CN107053589B - 机械手取件装箱自动化系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械技术领域，特别涉及一种机械手取件装箱自动化系统。包括注塑机、取件机械手、可堆垛皮带线和电控箱，两套所述可堆垛皮带线和所述注塑机都相互平行设置，所述取件机械手安装于所述注塑机上方；所述取件机械手包括从下至上依次连接的基座，走形单元和前后单元，所述走形单元垂直于所述前后单元且可沿所述前后单元长度方向移动，所述前后单元下方设置有可沿所述前后单元长度方向移动的取件治具；所述取件机械手反装。其优点是：结构设计巧妙，能够对于注塑产品成批量取件装箱，实现全自动化，生产效率高，节约人力资源。

Description

机械手取件装箱自动化系统

技术领域

本发明属于机械技术领域，特别涉及一种机械手取件装箱自动化系统。

背景技术

机械手能够模仿人手合臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人们的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因为被广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。

而在现有的流水线加工生产中，结构复杂，而且其造价成本高昂。而在流水线生产中，所要搬运的物件个数往往为复数，而现有应用于流水线的机械手往往只抓取单个或少数的几个物件，在成批量的物件搬运中，其效率仍然不高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种机械手取件装箱自动化系统，结构设计巧妙，能够对于注塑产品成批量取件装箱，实现全自动化，生产效率高，节约人力资源。

本发明所采用的技术方案如下：

一种机械手取件装箱自动化系统，包括注塑机、取件机械手、可堆垛皮带线和电控箱，两套所述可堆垛皮带线和所述注塑机都相互平行设置，所述取件机械手安装于所述注塑机上方；所述取件机械手包括从下至上依次连接的基座，走形单元和前后单元，所述走形单元垂直于所述前后单元且可沿所述前后单元长度方向移动，所述前后单元下方设置有可沿所述前后单元长度方向移动的取件治具；所述取件机械手反装，所述前后单元位于所述注塑机正上方且与所述可堆垛皮带线平行，所述走形单元位于两套所示可堆垛皮带线上方且与所述可堆垛皮带线垂直。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：

进一步，所述取件治具包括取件装置、导杆气缸和连接支架；所述连接支架安装于所述前后单元下方，所述连接支架下方安装有两个相互平行的所述导杆气缸，所述导杆气缸下方连接有所述取件装置，所述取件装置下方设有夹具和吸盘。

进一步，所述可堆垛皮带线包括上层皮带线和下层皮带线，所述上层皮带线和所述下层皮带线通过提升机完成皮带线运输，所述上层皮带线远离所述提升机的一端为物料托盘安放端，所述下层皮带线远离所述提升机的一端为物料托盘取出端。

其中，所述物料托盘安放端靠近所述提升机的一侧设有阻挡机构，所述阻挡机构的开口只能容纳一个物料托盘出入，所述物料托盘安放端远离所述提升机的一侧设有堆垛机构，所述堆垛机构将运送来的物料托盘堆积成设定层数。

其中，所述上层皮带线上设有若干个用于固定所述物料托盘的阻挡定位气缸，所述阻挡定位气缸位于所述物料托盘安放端和所述堆垛机构之间。

其中，所述物料托盘取出端设置有感应器，所述感应器检测到产品托盘后会报警提示。

其中，所述上层皮带线和所述下层皮带线均设有能手动控制皮带线运转的手动控制按钮。

进一步，还包括围住两套所述可堆垛皮带线的安全围栏，所述电控箱位于所述安全围栏内部。

其中，所述安全围栏内设有废料漏斗，所述废料漏斗位于所述取件机械手下方。

其中，所述安全围栏设有可开关的维修门，所述安全围栏顶端安装有三色塔灯。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

1、本发明采取取件机械手、可堆垛皮带线和注塑机，并通过合理安排这些设备之间的位置关系，实现对于注塑产品的取件，装箱的全自动化，失误率低，生产效率高，节约大量人力资源。

2、本发明的取件机械手通过反装，所述前后单元位于所述注塑机正上方且与所述可堆垛皮带线平行，所述走形单元位于两套所示可堆垛皮带线上方且与所述可堆垛皮带线垂直，实现对所需要取件和装箱范围的完好覆盖，有利于整体系统运行。

3、本发明的取件机械手具有两个取件装置，实现对复数注塑产品的取件，可以同时抓取注塑产品及其对称件，与取件装置相对，可堆垛皮带线包括两套，实现对复数注塑产品的装箱，可以同时放置注塑产品及其对称件。取件机械手增加夹具和吸盘并通过气缸控制，既能有效取料桩，又能避免料桩与注塑产品接触导致产品划伤。

