出错、效率低等问题，同时形成一种气瓶读码的流水线工作，极大的提高工作效率，实现气瓶读码的自动化作业。
【附图说明】
图1是本实用新型的液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置的立体图。
图2是本实用新型的积放轮输送线的立体图。
图3是本实用新型的阻瓶装置的立体图。
图4是本实用新型的顶瓶装置的立体图。
图5-1是本实用新型的转瓶装置的左转瓶单元的立体图。
图5-2是本实用新型的转瓶装置的右转瓶单元的立体图。
图6是本实用新型的护罩定位装置的立体图。
图7是本实用新型的拍照装置的立体图。
图8是本实用新型的护罩定位原理示意图。
图9是本系统的流程控制示意图。
【具体实施方式】
请参阅说明书附图1至附图9所示，本实用新型为一种液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置，其由底座22以及安装于底座22上的积放轮输送线、阻瓶装置、顶瓶装置、转瓶装置和护罩定位拍照装置等几部分组成。
其中，所述积放轮输送线水平设置在底座22上，其上置有液化石油气钢瓶31。所述阻瓶装置位于积放轮输送线的一端。所述顶瓶装置能穿出所述积放轮输送线。所述转瓶装置位于积放轮输送线的两侧。所述护罩定位拍照装置位于积放轮输送线的上方。
所述积放轮输送线由护栏1、导向杆2、积放轮21以及积放轮线槽钢24等几部分组成。所述导向杆2安装在护栏1上，在减速机(未图示)带动下，使得液化石油气钢瓶能够沿着两侧的导向杆2前进，以防止气瓶在前进过程出现侧翻的情况。所述导向杆2固定在积放轮线槽钢24上；所述积放轮线槽钢24固定在底座22上。各积放轮21与一短螺距滚珠双排链轮23配合连接，并枢接在积放轮线槽钢24上。
所述阻瓶装置由阻瓶气缸19、阻瓶头20以及光电开关安装板 27等几部分组成。所述阻瓶气缸19与阻瓶头20相连，并安装在一成像装置支腿11上。所述光电开关安装板27固定在阻瓶头20 对面一侧的固定支架28上，其上安装有进瓶感应光电开关，其目的是为了检测通过的液化石油气钢瓶，当检测到有液化气钢瓶经过后，控制系统控制阻瓶气缸19动作，使阻瓶头部件20在阻瓶气缸19的推动下向外推出，阻止下一个液化气钢瓶的连续进入，便于对所经过钢瓶的操作。所述阻瓶气缸19固定于一阻瓶气缸底座194上，阻瓶气缸底座194上安装有直线轴承193。
进一步的，所述阻瓶头20由阻块201、气缸螺纹套202及导向轴203等几部分组成。所述直线轴承193和导向轴203配合，使导向轴203能沿其轴线运动；所述气缸螺纹套202和阻瓶气缸 19的活塞杆192紧固。
所述顶瓶装置由顶瓶头25和顶瓶气缸26等几部分组成。所述顶瓶头25与顶瓶气缸26连接，其贯穿积放轮输送线并安装在底座22上。所述顶瓶头25由垫片251、推力球轴承252及转杯 254等几部分组成。所述垫片251与顶瓶气缸26紧固；所述转杯 254与推力球轴承252进行配合，使转杯254能转动，并使气瓶 31可以发生相对转动。当安装于安装板27上光电开关感应到气瓶进入后，夹紧气缸17带动固定板使得气瓶夹紧，以避免气瓶在顶起时发生倾斜或摔倒，继而顶瓶气缸26动作，顶起气瓶脱离积放轮输送线，便于旋转定位。
所述转瓶装置由左转瓶单元以及右转瓶单元组成。其中，所述右转瓶单元包括右旋转轮162、夹瓶气缸17以及固定板18。所述固定板18固定在一直线滑轨15上；所述直线滑轨15与一滚珠滑块14连接，并安装在摄像头支腿11上，当夹瓶气缸17向外伸出时，使得推板上的直线滑轨15在滚珠滑块14上发生相对位移。所述右旋转轮162枢接在固定板18上。所述夹瓶气缸17与固定板18相连。所述固定板18上安装有浮动接头182，所述夹瓶气缸 17通过浮动接头182连接至固定板18。所述固定板18上安装有两个相互平行的右旋转轮162。
