CN104787587A - 一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统 - Google Patents

一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统，包括接进箱输送线、推箱机构和输出机构。输送线包括分离段和进箱滚筒段；进行滚筒段与分离段连接。推箱机构包括推箱机、存箱滚筒段；进箱滚筒段的末端嵌入推箱机的中部；存箱滚筒段与推箱机连接。输出机构包括自动送板机、机械臂和栈板输送线；机械臂设置于栈板输送线的一端且机械臂位于存垛滚筒段的一侧，自动送板机位于栈板输送线远离机械臂的另一端。机械臂包括转动臂，连接机构和磁铁盒；连接机构一端与转动臂通过铰接方式活动连接，另一端与磁铁盒通过螺钉等方式固定连接；磁铁盒中设置永磁铁。

Description

一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统
技术领域
本发明涉及码箱系统领域，特别是一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统。
背景技术
现有技术中，罐头/饮料的包装材料主要为马口铁，罐头/饮料行业的生产作业过程中，采用龙门架推拉式码箱机将装有罐头/饮料的纸箱等产品推到码箱机龙门架的移动板上，当产品达到一层的数量时，移动板把产品送到预定的位置，然后再通夹紧式机械臂将产品夹到带码箱的位置。但是龙门架推拉式码箱机结构复杂，多个不同的作业流程不能一次性完成，夹紧式机械臂结构复杂，故障率高，维护成本高；每次只能夹紧一件或几件产品，生产效率低，并且在夹紧的过程中导致由于箱子中的罐头/饮料受力不均而损坏罐头/饮料的表面。
发明内容
本发明提供一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统，具体实施方案如下：
带有磁铁盒机械臂的码箱系统，包括接进箱输送线、推箱机构和输出机构。输送线包括分离段和进箱滚筒段；所述分离段包括进箱段、第一加速段和第二加速段。进箱段设置于接进箱输送线的最上游端，第一加速段与进箱段连接，第二加速段与第一加速段连接，进箱滚筒段与第二加速段连接。推箱机构包括推箱机、存箱滚筒段；进箱滚筒段的末端嵌入推箱机的中部；存箱滚筒段与推箱机连接。输出机构包括自动送板机、机械臂和栈板输送线；机械臂设置于栈板输送线的一端且机械臂位于存垛滚筒段的一侧，自动送板机位于栈板输送线远离机械臂的另一端。机械臂包括转动臂，连接机构和磁铁盒；连接机构一端与转动臂通过铰接方式活动连接，另一端与磁铁盒通过螺钉等方式固定连接；磁铁盒中设置永磁铁。
进箱段速度为V0、第一加速段速度为V1、第二加速段速度为V2；V2＞V1＞V0。分离段的数量为2，且2条分离段平行设置。进箱滚筒段包括第一滚筒段、第二滚筒段、活动挡块和推杆；第二滚筒段设置于第一滚筒段远离第二加速段一端，且与第一滚筒段互相垂直；活动挡块设置于第一滚筒段靠近第二加速段一端的侧面；推杆设置于第一滚筒段上靠近第二滚筒段的一端，且位于远离第二滚筒段的一侧。
第一滚筒段的速度与第二加速段的速度相同为V2；第二滚筒段的速度为0。活动挡块可在伸出和退回第一滚筒段输送面之间的位置移动。磁铁盒包括气缸、永磁铁和、磁铁吸盘和支撑杆；支撑杆通过螺钉固定于磁铁盒的顶部；气缸一端通过螺钉固定设置于支撑杆上，另一端与磁铁吸盘通过螺钉固定连接，永磁铁固定设置于磁铁吸盘上。
转动臂包括底座、转动底盘、大臂、小臂和姿态保持系统；转动底盘固定于底座上；大臂通过铰接方式可转动的设置转动底盘上；小臂通过铰接方式可转动的连接于大臂上远离转动底盘的一端；姿态保持系统通过铰接方式分别与转动底盘、大臂和小臂连接。机械臂可在存箱滚筒段和栈板输送线之间移动/转动。
栈板输送线上设有码箱位置和空栈板放置位置，码箱位置与空栈板放置位置之间的距离等于码箱位置与栈板输送线的末端距离相等。