4、本发明的可堆垛皮带线包括上下两层，增加了运输长度，并且上层皮带线设有堆垛机构，对运输来的物料托盘进行堆垛累积到设定层数，之后通过提升机构运送到下层皮带线输出，实现多台物料托盘同时运输，在用地面积不大的情况下，大大提高工作效率。同时无需人为对物料托盘进行堆垛，大大节约人力。

5、本发明的上层皮带线和下层皮带线均设有手动控制按钮，在需要时可手动控制运行，实用性强，并且下层皮带线的物料托盘取出端设置有感应器，当到产品托盘后会报警提示，工作人员能及时移走物料托盘，保证系统能够持续不断运行，效率高。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的机械手取件装箱自动化系统的正视图；

图2为本发明一实施例所述的机械手取件装箱自动化系统的俯视图；

图3为本发明一实施例所述的机械手取件装箱自动化系统的左视图；

图4为本发明一实施例所述的取件机械手的正视图；

图5为本发明一实施例所述的取件机械手的左视图；

图6为本发明一实施例所述的取件治具的结构示意图；

图7为本发明一实施例所述的可堆垛皮带线的结构示意图；

1-注塑机，2-取件机械手，21-基座，22-走形单元，23-前后单元，3-取件治具，31-连接支架，32-导杆气缸，33-取件装置，34-夹具，35-吸盘，4-可堆垛皮带线，41-上皮带线，42-下皮带线，43-阻挡机构，44-阻挡定位气缸，45-堆垛机构，46-物料托盘安放端，47-物料托盘取出端，5-提升机，6-电控箱，7-安全围栏，71-三色塔灯，72-维修门，8-废料漏斗，9-物料托盘。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据权利要求书和下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例

一种机械手取件装箱自动化系统，如图1-7所示，包括注塑机1、取件机械手2、可堆垛皮带线4和电控箱6，两套所述可堆垛皮带线4和所述注塑机1都相互平行设置，所述取件机械手2安装于所述注塑机1上方；所述取件机械手2包括从下至上依次连接的基座21，走形单元22和前后单元23，所述走形单元22垂直于所述前后单元23且可沿所述前后单元23长度方向移动，所述前后单元23下方设置有可沿所述前后单元23长度方向移动的取件治具3；所述取件机械手2反装，所述前后单元23位于所述注塑机1正上方且与所述可堆垛皮带线4平行，所述走形单元22位于两套所示可堆垛皮带线4上方且与所述可堆垛皮带线4垂直。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：

在一优选方案中，所述取件治具3包括取件装置33、导杆气缸32和连接支架31；所述连接支架31安装于所述前后单元23下方，所述连接支架31下方安装有两个相互平行的所述导杆气缸32，所述导杆气缸32下方连接有所述取件装置33，所述取件装置33下方设有夹具34和吸盘35。

在一优选方案中，所述可堆垛皮带线4包括上层皮带线和下层皮带线，所述上层皮带线和所述下层皮带线通过提升机5完成皮带线运输，所述上层皮带线远离所述提升机5的一端为物料托盘9安放端46，所述下层皮带线远离所述提升机5的一端为物料托盘9取出端47。

其中，所述物料托盘9安放端46靠近所述提升机5的一侧设有阻挡机构43，所述阻挡机构43的开口只能容纳一个物料托盘9出入，所述物料托盘9安放端46远离所述提升机5的一侧设有堆垛机构45，所述堆垛机构45将运送来的物料托盘9堆积成设定层数。

其中，所述上层皮带线上设有若干个用于固定所述物料托盘9的阻挡定位气缸44，所述阻挡定位气缸44位于所述物料托盘9安放端46和所述堆垛机构45之间。阻挡定位气缸44能够固定所述物料托盘9，配合取件机械手2取件装箱。

其中，所述物料托盘9取出端47设置有感应器，所述感应器检测到产品托盘后会报警提示。

其中，所述上层皮带线和所述下层皮带线均设有能手动控制皮带线运转的手动控制按钮。

在一优选方案中，还包括围住两套所述可堆垛皮带线4的安全围栏7，所述电控箱6位于所述安全围栏7内部。这样将系统与外界隔离，保证运行过程中人员安全。

其中，所述安全围栏7内设有废料漏斗8，所述废料漏斗8位于所述取件机械手2下方。方便取件机械手2下方丢掉废料水口。

其中，所述安全围栏7设有可开关的维修门72，便于工作人员维修检测，所述安全围栏7顶端安装有三色塔灯71，能够通过呈现不同颜色表现不同的工作状态，一目了然，简单清楚。

