一种化妆品自动组装设备及自动组装方法

技术领域

本申请涉及化妆品组装技术领域，具体而言，涉及一种化妆品自动组装设备及自动组装方法。

背景技术

目前，在化妆品组装环节，例如，在彩妆粉饼及眼影腮红包装环节中需要大量的人工，人工组装的效率低。

现有技术中，有将塑盒放在固定的模具上，通过伺服机构把粉饼夹住投入到对应的塑盒上，该设备的占地面积大，换产调试时间长，而且需要重新制作多套模具，不能适应多品类，小批量的生产要求，且组装效率不高。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种化妆品自动组装设备及自动组装方法，用以解决现有化妆品组装效率低的技术问题。

本申请实施例提供了一种化妆品自动组装设备，包括：机架；第一流水线，用于输送待组装物；第二流水线，用于输送包装盒；检测装置，设置于所述机架，用于检测所述待组装物和所述包装盒的位置；并联机器人，设置于所述机架，位于所述第一流水线和所述第二流水线上方，用于基于所述检测装置检测到的所述待组装物和所述包装盒的位置，拾取所述待组装物并将所述待组装物放置于所述包装盒内。

本申请实施例，通过两个流水线分别输送待组装物和包装盒，并通过并联机器人与检测装置配合，实现待组装物与包装盒的自动组装，组装效率及精度大幅提升，并联机器人具有重量轻、结构紧凑、速度快等特点，使得整个自动组装设备更小型化。

在一些实施例中，所述并联机器人包括：固定板，固定于所述机架；可动板，位于所述固定板下方；活动链组，活动连接于所述固定板与所述可动板之间；真空吸具，可转动地设置于所述可动板，用于拾取所述待组装物。

本申请实施例，通过真空吸具可以是与彩妆粉饼形状相适配的仿形结构，通过开启真空发生器，真空吸具在彩妆粉饼的表面形成负压，使彩妆粉饼吸附在真空吸具上，保证了彩妆粉饼的位置精度，同时在彩妆粉饼表面形成的负压对彩妆粉饼表面进行二次清洁，使产品更美观，避免了生产的不良。

在一些实施例中，所述并联机器人还包括：第一驱动件，设置于所述固定板，与所述活动链组连接，用于驱动所述活动链组带动所述可动板移动；第二驱动件，设置于所述可动板，与所述真空吸具连接，用于驱动所述真空吸具转动。

本申请实施例，第一驱动件驱动活动链组运动来带动可动板移动至包装盒位置，通过真空吸具将彩妆粉饼释放到包装盒中，若在吸取彩妆粉饼或者放置彩妆粉饼的过程中，需要调整真空吸具的角度，则可以通过第二驱动件驱动真空吸具转动以调节真空吸具的角度。

在一些实施例中，所述活动链组包括多个活动支链，每个活动支链包括转动连接的第一传动件和第二传动件，所述第一传动件与所述第一驱动件连接，所述第二传动件与所述可动板活动连接。

在一些实施例中，所述第二传动件包括第一连杆、第二连杆、第一球铰链、第二球铰链、第三球铰链及第四球铰链，所述第一连杆的一端通过所述第一球铰链与所述第一传动件活动连接，所述第一连杆的另一端通过所述第二球铰链与所述可动板活动连接，所述第二连杆的一端通过所述第三球铰链与所述第一传动件活动连接，所述第二连杆的另一端通过所述第四球铰链与所述可动板活动连接。

在一些实施例中，所述第二流水线穿过所述机架，包括沿x方向传送的第二传送装置；所述第一流水线的至少部分位于所述机架内，包括沿y方向传送的多个第一传送装置。

本申请实施例，第一流水线、第二流水线、并联机器人与机架形成为一个整体，彼此之间更加紧凑，减少占地面积；多个第一传送装置分别提供彩妆粉饼供应，提高组装效率。

在一些实施例中，所述检测装置包括第一定位视觉机构和第二定位视觉机构，所述第一定位视觉机构位于所述第一流水线上方，用于检测所述第一流水线上的待组装物，所述第二定位视觉机构位于所述第二流水线上方，用于检测所述第二流水线上的包装盒。

本申请实施例还提供一种化妆品自动组装方法，应用于如上任一实施例所述的自动组装设备，所述方法包括：通过所述检测装置检测所述第一流水线上的待组装物位置；根据所述待组装物位置，控制所述并联机器人移动至所述待组装物上方并拾取所述待组装物；通过所述检测装置检测所述第二流水线上的包装盒位置；根据所述包装盒位置，控制所述并联机器人将拾取的所述待组装物移动至所述包装盒上方并将所述待组装物放置于所述包装盒内。

