CN104709720A

CN104709720A - 全自动双臂码卸垛机

Info

Publication number: CN104709720A
Application number: CN201510074754.6A
Authority: CN
Inventors: 王祖昆; 杨国刚
Original assignee: QINGDAO DELONG TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: QINGDAO DELONG TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2035-02-12
Also published as: CN104709720B

Abstract

本发明提供一种全自动双臂码卸垛机，属于包装物件码卸垛设备领域，其结构包括支撑臂装置、双臂式固定臂装置、重心偏移动平衡装置、升降动力装置、基座旋转动力装置以及电气控制部分。本发明的全自动双臂码卸垛机生产速度在40000～72000瓶/小时，工作效率较现有技术大大提高，维护简单，操作方便，维护成本低，广泛适应于纸箱、塑包、周转箱等包装形式的全自动双臂码卸垛机。

Description

全自动双臂码卸垛机

(一)技术领域

本发明涉及一种包装物件码卸垛设备，具体地说是一种码卸垛生产速度在40000-72000瓶/小时，适应于纸箱、塑包、周转箱等包装形式的全自动双臂码卸垛机。

(二)背景技术

当今社会科学技术水平先进，但人工效率低、劳动力成本逐渐高，自动化机械已经得到广泛认可，普遍应用于各种行业。全自动码卸垛已在酒类、饮料、食品等领域广泛应用，技术和功能都相对比较成熟，但对于应用厂家来说，目前全自动码(卸)垛机大多采用单台机器人主机控制，通过增加码卸垛抓手来实现，其码(卸)垛样式只能满足40000瓶/小时以下的生产线，对于生产速度要求更高的生产线，如通过增加机器人则成本增加，客户难以承受。本发明不仅满足的客户对码(卸)垛生产速度要求，又节约成本，经济实用。

(三)发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简单、成本低、维护方便的全自动双臂码卸垛机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

全自动双臂码卸垛机，其结构包括支撑臂装置接口、双臂式固定臂装置接口、重心偏移动平衡装置接口、升降动力装置接口、基座旋转动力装置接口以及电气控制部分。

所述支撑臂装置接口上设置有码卸垛抓手安装接口，用以安装不同种类的码卸垛抓手，实现主机码垛或卸垛功能，支撑臂装置接口的后端安装有导向滑块，导向滑块安装在双臂式固定臂装置接口的导轨副中实现往复升降。

所述双臂式固定臂装置接口是该主机主体框架，包括两根竖立在基座旋转动力装置接口上的高强度矩形管，高强度矩形管的侧壁上各安装有导轨副，保证支撑臂装置接口在其两侧面平稳往复升降。

所述重心偏移动平衡装置接口安装在双臂式固定臂装置接口的顶部，其上安装有转向滑轮，通过高抗拉强度钢筋一端与支撑臂装置接口连接，另一端与配重块连接。

所述升降动力装置接口包括两台伺服减速机，通过螺栓紧固组件固定在双臂式固定臂装置接口的顶部，为支撑臂装置接口提供升降动力，实现精准控制支撑臂装置接口升降。

所述基座旋转动力装置接口既为主机提供安装基座，通过整体式座板使主机牢固固定在所需工作区域，并且安装伺服减速机，实现精准控制主机旋转。

所述支撑臂装置接口包括固定座接口，固定座接口为该装置安装主体框架，在其前端预留与码卸垛抓手相连接的接口，确保快速更换不同种类的码卸垛抓手，第一连接板接口安装在固定座接口后端，通过销轴接口安装高强度链条、同步带等传动零部件，与重心偏移平衡装置接口相连接安装在主机上；支板接口上通过圆螺母接口将滚动轴承接口固定在末端，然后安装在固定座接口两面，滚动轴承接口与双臂式固定臂装置接口的导轨接口接触配合，可有效分担支撑臂装置接口因重心偏心对升降导轨产生的偏心负载；导向滑块接口通过垫板接口安装在固定座接口后端，导槽接口安装在固定座接口下侧；垫块A接口和垫块B接口安装在支板接口内侧，可调节轴承接口与双臂式固定臂接口的间隙；拖链架接口安装在固定座接口侧面；护板接口平铺在固定座接口上面。