本发明的运行步骤为：

1人工放入规定个数的物料托盘9于物料托盘9安放端46；

2在上层皮带线完成注塑产品的填装，到达堆垛机构45后通过堆垛机构45堆垛设定层数；

3通过提升机5构堆垛好的物料托盘9运至下层皮带线；

4当下层皮带线装满，物料托盘9到达物料托盘9取出端47，感应器发出报警提示，工作人员能及时移走物料托盘9。

在一个物料托盘9共有35个物料放置空间，堆垛机构45设定层数为4层，下层皮带线的长度可放置6组物料托盘9，物料托盘9安放端46一次性放置10空的个物料托盘9，注塑产品成型时间约为26s，取件装箱时间约为3s的这些条件下，所以工作时间参数如下：

约35X29S＝1015S＝0.28小时装满一个物料托盘9；

约每0.28x10＝2.8小时放一次空物料托盘9；

约每0.28X4X6＝6.27小时取从下层皮带线走一次装满的物料托盘9。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：

1、本发明采取取件机械手2、可堆垛皮带线4和注塑机1，并通过合理安排这些设备之间的位置关系，实现对于注塑产品的取件，装箱的全自动化，失误率低，生产效率高，节约大量人力资源。

2、本发明的取件机械手2通过反装，所述前后单元23位于所述注塑机1正上方且与所述可堆垛皮带线4平行，所述走形单元22位于两套所示可堆垛皮带线4上方且与所述可堆垛皮带线4垂直，实现对所需要取件和装箱范围的完好覆盖，有利于整体系统运行。

3、本发明的取件机械手2具有两个取件装置33，实现对复数注塑产品的取件，可以同时抓取注塑产品及其对称件，与取件装置33相对，可堆垛皮带线4包括两套，实现对复数注塑产品的装箱，可以同时放置注塑产品及其对称件。取件机械手2增加夹具34和吸盘35并通过气缸控制，既能有效取料桩，又能避免料桩与注塑产品接触导致产品划伤。

4、本发明的可堆垛皮带线4包括上下两层，增加了运输长度，并且上层皮带线设有堆垛机构45，对运输来的物料托盘9进行堆垛累积到设定层数，之后通过提升机5构运送到下层皮带线输出，实现多台物料托盘9同时运输，在用地面积不大的情况下，大大提高工作效率。同时无需人为对物料托盘9进行堆垛，大大节约人力。

5、本发明的上层皮带线和下层皮带线均设有手动控制按钮，在需要时可手动控制运行，实用性强，并且下层皮带线的物料托盘9取出端47设置有感应器，当到产品托盘后会报警提示，工作人员能及时移走物料托盘9，保证系统能够持续不断运行，效率高。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：包括注塑机、取件机械手、可堆垛皮带线和电控箱，两套所述可堆垛皮带线和所述注塑机都相互平行设置，所述取件机械手安装于所述注塑机上方；所述取件机械手包括从下至上依次连接的基座，走形单元和前后单元，所述走形单元垂直于所述前后单元且可沿所述前后单元长度方向移动，所述前后单元下方设置有可沿所述前后单元长度方向移动的取件治具；所述取件机械手反装，所述前后单元位于所述注塑机正上方且与所述可堆垛皮带线平行，所述走形单元位于两套所示可堆垛皮带线上方且与所述可堆垛皮带线垂直。

2.根据权利要求1所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述取件治具包括取件装置、导杆气缸和连接支架；所述连接支架安装于所述前后单元下方，所述连接支架下方安装有两个相互平行的所述导杆气缸，所述导杆气缸下方连接有所述取件装置，所述取件装置下方设有夹具和吸盘。

3.根据权利要求1所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述可堆垛皮带线包括上层皮带线和下层皮带线，所述上层皮带线和所述下层皮带线通过提升机完成皮带线运输，所述上层皮带线远离所述提升机的一端为物料托盘安放端，所述下层皮带线远离所述提升机的一端为物料托盘取出端。

4.根据权利要求3所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述物料托盘安放端靠近所述提升机的一侧设有阻挡机构，所述阻挡机构的开口只能容纳一个物料托盘出入，所述物料托盘安放端远离所述提升机的一侧设有堆垛机构，所述堆垛机构将运送来的物料托盘堆积成设定层数。

5.根据权利要求4所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述上层皮带线上设有若干个用于固定所述物料托盘的阻挡定位气缸，所述阻挡定位气缸位于所述物料托盘安放端和所述堆垛机构之间。

6.根据权利要求5所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述物料托盘取出端设置有感应器，所述感应器检测到产品托盘后会报警提示。

7.根据权利要求6所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述上层皮带线和所述下层皮带线均设有能手动控制皮带线运转的手动控制按钮。

8.根据权利要求1所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：还包括围住两套所述可堆垛皮带线的安全围栏，所述电控箱位于所述安全围栏内部。

9.根据权利要求8所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述安全围栏内设有废料漏斗，所述废料漏斗位于所述取件机械手下方。

10.根据权利要求8所述的机械手取件装箱自动化系统，其特征在于：所述安全围栏设有可开关的维修门，所述安全围栏顶端安装有三色塔灯。