本发明取箱装置简单，故障率低，码箱速度快，并减少箱子中罐头/饮料由于受力不均而引起的表面损坏；且码箱系统全部的作业过程一次性完成，即各作业过程连续进行，在把堆垛了箱子的栈板送出的同时，自动送板机把空栈板放置栈板输送线上，且栈板输送线把待用的空栈板输送至待码箱位置，从而提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为接进箱输送线示意图；
图2为推箱机构示意图；
图3为机械臂结构示意图；
图4为输出机构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至4所示，码箱系统包括接进箱输送线10、推箱机构20、输出机构30。如图1所示，接进箱输送线10包括两条分离段14和一条进箱滚筒段15，且2条分离段平行设置。所述分离段14包括进箱段11、第一加速段12和第二加速段13。采用两条分离段14增加进箱的数量，提高生产率。进箱段11设置于接进箱输送线10的最上游处，速度为V0；第一加速段12设置于进箱段11的下游侧，速度为V1，V1＞V0；第二加速段13与第一加速段12连接，且设置于第一加速段12的下游侧，速度为V2，V2＞V1；；即V2＞V1＞V0。
进箱滚筒段15同时与两条第二加速段13连接，且位于两条第二加速段13的下游侧。进箱滚筒段15包括第一滚筒段151、第二滚筒段152、活动挡块153和推杆154。第一滚筒段151同时与两条第二加速段13连接，且速度与第二加速段相当；第一滚筒段151上的滚筒151a中心轴线与第一滚筒段151的运行方向垂直；第二滚筒段152设置于第一滚筒段151远离第二加速段13的一端，且与第一滚筒段151垂直，即第二滚筒段152上的滚筒152a中心轴线垂直于第一滚筒段的运行方向。所述第二滚筒段152无外加驱动系统驱动，即当第二滚筒段152上无箱子时，第二滚筒段152的速度是0m/s。活动挡块153设置于第一滚筒段151靠近第二加速段13一端的两侧；活动挡块153包括控制气缸(未示出)，所述控制气缸用于控制的活动挡块153的位置，使活动挡块153伸出或退回第一滚筒段151的输送面，从而改变纸箱在第一滚筒段151上的放置状态，如直行或者转动90°至横放位置。推杆154设置于第一滚筒段151靠近第二滚筒段152的一端，且位于远离第二滚筒段152的一侧，用于将第一滚筒段151靠近第二滚筒段一端上的箱子推送至第二滚筒段152上。
如图2所示，推箱机构20与箱输送线10连接，且位于进箱输送线10的下游侧。推箱机构20包括推箱机21、存箱滚筒段22。所述第二滚筒段152的末端嵌入推箱机21的中部。推箱机21位于进箱输送线10中进箱滚筒段15的下游侧；推箱机21包括推箱板211，推箱板211设置于推箱机21的上并可沿着推箱机21的长度方向X2移动。推箱板211用于把由进箱输送线10中进箱滚筒段15输送至推箱机21上的纸箱推送到存箱滚筒段22。箱滚筒段22位于推箱机21的下游侧，用于暂时存放箱子。
如图2和图3所示，输出机构30设置于推箱机构20的下游侧。所述输出机构30包括自动送板机31、机械臂32和栈板输送线33。机械臂32设置于栈板输送线33的一端且机械臂32位于存箱滚筒段22的一侧，自动送板机31位于栈板输送线33远离机械臂32的另一端。栈板输送线33上设有码箱位置331和空栈板放置位置332，自动送板机31用于将空栈板从存放位置取出，并放至靠近自动送板机31的一端栈板输送线33上的空栈板放置位置332。栈板输送线33用于将空栈板放置位置332上的空栈板输送到码箱位置331，并把码箱位置331上堆垛了装满罐头/饮料箱子的栈板输送出栈板输送线33至目的位置。码箱位置与空栈板放置位置之间的距离等于码箱位置与栈板输送线的末端距离，即当栈板输送线33用于将空栈板放置位置332上的空栈板输送到码箱位置331的同时，把码箱位置331上堆垛了装满罐头/饮料箱子的栈板输送出栈板输送线33至目的位置。
所述机械臂32包括转动臂321，连接机构322和磁铁盒323。转动臂321包括底座3211、转动底盘3212、大臂3213、小臂3214和姿态保持系统3215。转动底盘3212固定于底座3211上；大臂3213通过铰接等方式可转动的设置转动底盘3212上；小臂3214通过铰接等方式可转动的连接于大臂3213上远离转动底盘的一端；姿态保持系统通过铰接等方式分别与转动底盘3212、大臂3213和小臂3214连接。