在一些实施例中，还包括：通过所述检测装置检测所述第一流水线上的待组装物角度和所述第二流水线上的包装盒角度；根据所述待组装物角度和所述包装盒角度，控制所述并联机器人调整角度以使所述并联机器人拾取得所述待组装物角度与所述包装盒角度相匹配。

在一些实施例中，根据所述包装盒位置，控制所述并联机器人将拾取的所述待组装物移动至所述包装盒上方并将所述待组装物放置于所述包装盒内包括：根据所述包装盒位置，控制所述并联机器人将拾取的所述待组装物移动至所述包装盒上方；控制所述并联机器人与所述包装盒同向移动至于所述包装盒速度一致后，将拾取的所述待组装物放置于所述包装盒内。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装设备的立体图；

图2为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装设备的后视图；

图3为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装设备的俯视图；

图4为本申请实施例提供的并联机器人结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1-图3，图1为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装设备的立体图；图2为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装设备的后视图；图3为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装设备的俯视图。

本申请实施例提供一种化妆品自动组装设备100，该设备能够实现化妆品自动化组装，组装效率及组装精度均得到大幅提升。化妆品例如可以是彩妆粉饼或眼影腮红等需要装入包装盒内的待组装物。以下说明中，待组装物以彩妆粉饼为例进行说明，但本申请并不限于此。

自动组装设备100包括机架10、第一流水线20、第二流水线30、检测装置40及并联机器人50。

机架10可以呈框架结构，起到支撑各部件的作用。机架10具有在y方向上的前侧面和后侧面，以及在x方向上的左侧面和右侧面。可以在机架10的前侧面安装有显示屏和操控台。

第一流水线20用于输送待组装物A。第一流水线20可以在y方向输送待组装物A，可以将彩妆粉饼放置在第一流水线20上，通过第一流水线20连续向拾取工位输送彩妆粉饼，以便并联机器人拾取。第一流水线20可以是传送带流水线。

第二流水线30用于输送包装盒B。第二流水线30可以在x方向输送包装盒，可以将包装盒放置在第二流水线30上，通过第二流水线30连续向组装工位输送包装盒，以便并联机器人将拾取的彩妆粉饼放入包装盒中。第二流水线30可以是传送带流水线。

检测装置40设置于机架10，位于第一流水线20和第二流水线30的上方，用于检测待组装物A的位置和包装盒B的位置。当检测装置40检测到待组装物A和包装盒B时，可以将待组装物A和包装盒B位置发送给控制系统。示例的，检测装置40可以包括第一定位视觉机构和第二定位视觉机构，第一定位视觉机构位于第一流水线20上方，用于检测第一流水线上的待组装物，第二定位视觉机构位于第二流水线30上方，用于检测第二流水线30上的包装盒。第一定位视觉机构和第二定位视觉机构例如可以是工业相机。

并联机器人50设置于机架10，例如设置在机架10的顶部，位于第一流水线20和第二流水线30上方，用于基于检测装置40检测到的待组装物A和包装盒B的位置，拾取待组装物并将待组装物放置于包装盒内。并联机器人50具有空间上的多个自由度，能够实现平移和旋转，准确拾取待组装物，且具有重量轻、结构紧凑、速度快等特点，不仅减少设备的空间，使得整个自动组装设备更小型化，而且组装效率更高。在彩妆粉饼的角度需要与放置到包装盒内的角度相匹配时，例如需要彩妆粉饼的图案(LOGO)与包装盒的穴位角度保持一致，可以通过并联机器人50在空间上的多个自由度配合检测装置40识别的彩妆粉饼角度来实现彩妆粉饼放置到包装盒内穴位的角度匹配，该角度匹配动作相较于人工装配，生产效率大幅提升。

本申请实施例的自动组装设备100，组装过程中，第一流水线20在y方向上向设备内部输送彩妆粉饼，第二流水线30在x方向上向设备内部输送包装盒，当检测装置40检测到待组装物A和包装盒B时，将待组装物A的位置和包装盒B位置发送给控制器，控制器根据待组装物的位置控制并联机器人50移动至彩妆粉饼上方，然后拾取彩妆粉饼，控制器根据包装盒的位置控制并联机器人50将拾取的彩妆粉饼移动到包装盒上方，将彩妆粉饼放入到包装盒内，自动完成彩妆粉饼装入包装盒。本申请实施例，彩妆粉饼的拾取和放置均是通过一个并联机器人实现的，组装效率更高，占用设备更小，成本更低。

在一示例中，本申请实施例的自动组装设备100，在并联机器人50拾取彩妆粉饼的过程可以是在静态拾取，即彩妆粉饼到达拾取工位时，第一流水线停止输送，彩妆粉饼在拾取工位处于静止状态，当并联机器人50移动到彩妆粉饼上方时，并联机器人50下降拾取静止状态的彩妆粉饼。

