CN106927080B - 一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动打包机，尤其是一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机。具有屏蔽外罩，传送装置，X射线扫描装置，电子鼻，打包装置和控制主机。X射线扫描装置和电子鼻位于屏蔽外罩内，屏蔽外罩可以屏蔽其内部X射线，防止X射线对外泄露，打包装置可以自动对打包件进行打包，整个打包过程由控制主机控制，并可以显示在人机交互界面上。采用第一传送带上检测，第二传送带上打包的设置。可以自动对打包件进行打包，同时自动透射扫描和气味识别打包件内的物品，节省大量人力物力，以及本发明的控制主机可以根据打包件的位置和方向控制抓取机械臂转动，以便在打包时仅对垂直于合并口的方向打包，节省打包材料。
Description
技术领域
本发明属于自动化装备技术领域，涉及自动打包机，尤其是一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机。
背景技术
随着信息时代的来临，网上购物已经逐渐成为了当今社会的主要购买方式，越来越多的人喜欢网上购物。这带来了快递行业的兴起，越来越多的快递成为了物流的主要成分。但是，这随之带来了不小的安全隐患。目前，快递的打包大部分还处于手工打包，打包的质量良莠不齐，打包的速度还很慢。且随着我国关于快递管理越来越严格，快递员需要在打包前打开物品检查，这浪费了大量的时间。且快递员的检查存在局限性，往往不能起到很好的检查作用，不能将快递运输的风险降到最低。且传统的X射线扫描方式会存在检测的局限性。
在实际进行打包时，一般采用胶带缠束的方式，这种方式虽然起到了一定的固定作用，但是在外力的作用下很容易破坏，这就导致很多时候使用大量的胶带进行缠束，浪费了大量的胶带，且胶带对环境产生了很大的污染。
发明内容
本发明克服以上缺陷，提供一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，可以实现自动打包，自动检查。节省了大量人力物力，且对环境具有一定的保护作用。
本发明的技术方案如下：
一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，具有屏蔽外罩，传送装置，电子鼻，X射线扫描装置，打包装置和控制主机。X射线扫描装置和电子鼻位于屏蔽外罩内，屏蔽外罩可以屏蔽其内部X射线，防止X射线对外泄露，打包装置可以自动对打包件进行打包，整个打包过程由控制主机控制，并可以显示在人机交互界面上。
进一步的，所述的带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，具有打包机主框架，屏蔽外罩，第一传送带，第二传送带，抓取机械臂，视觉采集装置，推挤装置，电子鼻，X射线扫描装置，人机交互界面，电源和控制主机；
所述打包机主框架为长方体结构，具有四根支撑柱，以及横向连接杆，所述四根支撑柱底端装有可以转动的轮足，轮足上装有锁紧片，可以将四个轮足锁死，从而使打包机不会随意移动。
进一步的，所述屏蔽外罩具有：顶部屏蔽外罩、底部屏蔽外罩、第一侧屏蔽外罩、第二侧屏蔽外罩、第三侧屏蔽外罩、第四侧屏蔽外罩；所述顶部屏蔽外罩安装在打包机主框架的顶部，该安装方式为一侧铰链连接，另一侧具有带锁具的卡扣安装；所述锁具可以锁住顶部屏蔽外罩，并可以在检修时打开锁具，打开顶部屏蔽外罩对设备进行检修；所述底部屏蔽外罩安装在打包机主框架的下部，具有与打包机主框架相对应的缺口，使得四根支撑柱可以伸出底部屏蔽外罩；第一侧屏蔽外罩和第三侧屏蔽外罩分别位于打包机主框架具有第一传送带入口和第二传送带出口的侧面，其上具有可以供打包件进出的缺口，缺口上具有可以屏蔽X射线的帘；第二侧屏蔽外罩和第四侧屏蔽外罩分别位于与第一传送带和第二传送带平行的两侧，其上分别具有可安装传送带驱动电机和推挤装置驱动器的突起。
