CN107877927A - 一种包盒机的自动上料机构及包盒机与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包盒机的自动上料机构及包盒机与方法，其包括基架、工作台、第一机械臂、第二机械臂、单独作用于所述第一机械臂的第一驱动装置、单独作用于所述第二机械臂的第二驱动装置、第三驱动装置以及X向位移结构、Y向位移结构。本发明通过独立设置第一机械臂与第二机械臂的X向移动、第二机械臂的Y向移动，使盒子在第一机械臂与第二机械臂的作用下，从传送带上被夹取并放置于工作台上，实现包盒机的自动上料；该自动上料机构的双机械臂仅在水平面内平移，本发明中包括该自动上料机构的包盒机的结构简单；并且，双机械臂的夹取与位移方法，使包盒机自动上料工序的效率提升，节奏稳定，进而保证包盒机所得的产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及包盒领域，尤其涉及一种天地盒自动包盒机的自动上料机构及包盒机与方法。
背景技术
传统的天地盒的包盒工作由人工操作，包盒效率低且质量差异大，后逐渐采用机械加工的方式取代人工操作，现有技术所记载的包盒机能够实现盒子的自动上料，但其自动上料过程中，一般通过双机械臂同步运动，因此两条机械臂要有一个与水平面垂直的Z方向的位移，将盒子从传送带自动上料至工作台；在双机械臂到达传送带以及将盒子夹紧的过程中要有水平面内X方向以及Y方向的位移，才能将盒子从传送带上拿起。
双机械臂在X、Y、Z方向均有位移，对定位装置以及运动组件的精度要求高，并且三个方向的运动使得自动上料的效率有限。
使用单机械臂对盒子进行夹取，当盒子较小时可以实现，但是当盒子较大时，单机械臂无法稳定夹持盒子，使盒子掉落，自动上料中断，或者盒子的夹持位置产生偏移，影响后续包盒操作所得产品的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种包盒机的自动上料机构及包盒机与方法，利用本发明的装置，可以使包盒机自动上料的过程中，两条机械臂分别受不同驱动装置作用独立运动，只进行水平面内X、Y方向的位移即可，与现有包盒机的自动上料过程相比减省了双机械臂在Z方向的位移，简化包盒机的结构，减省Z方向的定位，缩短双机械臂夹持盒子的时间，提高了包盒机自动上料的效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种包盒机的自动上料机构，包括：基架、工作台、第一机械臂、第二机械臂、单独作用于所述第一机械臂的第一驱动装置、单独作用于所述第二机械臂的第二驱动装置、第三驱动装置以及X向位移结构、Y向位移结构；所述第一机械臂与所述第二机械臂可单独通过所述X向位移结构移动；所述第二机械臂在所述第三驱动装置作用下可通过Y向位移结构移动；所述第一机械臂与所述第二机械臂可共同作用将盒子夹取至所述工作台，所述工作台位于所述第一机械臂与所述第二机械臂之间。
在一种优选的实施方式中，所述X向位移结构包括线轨与滑块，所述线轨设置于所述第一、第二机械臂上，所述滑块与所述基架固定连接。
在一种优选的实施方式中，所述Y向位移结构包括滑轨以及滑块，所述滑轨与所述基架固定连接，所述滑块与所述第二机械臂固定连接。
在一种优选的实施方式中，所述第一驱动装置包括驱动电机、齿轮与齿条，所述第一机械臂上设置有X向的齿条，所述驱动电机带动所述齿轮转动，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条带动所述第一机械臂沿X向移动。
在一种优选的实施方式中，所述第二驱动装置包括驱动电机、齿轮与齿条，所述第二机械臂上设置有X向的齿条，所述驱动电机带动所述齿轮转动，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条带动所述第二机械臂沿X向移动。
在一种优选的实施方式中，还包括第一夹持装置，所述第一夹持装置包括设置在所述第一机械臂上的限位块与X向伸缩气缸。
在一种优选的实施方式中，还包括第二夹持装置，所述第二夹持装置包括设置在所述第二机械臂上的限位块与X向伸缩气缸。
在一种优选的实施方式中，所述第一机械臂和/或所述第二机械臂上设置有检测装置，所述检测装置用于检测盒子的位置。
一种包盒机，包括上述任一项所述的包盒机的自动上料机构。
在一种优选的实施方式中，还包括传送带，所述传送带Y向设置，所述第一机械臂与所述第二机械臂X向设置，所述传送带上还设置有将盒子导正的导向机构。
一种天地盒包盒机的自动上料方法，依次经过以下步骤：