所述双臂式固定臂装置接口包括固定板接口，固定板接口为该装置的安装基准部件，两根固定臂接口采用高强度矩形管，通过六角头螺栓接口、第二平垫圈接口、弹垫圈接口紧定在固定板上面，第一导轨接口为支撑臂装置接口提供升降导向，通过第一内六角螺栓接口第一平垫圈接口紧定在固定臂接口左右两侧；第二导轨接口安装在固定臂接口前后两侧；第一缓冲垫接口和第二缓冲垫接口分别通过限位块接口、弯板接口安装在固定臂接口上下两端；连接板接口通过第一螺栓组件接口、第二螺栓组件接口、第三螺栓组件接口将两根固定臂接口在上部、中部紧固连接，使该装置更加牢固；光电支架接口安装在第一导轨接口上部，拖链架接口安装在固定臂接口下部；盖接口安装在固定臂接口维修孔中。

所述重心偏移动平衡装置接口包括支撑座接口，支撑座接口固定在双臂式固定臂装置接口上方，滑轮A接口穿在轴接口中，通过带座轴承接口固定在支撑座接口中间；配重块接口与连接块接口固定在一起；高强度钢筋接口的一端连接在连接块上；滑杆接口两端分别安装滚动轴承接口，固定在支撑臂装置接口中的滑槽接口A-中，滑轮B接口穿在滑杆接口中间，耳环支架接口把气缸接口与滑轮B接口连接在一起，气缸在接到主机信号后进行动作，使钢筋接口拉紧，分担码卸垛抓手负载后重力载荷；固定轴接口安装在支撑臂装置接口下部，高强度钢筋接口的另一端绕过滑轮B接口缠绕在固定轴接口上。

所述升降动力装置接口包括座板接口，座板接口为本装置的安装基座，通过第一螺栓组件接口、第二螺栓组件接口、第三螺栓组件接口、第四螺栓组件接口、第五螺栓组件接口、第六螺栓组件接口将该装置固定在双臂式固定臂装置接口上方；升降伺服减速机接口固定在座板接口上，其输出轴可安装传动链轮或同步带轮接口等传动机构零件带动支撑臂装置接口上升、下降；滚动轴承接口和隔套接口安装在升降伺服减速机接口的输出轴端，固定在支撑座接口上，可有效降低对减速机输出轴的重力载荷，该装置中的支撑座接口与重心偏移平衡装置接口共享；六角头螺栓接口将支撑座接口固定在座板接口上。

所述基座旋转动力装置接口包括地基板接口，地基板接口是该装置的安装基准，也是主机的安装基座；底座接口通过螺栓组件固定在地基板接口上，回转支撑接口安装在底座接口上；伺服减速机接口通过第一支板接口和第二支板接口固定在底座接口上，其输出轴安装齿轮接口与回转支撑接口咬合；夹紧套接口将齿轮接口与减速机输出轴夹紧保证同步旋转，降低在主机旋转过程中因高速启停造成对减速机输出轴的损伤；伺服减速机接口端头安装滚动轴承接口，并且固定在固定板接口上，可分担主机旋转对减速机输出轴的径向负载；空气过滤器接口和手动润滑器接口分别安装在第二支板接口两侧，为主机提供气源过滤和润滑作用。

本发明的全自动双臂码卸垛机与现有技术相比，所产生的有益效果是：

本发明的全自动双臂码卸垛机生产速度在40000-72000瓶/小时，工作效率较现有技术大大提高，维护简单，操作方便，维护成本低，广泛适应于纸箱、塑包、周转箱等包装形式的全自动双臂码卸垛机。