进一步的，所述第一传送带和第二传送带互相平行且不在同一条直线上，第一传送带末端和第二传送带起始端紧邻；第一传送带和第二传送带由第一驱动电机和第二驱动电机独立控制；第一驱动电机和第二驱动电机分别于控制主机电连接；
抓取机械臂位于第一传送带的末端的正上方，所述抓取机械臂具有四个抓取手指，所述四个抓取手指可以沿机械臂轴线转动，四个抓取手指的根部中心安装有视觉采集装置，所述视觉采集装置与控制主机电连接；
视觉采集装置可以捕捉打包件的位置和合并口方向以及打包件图像，并将数据发送给控制主机，控制主机根据打包件位置控制抓取机械臂移动，抓取打包件；控制主机根据打包件合并口方向转动抓取机械臂上的抓取手指，从而使合并口方向垂直于传送带延长线方向；控制主机将收集的打包件图像显示在人机交互界面上；所述推挤装置具有第一推挤杆和第二推挤杆，第一推挤杆的尖端具有第一推挤盘，第二推挤杆的尖端具有第二推挤盘，第一推挤盘和第二推挤盘可以在打包机工作时从两侧推挤打包件，从而实现对打包件的固定；第一推挤杆和第二推挤杆可以沿与第一传送带和第二传送带垂直的方向伸缩，从而实现将打包件从第一传送带推到第二传送带上；所述第一推挤杆和第二推挤杆还可以沿竖直方向上升和下降，从而可以将打包件抬起和放下，推挤装置由推挤杆驱动装置驱动；
第二传送带的起始端具有PP带打包口，由打包口驱动装置驱动，打包口可以吐出圆圈状的PP带，所述圆圈状的PP带可以让第二推挤杆和第二推挤盘从圈内穿过，并可以在对打包件进行打包时拉紧PP带，并通过高温连接PP带的两端从而对打包件进行打包，拉紧PP带的电机可以通过控制主机调节其拉紧力度，避免打包时拉力过大破坏打包件。
进一步的，所述第一传送带由可以透过X射线的柔性高分子材料构成，第一传送带的上侧和下侧中间具有X射线反射镜，第一传送带的起始端上方具有X射线发射器，所述X射线发射器朝向第一传送带的末端方向发射X射线，且可以被所述X射线反射镜反射，第一传送带末端上方具有X射线接收屏，可以收集经X射线反射镜反射的X射线，从而对打包件进行透射分析。
电子鼻安装在屏蔽外罩以内，用于检测打包装置内的气味是否含有违禁物品的气味，如果电子鼻检测到违禁物品的气味则向控制主机发送信号，控制主机控制传送带停止运行。
进一步的，所述控制主机安装在屏蔽外罩的外侧，控制主机与第一驱动电机、第二驱动电机、抓取机械臂驱动装置、视觉采集装置、推挤杆驱动装置、X射线扫描装置、打包口驱动装置、人机交互界面分别电连接；所述电源分别与控制主机、第一驱动电机、第二驱动电机、抓取机械臂驱动装置、视觉采集装置、推挤杆驱动装置、X射线扫描装置、打包口驱动装置、人机交互界面电连接；人机交互界面安装在控制主机的上方，可以显示视觉采集装置的图像和X射线扫描装置的图像以及参数设置窗口，参数设置窗口可以输入传送带速度，推挤装置力度和打包口驱动装置拉紧力度的参数。
全自动透射扫描装置和打包打包件的方法采用如下步骤实现：
1)将打包件放置于第一传送带上，控制主机控制第一传送带将打包件传送至第一传送带末端，X射线扫描装置在传送过程中对打包件进行透射扫描，并将透射扫描图像传送至控制主机，控制主机控制电子鼻进行气味检测，控制主机根据透射扫描图像和电子鼻的检测判断打包件是否为违禁物品，如果是则退出打包件；如果不是则执行步骤2)；
2)控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆收缩至最短，第二推挤杆收缩后位于打包口的范围外，第二传送带上的打包口吐出圆圈状的PP带，第二推挤杆带动第二推挤盘穿过圆圈状的PP带中心并移动至第一传送带上方；
3)控制主机控制视觉采集装置检测打包件的位置并传送给控制主机，控制主机根据打包件位置控制抓取机械臂移动并抓取打包件，视觉采集装置检测打包件的合并口方向，并传送给控制主机，控制主机根据打包口的方向控制抓取机械臂转动，使合并口方向与传送带延长线方向垂直后放下打包件；
4)控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆带动第一推挤盘和第二推挤盘向打包件移动，互相挤压，固定打包件；第一推挤杆和第二推挤杆竖直向上移动，抬起打包件；
