CN104528040A - 用于机械手装箱的异型罐理罐装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于机械手装箱的异型罐理罐装置与方法，其装置中的罐体排列机构包括左侧板、右侧板、主动轮部件、平板带、被动轮部件、夹板和夹板气缸，平板带两端分别设置主动轮部件和被动轮部件，平板带通过主动轮部件和被动轮部件进行传动，左侧板和右侧板分别设于平板带两侧，左侧板和右侧板顶部分别设有夹板气缸，夹板气缸末端设置夹板，夹板对称位于平板带两侧；其方法是罐产品先排列于平板带上，然后提升气缸驱动罐体排列机构以及罐产品上升，再通过夹板气缸驱动夹板相互靠拢，使罐产品形成紧密排列的组合，以便机械手准确抓取。本发明可实现反复循环进行罐产品的排列、组合，便于机械手完成成组抓取的动作，从而实现高效装箱。

Description

用于机械手装箱的异型罐理罐装置与方法

技术领域

本发明涉及罐装产品的装箱技术领域，特别涉及一种用于机械手装箱的异型罐理罐装置与方法。

背景技术

纸箱包装是食品饮料工业中一种普遍应用的包装形式，大多数产品都需要经过后道包装生产线，按一定的数量组合进行装箱，以便于储运。

罐装的食品和饮料产品在出厂前均需要进行纸箱包装。罐头在装入纸箱时，一般要分几层装箱，每层由若干数量产品组成，例如每层6罐、12罐、24罐等。采用机械手抓取罐头入箱时，如果一次只抓取一件产品，则装箱效率非常低，为了提高生产效率，需要机械手能实现一次抓取一组产品，满足一层产品的数量，即一次能装入一层产品，反复几次就可以装满整箱。

而满足机械手一次抓取一组产品的前提是：罐头产品必须排列整齐，按规定的行列数量形成组合，使每个罐头均对应机械手的一个吸头。因此，罐头装箱前必须进行梳理、排列和组合。

传统的罐头梳理、排列方法，大多数是采用输送机附加固定的隔板装置，通过隔板导向，使罐头在输送过程形成多列队形行进，然后在机械手抓取区域，靠罐头相互挤压走正排列整齐。此种方法易出现队列混乱状态，因此一般只适用于圆形罐头，对于异型罐难以适用，因为异型罐有方向性，不能通过互相挤压自动走正，非常容易出现卡罐、缺罐、混乱的现象。

为解决上述问题，传统的方法只能采取人工辅助的方式，因而工作繁琐，效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对异型罐，提供一种可代替传统的人工辅助方式，有效提高装箱效率和机械手抓取准确率的用于机械手装箱的异型罐理罐装置。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的用于机械手装箱的异型罐理罐方法。

本发明的技术方案为：一种用于机械手装箱的异型罐理罐装置，包括罐体排列机构，罐体排列机构包括左侧板、右侧板、主动轮部件、平板带、被动轮部件、夹板和夹板气缸，平板带两端分别设置主动轮部件和被动轮部件，且平板带通过主动轮部件和被动轮部件进行传动，左侧板和右侧板分别设于平板带的两侧，左侧板和右侧板顶部分别设有夹板气缸，夹板气缸末端设置夹板，夹板对称位于平板带的左右两侧。

所述罐体排列机构还包括支承杆和支承管，左侧板、右侧板、支承杆和支承管组成安装机架；

多个支承杆分布于左侧板和右侧板的上部，各支承杆的两端分别固定于左侧板和右侧板上；多个支承管分布于左侧板和右侧板的下部，各支承管的两端分别固定于左侧板和右侧板上。

作为一种优选方案，所述平板带有多条，各平板带并联同步运行，各平板带的上部为平板带输送段，各平板带的下部为平板带回程段；

相邻两个平板带输送段之间设有一个导向板，导向板与左侧板或右侧板平行设置，导向板顶部高于平板带的顶面。

所述平板带输送段的下方设有托轨，托轨下方设置支承杆；平板带回程段下方设有托辊。

所述导向板为垂直设置于相邻两个平板带之间的平板结构，导向板的上侧开有多个长孔状的倾斜缺口，导向板的下侧开有多个长孔状的垂直缺口。其中，各倾斜缺口的位置与支承杆相对应，各垂直缺口的位置与整体提升机构中的螺杆相对应。