在另一示例中，并联机器人被配置为：移动至待组装物上方位置并与待组装物同向移动到速度相同时，吸取待组装物。在并联机器人50拾取彩妆粉饼的过程可以是在彩妆粉饼处于动态时拾取，即彩妆粉饼到达拾取工位时，第一流水线不停止输送，彩妆粉饼继续均速移动，当并联机器人50移动到彩妆粉饼上方时，并联机器人50跟随彩妆粉饼向同方向移动，并移动至与彩妆粉速度相同时，即并联机器人50与彩妆粉饼相对静止时，并联机器人50下降拾取移动状态的彩妆粉饼。这样以动态的方式拾取彩妆粉饼，第一流水线上的粉饼无需等待，可连续不间断地拾取粉饼，能够进一步提升组装效率。

类似的，并联机器人50将拾取的彩妆粉饼放入包装盒的过程也可以是静态放入或者动态放入。在一示例中，并联机器人50将拾取的彩妆粉饼移动至包装盒上方，此时第二流水线30可以停止，包装盒处于静止状态，然后并联机器人50将拾取的彩妆粉饼放入到静止状态的包装盒中。

在另一示例中，并联机器人被配置为：移动至包装盒上方位置并与包装盒同向移动到速度相同时，释放待组装物。并联机器人50将拾取的彩妆粉饼移动至包装盒上方，此时第二流水线30不停止输送，包装盒处于均速移动状态，此时并联机器人50跟随彩妆粉饼向同方向移动，并移动至与彩妆粉速度相同时，即并联机器人50与彩妆粉饼相对静止时，并联机器人50将拾取的彩妆粉饼放入到动态的包装盒中，这样以动态的方式释放彩妆粉饼，第二流水线上的包装盒无需等待，可连续不间断接收粉饼，能够进一步提升组装效率。

在一些实施例中，第二流水线30可以穿过机架10，包括沿x方向传送的第二传送装置，例如上文提到的带传送装置。第一流水线20的至少部分位于机架10内，包括沿y方向传送的多个第一传送装置，例如也可以是带传送装置。第一流水线20、第二流水线30、并联机器人50与机架10形成为一个整体，彼此之间更加紧凑，减少占地面积；多个第一传送装置分别提供彩妆粉饼供应，提高组装效率。第一流水线20例如包含两组流水线，每组包含为两个带传送装置。并联机器人50可以设置两个，分别位于每组流水线上方，这样每组流水线可以输送两种颜色的彩妆粉饼，从而实现两种颜色的彩妆粉饼的自动组装。

在一些实施例中，参照图4，图4为本申请实施例提供的并联机器人结构示意图。并联机器人50包括：固定板51、可动板52、活动链组53及真空吸具56。

固定板51固定于机架10。固定板51可以呈盘状，作为定平台固定在机架10的顶部起到支撑的作用。可动板52位于固定板51下方，可动板52例如可以呈盘状，作为动平台通过活动链组53连接。具体来说，活动链组53活动连接于固定板51与可动板52之间。可动板52通过活动链组运动带动可动板52在空间上移动。真空吸具56可转动地设置于可动板52，用于拾取待组装物。通过真空吸具56可以是与彩妆粉饼形状相适配的仿形结构，通过开启真空发生器，真空吸具56在彩妆粉饼的表面形成负压，使彩妆粉饼吸附在真空吸具56上，保证了彩妆粉饼的位置精度，同时在彩妆粉饼表面形成的负压对彩妆粉饼表面进行二次清洁，使产品更美观，避免了生产的不良。

进一步的，参照图4，并联机器人50还包括：第一驱动件54和第二驱动件55。第一驱动件54设置于固定板51，并与活动链组53连接，用于驱动活动链组53带动可动板52移动。第二驱动件55设置于可动板52，并与真空吸具56连接，用于驱动真空吸具56转动。

第一驱动件54驱动活动链组53运动来带动可动板52移动至彩妆粉饼的位置，通过真空吸具56吸取彩妆粉饼，然后，第一驱动件54驱动活动链组53运动来带动可动板52移动至包装盒位置，通过真空吸具56将彩妆粉饼释放到包装盒中。若在吸取彩妆粉饼或者放置彩妆粉饼的过程中，需要调整真空吸具56的角度，则可以通过第二驱动件55驱动真空吸具56转动以调节真空吸具56的角度。

在一些实施例中，参照图4，活动链组53包括多个活动支链，例如设置有三个活动支链。第一驱动件54例如也可以设置有三个，分别驱动对应的活动支链活动。与之匹配的，可动板52例如可以是三角形盘状。具体来说，每个活动支链包括转动连接的第一传动件531和第二传动件532，第一传动件531与第一驱动件54连接，第二传动件532与可动板52活动连接。第一驱动件54可以是电机，第一传动件531作为主动支臂，通过减速器与电机的旋转轴连接。第二传动件532可以呈杆状，作为从动支臂，其一端与主动支臂活动连接，一端与可动板52活动连接。