(四)附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图；

附图2为图1的俯视结构示意图；

图中，100、支撑臂装置，200、双臂式固定臂装置，300、重心偏移动平衡装置，400、升降动力装置，500、基座旋转动力装置。

附图3为图1中支撑臂装置的主视结构示意图；

附图4为图3的俯视结构示意图；

附图5为图3的左视结构示意图；

图中，101、第一连接板，102、销轴，103、第二连接板，104、支板，105、圆螺母，106、垫块A，107、导槽，108、垫块B，109、拖链架，110、固定座，111、护板，112、垫板，113、导向滑块，114、滚动轴承。

附图6为图1中双臂式固定臂装置的主视结构示意图。

附图7为图6的俯视结构示意图；

附图8为图6的左视结构示意图；

图中，201、第一螺栓组件，202、第二螺栓组件，203、第三螺栓组件，204、第四螺栓组件，205、第五螺栓组件，206、第六螺栓组件，207、限位块，208、第一缓冲垫，209、第一内六角螺栓，210、第一平垫圈，211、第一导轨、212、连接板，213、固定臂，214、第二内六角螺栓，215、光电支架，216、第一六角头螺栓组件，217、第二六角头螺栓组件，218、盖，219、第二缓冲垫，220、弯板，221、拖链架，222、第二导轨，223、六角头螺栓，224、第二平垫圈，225、弹垫圈，226、固定板。

附图9为图1中重心偏移动平衡装置的主视结构示意图；

附图10为图9的右视结构示意图；

图中，301、配重块，302、块，303、支撑座，304、高强度钢筋，305、耳环支架，306、气缸，307、带座轴承，308、滑轮A，309、轴，310、滑轮B，

311、滑杆，312、滚动轴承，313、固定轴。

附图11为图1中升降动力装置的主视结构示意图。

附图12为图11的A-A向剖视放大结构示意图；

附图13为图11的左视结构示意图；

图中，401、第一螺栓组件，402、第二螺栓组件，403、第三螺栓组件，404、座板，405、升降伺服减速机，406、第四螺栓组件，408、第五螺栓组件，409、第六螺栓组件，409、链轮或同步带轮，410、滚动轴承，411、隔套，412、六角头螺栓，413、支撑座。

附图14为图1中基座旋转动力装置的主视结构示意图。

附图15为图14的B-B向剖视结构示意图；

附图16为图15的C处放大结构示意图。

图中，501、地基板，502、底座，503、回转支撑，504、伺服减速机，505、第一支板，506、第二支板，507、固定板，508、齿轮，509、夹紧套，510、滚动轴承，511、隔套，512、空气过滤器，513、手动润滑器。

附图17为本发明的工作示意图；

附图18为图17的俯视结构示意图。

图中，图中，100、支撑臂装置，200、双臂式固定臂装置，300、重心偏移动平衡装置，500、基座旋转动力装置，600、码卸垛抓手，700、输送线。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明的全自动双臂码卸垛机作以下详细地说明。

如附图1-2所示，本发明的全自动双臂码卸垛机，其结构包括支撑臂装置接口100、双臂式固定臂装置接口200、重心偏移动平衡装置接口300、升降动力装置接口400、基座旋转动力装置接口500以及电气控制部分。

所述支撑臂装置接口100上设置有码卸垛抓手安装接口，用以安装不同种类的码卸垛抓手，实现主机码垛或卸垛功能，支撑臂装置接口100的后端安装有导向滑块，导向滑块安装在双臂式固定臂装置接口200的导轨副中实现往复升降。

所述双臂式固定臂装置接口200是该主机主体框架，包括两根竖立在基座旋转动力装置接口500上的高强度矩形管，高强度矩形管的侧壁上各安装有导轨副，保证支撑臂装置接口100在其两侧面平稳往复升降。

所述重心偏移动平衡装置接口300安装在双臂式固定臂装置接口200的顶部，其上安装有转向滑轮，通过高抗拉强度钢筋一端与支撑臂装置接口100连接，另一端与配重块连接。

所述升降动力装置接口400包括两台伺服减速机，通过螺栓紧固组件固定在双臂式固定臂装置接口200的顶部，为支撑臂装置接口100提供升降动力，实现精准控制支撑臂装置接口100升降。