所述左转瓶单元安装在固定支架28上，其包括传动轴板30、转瓶电机32以及左旋转轮161。所述传动轴30板安装于固定支架 28的一侧。所述传动轴板30上枢接有减速机传动轴29；所述减速机传动轴29一端和转瓶电机32连接，其传动所述左旋转轮161。所述左旋转轮161枢接于固定支架28上，当气瓶被夹紧并顶离积放轮输送线后，转瓶电机32带动驱动旋转轮161转动。
所述护罩定位拍照装置安装于成像装置支腿11上，其由升降架4、升降架气缸6、栅格板10、光源8、摄像头12以及相机安装板13等几部分组成。所述摄像头12固定在相机安装板13上；所述光源8固连在相机安装板13另一侧，并保持摄像头12中心与光源8中心对齐。所述栅格板10安装在相机安装板13上，以居于光源8和摄像头12之间，以减少外界光线的干扰。所述升降架4安装在一升降架安装板3上。所述升降架气缸6固定在升降架安装板3上。当气瓶护罩编码处的位置实现定位后，摄像头12 进行拍照读码。读码结束后，可控制顶瓶气缸26和夹瓶气缸17 缩回，气瓶可在自重下下落至积放轮输送线上，再控制阻瓶气缸 19缩回，实现出瓶和下一个气瓶的进瓶。
进一步的，所述升降架4由升降架支架41、起落杆43及限位块7等几部分组成。所述起落杆43枢接在升降架支架41上；升降架气缸6连接至起落杆43，并其能驱动起落杆43旋转。为了调节起落杆43在活塞杆62脱离后的高度，故在升降架高度调节座5 上安装了六角螺栓51，其对起落杆43起到支撑限制作用。
当气瓶被夹紧时，升降架气缸6顶起升降架4，以避免气瓶顶起时被卡死。在气瓶顶起后，升降架气缸6缩回，起落杆43因自重而落下，并由六角螺栓51限位。随着气瓶的转动，当护罩缺口经过起落杆43上的限位块7时，气瓶被限位而停止转动，从而实现护罩一侧编码位置的定位。
采用上述液化气钢瓶编号自动定位与视觉识别装置的控制方法，其包括如下步骤：
1)，系统启动后，积放轮线带动气瓶31向前运行，当气瓶31 在前进过程中经过安装于安装板27上的阻瓶感应光电开关时，触发脉冲信号下降沿，使得阻瓶气缸19正行向外伸出，从而阻止下一个进入的气瓶。
2)，当阻瓶气缸19正行到位后，夹紧气缸17正行向外伸出夹紧气瓶，夹紧到位后起落气缸6正行，顶起升降架4以避免气瓶顶起时被卡死。
3)，继而顶瓶气缸26上升顶起气瓶，直至顶瓶气缸26正行到位，起落杆43因自重而下落。下落至气瓶护罩处后，转瓶电机 32转动，通过驱动旋转轮161带动气瓶开始旋转，直至达到设定的转动时间，随着气瓶的转动，气瓶护罩缺口经过限位块7时将被限位。此时，由于积放滚轮21自身在扭力较大时，滚轮会停止转动，而只保持其转动轴的旋转，故转瓶电机32可空转而不带动气瓶继续转动，继而实现气瓶的定位。
4)，当转瓶电机32启动时间到达后将停止转动后，摄像头12 对气瓶进行拍照读码。读码结束后，系统控制顶瓶气缸26和夹瓶气缸17缩回，气瓶可在自重下下落至积放轮输送线上，再控制阻瓶气缸19缩回，实现出瓶和下一个气瓶的进瓶，从而进入下一个循环。
以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920107492.2
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209889715U
授权时间:20200103
主分类号:B65G43/08
专利分类号:B65G43/08;B65G47/88;B65G47/22;B65G47/244;F16M11/04;F16M11/22
范畴分类:申请人:浙江理工大学
第一申请人:浙江理工大学
申请人地址:310018 浙江省杭州市杭州经济技术开发区白杨街道2号大街928号
发明人:向忠;周鼎;潘建飞;向楠;潘云俊
第一发明人:向忠
当前权利人:浙江理工大学
代理人:施春宜
代理机构:33277
代理机构编号:绍兴市知衡专利代理事务所(普通合伙) 33277
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计