S1.将面纸与盒子底面粘接放置于传送带上，使其随传送带Y向前移；
S2.第一机械臂移动至所述传送带上，第二机械臂移动至所述传送带边缘；
S3.盒子受所述第一机械臂阻挡停止Y向前移，所述第二机械臂X向移动至与所述第一机械臂平齐；
S4.所述第二机械臂Y向移动，与所述第一机械臂共同作用，对盒子进行夹紧。
S5.所述第一机械臂与所述第二机械臂沿X向同步后移，将盒子夹持至所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的工作台上。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，所述传送带上设置有导向机构，所述导向机构对盒子进行导正。
在一种优选的实施方式中，所述第一机械臂和/或所述第二机械臂上设置有检测装置，所述检测装置用于检测盒子的位置，步骤S3中，当所述检测装置检测到盒子经过所述第二机械臂或到达所述第一机械臂，所述第二机械臂X向移动至与所述第一机械臂平齐。
在一种优选的实施方式中，还包括第一夹持装置，所述第一夹持装置包括设置在所述第一机械臂上的限位块与X向伸缩气缸，所述X向伸缩气缸伸缩运动将盒子夹紧在所述限位块与所述X向伸缩气缸的伸缩端之间；步骤S4中，对盒子进行夹紧的为第一夹持装置。
在一种优选的实施方式中，还包括第二夹持装置，所述第二夹持装置包括设置在所述第一机械臂上的限位块与X向伸缩气缸，所述X向伸缩气缸伸缩运动将盒子夹紧在所述限位块与所述X向伸缩气缸的伸缩端之间；步骤S4中，对盒子进行夹紧的为第一夹持装置与第二夹持装置。
本发明的有益效果是：
本发明通过独立设置第一机械臂与第二机械臂的X向移动、第二机械臂的Y向移动，使盒子在第一机械臂与第二机械臂的作用下，从传送带上被夹取并放置于工作台上，实现包盒机的自动上料；该自动上料机构的双机械臂仅在水平面内平移，本发明中包括该自动上料机构的包盒机的结构简单；并且，双机械臂的夹取与位移方法，使包盒机自动上料工序的效率提升，节奏稳定，进而保证包盒机所得的产品质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明一个实施例的组成结构示意图；
图2是本发明一个实施例的部分结构的组成示意图；
图3是本发明图2实施例部分结构的分解示意图；
图4是本发明的夹持装置一个实施例的结构示意图；
图5是本发明的导向机构一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
图1至图5是本发明实施例的组成结构示意图以及分解示意图，参照图1至图5，该包盒机的自动上料机构包括：
基架1，传送带2，工作台3，第一机械臂4，第二机械臂5，第一驱动装置6，第二驱动装置7，第三驱动装置8，X向位移结构9，Y向位移结构10，第一夹持装置11，第二夹持装置12，检测装置13，导向机构14。
本发明中工件为盒子15，盒子底部粘接有面纸16。
本发明的包盒机的自动上料机构中，传送带2沿Y向设置，第一机械臂4、第二机械臂5沿X向设置，第二机械臂5相较于第一机械臂4更靠近传送带2上盒子15的来料方向。第一驱动装置6作用于第一机械臂4，使其能够通过X向位移结构9在X方向移动，第二驱动装置7作用于第二机械臂5，使其也能够通过X向位移结构9在X方向进行移动；第三驱动装置8作用于第二机械臂5，使其能够通过Y向位移结构10进行Y向移动。
工作台3位于第一机械臂4与第二机械臂5之间，第一机械臂4与第二机械臂5通过X方向、Y方向的移动，共同作用将传送带2上的盒子15夹取至工作台3，实现盒子15的自动上料。
本发明的包盒机的自动上料机构中，第一机械臂4受第一驱动装置6作用，第二机械臂5受第二驱动装置7与第三驱动装置8作用，两条机械臂彼此独立进行X方向以及Y方向的位移，无需Z向移动(Z向为与XY平面垂直的方向)即可实现将盒子15上料至工作台3，减省了机械臂在Z向的定位，缩短了两条机械臂从初始运动至夹稳盒子的时间；包括该自动上料机构的包盒机的结构得到简化；使用该位移方式进行上料，使包盒机自动上料工序的效率提升，节奏稳定，进而保证包盒机所得的产品质量。
本实施例中，优选地，如图2、图3所示，X向位移结构9包括第一机械臂4与所述第二机械臂5上设置的X向线轨901，还包括与基架1固定连接的滑块，X向线轨901与滑块配合实现第一机械臂4与第二机械臂5沿X向的滑动。此处对X向位移结构的形式不作具体限制，只要能使第一机械臂4与第二机械臂5沿X向移动即可。线轨与滑块的配合增强了第一机械臂4与第二机械臂5在位移过程中的稳定性，位移平滑连贯且不易出现晃动现象。
