本发明涉及垃圾桶加工,具体为一种用于垃圾桶加工的成型装置及其成型方法。
背景技术:
1、垃圾桶是我们日常生活中常见的卫生用品,用于存放各种废弃物,保持环境整洁,随着生活水平的提高和环保意识的增强,垃圾桶的种类和功能也日益丰富多样,同时,塑料垃圾桶靠着物美价廉的优势突出重围,被广泛使用;在塑料垃圾桶成型过程中注塑成型设备是不可或缺的重要设备之一,可是垃圾桶快速成型生产,提升效率,降低成本。
2、在中国专利公开号cn114986788a提出一种智能垃圾桶塑件生产用成型装置,其通过擦拭轮进行移动时对外壳进行清理,避免外壳的底部有材料残余,在中国公开号cn116619670a提出一种游戏手柄注塑装置,其设置即时清理机构,通过高温高压气流对模具表面的残留物进行热熔和即时清洁,在每次注塑后都可对模具进行维护;设置自避让气嘴,可以针对模具表面凹凸不平处进行自动旋转和避让,预热通孔对模具表面进行预热,自避让气嘴近距离将高温高压气流吹动至模具表面,从而对模具表面残留物进行高效清除。
3、目前,塑料垃圾桶成型注塑设备塑料垃圾桶模具尺寸较大,对模具表面大面积进行高温高压清理较为浪费,且会产生大量的污渍残留,使污渍收集清理较为繁琐;而人工手持干冰清理设备清理虽然没有大量污渍残留,污渍收集便捷,但清理效率低下,精确性不佳,使干冰浪费率过高增加成本,且干冰清理操作性较高,具有一定危险性,故而需要进一步改进。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于垃圾桶加工的成型装置及其成型方法,具备自动定位清理等优点,解决了现有注塑模具清理灵活性不佳的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于垃圾桶加工的成型装置,包括调节机构、清理机构、采集模块、注塑机构以及设置在其外部的控制器,所述调节机构设置在注塑机构内部,所述清理机构设置在调节机构的输出端,所述采集模块设置在调节机构的输出端;
5、所述调节机构用于控制采集模块获取注塑机构内部图像信息,所述调节机构用于控制清理机构对注塑机构内部污渍区域清理;
6、所述采集模块包括双目摄像机,所述双目摄像机设置在调节机构的内部,用于获取注塑机构内部图像信息,所述清理机构内部设置有伸缩气缸、广角高压喷枪和窄角高压喷枪,用于注塑机构内部污渍区域清理。
7、进一步,所述清理机构包括第一连接板,所述第一连接板设置在调节机构的内部,所述第一连接板的底部固定安装有数量为两个的直线轴承,所述直线轴承的内部滑动安装有横轴,所述横轴整体的右侧固定安装有调节板,所述第一连接板的底部且位于直线轴承之间固定安装有伸缩气缸,所述伸缩气缸的输出端与调节板固定连接,所述调节板的顶部固定安装有第二连接板,所述第二连接板的一侧可拆卸安装有窄角高压喷枪,用于喷射干冰颗粒对注塑机构内部小面积污渍清理,所述第二连接板的一侧可拆卸安装有广角高压喷枪,用于喷射干冰颗粒对注塑机构内部大面积污渍清理,所述广角高压喷枪的进口与窄角高压喷枪的进口分别与三通管的两个出口相连通,所述广角高压喷枪进口与窄角高压喷枪进口均设置有电磁阀。
8、进一步,所述注塑机构包括底座,所述底座,所述底座的顶部左侧固定安装有合模组件,所述底座的顶部固定安装防护组件,用于对合模组件进行保护,所述底座的顶部的顶部右侧固定安装有与合模组件相适配的注塑组件,用于合模组件的上料,所述底座的内部位于合模组件固定安装有导向槽,用于合模组件卸料,所述防护组件的顶部固定安装有支架。
9、进一步,所述调节机构包括减速电机和液压气缸,所述减速电机固定安装在支架的顶部,所述液压气缸通过轴承转动安装在支架的顶部,所述液压气缸的外部固定安装有从动齿轮,所述减速电机输出端的外部固定安装有与从动齿轮相啮合的主动齿轮,所述液压气缸的输出端固定安装有承载座,所述承载座的一侧固定安装有直线模组。