所述理罐装置还包括整体提升机构，整体提升机构包括支撑架、提升气缸、气缸座和铰座，支撑架设于安装机架下方，且安装机架通过支承座设于支撑架上，铰座固定于安装机架底部，提升气缸通过气缸座固定于支撑架上，提升气缸末端与铰座连接。其中，支撑座内侧设有支承板，支承板与左侧板和右侧板平行设置，位于左右两侧的支承板之间通过多个螺杆连接，各螺杆穿过左侧板和右侧板后，两端分别与支承板连接。

所述整体提升机构还包括多个承托组件，各承托组件分别包括承托座、导轨副和导轨座，承托座设于安装机架底部，导轨座设于支撑架上，承托座和导轨座之间通过导轨副连接；

导轨副倾斜设置，沿着导轨副的倾斜方向，罐体排列机构相对于支撑架向上提升的同时，也沿平板带的输送方向向前移动。

所述被动轮部件上方设有过渡板，过渡板两端分别与左侧板和右侧板固定连接，过渡板顶面与平板带顶面平齐。过渡板用于与前置的网链输送机相接，方便罐产品顺畅地进入平板带上，同时，当罐体排列机构被整体提升时，过渡板随着上升，可阻止网链输送机上的罐产品再进入平板带，方便机械手准确抓取平板带上已排列好的罐产品。

本发明根据上述装置实现一种用于机械手装箱的异型罐理罐方法，包括以下步骤：

(1)罐产品由外接的网链输送机送入罐体排列机构后，先排列于平板带上；

(2)整体提升机构中的提升气缸动作，驱动罐体排列机构以及罐产品上升；

(3)罐体排列机构中，夹板气缸驱动夹板相互靠拢，使罐产品形成紧密排列的组合，以便机械手准确抓取。

当所述罐体排列机构中的平板带有多条时，理罐方法具体为：

(1)罐产品由外接的网链输送机送入罐体排列机构后，通过导向板的导向作用，先按每个平板带上一列的形式进行排列；

(2)整体提升机构中的提升气缸动作，驱动罐体排列机构以及罐产品上升，此时导向板保持不动；驱动罐体排列机构完成上升动作后，导向板顶部不高于平板带的顶面；

(3)罐体排列机构中，夹板气缸驱动夹板相互靠拢，使多列罐产品合并贴紧，形成紧密排列的组合，以便机械手准确抓取。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本异型罐理罐装置与方法是针对异型罐的装箱工艺而提出的，可代替传统的人工辅助方式，克服操作繁琐、效率低下的缺陷，实现反复循环进行罐产品的排列、组合，便于机械手完成成组抓取的动作，从而实现高效装箱。

本异型罐理罐装置不仅适用于异型罐的装箱工艺，也适用于圆罐装箱，有效克服传统装置性能不稳定、易造成罐产品混乱的现象，实现在装箱前进行排列、组合、整理，以利于机械手成组抓取和准确装箱。

附图说明

图1为实施例1中异型罐理罐装置的结构示意图。

图2为实施例1中异型罐理罐装置的侧视结构图。

图3为图1中导向板的结构示意图。

图4为实施例1中罐体排列机构的结构示意图。

图5为图4的A-A截面视图。

图6为图4的B方向视图。

图7为实施例1中异型罐理罐装置的状态变化示意图。

图8为罐体排列机构被整体提升前，平板带上罐产品的排列状态示意图。

图9为图8的C方向视图。

图10为罐体排列机构被整体提升后，平板带上罐产品的排列状态示意图。

图11为图10的D方向视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种用于机械手装箱的异型罐理罐装置，包括罐体排列机构和整体提升机构，罐体排列机构上设有3条平板带，其具体结构如下：