本实施例中，优选地，如图2、图3所示，Y向位移结构10包括与基架1固定连接的滑轨101，还包括与第二机械臂5固定连接的滑块，滑轨101与滑块配合，在第三驱动装置8的作用下，实现第二机械臂5的Y向位移。此处对Y向位移结构的形式不作具体限制，滑轨与滑块的配合能够使位移平滑连贯。
本实施例中，优选地，第三驱动装置8为气缸但不限于气缸。
本实施例中，优选地，如图1、图3所示，第一驱动装置6包括驱动电机601、齿轮602、齿条603，第一机械臂4上设置有X向的齿条603，驱动电机601带动齿轮602转动，齿轮602与齿条603啮合，齿条603带动第一机械臂4沿X向移动。
本实施例中，优选地，如图1、图3所示，第二驱动装置7与第一驱动装置6的结构以及运动形式相同。第一驱动装置6与第二驱动装置7受不同驱动电机作用，彼此独立运动。
此处对第一驱动装置6与第二驱动装置7的形式不作具体限制，还可以选取例如皮带传动、链传动的方式，优选齿轮齿条传动精度较高，优选地，齿轮齿条为斜齿配合，进一步提升传动的精度与稳定性。
本实施例中，优选地，如图4所示，设置有第一夹持装置11，第一夹持装置11包括设置在第一机械臂4上的限位块111与X向伸缩气缸112，X向伸缩气缸112伸缩运动，将盒子15夹紧在限位块111与X向伸缩气缸112的伸缩端之间。第一夹持装置11的设置使机械臂在夹取盒子15时更加灵活。当然，此处还可以选用其他结构形式对盒子15进行定位，比如选用吸盘结构吸紧盒子15。
本实施例中，优选地，如图4所示，第二机械臂5上还设置有第二夹持装置12，其结构与第一夹持装置11的结构相同。第二夹持装置12的设置使机械臂对盒子15的夹紧作用更可靠。
本实施中，优选地，如图4所示，第一机械臂4和/或所述第二机械臂5上设置有检测装置13，用于检测盒子15的位置，进而进行信号反馈，使第二机械臂5进行相应动作。
本实施中，优选地，如图1所示，传送带2上还设置有将盒子15导正的导向机构14，使盒子15处于易于被第一机械臂4与第二机械臂5限位的方位。
如图5所示，导正机构14包括与传送带2的两边固定连接的第一支架141，第一支架141的水平部分连接有Z向设置的两根第二支架142，第二支架142下端设置有导向板143。其中，第一支架141相对传送带2的位置可沿Y向进行调整，第二支架142相对传送带2的位置以及两根第二支架142之间的距离可进行X方向的调整，以适用于不同尺寸的盒子，包盒机自动上料机构对不同大小的盒子的兼容性得到提升。
本发明中的包盒机，包括上述任一实施例所述的包盒机的自动上料机构，结构简单，易于操作与控制。
本发明中，应用该种包盒机的自动上料方法的工序，依次经过以下步骤：
S1.将面纸16与盒子15的底面粘接，放置于传送带2上，使其随传送带2沿Y向前移；
此处，优选地，传送带2上设置有导向机构14，导向机构14对盒子15进行导正。
S2.第一机械臂4移动至传送带2上，第二机械臂5移动至传送带2边缘；
S3.盒子15受第一机械臂4阻挡停止Y向前移，此时第二机械臂5沿X向移动至与第一机械臂4平齐。
此处，优选地，在第一机械臂4和/或第二机械臂5上设置有检测装置13，检测装置13用于检测盒子15的位置，当检测装置13检测到盒子15经过第二机械臂5或到达第一机械臂4时，第二机械臂5沿X向移动至与第一机械臂4平齐。
优选地，当检测到盒子15经过第二机械臂，即反馈信号使第二机械臂X向前移，自动上料的效率进一步提升。
S4.第二机械臂5Y向移动，第二机械臂5与第一机械臂4共同作用，对盒子15进行夹紧。
此处，优选地，设置有第一夹持装置11，第一夹持装置11包括设置在第一机械臂4上的限位块111与X向伸缩气缸112，X向伸缩气缸112伸缩运动，将盒子15夹紧在限位块111与X向伸缩气缸112的伸缩端之间。第一夹持装置11的设置使机械臂在夹取盒子15时更加灵活。
进一步的，还设置有第二夹持装置12，其结构与第一夹持装置11的结构相同。
第一夹持装置11与第二夹持装置12共同作用使机械臂对盒子15的夹紧作用更加稳固可靠。
S5.第一机械臂4与第二机械臂5X向移动，将盒子15夹持至第一机械臂4与所述第二机械臂5之间的工作台3上。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (15)
1.一种包盒机的自动上料机构，其特征在于，包括：基架、工作台、第一机械臂、第二机械臂、单独作用于所述第一机械臂的第一驱动装置、单独作用于所述第二机械臂的第二驱动装置、第三驱动装置以及X向位移结构、Y向位移结构；所述第一机械臂与所述第二机械臂可单独通过所述X向位移结构移动；所述第二机械臂在所述第三驱动装置作用下可通过Y向位移结构移动；所述第一机械臂与所述第二机械臂可共同作用将盒子夹取至所述工作台，所述工作台位于所述第一机械臂与所述第二机械臂之间。