所述基座旋转动力装置接口500既为主机提供安装基座，通过整体式座板使主机牢固固定在所需工作区域，并且安装伺服减速机，实现精准控制主机旋转。

如附图3-5所示，所述支撑臂装置接口100包括固定座接口110，固定座接口110为该装置安装主体框架，在其前端预留与码卸垛抓手相连接的接口，确保快速更换不同种类的码卸垛抓手，第一连接板接口101安装在固定座接口110后端，通过销轴接口102安装高强度链条、同步带等传动零部件，与重心偏移平衡装置接口300相连接安装在主机上；支板接口104上通过圆螺母接口105将滚动轴承接口114固定在末端，然后安装在固定座接口110两面，滚动轴承接口114与双臂式固定臂装置接口200的导轨接口222接触配合，可有效分担支撑臂装置接口100因重心偏心对升降导轨产生的偏心负载；导向滑块接口113通过垫板接口112安装在固定座接口110后端，导槽接口107安装在固定座接口110下侧；垫块A接口106和垫块B接口110安装在支板接口104内侧，可调节轴承接口114与双臂式固定臂接口200的间隙；拖链架接口109安装在固定座接口110侧面；护板接口111平铺在固定座接口110上面。

如附图6-8所示，所述双臂式固定臂装置接口200包括固定板接口226，固定板接口226为该装置的安装基准部件，两根固定臂接口213采用高强度矩形管，通过六角头螺栓接口223、第二平垫圈接口224、弹垫圈接口225紧定在固定板上面，第一导轨接口211为支撑臂装置接口100提供升降导向，通过第一内六角螺栓接口209第一平垫圈接口210紧定在固定臂接口213左右两侧；第二导轨接口222安装在固定臂接口213前后两侧；第一缓冲垫接口208和第二缓冲垫接口219分别通过限位块接口207、弯板接口220安装在固定臂接口213上下两端；连接板接口212通过第一螺栓组件接口201、第二螺栓组件接口202、第三螺栓组件接口203将两根固定臂接口213在上部、中部紧固连接，使该装置更加牢固；光电支架接口215安装在第一导轨接口211上部，拖链架接口221安装在固定臂接口213下部；盖接口218安装在固定臂接口213维修孔中。

如附图9-10所示，所述重心偏移动平衡装置接口300包括支撑座接口303，支撑座接口303固定在双臂式固定臂装置接口200上方，滑轮A接口308穿在轴接口309中，通过带座轴承接口307固定在支撑座接口303中间；配重块接口301与连接块接口302固定在一起；高强度钢筋接口304的一端连接在连接块上；滑杆接口311两端分别安装滚动轴承接口312，固定在支撑臂装置接口100中的滑槽接口A-7中，滑轮B接口310穿在滑杆接口311中间，耳环支架接口305把气缸接口306与滑轮B接口310连接在一起，气缸在接到主机信号后进行动作，使钢筋接口304拉紧，分担码卸垛抓手负载后重力载荷；固定轴接口313安装在支撑臂装置接口100下部，高强度钢筋接口304的另一端绕过滑轮B接口310缠绕在固定轴接口313上。

如附图11-13所示，所述升降动力装置接口400包括座板接口404，座板接口404为本装置的安装基座，通过第一螺栓组件接口401、第二螺栓组件接口402、第三螺栓组件接口403、第四螺栓组件接口406、第五螺栓组件接口407、第六螺栓组件接口408将该装置固定在双臂式固定臂装置接口200上方；升降伺服减速机接口405固定在座板接口404上，其输出轴可安装传动链轮或同步带轮接口409等传动机构零件带动支撑臂装置接口100上升、下降；滚动轴承接口410和隔套接口411安装在升降伺服减速机接口405的输出轴端，固定在支撑座接口413上，可有效降低对减速机输出轴的重力载荷，该装置中的支撑座接口413与重心偏移平衡装置接口300共享；六角头螺栓接口412将支撑座接口413固定在座板接口404上。