5)控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆向第二传送带方向移动，使打包件的中心与圆圈状PP带的中心重合；
6)控制主机控制打包口收缩PP带，对打包件进行打包；控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆竖直下移，放下打包件；
7)控制主机控制第二传送带传送打包件出打包机，完成整个打包流程。
本发明具有以下有益效果：
1)本发明可以自动对打包件进行打包，同时自动透射扫描打包件内的物品，节省大量人力物力；
2)本发明的控制主机可以根据打包件的位置和方向控制抓取机械臂转动，以便在打包时仅对垂直于合并口的方向打包，节省打包材料。
附图说明
图1本发明结构的外观图。
图2本发明设备俯视结果示意图。
图3本发明第一传送带侧示意图。
图4本发明第二传送带侧示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，具有打包机主框架，屏蔽外罩，第一传送带1，第二传送带2，抓取机械臂3，视觉采集装置，推挤装置4，电子鼻5，X射线扫描装置6，人机交互界面7，电源和控制主机8；
所述打包机主框架为长方体结构，具有四根支撑柱，以及横向连接杆，所述四根支撑柱底端装有可以转动的轮足，轮足上装有锁紧片，可以将四个轮足锁死，从而使打包机不会随意移动。
所述屏蔽外罩具有：顶部屏蔽外罩、底部屏蔽外罩、第一侧屏蔽外罩、第二侧屏蔽外罩、第三侧屏蔽外罩、第四侧屏蔽外罩；所述顶部屏蔽外罩安装在打包机主框架的顶部，该安装方式为一侧铰链连接，另一侧具有带锁具的卡扣安装；所述锁具可以锁住顶部屏蔽外罩，并可以在检修时打开锁具，打开顶部屏蔽外罩对设备进行检修；所述底部屏蔽外罩安装在打包机主框架的下部，具有与打包机主框架相对应的缺口，使得四根支撑柱可以伸出底部屏蔽外罩；第一侧屏蔽外罩和第三侧屏蔽外罩分别位于打包机主框架具有第一传送带入口和第二传送带出口的侧面，其上具有可以供打包件进出的缺口，缺口上具有可以屏蔽X射线的帘；第二侧屏蔽外罩和第四侧屏蔽外罩分别位于与第一传送带和第二传送带平行的两侧，其上分别具有可安装传送带驱动电机和推挤装置驱动器的突起。
所述第一传送带和第二传送带互相平行且不在同一条直线上，第一传送带末端和第二传送带起始端紧邻；第一传送带和第二传送带由第一驱动电机和第二驱动电机独立控制；第一驱动电机和第二驱动电机分别于控制主机电连接；
抓取机械臂位于第一传送带的末端的正上方，所述抓取机械臂具有四个抓取手指，所述四个抓取手指可以沿机械臂轴线转动，四个抓取手指的根部中心安装有视觉采集装置，所述视觉采集装置与控制主机电连接；
视觉采集装置可以捕捉打包件的位置和合并口方向以及打包件图像，并将数据发送给控制主机，控制主机根据打包件位置控制抓取机械臂移动，抓取打包件；控制主机根据打包件合并口方向转动抓取机械臂上的抓取手指，从而使合并口方向垂直于传送带延长线方向；控制主机将收集的打包件图像显示在人机交互界面上；所述推挤装置具有第一推挤杆401和第二推挤杆402，第一推挤杆的尖端具有第一推挤盘，第二推挤杆的尖端具有第二推挤盘，第一推挤盘和第二推挤盘可以在打包机工作时从两侧推挤打包件，从而实现对打包件的固定；第一推挤杆和第二推挤杆可以沿与第一传送带和第二传送带垂直的方向伸缩，从而实现将打包件从第一传送带推到第二传送带上；所述第一推挤杆和第二推挤杆还可以沿竖直方向上升和下降，从而可以将打包件抬起和放下，推挤装置由推挤杆驱动装置驱动；第二传送带的起始端具有PP带打包口9，由打包口驱动装置驱动，打包口可以吐出圆圈状的PP带901，所述圆圈状的PP带可以让第二推挤杆和第二推挤盘从圈内穿过，并可以在对打包件进行打包时拉紧PP带，并通过高温连接PP带的两端从而对打包件进行打包，拉紧PP带的电机可以通过控制主机调节其拉紧力度，避免打包时拉力过大破坏打包件。