磁铁盒323的大小可根据栈板的大小而确定或者根据其他需求而确定。所述磁铁盒323包括气缸3231、永磁铁3232、磁铁吸盘3233和支撑杆3234，其中支撑杆3234通过螺钉等方式设置于磁铁盒323的顶部。连接机构322一端与转动臂321上的小臂3214通过铰链等方式活动连接，另一端与磁铁盒323上的支撑杆3234通过螺钉或焊接等方式固定连接与连接机构322通过螺钉或者焊接等方式固定连接。气缸3231、永磁铁3232和磁铁吸盘3233设置于磁铁盒323的内部。气缸3231一端通过螺钉等方式固定设置于磁铁盒323的顶部的支撑杆3234上，另一端与磁铁吸盘3233通过螺钉等方式固定连接，永磁铁3232固定设置于磁铁吸盘3233上。
如图1至图4所示，下面将详细介绍码箱系统的工作流程。
在码箱系统的作业过程中装有饮料/罐头的箱子先分别进入接进箱输送线10上的两条分离段14，即箱子首先进入进箱段11，由进箱段11将箱子输送至第一加速段12；由于V1＞V0，所以第一加速段12将第一加速段12上的箱子与进箱段11上的箱子分开一定距离。经过第一加速段12输送的箱子速度为V1，第一加速段12将箱子输送到第二加速段13，由于V2＞V1，第二加速段13上的箱子输送速度大于第一加速段12上的箱子的输送速度，所以将箱子与第一加速段上的箱子分开一定距离。通过进箱段11、第一加速段12和第二加速段13的速度差原理，将原本紧挨的箱子分开一定距离，为第一滚筒段151上的活动挡块153将箱子有直行状态改为横放状态预留足够的时间。
第二加速段13将箱子输送到进箱滚筒段15中的第一滚筒段151，活动挡块153根据后续的包装作业需求在伸出和退回的位置之间转动，从而实现将直行的箱子调整为横放的状态。即当后续的包装作业要求箱子沿着直行的方向进入第二滚筒段152时，则活动挡块153保持在退回第一滚筒段151输送面的位置，当后续的包装作业要求箱子以横放的状态进入第二滚筒段152时，则控制气缸启动，推动活动挡块153伸出第一滚筒段151的输送面，活动挡块153对箱子的前端进行阻挡，由于第一滚筒段151上的滚筒151a继续滚动，箱子转动90°，从而实现箱子由直行转换到横放的输送方向。
当箱子输送到第一滚筒段151靠近第二滚筒段152的位置时，推杆154启动，沿着垂直于第一滚筒段151的运行方向伸出，从而将箱子推向第二滚筒段152，然后退回起始位置。由于第二滚筒段152上无外加驱动系统，箱子在第二滚筒段152上暂存，当箱子暂存到预定数量时，即箱子在推箱机21的中部预定数量时，推箱机21中的推箱板211将推箱机21上的箱子推送至存箱滚筒段22，根据不同的需求推箱板211重复进行不定次数的推箱作业。待存箱滚筒段22上存放了预定数量的箱子时，机械臂32上的转动臂321转动/移动，并带动连接机构321和磁铁盒323转动/移动至存箱滚筒段22上方，磁铁盒中的气缸3231向下移动从而带动磁铁吸盘3233和永磁铁3232向下移动，使永磁铁3232与箱子中的罐头/饮料足够近产生足够的吸附力，并把箱子吸附起来，然后机械臂32带动转动臂321、连接机构321、磁铁盒323和被吸附的箱子一起向上移动，然后转动至栈板输送线33上，此时自动送板机31已将栈板输送至栈板输送线33上的码箱位置上。机械臂32向下移动并靠近栈板，然后气缸向上移动，并带动磁铁吸盘3233和永磁铁3232向上移动，使永磁铁3232远离箱子中的罐头/饮料，从而使永磁铁3232和箱子中的罐头/饮料吸附力减小，直至箱子的重力大于永磁铁3232和箱子的吸附力，并在重力作用下向下运动至栈板上，之后机械臂32向上移动并转动至存箱滚筒段22，完成一次堆栈作业。然后栈板输送线33启动，堆垛了箱子的栈板向层出箱方向运送。在栈板输送线33输送堆垛了箱子的栈板的同时，自动送板机31将空栈板输送至栈板输送线33上，由栈板输送线33向待码箱的位置移动。当堆垛了箱子的栈板送出栈板输送线33的同时，空栈板也同时运行到栈板输送线33上的码箱位置，以备进行下一次的码箱工作。