如附图14-16所示，所述基座旋转动力装置接口500包括地基板接口501，地基板接口501是该装置的安装基准，也是主机的安装基座；底座接口502通过螺栓组件固定在地基板接口501上，回转支撑接口503安装在底座接口502上；伺服减速机接口504通过第一支板接口505和第二支板接口506固定在底座接口502上，其输出轴安装齿轮接口508与回转支撑接口503咬合；夹紧套接口509将齿轮接口508与减速机输出轴夹紧保证同步旋转，降低在主机旋转过程中因高速启停造成对减速机输出轴的损伤；伺服减速机接口504端头安装滚动轴承接口510，并且固定在固定板接口507上，可分担主机旋转对减速机输出轴的径向负载；空气过滤器接口512和手动润滑器接口513分别安装在第二支板接口506两侧，为主机提供气源过滤和润滑作用。

下面结合附图17、18介绍本发明的全自动双臂码卸垛机主要的工作机理：

以规格为600ml标准容器，每箱瓶数12瓶，每层16箱为例。

①包装件通过输送线进入整箱平台后，通过整理后被码(卸)垛抓手抓取，完成该动作所需要的时间为2/秒。

②包装件被码(卸)垛抓手抓取完成后，通过支撑臂装置(图A)快速提升到指定位置，完成此动作需用时为2/秒。

③包装件升到指定位置后，主机进行旋转，旋转角度为180°。完成此动作需用时为4/秒。

④主机在进行旋转的同时，另一侧抓手已经到达码(卸)垛位进行动作，完成该动作需用时2/秒。

双臂码卸垛的循环顺序为：①-②-③-④-①-②-③-④。

Claims

1.全自动双臂码卸垛机，其特征在于，包括支撑臂装置(100)、双臂式固定臂装置(200)、重心偏移动平衡装置(300)、升降动力装置(400)、基座旋转动力装置(500)以及电气控制部分；

所述支撑臂装置(100)上设置有码卸垛抓手安装接口，用以安装不同种类的码卸垛抓手，实现主机码垛或卸垛功能，支撑臂装置(100)的后端安装有导向滑块，导向滑块安装在双臂式固定臂装置(200)的导轨副中实现往复升降；

所述双臂式固定臂装置(200)是该主机主体框架，包括两根竖立在基座旋转动力装置(500)上的高强度矩形管，高强度矩形管的侧壁上各安装有导轨副，保证支撑臂装置(100)在其两侧面平稳往复升降；

所述重心偏移动平衡装置(300)安装在双臂式固定臂装置(200)的顶部，其上安装有转向滑轮，通过高抗拉强度钢筋一端与支撑臂装置(100)连接，另一端与配重块连接；

所述升降动力装置(400)包括两台伺服减速机，通过螺栓紧固组件固定在双臂式固定臂装置(200)的顶部，为支撑臂装置(100)提供升降动力，实现精准控制支撑臂装置(100)升降；

所述基座旋转动力装置(500)既为主机提供安装基座，通过整体式座板使主机牢固固定在所需工作区域，并且安装伺服减速机，实现精准控制主机旋转。

2.根据权利要求1所述的全自动双臂码卸垛机，其特征在于，所述支撑臂装置(100)包括固定座(110)，固定座(110)为该装置安装主体框架，在其前端预留与码卸垛抓手相连接的接口，确保快速更换不同种类的码卸垛抓手，第一连接板(101)安装在固定座(110)后端，通过销轴(102)安装高强度链条、同步带等传动零部件，与重心偏移平衡装置(300)相连接安装在主机上；支板(104)上通过圆螺母(105)将滚动轴承(114)固定在末端，然后安装在固定座(110)两面，滚动轴承(114)与双臂式固定臂装置(200)的导轨(222)接触配合，可有效分担支撑臂装置(100)因重心偏心对升降导轨产生的偏心负载；导向滑块(113)通过垫板(112)安装在固定座(110)后端，导槽(107)安装在固定座(110)下侧；垫块A(106)和垫块B(110)安装在支板(104)内侧，可调节轴承(114)与双臂式固定臂(200)的间隙；拖链架(109)安装在固定座(110)侧面；护板(111)平铺在固定座(110)上面。

