本實用新型涉及產(chǎn)品包裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙通道機器人碼垛設(shè)備。

背景技術(shù)：

在產(chǎn)品包裝領(lǐng)域中，產(chǎn)品裝箱后，必須把一箱箱的產(chǎn)品進行堆疊碼垛成一定數(shù)量的組合，如此才能方便搬運、裝車或儲存等后續(xù)操作。傳統(tǒng)的箱裝產(chǎn)品搬運碼垛方式是以人工為主，叉車等工具輔助，其后逐漸發(fā)展到采用一些專用的機械設(shè)備，如碼垛機等。目前最為先進的搬運碼垛方式，是采用配備工業(yè)機器人的自動生產(chǎn)線，但該形式的生產(chǎn)線中，均是一臺工業(yè)機器人針對一條箱裝產(chǎn)品輸送線上的箱裝產(chǎn)品進行搬運碼垛，另外還需配備一臺工業(yè)機器人搬運托板，或者需要配套一臺專用的托板分配輸送機。這些方案均存在設(shè)備復(fù)雜、功能單一的缺點，同時，由于這些輸送線缺乏自行整理功能，因此給工業(yè)機器人的搬運碼垛動作也帶來較大的難度，造成設(shè)備及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙通道機器人碼垛設(shè)備，該設(shè)備可同時對兩條輸送線上的箱裝產(chǎn)品進行碼垛作業(yè)，高速高效，可有效提高包裝生產(chǎn)線的運行效率。

本實用新型的技術(shù)方案為：一種雙通道機器人碼垛設(shè)備，包括工業(yè)機器人、第一輸送線和第二輸送線，工業(yè)機器人的手腕末端設(shè)有組合式機械手，第一輸送線和第二輸送線分別設(shè)于工業(yè)機器人的兩側(cè)；第一輸送線和第二輸送線的結(jié)構(gòu)相同，按箱裝產(chǎn)品的輸送方向，包括依次設(shè)置的進箱機、排列機和垛堆輸出機，進箱機和排列機相連接，垛堆輸出機上設(shè)有托板，排列機和垛堆輸出機之間的箱裝產(chǎn)品輸送通過組合式機械手完成；組合式機械手交替運動于第一輸送線和第二輸送線之間。

所述工業(yè)機器人為五自由度工業(yè)機器人，其手腕末端裝配一套組合式機械手，組合式機械手由夾持抓箱組件和勾夾托板組件組成，既可以適應(yīng)抓取托板定位，又可以一次抓取多個箱裝產(chǎn)品進行堆疊，其具體結(jié)構(gòu)及使用方式可見申請?zhí)枮?015211100291的實用新型申請所公開的組合式碼垛機械手。

所述進箱機和排列機的傳動主體均為傳動輥結(jié)構(gòu)，且進箱機和排列機上的傳動輥連續(xù)相接，排列機的寬度大于進箱機。

所述排列機上設(shè)有氣動推板機構(gòu)，氣動推板機構(gòu)包括推板氣缸、推板導(dǎo)桿、推板導(dǎo)桿座、推板、連接桿和移動板座，推板氣缸設(shè)于排列機上，推板氣缸的活塞末端與移動板座中部連接，移動板座兩端分別設(shè)置推板導(dǎo)桿，各推板導(dǎo)桿兩端分別通過推板導(dǎo)桿座固定于排列機上，移動板座頂部分布有多個連接桿，各連接桿穿越排列機上相鄰兩個傳動輥之間的間隙后，各連接桿頂端與推板連接，推板位于箱裝產(chǎn)品的一側(cè)。箱裝產(chǎn)品進入排列機時，常常是處于不整齊的狀態(tài)的，因此需要氣動推板機構(gòu)將其整理整齊，以便組合式碼垛機械手進行搬運。當(dāng)需要對排列機上的箱裝產(chǎn)品進行整理時，啟動推板氣缸，帶動移動板座沿推板導(dǎo)桿進行滑動，移動板座滑動時，通過連接桿帶動推板進行移動，推板靠近各箱裝產(chǎn)品后，可將其推動并整理整齊。排列機上箱裝產(chǎn)品的數(shù)量可根據(jù)生產(chǎn)線的需求靈活設(shè)置，推板的長度根據(jù)所設(shè)箱裝產(chǎn)品的數(shù)量可進行靈活設(shè)計。