本发明的码箱系统，采用设有磁铁盒323的机械臂32一次性吸附装有马口铁材质的罐头/饮料的多个箱子，即装满整个栈板的一层箱子，并将箱子放置预定的位置；取箱装置简单，故障率低，码箱速度快，并减少以往机械臂夹紧式输送装置，由于受力不均而对箱子中罐头/饮料的表面引起的损坏；且所述码箱系统。两个进箱输送线同时进行作业，且所有的作业过程一次性完成，即个作业过程连续进行，在把堆垛了箱子的栈板送出的同时，自动送板机31把空栈板放置栈板输送线33上，且栈板输送线33把待用的空栈板输送至待码箱位置，从而提高生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有磁铁盒机械臂的码箱系统，包括接进箱输送线、推箱机构和输出机构；其特征在于，
接进箱输送线包括分离段和进箱滚筒段；分离段包括进箱段、第一加速段和第二加速段；进箱段设置于接进箱输送线的最上游端，第一加速段与进箱段连接，第二加速段与第一加速段连接，进箱滚筒段与第二加速段连接；
推箱机构包括推箱机、存箱滚筒段；进箱滚筒段的末端嵌入推箱机的中部；存箱滚筒段与推箱机连接；
输出机构包括自动送板机、机械臂和栈板输送线；机械臂设置于栈板输送线的一端且机械臂位于存箱滚筒段的一侧，自动送板机位于栈板输送线远离机械臂的另一端；
其中，机械臂包括转动臂、连接机构和磁铁盒；连接机构一端与转动臂通过铰接方式活动连接，另一端与磁铁盒通过螺钉等方式固定连接；磁铁盒中设置永磁铁。
2.根据权利要求1所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，进箱段速度为V0、第一加速段速度为V1、第二加速段速度为V2；V2＞V1＞V0。
3.根据权利要求2所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，分离段的数量为2条，且2条分离段平行设置。
4.根据权利要求3所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，进箱滚筒段包括第一滚筒段、第二滚筒段、活动挡块和推杆；第二滚筒段设置于第一滚筒段远离第二加速段一端，且与第一滚筒段互相垂直；活动挡块设置于第一滚筒段靠近第二加速段一端的侧面；推杆设置于第一滚筒段上靠近第二滚筒段的一端，且位于远离第二滚筒段的一侧。
5.根据权利要求4所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，第一滚筒段的速度与第二加速段的速度相同为V2；第二滚筒段的速度为0m/s。
6.根据权利要求5所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，活动挡块上设有控制气缸，控制气缸用于推动活动挡块伸出第一滚筒段输送面，或者拉动活动挡块退回第一滚筒段输送面。
7.根据权利要求1或6所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，磁铁盒包括气缸、永磁铁、磁铁吸盘和支撑杆；支撑杆通过螺钉固定于磁铁盒的顶部；气缸一端通过螺钉固定设置于支撑杆上气缸，另一端与磁铁吸盘通过螺钉固定连接，永磁铁固定设置于磁铁吸盘上。
8.根据权利要求7所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，转动臂包括底座、转动底盘、大臂、小臂和姿态保持系统；转动底盘固定于底座上；大臂通过铰接方式可转动的设置转动底盘上；小臂通过铰接方式可转动的连接于大臂上远离转动底盘的一端；姿态保持系统通过铰接方式分别与转动底盘、大臂和小臂连接。
9.根据权利要求8所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，机械臂可在存箱滚筒段和栈板输送线之间移动/转动。
10.根据权利要求9所述带有磁铁盒机械臂的码箱系统，其特征在于，栈板输送线上设有码箱位置和空栈板放置位置，码箱位置与空栈板放置位置之间的距离等于码箱位置与栈板输送线的末端之间的距离。
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