2.根据权利要求1所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：所述X向位移结构包括线轨与滑块，所述线轨设置于所述第一、第二机械臂上，所述滑块与所述基架固定连接。
3.根据权利要求1所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：所述Y向位移结构包括滑轨以及滑块，所述滑轨与所述基架固定连接，所述滑块与所述第二机械臂固定连接。
4.根据权利要求1所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：所述第一驱动装置包括驱动电机、齿轮与齿条，所述第一机械臂上设置有X向的齿条，所述驱动电机带动所述齿轮转动，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条带动所述第一机械臂沿X向移动。
5.根据权利要求4所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：所述第二驱动装置包括驱动电机、齿轮与齿条，所述第二机械臂上设置有X向的齿条，所述驱动电机带动所述齿轮转动，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿条带动所述第二机械臂沿X向移动。
6.根据权利要求1所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：还包括第一夹持装置，所述第一夹持装置包括设置在所述第一机械臂上的限位块与X向伸缩气缸。
7.根据权利要求6所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：还包括第二夹持装置，所述第二夹持装置包括设置在所述第二机械臂上的限位块与X向伸缩气缸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的包盒机的自动上料机构，其特征在于：所述第一机械臂和/或所述第二机械臂上设置有检测装置，所述检测装置用于检测盒子的位置。
9.一种包盒机，其特征在于：包括上述任一项所述的包盒机的自动上料机构。
10.根据权利要求9所述的一种包盒机，其特征在于：还包括传送带，所述传送带Y向设置，所述第一机械臂与所述第二机械臂X向设置，所述传送带上还设置有将盒子导正的导向机构。
11.一种天地盒包盒机的自动上料方法，其特征在于，依次经过以下步骤：
S1.将面纸与盒子底面粘接放置于传送带上，使其随传送带Y向前移；
S2.第一机械臂移动至所述传送带上，第二机械臂移动至所述传送带边缘；
S3.盒子受所述第一机械臂阻挡停止Y向前移，所述第二机械臂X向移动至与所述第一机械臂平齐；
S4.所述第二机械臂Y向移动，与所述第一机械臂共同作用，对盒子进行夹紧。
S5.所述第一机械臂与所述第二机械臂沿X向同步后移，将盒子夹持至所述第一机械臂与所述第二机械臂之间的工作台上。
12.根据权利要求11所述的一种天地盒包盒机的自动上料方法，其特征在于：步骤S1中，所述传送带上设置有导向机构，所述导向机构对盒子进行导正。
13.根据权利要求11所述的一种天地盒包盒机的自动上料方法，其特征在于：所述第一机械臂和/或所述第二机械臂上设置有检测装置，所述检测装置用于检测盒子的位置，步骤S3中，当所述检测装置检测到盒子经过所述第二机械臂或到达所述第一机械臂，所述第二机械臂X向移动至与所述第一机械臂平齐。
14.根据权利要求11所述的一种天地盒包盒机的自动上料方法，其特征在于：还包括第一夹持装置，所述第一夹持装置包括设置在所述第一机械臂上的限位块与X向伸缩气缸，所述X向伸缩气缸伸缩运动将盒子夹紧在所述限位块与所述X向伸缩气缸的伸缩端之间；步骤S4中，对盒子进行夹紧的为第一夹持装置。
15.根据权利要求14所述的一种天地盒包盒机的自动上料方法，其特征在于：还包括第二夹持装置，所述第二夹持装置包括设置在所述第一机械臂上的限位块与X向伸缩气缸，所述X向伸缩气缸伸缩运动将盒子夹紧在所述限位块与所述X向伸缩气缸的伸缩端之间；步骤S4中，对盒子进行夹紧的为第一夹持装置与第二夹持装置。
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