所述移動板座為矩形的板狀結(jié)構(gòu)，推板氣缸的活塞末端與移動板座的側(cè)面中部連接，移動板座兩端的推板導(dǎo)桿分別與推板氣缸的活塞平行設(shè)置，多個連接桿垂直分布于移動板座的頂面上。

所述進箱機上設(shè)有阻止箱裝產(chǎn)品前進用的氣動夾板機構(gòu)，氣動夾板機構(gòu)包括定板、夾板、夾板導(dǎo)桿和夾持氣缸，定板和夾板分別設(shè)于進箱機相對的兩側(cè)上，定板和夾板分別位于箱裝產(chǎn)品兩側(cè)，夾持氣缸固定于進箱機上，夾持氣缸的活塞末端與夾板中部相連接，夾板兩端設(shè)有夾板導(dǎo)桿，各夾板導(dǎo)桿分別與夾持氣缸的活塞平行設(shè)置，定板的位置固定，夾板在夾持氣缸的驅(qū)動下來回運動。當(dāng)需要啟動氣動夾板機構(gòu)時，啟動夾持氣缸，夾持氣缸會帶動夾板移動，夾板靠近箱裝產(chǎn)品好，與定板分別夾緊箱裝產(chǎn)品的兩側(cè)，將其固定于進箱機上。

所述氣動夾板機構(gòu)設(shè)于進箱機和排列機的連接處。當(dāng)排列機上的箱裝產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)到達設(shè)定數(shù)量后，需要暫停新的箱裝產(chǎn)品進入排列機，對排列機上已有的箱裝產(chǎn)品進行整理和搬運，此時就啟動氣動夾板機構(gòu)，固定住位于進箱機最前端的裝箱產(chǎn)品，阻止其進入排列機。

作為一種優(yōu)選方案，所述雙通道機器人碼垛設(shè)備還包括托板輸送機，托板輸送機垂直設(shè)于第一輸送線或第二輸送線的垛堆輸出機外側(cè)，托板輸送機的端部設(shè)有擋板，托板輸送機與垛堆輸出機之間的托板輸送通過組合式機械手完成。托板輸送機分別向第一輸送線的垛堆輸出機和第二輸送線的垛堆輸出機提供托板，由組合式機械手完成搬運即可。托板輸送機的設(shè)置可減少人工搬運，實現(xiàn)由組合式機械手自動完成托板搬運。

所述第一輸送線和第二輸送線上的箱裝產(chǎn)品規(guī)格相同或不同。

本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

本雙通道機器人碼垛設(shè)備可同時對兩條輸送線上的箱裝產(chǎn)品進行碼垛作業(yè)，高速高效，可有效提高包裝生產(chǎn)線的運行效率，并且其結(jié)構(gòu)簡單，有效解決現(xiàn)有設(shè)備所存在的系統(tǒng)復(fù)雜、功能單一等缺陷。

本雙通道機器人碼垛設(shè)備通過在進箱機上設(shè)置氣動夾板機構(gòu)、在排列機上設(shè)置氣動推板機構(gòu)，使組合式機械手進行垛堆搬運前，設(shè)備可先進行整理，方便組合式機械手進行快速搬運，有效提高搬運效率，并減少人工操作。

附圖說明

圖1為本雙通道機器人碼垛設(shè)備的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1工業(yè)機器人及組合式機械手的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為進箱機上氣動夾板機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中省去了夾板導(dǎo)桿)。

圖4為排列機上氣動推板機構(gòu)的動作原理示意圖。

上述各圖中，A為第一輸送線，B為第二輸送線，R為工業(yè)機器人手腕工作范圍的半徑，1為工業(yè)機器人，2為組合式機械手，3為工業(yè)機器人的底座，4為箱裝產(chǎn)品，5為進箱機，5-1為夾板，5-2為夾持氣缸，5-3為夾板導(dǎo)桿，5-4為定板，6為排列機，6-1為推板，6-2為連接桿，6-3為移動板座，6-4為導(dǎo)桿座，6-5為推板導(dǎo)桿，6-6為推板氣缸，7為托板輸送機，7-1為擋板，8為托板，9為垛堆輸出機，a為排列機上的一個箱裝產(chǎn)品，b為排列機上的另一個箱裝產(chǎn)品。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

實施例

本實施例一種雙通道機器人碼垛設(shè)備，如圖1或圖2所示。

1、設(shè)備總體結(jié)構(gòu)及原理具體如下：

本雙通道機器人碼垛設(shè)備中采用一臺5自由度的工業(yè)機器人，裝配一套組合式碼垛機械手。組合式碼垛機械手由夾持抓箱組件、勾夾托板組件組成，既可以適應(yīng)抓取托板定位，又可以一次抓取多個包裝箱進行堆疊。組合式碼垛機械手的具體結(jié)構(gòu)及搬運方式已在申請?zhí)枮?015211100291的實用新型申請中所公開。組合式碼垛機械手在工業(yè)機器人的操縱下，可分別對箱裝產(chǎn)品和托板進行抓取和搬運。

如圖1所示，圍繞工業(yè)機器人有兩條物流輸送線，即第一輸送線和第二輸送線，分別自左向右運行。裝配組合式機械手的工業(yè)機器人安裝在底座上，處于生產(chǎn)線中心位置。圖中R為工業(yè)機器人手腕工作范圍的半徑(不包含裝配在手腕上的機械手)。因此，工業(yè)機器人的工作范圍覆蓋待了處理的箱裝產(chǎn)品和托板所處的被抓取和放置的位置。在工業(yè)機器人的兩側(cè)，兩條輸送線以對稱平行的形式布置，分別安裝進箱機、排列機和垛堆輸出機。另外，在圖示下方，布置托板輸送機，托板輸送機與垛堆輸出機形成90°角。其中，進箱機、排列機、托板輸送機和垛堆輸出機均為自轉(zhuǎn)式輥筒輸送機，輸送方向如圖中的箭頭所示。各設(shè)備結(jié)構(gòu)及功能分述如下：

(1)進箱機

進箱機工作時，其傳動輥連續(xù)不間斷自轉(zhuǎn)，把箱裝產(chǎn)品送入排列機。

在進箱機的末端，接近排列機的入口處，有一個過渡位置，設(shè)置有一套氣動夾板機構(gòu)，如圖3所示。當(dāng)送入排列機的箱裝產(chǎn)品達到設(shè)定數(shù)量時，氣動夾板機構(gòu)動作，夾板被夾持氣缸驅(qū)動，把處于過渡位置的箱裝產(chǎn)品夾緊于夾板與定板之間，阻止其后的箱裝產(chǎn)品繼續(xù)往前運行。夾板運動過程中，夾板導(dǎo)桿起導(dǎo)向作用。

(2)排列機

排列機連接進箱機，接受輸入的箱裝產(chǎn)品。排列機上裝配有一套氣動推板機構(gòu)，可橫向(即與箱裝產(chǎn)品輸送方向垂直)推動整排的箱裝產(chǎn)品，使箱裝產(chǎn)品排列整齊，以便組合式機械手抓取。

氣動推板機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及動作過程如圖4所示，推板露出傳動輥表面，由多支穿越相鄰傳動輥間隙的連接桿與下部的移動板座聯(lián)接。移動板座兩側(cè)套入推板導(dǎo)桿，中部鉸支聯(lián)接推板氣缸的活塞桿端部。當(dāng)推板氣缸動作時，驅(qū)動移動板座沿推板導(dǎo)桿滑動，帶動推板移動。

排列機的傳動輥間歇轉(zhuǎn)動：輸進箱裝產(chǎn)品時轉(zhuǎn)動，達到數(shù)量后停止。送入排列機的箱裝產(chǎn)品數(shù)量可采用光電傳感器計數(shù)，按設(shè)定值控制，本實施例如圖1所示，每次送入3箱。

其中，箱裝產(chǎn)品的排列過程如下(見圖2和圖4)：

①箱裝產(chǎn)品依次進入排列機，第一個箱裝產(chǎn)品運行至設(shè)備端部被擋板限位，其后的箱裝產(chǎn)品依次到達，直至箱裝產(chǎn)品達到設(shè)定數(shù)量(本實施例中為3個)。進入的多個箱裝產(chǎn)品首尾相接，但大多數(shù)情況下前后不會對齊，即出現(xiàn)錯位現(xiàn)象。

②光電傳感器發(fā)出信號，排列機的傳動輥停轉(zhuǎn)。與此同時，進箱機的氣動夾板機構(gòu)動作，阻止箱裝產(chǎn)品繼續(xù)輸進排列機。

③排列機的氣動推板機構(gòu)動作，把整排3個箱裝產(chǎn)品向中部(靠近機器人處)橫推一段距離，使箱裝產(chǎn)品排列整齊。其后，等待機械手抓取。

(3)托板輸送機

托板輸送機的傳動輥間歇轉(zhuǎn)動，每次送進一塊托板。在托板輸送機端部，托板被擋板限位，靜待組合機械手抓取至碼垛工位，即第一輸送線或第二輸送線中垛堆輸出機的起始位置。

(4)垛堆輸出機

在機器人進行碼垛工作時，垛堆輸出機的傳動輥處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)箱裝產(chǎn)品被整齊堆疊在托板上，滿足預(yù)設(shè)定的層數(shù)要求后，碼垛工作結(jié)束。此時，垛堆輸送機的傳動輥轉(zhuǎn)動，送出垛堆。

2、工業(yè)機器人的碼垛過程如下：

生產(chǎn)線運行時，工業(yè)機器人操縱組合式機械手交替對第一輸送線和第二輸送線進行碼垛作業(yè)，過程具體為：

(1)組合式機械手在托板輸送機上抓取托板，放置于第一輸送線或第二輸送線的碼垛工位(即垛堆輸出機的起始位置)，然后等待箱裝產(chǎn)品進入取料位置(即排列機中的排列位置)；

(2)箱裝產(chǎn)品分別由第一輸送線和第二輸送線送入，在對應(yīng)的排列機中形成整齊的組合體；

(3)組合式機械手從第一輸送線或第二輸送線的排列機上成組抓取箱裝產(chǎn)品，搬運并疊放到對應(yīng)的托板上；

(4)若第一輸送線上托板堆疊層數(shù)達到設(shè)定數(shù)量，則被垛堆輸送機送出；隨后，組合式機械手抓取一塊新的托板補充至其碼垛工位，重新開始碼垛作業(yè)；第二輸送線亦然。

上述過程中，第一輸送線和第二輸送線上箱裝產(chǎn)品可為相同規(guī)格的箱裝產(chǎn)品，也可為不同規(guī)格的箱裝產(chǎn)品。

由上述可見，本設(shè)備配備一臺工業(yè)機器人和一套組合式機械手，既可抓取成組的箱裝產(chǎn)品，又可抓取托板，可同時對兩條輸送線上的相同規(guī)格或不同規(guī)格的箱裝產(chǎn)品進行碼垛作業(yè)，極大的提高了包裝生產(chǎn)線的運行效率。

如上所述，便可較好地實現(xiàn)本實用新型，上述實施例僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍；即凡依本實用新型內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本實用新型權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。