3.根据权利要求1所述的全自动双臂码卸垛机，其特征在于，所述双臂式固定臂装置(200)包括固定板(226)，固定板(226)为该装置的安装基准部件，两根固定臂(213)采用高强度矩形管，通过六角头螺栓(223)、第二平垫圈(224)、弹垫圈(225)紧定在固定板上面，第一导轨(211)为支撑臂装置(100)提供升降导向，通过第一内六角螺栓(209)第一平垫圈(210)紧定在固定臂(213)左右两侧；第二导轨(222)安装在固定臂(213)前后两侧；第一缓冲垫(208)和第二缓冲垫(219)分别通过限位块(207)、弯板(220)安装在固定臂(213)上下两端；连接板(212)通过第一螺栓组件(201)、第二螺栓组件(202)、第三螺栓组件(203)将两根固定臂(213)在上部、中部紧固连接，使该装置更加牢固；光电支架(215)安装在第一导轨(211)上部，拖链架(221)安装在固定臂(213)下部；盖(218)安装在固定臂(213)维修孔中。

4.根据权利要求1所述的全自动双臂码卸垛机，其特征在于，所述重心偏移动平衡装置(300)包括支撑座(303)，支撑座(303)固定在双臂式固定臂装置(200)上方，滑轮A(308)穿在轴(309)中，通过带座轴承(307)固定在支撑座(303)中间；配重块(301)与连接块(302)固定在一起；高强度钢筋(304)的一端连接在连接块上；滑杆(311)两端分别安装滚动轴承(312)，固定在支撑臂装置(100)中的滑槽(A-7)中，滑轮B(310)穿在滑杆(311)中间，耳环支架(305)把气缸(306)与滑轮B(310)连接在一起，气缸在接到主机信号后进行动作，使钢筋(304)拉紧，分担码卸垛抓手负载后重力载荷；固定轴(313)安装在支撑臂装置(100)下部，高强度钢筋(304)的另一端绕过滑轮B(310)缠绕在固定轴(313)上。

5.根据权利要求1所述的全自动双臂码卸垛机，其特征在于，所述升降动力装置(400)包括座板(404)，座板(404)为本装置的安装基座，通过第一螺栓组件(401)、第二螺栓组件(402)、第三螺栓组件(403)、第四螺栓组件(406)、第五螺栓组件(407)、第六螺栓组件(408)将该装置固定在双臂式固定臂装置(200)上方；升降伺服减速机(405)固定在座板(404)上，其输出轴可安装传动链轮或同步带轮(409)等传动机构零件带动支撑臂装置(100)上升、下降；滚动轴承(410)和隔套(411)安装在升降伺服减速机(405)的输出轴端，固定在支撑座(413)上，可有效降低对减速机输出轴的重力载荷，该装置中的支撑座(413)与重心偏移平衡装置(300)共享；六角头螺栓(412)将支撑座(413)固定在座板(404)上。

6.根据权利要求1所述的全自动双臂码卸垛机，其特征在于，所述基座旋转动力装置(500)包括地基板(501)，地基板(501)是该装置的安装基准，也是主机的安装基座；底座(502)通过螺栓组件固定在地基板(501)上，回转支撑(503)安装在底座(502)上；伺服减速机(504)通过第一支板(505)和第二支板(506)固定在底座(502)上，其输出轴安装齿轮(508)与回转支撑(503)咬合；夹紧套(509)将齿轮(508)与减速机输出轴夹紧保证同步旋转，降低在主机旋转过程中因高速启停造成对减速机输出轴的损伤；伺服减速机(504)端头安装滚动轴承(510)，并且固定在固定板(507)上，可分担主机旋转对减速机输出轴的径向负载；空气过滤器(512)和手动润滑器(513)分别安装在第二支板(506)两侧，为主机提供气源过滤和润滑作用。