进一步的，参照图4，每个第二传动件532包括第一连杆5321、第二连杆5322、第一球铰链533、第二球铰链534、第三球铰链535及第四球铰链536，第一连杆5321的一端(上端)通过第一球铰链533与第一传动件531活动连接，第一连杆5321的另一端(下端)通过第二球铰链534与可动板52活动连接，第二连杆5322的一端(上端)通过第三球铰链535与第一传动件531活动连接，第二连杆5322的另一端(下端)通过第四球铰链536与可动板52活动连接。其中第一连杆5321、第二连杆5322优选为碳纤维管。

第一球铰链533、第二球铰链534、第三球铰链535及第四球铰链536的结构可以相同。以第二球铰链534为例，包括球头柱5341、球头帽5342、球头壳5343，球头柱5341固定在可动板52上，球头帽5342扣于球头柱5341上，与球头柱5341之间为活动摩擦，球头壳5343固定在第一连杆5321的下端，并与球头帽5342固定连接。

参照图5，图5为本申请实施例提供的一种化妆品自动组装方法流程图。本申请实施例还提供一种化妆品自动组装方法，应用于如上任一实施例所述的自动组装设备100，所述方法包括：步骤S11、步骤S12、步骤S13及步骤S14。

在步骤S11中，通过检测装置检测第一流水线20上的待组装物位置。

示例的，第一流水线20上的彩妆粉饼到达检测装置的检测区域后，通过检测装置获取彩妆粉饼位置，并将彩妆粉饼位置发送至控制系统(控制器)。

在步骤S12中，根据待组装物位置，控制并联机器人移动至待组装物上方并拾取待组装物。

控制系统根据接收到的彩妆粉饼位置，控制并联机器人移动至彩妆粉饼上方，然后拾取彩妆粉饼。在一示例中，彩妆粉饼在到达拾取工位时处于静止状态，当并联机器人移动到彩妆粉饼上方时，并联机器人下降拾取静止状态的彩妆粉饼。在另一示例中，步骤S12包括：根据待组装物位置，控制并联机器人移动至待组装物上方；控制并联机器人与待组装物同向移动，并且在并联机器人移动速度与待组装物速度一致时吸取待组装物。彩妆粉饼到达拾取工位时，彩妆粉饼处于均速移动状态，当并联机器人移动到彩妆粉饼上方时，并联机器人跟随彩妆粉饼同方向移动并移动至与彩妆粉速度相同时，并联机器人下降拾取移动状态的彩妆粉饼。这样以动态的方式拾取彩妆粉饼能够进一步提升组装效率。

在步骤S13中，通过检测装置检测第二流水线上的包装盒位置。

示例的，第二流水线30上的包装盒到达检测装置的检测区域后，通过检测装置获取包装盒位置，并将包装盒位置发送至控制系统(控制器)。

在步骤S14中，根据包装盒位置，控制并联机器人将拾取的待组装物移动至包装盒上方并将待组装物放置于包装盒内。

控制系统根据接收到的包装盒位置，控制并联机器人将拾取的彩妆粉饼移动至包装盒上方，并释放彩妆粉饼于包装盒内。一示例中，在步骤S14包括：根据包装盒位置，控制并联机器人将拾取的待组装物移动至包装盒上方；控制并联机器人与包装盒同向移动，并且在并联机器人移动速度与包装盒速度一致时释放待组装物，以将待组装物放置于包装盒内。并联机器人50将拾取的彩妆粉饼移动至包装盒上方时，第二流水线30不停止输送，包装盒处于均速移动状态，此时并联机器人50跟随彩妆粉饼向同方向移动，并移动至与彩妆粉速度相同时，即并联机器人50与彩妆粉饼相对静止时，并联机器人50将拾取的彩妆粉饼放入到动态的包装盒中。

在一些实施例中，所述方法还包括：通过检测装置检测第一流水线上的待组装物角度和第二流水线上的包装盒角度；

根据待组装物角度和包装盒角度，控制并联机器人调整角度以使并联机器人拾取的待组装物角度与包装盒角度相匹配。

在彩妆粉饼的角度需要与放置到包装盒内的角度相匹配时，例如需要彩妆粉饼的图案(LOGO)与包装盒的穴位角度保持一致，可以通过并联机器人在空间上的多个自由度配合检测装置识别的彩妆粉饼角度来实现彩妆粉饼放置到包装盒内穴位的角度匹配，该角度匹配动作相较于人工装配，生产效率大幅提升。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。