(1)罐体排列机构的结构

如图4～6所示，罐体排列机结构的主体是平板带输送机，配套两侧气缸驱动的夹板装置。罐体排列机结构主要由侧板1、主动轮部件2、平板带3、被动轮部件9和夹板8、夹板气缸11等组成，其中，侧板1包括左侧板和右侧板。

左侧板、右侧板、支承杆5和支承管6构成安装机架，前后装配主动轮部件2和被动轮部件9；由三条平板带组成输送带，且三条平板带并联同步运行；平板带输送段由托轨4支撑，托轨4安装在横向支承杆5上；而平板带回程段则由托辊7支承。

如图5或图6所示，罐体排列机结构两侧各安装一套气缸驱动的夹板装置(由夹板和夹板气缸组成)，两侧的夹板气缸同时伸缩，可驱动左右两侧的夹板相向靠拢或背向移动。

如图6所示，罐体排列机结构的动力由减速电机13提供，通过直接驱动主动轮部件2，带动平板带运行。

(2)异型罐理罐装置的总体结构

如图1～3所示，罐体排列机构作为一个整体单元被安装于整体提升机构上。该机构主要由支撑架14、提升气缸15、气缸座16、铰座17、承托座18、导轨副19、导轨座20、支承座21、螺杆22、导向板23和支承板24组成。

承托座18有四个，分布于安装支架底部的4个转角处，承托座的上部与支承管6紧固安装，下部联接导轨副19。导轨副19的滑轨安装在导轨座20上，按60°的倾斜角度布置。罐体排列机构上，位于中间的支承管装配铰座17，并且联接提升气缸15的活塞杆，提升气缸15安装在气缸座16上，且按60°的倾斜角度布置。因此，当提升气缸15的活塞杆伸缩时，可通过铰座17推动罐体排列机构沿导轨副19滑动斜向上升或下降。

如图2所示，支撑架14的两侧各安装有两个支承座21，分别装配有一块支承板24。通过两侧支承板横向安装螺杆22(图示有5支)，螺杆22横穿罐体排列机构，中间装配导向板23，由螺母固定。导向板23安装在相邻两条平板带之间的位置，其上部从两带的间隙伸出并高出平板带顶面，如图2所示。

如图3所示，导向板23为平板结构，导向板的上侧开有多个长孔状的倾斜缺口23-1，导向板的下侧开有多个长孔状的垂直缺口23-2。其中，各倾斜缺口的位置与支承杆相对应，倾斜缺口的倾斜角度为60°，各垂直缺口的位置与整体提升机构中的螺杆相对应。

(3)异型罐理罐装置的工作状态

如图7所示，其中a是进罐状态，罐产品26进入罐体排列机构，此时导向板把罐产品分隔成3个队列输进；b是罐体排列机构被整体提升时的状态，由于导向板是固定不动的，罐体排列机构被提升导致平板带上平面越过导向板，使3条平板带处于无分隔的平面上；c是夹板合拢推罐状态，受夹板气缸驱动，夹板合拢把3个队列的罐体合并贴紧。

通过上述装置可实现一种用于机械手装箱的异型罐理罐方法，具体为：

如图8～11所示，为用于椭圆罐头的装箱原理，装箱方式：每箱装4层，每层6罐产品。配套4组机械手，同时装4箱。

如图8或图9所示，罐产品26由前置的网链输送机12送进，进入罐体排列机构后，被导向板分隔形成3个队列。通过外置的限位板25可控制罐体排列机构上排满一定数量的产品(图示为3列8行，共24罐，对应4组机械手，每组机械手有6个吸头)。

如图10所示，罐体排列机构上排满规定数量的产品后，被提升气缸推动斜向上升，罐产品队列在过渡板10处分离。过渡板起到截罐功能，可防止网带输送机上的罐产品前冲挤压而出现“越罐”和“卡滞”的现象。罐体排列机构被整体提升，导致平板带上平面越过导向板，此时，气夹板缸驱动夹板相互靠拢，就可以使三个队列的罐产品合并贴紧，形成紧密排列的组合，方便机械手准确抓取。