所述第一传送带由可以透过X射线的柔性高分子材料构成，第一传送带的上侧和下侧中间具有X射线反射镜603，第一传送带的起始端上方具有X射线发射器602，所述X射线发射器朝向第一传送带的末端方向发射X射线，且可以被所述X射线反射镜反射，第一传送带末端上方具有X射线接收屏601，可以收集经X射线反射镜反射的X射线，从而对打包件进行透射分析。
电子鼻5安装在屏蔽外罩以内，用于检测打包装置内的气味是否含有违禁物品的气味，如果电子鼻检测到违禁物品的气味则向控制主机发送信号，控制主机控制传送带停止运行。
所述控制主机安装在屏蔽外罩的外侧，控制主机与第一驱动电机、第二驱动电机、抓取机械臂驱动装置、视觉采集装置、推挤杆驱动装置、X射线扫描装置、打包口驱动装置、人机交互界面分别电连接；所述电源分别与控制主机、第一驱动电机、第二驱动电机、抓取机械臂驱动装置、视觉采集装置、推挤杆驱动装置、X射线扫描装置、打包口驱动装置、人机交互界面电连接；人机交互界面安装在控制主机的上方，可以显示视觉采集装置的图像和X射线扫描装置的图像以及参数设置窗口，参数设置窗口可以输入传送带速度，推挤装置力度和打包口驱动装置拉紧力度的参数。
全自动透射扫描装置和打包打包件的方法采用如下步骤实现：
1)将打包件放置于第一传送带上，控制主机控制第一传送带将打包件传送至第一传送带末端，X射线扫描装置在传送过程中对打包件进行透射扫描，并将透射扫描图像传送至控制主机，控制主机控制电子鼻进行气味检测，控制主机根据透射扫描图像和电子鼻的检测判断打包件是否为违禁物品，如果是则退出打包件；如果不是则执行步骤2)；
2)控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆收缩至最短，第二推挤杆收缩后位于打包口的范围外，第二传送带上的打包口吐出圆圈状的PP带，第二推挤杆带动第二推挤盘穿过圆圈状的PP带中心并移动至第一传送带上方；
3)控制主机控制视觉采集装置检测打包件的位置并传送给控制主机，控制主机根据打包件位置控制抓取机械臂移动并抓取打包件，视觉采集装置检测打包件的合并口方向，并传送给控制主机，控制主机根据打包口的方向控制抓取机械臂转动，使合并口方向与传送带延长线方向垂直后放下打包件；
4)控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆带动第一推挤盘和第二推挤盘向打包件移动，互相挤压，固定打包件；第一推挤杆和第二推挤杆竖直向上移动，抬起打包件；
5)控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆向第二传送带方向移动，使打包件的中心与圆圈状PP带的中心重合；
6)控制主机控制打包口收缩PP带，对打包件进行打包；控制主机控制第一推挤杆和第二推挤杆竖直下移，放下打包件；
7)控制主机控制第二传送带传送打包件出打包机，完成整个打包流程。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，具有屏蔽外罩，传送装置，X射线扫描装置，电子鼻，打包装置和控制主机；其特征在于，X射线扫描装置和电子鼻位于屏蔽外罩内，屏蔽外罩可以屏蔽其内部X射线，防止X射线对外泄露，打包装置可以自动对打包件进行打包，整个打包过程由控制主机控制，并可以显示在人机交互界面上；
具有打包机主框架，屏蔽外罩，第一传送带(1)，第二传送带(2)，抓取机械臂(3)，视觉采集装置，推挤装置(4)，电子鼻(5)，X射线扫描装置(6)，人机交互界面(7)，电源和控制主机(8)；
所述打包机主框架为长方体结构，具有四根支撑柱，以及横向连接杆，所述四根支撑柱底端装有可以转动的轮足，轮足上装有锁紧片，可以将四个轮足锁死，从而使打包机不会随意移动；
所述屏蔽外罩具有：顶部屏蔽外罩、底部屏蔽外罩、第一侧屏蔽外罩、第二侧屏蔽外罩、第三侧屏蔽外罩、第四侧屏蔽外罩；所述顶部屏蔽外罩安装在打包机主框架的顶部，该安装方式为一侧铰链连接，另一侧具有带锁具的卡扣安装；所述锁具可以锁住顶部屏蔽外罩，并可以在检修时打开锁具，打开顶部屏蔽外罩对设备进行检修；所述底部屏蔽外罩安装在打包机主框架的下部，具有与打包机主框架相对应的缺口，使得四根支撑柱可以伸出底部屏蔽外罩；第一侧屏蔽外罩和第三侧屏蔽外罩分别位于打包机主框架具有第一传送带入口和第二传送带出口的侧面，其上具有可以供打包件进出的缺口，缺口上具有可以屏蔽X射线的帘；第二侧屏蔽外罩和第四侧屏蔽外罩分别位于与第一传送带和第二传送带平行的两侧，其上分别具有可安装传送带驱动电机和推挤装置驱动器的突起。
2.如权利要求1所述的带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，其特征在于：所述第一传送带和第二传送带互相平行且不在同一条直线上，第一传送带末端和第二传送带起始端紧邻；第一传送带由第一驱动电机控制，第二传送带由第二驱动电机控制；第一驱动电机和第二驱动电机分别与控制主机电连接；
抓取机械臂位于第一传送带的末端的正上方，所述抓取机械臂具有四个抓取手指，所述四个抓取手指可以沿机械臂轴线转动，四个抓取手指的根部中心安装有视觉采集装置，所述视觉采集装置与控制主机电连接；
视觉采集装置可以捕捉打包件的位置和合并口方向以及打包件图像，并将数据发送给控制主机，控制主机根据打包件位置控制抓取机械臂移动，抓取打包件；控制主机根据打包件合并口方向转动抓取机械臂上的抓取手指，从而使合并口方向垂直于传送带延长线方向；控制主机将收集的打包件图像显示在人机交互界面上；所述推挤装置具有第一推挤杆(401)和第二推挤杆(402)，第一推挤杆的尖端具有第一推挤盘，第二推挤杆的尖端具有第二推挤盘，第一推挤盘和第二推挤盘可以在打包机工作时从两侧推挤打包件，从而实现对打包件的固定；第一推挤杆和第二推挤杆可以沿与第一传送带和第二传送带垂直的方向伸缩，从而实现将打包件从第一传送带推到第二传送带上；所述第一推挤杆和第二推挤杆还可以沿竖直方向上升和下降，从而可以将打包件抬起和放下，推挤装置由推挤杆驱动装置驱动；
第二传送带的起始端具有PP带打包口(9)，由打包口驱动装置驱动，打包口可以吐出圆圈状的PP带(901)，所述圆圈状的PP带可以让第二推挤杆和第二推挤盘从圈内穿过，并可以在对打包件进行打包时拉紧PP带，并通过高温连接PP带的两端从而对打包件进行打包，拉紧PP带的电机可以通过控制主机调节其拉紧力度，避免打包时拉力过大破坏打包件。
3.如权利要求2所述的带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，其特征在于：所述第一传送带由可以透过X射线的柔性高分子材料构成，第一传送带的上侧和下侧中间具有X射线反射镜(603)，第一传送带的起始端上方具有X射线发射器(601)，所述X射线发射器朝向第一传送带的末端方向发射X射线，且可以被所述X射线反射镜反射，第一传送带末端上方具有X射线接收屏(602)，可以收集经X射线反射镜反射的X射线，从而对打包件进行透射分析；
电子鼻(5)安装在屏蔽外罩以内，用于检测打包装置内的气味是否含有违禁物品的气味，如果电子鼻检测到违禁物品的气味则向控制主机发送信号，控制主机控制传送带停止运行。
4.如权利要求3所述的带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机，其特征在于：所述控制主机安装在屏蔽外罩的外侧，控制主机与第一驱动电机、第二驱动电机、抓取机械臂驱动装置、视觉采集装置、推挤杆驱动装置、X射线扫描装置、打包口驱动装置、人机交互界面分别电连接；所述电源分别与控制主机、第一驱动电机、第二驱动电机、抓取机械臂驱动装置、视觉采集装置、推挤杆驱动装置、X射线扫描装置、打包口驱动装置、人机交互界面电连接；人机交互界面安装在控制主机的上方，可以显示视觉采集装置的图像和X射线扫描装置的图像以及参数设置窗口，参数设置窗口可以输入传送带速度，推挤装置力度和打包口驱动装置拉紧力度的参数。
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