10、进一步,所述双目摄像机固定安装在承载座的底部,所述第一连接板固定安装在直线模组的输出端。
11、一种用于垃圾桶加工的成型方法,包括以下步骤:
12、步骤一:控制器控制调节机构移动双目摄像机对注塑机构内部图像信息采集,控制器获取采集图像信息,计算各个污渍区域面积sarea和调节距离la,并在控制器内部存储;
13、步骤二:控制器根据调节距离la控制伸缩气缸对广角高压喷枪和窄角高压喷枪清理位置调整;
14、步骤三:对污渍区域面积sarea进行判断,选择广角高压喷枪或窄角高压喷枪对污渍区域进行清理。
15、进一步,所述控制器控制双目摄像机、调节机构与清理机构方法包括以下子步骤:
16、1)在首次使用前,控制器启动调节机构控制双目摄像机对合模组件内模具进行视觉检测,建立模具表面的初始状态数据库;
17、2)在清理前,控制器启动调节机构控制双目摄像机移动至同一位置,对合模组件内模具再次进行视觉检测,获取污渍区域图像信息,并对图像进行去噪、增强对比度和二值化处理;
18、3)根据获取污渍区域图像信息启动液压气缸、直线模组和伸缩气缸,使清理机构完成合模组件内一侧模具的干冰清理作业,然后复原到初始状态;
19、4)控制器启动减速电机经主动齿轮带动从动齿轮运作,实现清理机构转向,再次启动液压气缸、直线模组和伸缩气缸完成合模组件内另一侧模具的干冰清理作业,清理完成后,复原到初始状态。
20、进一步,所述清理机构进行干冰清理作业的方法如下:
21、s1、控制器对处理后的图像使用轮廓检测算法提取污渍区域的边界,获取污渍区域边界顶点坐标点集s,将s代入高斯面积公式求取污渍区域面积sarea;
22、s2、控制器将处理后的图像转换为三维点云数据,对点云数据进行去除异常值和进行平滑处理,获取模具基准面的深度值hbase、污渍区域表面点云npoints、每个点云相对于模具基准面的深度值hm,采用平均高度差作为评估,计算污渍厚度d;
23、s3、利用污渍厚度d计算求得伸缩气缸的调节距离la,控制器驱动清洁机构根据污渍区域面积sarea决定窄角高压喷枪或广角高压喷枪的清理使用,并控制窄角高压喷枪进口电磁阀的启停或广角高压喷枪进口电磁阀的启停。
24、进一步,所述污渍区域面积sarea求取如下:
25、使用轮廓检测算法提取污渍区域的边界,建立xy二维直角坐标系,获取污渍区域边界顶点坐标点集s={,,...,},n为污渍区域边界顶点数量,将s代入高斯面积公式求得:
26、sarea=;
27、其中,xi和 yi 是第i个顶点的坐标,i与n均为自然数,由于污渍区域边界闭合,故而xn+1和yn+1分别被视为 x1和 y1。
28、所述采用平均高度差作为评估,计算污渍厚度d表达式为:
29、;
30、所述清理机构中窄角高压喷枪或广角高压喷枪对污渍的最佳清理距离为l,与模具基准面距离为l’,当两者对不同位置污渍进行清理时,可计算出伸缩气缸调节距离la公式如下:
31、la=l’-l-d。
32、进一步,所述广角高压喷枪清理范围为s’,所述清洁机构根据sarea决定窄角高压喷枪或广角高压喷枪的清理判断方法如下:
33、当sarea>s’时,关闭窄角高压喷枪进口电磁阀,开启广角高压喷枪进口电磁阀,进行干冰清洗作业;
34、当sarea<s’时,开启窄角高压喷枪,关闭广角高压喷枪进口电磁阀,进行干冰清洗作业。
35、(三)有益效果
36、与现有技术相比,本发明提供了一种用于垃圾桶加工的成型装置及其成型方法,具备以下有益效果:
37、1、该用于垃圾桶加工的成型装置及其成型方法,通过清理机构和调节机构的设置,使双目摄像机获取污渍区域信息,启动调节机构驱动清理机构定点对污渍区域进行清理,使节能环保,提升清理安全性;