完成抓取后，提升气缸驱动罐体排列机构下降，重新向罐体排列机构送入罐产品。

通过上述工序，可反复循环进行罐产品的排列、组合，实现机械手成组抓取，高效装箱。

实施例2

本实施例一种用于机械手装箱的异型罐理罐装置，与实施例1相比较，其不同之处在于，罐体排列机构中，平板带的数量为1条，适用于单列装箱的情形；同时，整体提升机构中省去导向板，通过夹板及夹板气缸的配合，可直接进行罐产品的排列和整理。该异型罐整理装置的原理与实施例1相同。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，包括罐体排列机构，罐体排列机构包括左侧板、右侧板、主动轮部件、平板带、被动轮部件、夹板和夹板气缸，平板带两端分别设置主动轮部件和被动轮部件，且平板带通过主动轮部件和被动轮部件进行传动，左侧板和右侧板分别设于平板带的两侧，左侧板和右侧板顶部分别设有夹板气缸，夹板气缸末端设置夹板，夹板对称位于平板带的左右两侧。

2.根据权利要求1所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述罐体排列机构还包括支承杆和支承管，左侧板、右侧板、支承杆和支承管组成安装机架；

多个支承杆分布于左侧板和右侧板的上部，各支承杆的两端分别固定于左侧板和右侧板上；多个支承管分布于左侧板和右侧板的下部，各支承管的两端分别固定于左侧板和右侧板上。

3.根据权利要求1所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述平板带有多条，各平板带并联同步运行，各平板带的上部为平板带输送段，各平板带的下部为平板带回程段；

相邻两个平板带输送段之间设有一个导向板，导向板与左侧板或右侧板平行设置，导向板顶部高于平板带的顶面。

4.根据权利要求3所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述平板带输送段的下方设有托轨，托轨下方设置支承杆；平板带回程段下方设有托辊。

5.根据权利要求3所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述导向板为垂直设置于相邻两个平板带之间的平板结构，导向板的上侧开有多个长孔状的倾斜缺口，导向板的下侧开有多个长孔状的垂直缺口。

6.根据权利要求2所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述理罐装置还包括整体提升机构，整体提升机构包括支撑架、提升气缸、气缸座和铰座，支撑架设于安装机架下方，且安装机架通过支承座设于支撑架上，铰座固定于安装机架底部，提升气缸通过气缸座固定于支撑架上，提升气缸末端与铰座连接。

7.根据权利要求6所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述整体提升机构还包括多个承托组件，各承托组件分别包括承托座、导轨副和导轨座，承托座设于安装机架底部，导轨座设于支撑架上，承托座和导轨座之间通过导轨副连接；

导轨副倾斜设置，沿着导轨副的倾斜方向，罐体排列机构相对于支撑架向上提升的同时，也沿平板带的输送方向向前移动。

8.根据权利要求1所述用于机械手装箱的异型罐理罐装置，其特征在于，所述被动轮部件上方设有过渡板，过渡板两端分别与左侧板和右侧板固定连接，过渡板顶面与平板带顶面平齐。

9.根据权利要求6～8任一项所述装置实现一种用于机械手装箱的异型罐理罐方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)罐产品由外接的网链输送机送入罐体排列机构后，先排列于平板带上；

(2)整体提升机构中的提升气缸动作，驱动罐体排列机构以及罐产品上升；

(3)罐体排列机构中，夹板气缸驱动夹板相互靠拢，使罐产品形成紧密排列的组合，以便机械手准确抓取。

10.根据权利要求9所述用于机械手装箱的异型罐理罐方法，其特征在于，所述罐体排列机构中的平板带有多条时，理罐方法具体为：

(1)罐产品由外接的网链输送机送入罐体排列机构后，通过导向板的导向作用，先按每个平板带上一列的形式进行排列；

(2)整体提升机构中的提升气缸动作，驱动罐体排列机构以及罐产品上升，此时导向板保持不动；驱动罐体排列机构完成上升动作后，导向板顶部不高于平板带的顶面；

(3)罐体排列机构中，夹板气缸驱动夹板相互靠拢，使多列罐产品合并贴紧，形成紧密排列的组合，以便机械手准确抓取。