38、2、该用于垃圾桶加工的成型装置及其成型方法,利用双目视觉获取合模组件内模具污渍区域图像信息,求取污渍区域面积sarea,根据污渍区域面积sarea与广角高压喷枪清理范围为s’决定窄角高压喷枪或广角高压喷枪的清理使用,使污渍清理效率更加,降低能耗。
1.一种用于垃圾桶加工的成型装置,其特征在于,包括调节机构、清理机构、采集模块、注塑机构以及设置在其外部的控制器,所述调节机构设置在注塑机构内部,所述清理机构设置在调节机构的输出端,所述采集模块设置在调节机构的输出端;
2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾桶加工的成型装置,其特征在于,所述清理机构包括第一连接板(14),所述第一连接板(14)设置在调节机构的内部,所述第一连接板(14)的底部固定安装有数量为两个的直线轴承(15),所述直线轴承(15)的内部滑动安装有横轴(16),所述横轴(16)整体的右侧固定安装有调节板(17),所述第一连接板(14)的底部且位于直线轴承(15)之间固定安装有伸缩气缸(18),所述伸缩气缸(18)的输出端与调节板(17)固定连接,所述调节板(17)的顶部固定安装有第二连接板(21),所述第二连接板(21)的一侧可拆卸安装有窄角高压喷枪(19),用于喷射干冰颗粒对注塑机构内部小面积污渍清理,所述第二连接板(21)的一侧可拆卸安装有广角高压喷枪(20),用于喷射干冰颗粒对注塑机构内部大面积污渍清理,所述广角高压喷枪(20)的进口与窄角高压喷枪(19)的进口分别与三通管的两个出口相连通,所述广角高压喷枪(20)进口与窄角高压喷枪(19)进口均设置有电磁阀。
3.根据权利要求2所述的一种用于垃圾桶加工的成型装置,其特征在于,所述注塑机构包括底座(1),所述底座(1),所述底座(1)的顶部左侧固定安装有合模组件(2),所述底座(1)的顶部固定安装防护组件(4),用于对合模组件(2)进行保护,所述底座(1)的顶部的顶部右侧固定安装有与合模组件(2)相适配的注塑组件(3),用于合模组件(2)的上料,所述底座(1)的内部位于合模组件(2)固定安装有导向槽(6),用于合模组件(2)卸料,所述防护组件(4)的顶部固定安装有支架(5)。
4.根据权利要求3所述的一种用于垃圾桶加工的成型装置,其特征在于,所述调节机构包括减速电机(7)和液压气缸(8),所述减速电机(7)固定安装在支架(5)的顶部,所述液压气缸(8)通过轴承转动安装在支架(5)的顶部,所述液压气缸(8)的外部固定安装有从动齿轮(9),所述减速电机(7)输出端的外部固定安装有与从动齿轮(9)相啮合的主动齿轮(10),所述液压气缸(8)的输出端固定安装有承载座(11),所述承载座(11)的一侧固定安装有直线模组(12)。
5.根据权利要求4所述的一种用于垃圾桶加工的成型装置,其特征在于,所述双目摄像机(13)固定安装在承载座(11)的底部,所述第一连接板(14)固定安装在直线模组(12)的输出端。
6.一种根据权利要求1-4任一所述的用于垃圾桶加工的成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种用于垃圾桶加工的成型方法,其特征在于,所述控制器控制双目摄像机(13)、调节机构与清理机构方法包括以下子步骤:
8.根据权利要求7所述的一种用于垃圾桶加工的成型方法,其特征在于,所述清理机构进行干冰清理作业的方法如下:
9.根据权利要求8所述的一种用于垃圾桶加工的成型方法,其特征在于,所述污渍区域面积sarea求取如下:
10.根据权利要求8所述的一种用于垃圾桶加工的成型方法,其特征在于,所述广角高压喷枪(20)清理范围为s’,所述清洁机构根据sarea决定窄角高压喷枪(19)或广角高压喷枪(20)的清理判断方法如下: