CN108341091A - 一种立式立装装箱机及装箱方法 - Google Patents

一种立式立装装箱机及装箱方法 Download PDF

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CN108341091A CN201810170949.4A CN201810170949A CN108341091A CN 108341091 A CN108341091 A CN 108341091A CN 201810170949 A CN201810170949 A CN 201810170949A CN 108341091 A CN108341091 A CN 108341091A
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杜建
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张波
王博文
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Abstract

本发明公开了一种立式立装装箱机及装箱方法,包括机架部件,和设置于机架部件上的进料输送机、直角坐标机器人、旋转假箱机构、纸箱翻箱机构,进料输送机的输出端设置于旋转假箱机构的一侧,直角坐标机器人设置于进料输送机和旋转假箱机构的上方,直角坐标机器人上设有吸盘抓手部件,直角坐标机器人的输入抓取位与进料输送机的输出端对接,直角坐标机器人的输出码放位与旋转假箱机构对接,纸箱翻箱机构设置于旋转假箱机构的一侧,旋转假箱机构上设有假箱,纸箱翻箱机构上的纸箱位翻转后与假箱对接;实现物品自动排列、抓取、叠层和快速装箱,高速自动化运行,进而实现物料的站立姿态装箱,整个过程的高速自动化运行,尤其适用于立式袋的装箱。

Description

一种立式立装装箱机及装箱方法
技术领域
[0001]本发明涉及包装装箱技术领域,具体涉及一种立式立装装箱机及装箱方法。
背景技术
[0002]目前市场装箱产品出现多样化,也有各种装箱产品,但立式袋的装箱仍然是以手 工装箱为主,尤其是高品质的袋装产品为防止运输过程中造成的挤压变形等情况,需要实 现立式袋立式装箱,几乎全部是手工装箱,装箱速度慢,不能适应上下生产设备的速度,限 制了现有生产线的效率,市场迫切需要一种立式袋立装的快速装箱需求。
发明内容
[0003]本发明要解决的技术问题是,针对现有需装箱的物料特点以及装箱摆放需求,提 供了一种立式立装装箱机及装箱方法,实现物品自动排列、抓取、叠层、空箱输送、定位、空 箱翻转、快速装箱、满箱翻转、满箱出箱,进而实现物料的站立姿态装箱,整个过程的高速自 动化运行,有效代替人工装箱,尤其适用于立式袋的装箱需求,使立式袋能整齐竖直码放于 纸箱内。
[0004]本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:
[0005] —种立式立装装箱机,包括机架部件,和设置于机架部件上的进料输送机、直角坐 标机器人、旋转假箱机构、纸箱翻箱机构,进料输送机的输出端设置于旋转假箱机构的一 侧,直角坐标机器人设置于进料输送机和旋转假箱机构的上方,直角坐标机器人上设有吸 盘抓手部件,直角坐标机器人的输入抓取位与进料输送机的输出端对接,直角坐标机器人 的输出码放位与旋转假箱机构对接,纸箱翻箱机构设置于旋转假箱机构的一侧,旋转假箱 机构上设有假箱,纸箱翻箱机构上的纸箱位翻转后与假箱对接;直角坐标机器人通过吸盘 抓手部件将进料输送机上平躺放置排列的物品抓取到旋转假箱机构的假箱内叠层码放,同 时空纸箱进入纸箱翻箱机构,纸箱翻箱机构对进入的空纸箱进行定位、夹持,并将夹持的空 纸箱正向翻转,使得空纸箱与假箱对接,纸箱翻箱机构上的纸箱随假箱同步反向翻转,假箱 内的物料在重力作用下滑入纸箱,纸箱反向翻转后物品呈立式放置于纸箱内,装满物品的 纸箱在重力的作用下与假箱分离,旋转假箱机构带动假箱正向旋转复位,纸箱翻箱机构将 装满物品的纸箱输出,直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将平躺放置的物品抓取到旋转假 箱机构的假箱内叠层码放,重复循环操作运行。
[0006]按照上述技术方案,吸盘抓手部件包括抓手横梁和多个吸盘式抓手,吸盘式抓手 沿抓手横梁的长度方向均匀分布,每个吸盘式抓手的上端与抓手横梁连接;通过改变抓手 组的数量改变每运行周期装箱的数量。
[0007]按照上述技术方案,旋转假箱机构还包括旋转机构和勾箱机构,假箱的个数为多 个,多个假箱并排均设置于旋转机构上,每个假箱一侧均设有勾箱机构,勾箱机构也设置于 旋转机构上,旋转机构带动假箱旋转;纸箱旋转套装于假箱后,旋转机构带动假箱旋转前, 勾箱机构勾住纸箱底部,使得纸箱不会在旋转时脱落,当旋转机构旋转到指定角度时,勾箱 机构动作,使得装载了物料的纸箱在重力作用下与假箱分离。
[0008]按照上述技术方案,旋转机构包括旋转轴、转轴支座和旋转电机,多个假箱沿轴向 依次设置于旋转轴上,旋转轴上套装有轴承座和转轴支座,旋转轴通过轴承座和转轴支座 固设于机架部件上,旋转轴的一端与旋转电机连接;旋转电机通过旋转轴带动假箱翻转。 [0009]按照上述技术方案,勾箱机构包括勾箱气缸和勾箱板,勾箱板的一端套装于旋转 轴上,勾箱气缸设置于假箱外壁,勾箱气缸的活塞杆与勾箱气缸连接。
[0010]按照上述技术方案,纸箱翻转机构包括空箱翻箱机构和空箱进箱辊道机,其中,空 箱翻箱机构包括旋转伺服机构、平移驱动机构、纸箱定位夹持机构和纸箱托架,旋转伺服机 构设置于平移驱动机构上,纸箱托架设置于旋转伺服机构上,纸箱定位夹持机构设置于纸 箱托架上,纸箱托架的下端穿插于空箱进箱辊道机各辊筒之间,纸箱托架的纸箱承载面低 于空箱进箱辊道机的辊道面;旋转伺服机构驱动纸箱托架进行旋转运动,平移驱动机构带 动夹持了纸箱的旋转伺服机构直线运动,使得纸箱托架上的纸箱套住假箱以及收回与纸箱 分离的纸箱托架。
[0011]按照上述技术方案,平移驱动机构包括滚轮组、平移导杆、平移驱动气缸和平移安 装底板,平移导杆平行设置于平移驱动气缸的一侧,滚轮组沿长度方向分布于平移导杆上, 平移安装底板的底部与滚轮组连接,平移驱动气缸的活塞杆与平移安装底板连接,平移驱 动气缸带动平移安装底板沿平移导杆移动,旋转伺服机构安设于平移安装底板上。
[0012]按照上述技术方案,所述的滚轮组包括滚轮固定板、两件导向轮轴、两件滚轮侧 板、滚轮固定板和两件导向滚轮,两个导向滚轮设置于导向杆的两侧,每个导向滚轮套装于 一个导向轮轴上,两个滚轮侧板分别设置于导向滚轮的两端,滚轮侧板通过滚轮固定板与 推包架连接固定,导向轮轴的两端分别与两个滚轮侧板连接固定。
[0013]按照上述技术方案,旋转伺服机构包括翻转机构连杆、翻转大连杆、翻转立柱和翻 转伺服电机,翻转立柱横向设置于平移驱动机构上,翻转伺服电机和翻转机构连杆的一端 均固设于平移驱动机构上,翻转大连杆设置于翻转立柱上,翻转机构连杆的另一端与翻转 大连杆的一端连接,翻转伺服电机与翻转立柱的一端连接,翻转大连杆的另一端与纸箱托 架连接;翻转伺服电机通过翻转立柱带动翻转大连杆转动,使纸箱托架翻转转动。
[0014]按照上述技术方案,纸箱定位夹持机构包括纸箱定位夹持气缸,纸箱定位夹持气 缸安设于纸箱托架的一侧,纸箱托架的另一侧设有导向板,纸箱定位夹持气缸上连接有定 位夹板,导向板上沿长度方向分布有多个托箱杆,托箱杆与空箱进箱辊道机的辊筒交错分 布,纸箱托架翻转前,托箱杆的下端低于空箱进箱辊道机的辊道面。
[0015] —种采用以上所述的立式立装装箱机的装箱方法,包括以下步骤:
[0016] 1)通过进料输送机将平躺放置的物料依次输送至直角坐标机器人的输入抓取位;
[0017] 2)直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将平躺放置的物料抓取,平放至旋转假箱机 构的假箱内,叠层码放;
[0018] 3)空箱进箱辊道机将空纸箱输送至指定位置,纸箱翻箱机构带动空纸箱侧向翻 转,使空纸箱口与假箱出口套装对接;
[0019] 4)纸箱翻箱机构上的纸箱随假箱同步反向翻转,假箱内的物料在重力作用下滑入 纸箱,纸箱反向翻转后物品呈立式放置于纸箱内,装满物品的纸箱在重力的作用下与假箱 分离; L0020J 5)旋转假相机构W动假箱正向旋转复位,纸箱翻箱机构将装满物品的纸箱输出。
[0021] 本发明具有以下有益效果:
[0022]直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将进料输送机上平躺放置排列的物品抓取到 旋转假箱机构的假箱内叠层码放,同时空纸箱进入纸箱翻箱机构,纸箱翻箱机构对进入的 空纸箱进行定位、夹持,并将夹持的空纸箱正向翻转,使得空纸箱与假箱对接,纸箱翻箱机 构上的纸箱随假箱同步反向翻转,假箱内的物料在重力作用下滑入纸箱,纸箱反向翻转后 物品呈立式放置于纸箱内,装满物品的纸箱在重力的作用下与假箱分离,旋转假箱机构带 动假箱正向旋转复位,纸箱翻箱机构将装满物品的纸箱输出;依次实现物品自动排列、抓 取、叠层、空箱输送、定位、空箱翻转、快速装箱、满箱翻转、满箱回位和成品箱输出,进而实 现物料的站立姿态装箱,整个过程的高速自动化运行,有效代替人工装箱,尤其适用于立式 袋的装箱,使立式袋能整齐竖直码放于纸箱内。
附图说明
[0023]图1是本发明实施例中立式立装装箱机的立面图;
[0024]图2是本发明实施例中空箱翻转机构与空箱进箱辊道机的立面图;
[0025]图3是本发明实施例中旋转假箱机构的立面图;
[0026]图4是本发明实施例中满箱出箱辊道机的立面图;
[0027]图5是本发明实施例中直角坐标机器人的立面图;
[0028]图6是本发明实施例中双环链部件的立面图;
[0029]图7是本发明实施例中进料皮带机的立面图;
[0030]图中,10卜机架部件、102-真空系统;
[0031] 103-直角坐标机器人,301-横梁,3〇2_第一伺服电机,303-水平直线导轨,304-垂 直直线导轨,305-垂直轴,306-移动连接支架,307-抓手横梁,308-吸盘式抓手,309-同步 带;
[0032] 104-进料皮带机,401-输送皮带,402-侧挡板,403-计数传感器,404-皮带机机架, 405-驱动电机;
[0033] 105-双环链部件,5〇1_双环链主体,502-双环链接料皮带,503-第二伺服电机;
[0034] 1〇6_满箱出箱辊道机,601-顶箱托架,602-第一辊道机机架,603-第一辊筒,604- 第一辊道机电机及传动;
[0035] 107-旋转假箱机构,701-假箱,702-假箱主体,703-旋转轴,704-转轴支座,705-旋 转伺服电机,706-勾箱板,707-勾箱气缸;
[0036] 108-空箱进箱辊道机,801-第二辊道机机架,8〇2-第二辊筒,803-第二辊道机电机 及传动;
[0037] 1 〇9_空箱翻箱机构,901-滚轮组,902-平移导杆,903_平移驱动气缸,904-翻转机 构连杆,9〇5_翻转大连杆,906-翻转立柱,907-平移安装底板,908-翻转伺服电机,909-纸 箱托架,910-纸箱定位夹持气缸。
具体实施方式
[0038]下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0039]参照图1〜图7所示,本发明提供的一个实施例中的立式立装装箱机,包括机架部 件101,和设置于机架部件101上的进料输送机、直角坐标机器人103、旋转假箱机构107、纸 箱翻箱机构,进料输送机的输出端设置于旋转假箱机构1〇7的一侧,直角坐标机器人103设 置于进料输送机和旋转假箱机构107的上方,直角坐标机器人103上设有吸盘抓手部件,直 角坐标机器人1〇3的输入抓取位与进料输送机的输出端对接,直角坐标机器人103的输出码 放位与旋转假箱机构107对接,纸箱翻箱机构设置于旋转假箱机构107的一侧,旋转假箱机 构107上设有假箱7〇 1,纸箱翻箱机构上的纸箱位翻转后与假箱7〇 1对接;直角坐标机器人 103通过吸盘抓手部件将进料输送机上平躺放置排列的物品抓取到旋转假箱机构107的假 箱701内叠层码放,同时空纸箱进入纸箱翻箱机构,纸箱翻箱机构对进入的空纸箱进行定 位、夹持,并将夹持的空纸箱正向翻转,使得空纸箱与假箱701对接,纸箱翻箱机构上的纸箱 随假箱701同步反向翻转,假箱7〇1内的物料在重力作用下滑入纸箱,纸箱反向翻转后物品 呈立式放置于纸箱内,装满物品的纸箱在重力的作用下与假箱7〇1分离,旋转假箱机构107 带动假箱7〇1正向旋转复位,纸箱翻箱机构将装满物品的纸箱输出。
[0040]进一步地,纸箱翻箱机构将纸箱夹持并且可以沿直线方向运行,将空纸箱套在假 箱701的外面;旋转假箱机构1〇7可以进行旋转运动,使得假箱701、假箱701内的物料以及 套在假箱701上的纸箱一起旋转运动,假箱7〇1内的物料在重力作用下滑入纸箱,纸箱在重 力的作用下与假箱7〇1分离,下落到满箱出箱辊道机106上;出箱辊道机将装满物料的纸箱 输送出装箱机。
[0041]进一步地,进料输送机包括进料皮带机104和双环链部件105,进料皮带机104的输 出端与双环链部件1〇5的输入端对接,双环链部件105的输出端设置于旋转假箱机构107的 一侧,双环链部件105包括双环链接料皮带502,双环链接料皮带502为多格结构,格子的数 量为双环链接料皮带502的承载数量,进料皮带机104安装在双环链部件105的入口端,进料 皮带机104包括输送皮带401,进料皮带机104的输出端设有计数传感器403,物料在进料皮 带机104的输送皮带401的带动下掉落到双环链接料皮带502的格子里面,当计数传感器 403检测到1个物料时,双环链接料皮带502在第二伺服电机503的驱动下自动前进1格,进料 皮带机104上设置有侧挡板402,通过调整侧挡板402的位置,可以微调物料掉落到双环链接 料皮带502上的位置。
[0042]进一步地,所述的立式立装装箱机还包括真空系统102,真空系统102与吸盘抓手 部件连接,为吸盘抓手部件提供真空吸力。
[0043] 进一步地,双环链部件105与旋转假箱机构107、空箱进箱辊道机108、满箱出箱辊 道机106、空箱翻转机构平行设置,直角坐标机器人103运行方向与双环链部件105垂直;双 环链的物料抓取位与旋转假箱机构107的假箱701、空箱翻转机构的纸箱位对齐。直角坐标 机器人103设置于双环链部件105和旋转假箱机构107的上方,直角坐标机器人103上设有吸 盘抓手部件。真空系统102为吸盘抓手部件提供真空气源。满箱出箱辊道机106布置在旋转 假箱机构107下方。空箱翻箱机构109布置在空箱进箱辊道机108下方,部分翻转机构处于辊 道机上方。直角坐标机器人103通过吸盘抓手部件将双环链部件105上排列的物品抓取到旋 转假箱机构107的假箱701内叠层码放;空箱进箱辊道机108输入空纸箱;空箱翻转机构对进 入的空纸箱进行定位、夹持,并将夹持的纸箱翻转,使得空纸箱与假箱701对正,并且可以沿 直线方向运行,将空纸箱套在假箱701的外面;旋转假箱机构107可以进行旋转运动,使得假 箱7〇1、假箱7〇1内的物料以及套在假箱701上的纸箱一起旋转运动,假箱701内的物料在重 力作用下滑入纸箱,纸箱在重力的作用下与假箱701分离,下落到满箱出箱辊道机106上; 出箱辊道机将装满物料的纸箱输送出装箱机。
[0044]进一步地,吸盘抓手部件包括抓手横梁和多个吸盘式抓手,吸盘式抓手沿抓手横 梁的长度方向均匀分布,每个吸盘式抓手的上端与抓手横梁301连接,吸盘式抓手抓手的数 量和假箱的数量根据同时装箱纸箱的数量确定;假箱701的数量与吸盘式抓手的数量相同; 顶箱托架601的数量与假箱701的数量相同;纸箱托架909所容纳的纸箱数量与假箱701的数 量相同;双环链接料皮带5〇2的承载数量等于假箱701的数量与纸箱内每层需放置的物料数 量的乘积。
[0045]进一步地,吸盘式抓手包括吸盘安装板,吸盘安装板的下端分布有多个真空吸盘。 [0046] 进一步地,抓手横梁3〇7与垂直轴3〇5刚性连接,垂直轴3〇5可以在移动连接支架 306中进行垂直方向运动,移动连接支架3〇6可以在横梁3〇1上进行水平方向运动,第一伺 服电机3〇2通过同步带309驱动移动连接支架3〇6、垂直轴305进行水平、垂直方向运行。
[0047] 进一步地,旋转假箱机构1〇7还包括旋转机构和勾箱机构,假箱701的个数为多个, 多个假箱7〇1并排均设置于旋转机构上,每个假箱701—侧均设有勾箱机构,勾箱机构也设 置于旋转机构上,旋转机构带动假箱7〇1旋转;纸箱旋转套装于假箱701后,旋转机构带动假 箱701旋转前,勾箱机构勾住纸箱底部,使得纸箱不会在旋转时脱落,当旋转机构旋转到指 定角度时,勾箱机构动作,使得装载了物料的纸箱在重力作用下与假箱701分离。
[0048] 进一步地,旋转机构包括旋转轴7〇3、转轴支座7〇4和旋转电机,多个假箱701沿轴 向依次设置于旋转轴7〇3上,旋转轴7〇3上套装有轴承座和转轴支座704,旋转轴703通过轴 承座和转轴支座704固设于机架部件101上,旋转轴703的一端与旋转电机连接;旋转电机通 过旋转轴703带动假箱701翻转。
[0049] 进一步地,勾箱机构包括勾箱气缸7〇7和勾箱板7〇6,勾箱板7〇6的一端套装于旋转 轴703上,勾箱气缸707设置于假箱701外壁,勾箱气缸707的活塞杆与勾箱气缸707连接。 [0050]进一步地,假箱7〇1的数量与抓手组的数量相同,假箱701等间距布设于旋转轴703 上,假箱701的容量与相应对接纸箱容量一致,相邻假箱701之间的中心距离与相邻抓手组 之间的中心距离相同;每个假箱701与抓手组--对应,通过多个假箱701和翻箱转移部件 的多工位设置,实现多个工位同时袋装箱,提高了装箱效率。
[0051]进一步地,假箱701通过螺栓连接有假箱主体7〇2,假箱主体7〇2与旋转轴703固定 连接,勾箱板706—端安装孔与旋转轴7〇3同轴,另一端安装在勾箱气缸707上,勾箱气缸707 另一端安装在假箱主体7〇2上,假箱7〇1的下底面与水平面〇°〜20°的夹角,且与平移导杆 9〇2与水平面的夹角相同;空箱进箱辊道机10S的输出端连接有满箱出箱辊道机106,满箱出 箱辊道机106上设有顶箱托架601,顶箱托架601上设有顶箱气缸,顶箱托架601由顶箱气缸 驱动,在纸箱下落时顶起,托住纸箱,纸箱下落稳定后气缸收回,顶箱托架601下降。
[0052] 进一步地,纸箱翻转机构包括空箱翻箱机构1〇9和空箱进箱辊道机1〇8,其中,空箱 翻箱机构109包括旋转伺服机构、平移驱动机构、纸箱定位夹持机构和纸箱托架909,旋转伺 服机构设置于平移驱动机构上,纸箱托架9〇9设置于旋转伺服机构上,纸箱定位夹持机构设 置于纸箱托架909上,纸箱托架9〇9翻转前,纸箱托架9〇9的下端穿插于空箱进箱辊道机108 各辊筒之间,纸箱托架9〇9的纸箱承载面低于空箱进箱辊道机1〇8的辊道面;旋转伺服机构 驱动纸箱托架909进行旋转运动,平移驱动机构带动夹持了纸箱的旋转伺服机构直线运动, 使得纸箱托架909上的纸箱套住假箱701以及收回与纸箱分离的纸箱托架909。
[0053]进一步地,满箱出箱辊道机1〇6可以增加顶升拖箱机构,用于减少纸箱下落时的冲 击振动。
[0054]进一步地,平移驱动机构包括滚轮组9〇1、平移导杆902、平移驱动气缸903和平移 安装底板907,平移导杆9〇2平行设置于平移驱动气缸9〇3的一侧,滚轮组901沿长度方向分 布于平移导杆902上,平移安装底板907的底部与滚轮组901连接,平移驱动气缸903的活塞 杆与平移安装底板907连接,平移驱动气缸903带动平移安装底板907沿平移导杆902移动, 旋转伺服机构安设于平移安装底板907上。
[0055]进一步地,平移导杆9〇2与水平面有0°〜20°的夹角,纸箱托架909下部横条在等待 空纸箱到位时上平面低于辊筒8〇2上平面,纸箱定位夹持气缸910的数量与纸箱托架909所 容纳的纸箱数量相同;平移驱动气缸903的行程足够保证空纸箱套住假箱701。
[0056]进一步地,旋转伺服机构包括翻转机构连杆904、翻转大连杆905、翻转立柱906和 翻转伺服电机908,翻转立柱9〇6横向设置于平移驱动机构上,翻转伺服电机908和翻转机构 连杆904的一端均固设于平移驱动机构上,翻转大连杆905设置于翻转立柱906上,翻转机构 连杆904的另一端与翻转大连杆9〇5的一端连接,翻转伺服电机908与翻转立柱906的一端连 接,翻转大连杆905的另一端与纸箱托架909连接;翻转伺服电机908通过翻转立柱906带动 翻转大连杆905转动,使纸箱托架909翻转转动。
[0057]进一步地,纸箱定位夹持机构包括纸箱定位夹持气缸910,纸箱定位夹持气缸910 安设于纸箱托架909的一侧,纸箱托架909的另一侧设有导向板,纸箱定位夹持气缸910上连 接有定位夹板,导向板上沿长度方向分布有多个托箱杆,托箱杆与空箱进箱辊道机108的辊 筒交错分布,纸箱托架909翻转前,托箱杆的下端低于空箱进箱辊道机1〇8的辊道面。
[0058]进一步地,纸箱托架909为U形,托箱杆为U形或L形。
[0059]进一步地,定位夹板的两端分别设有左挡铁和右挡铁,左挡铁和右挡铁均连接有 旋转气缸,左挡铁和右挡铁均由相应旋转气缸带动旋转,定位夹板上沿长度方向依次分布 有多个隔离气缸,隔离气缸布置于左挡铁和右挡铁之间,隔离气缸的活塞杆上连接有纸箱 隔离板;纸箱托架翻转前,托箱杆位于空箱进箱辊道机的辊道面的下方,空纸箱沿空箱进箱 辊道机输送过程中通过左挡铁、右挡铁和多个纸箱隔离板将多个空纸箱分隔至相应的位 置,纸箱定位夹持气缸带动定位夹板向内移动夹紧相应的空纸箱,旋转伺服机构通过纸箱 托架带动空纸箱侧向翻转,平移驱动机构带动空纸箱前移,使多个空纸箱的开口分别与多 个假箱出口套接。
[0060] —种采用以上所述的立式立装装箱机的装箱过程,包括以下步骤:
[0061] 1)物料通过进料皮带机104进入双环链部件105,双环链部件105步进式运动,直到 双环链接料皮带5〇2达到设定的承载数量,双环链皮带502运行进入抓取位;
[0062] 2)抓手横梁307运行到抓取位上方,吸盘式抓手308将双环链接料皮带502上整排 物料抓取(吸取),然后抓手横梁3〇7运行到旋转假箱机构107上方,将物料放置到假箱701 内,根据设定的每箱需要装载的物料层数,抓取(吸取)相应的次数;
[0063] 3)空纸箱从空箱进箱辊道机108进入装箱机,在辊筒802的驱动下,纸箱依次进入 纸箱托架9〇9内,每个纸箱都由对应的纸箱定位夹持气缸91〇进行定位、夹持;
[0064] 4)当纸箱托架909装满后,翻转伺服电机9〇8通过翻转机构连杆9〇4、翻转大连杆 905驱动纸箱托架909翻转到与假箱701对正的位置;
[0065] 一 5)当假箱701内装载设定层数的物料后,平移驱动气缸903驱动平移安装底板9〇7 前移,滚轮组901沿平移导杆902运动,使空纸箱套住假箱701; 、
[0066] 6)勾箱气缸707驱动勾箱板706旋转,勾箱板706与纸箱底部接触;
[0067] 7)纸箱定位夹持气缸910回收,松开纸箱,平移驱动气缸9〇3回收,驱动平移安装底 板907后退;
[0068] 8)翻转伺服电机908通过翻转机构连杆904、翻转大连杆9〇5驱动纸箱托架909翻转 到与空箱进箱辊道机108平行的位置;
[0069] 9)旋转伺服电机7〇5驱动旋转轴703向下旋转,旋转轴7〇3带动假箱7〇丨、纸箱、勾箱 板706同步旋转,在旋转过程中,假箱701内的物料在自重以及离心力的作用下进入纸箱;
[0070] 10)顶箱托架601升起,勾箱气缸707回收,驱动勾箱板7〇6与纸箱分离,纸箱以及纸 箱内的物料一起下落,掉在顶箱托架601上;
[0071] 11)顶箱托架601下降,纸箱与辊筒603接触,第一辊道机电机及传动6〇4驱动辊筒 603运转,将纸箱运出装箱机。
[0072]本发明的工作流程是:物料通过进料皮带机104进入双环链部件1〇5,双环链部件 105为步进式运动,物料按设定数量排列在双环链上,当双环链完成一个接料周期后,双环 链将物料转运到抓取位;直角坐标机器人103将双环链部件105上整排物料抓取(吸取),然 后将物料转移放置到旋转假箱机构107的假箱701内,根据设定的每箱需要装载的物料层 数,抓取(吸取)相应的次数;空纸箱从空箱辊道机进入装箱机,在辊道的驱动下,纸箱依次 进入布置在辊道机上的纸箱托架9〇9内,每个纸箱都由对应的纸箱定位夹持机构进行定位、 夹持;当纸箱托架9〇9装满后,旋转伺服机构驱动纸箱托架909旋转到与假箱701对正的位 置;当假箱7〇1内装满设定层数的物料后,平移驱动机构前移运动,带动纸箱套住假箱7〇1; 勾箱机构运转,将纸箱固定在假箱7〇1上;纸箱定位夹持机构松开,平移驱动机构后退运动; 旋转机构运动,带动假箱7〇1、纸箱、勾箱机构、假箱7〇1内的物料一起向下旋转,当旋转到设 定角度时,勾箱机构松开,纸箱以及假箱7〇1内的物料一起下落,掉在满箱出箱辊道机106 上;满箱出箱辊道机106运转,将纸箱运出装箱机。
[0073]进一步地,还包括控制器,控制器分别与双环链部件105、直角坐标机器人1〇3、旋 转假箱机构107、纸箱翻箱机构连接,双环链部件1〇5的每个卡位上均设有传感器,多个传感 器均与控制器连接,所有气缸上均设有位置传感器。
[0074]本发明的一个实施例中,本发明的工作原理:
[0075]真空系统102的气源箱安装在机架部件101上。
[0076]如图6所示,所述双环链部件105由四件底座2〇1、高速双环链整列机202组成。四件 底座201按两两对称布置,与主体机架1〇6上两件长底板113固连。高速双环链整列机202安 装在四件底座2〇1上。高速双环链整列机2〇2具体结构详见发明专利,专利号: ZL201420844425.6
[0077]本发明的工作过程是这样的:当立袋物料平躺进入双环链部件1〇5的排列卡上时, 控制器发出卡移位信号,排列卡移动一个卡位,如此依次接第二包、第三包,当一组排列接 满后,控制器发出交接信号,一组排列卡迅速移动至立式袋拾取位;同时另一组双环链部件 105上的排列卡接后面的立式袋,如此往复、交替地进行。
[0078]如图5所示,直角坐标机器人1〇3为十字型X0Y双轴联动直角坐标机器人,所述十字 型X0Y双轴联动直角坐标机器人结构3〇〇安装在主体机架1〇6上的两件顶架安装板109,具体 结构详见发明专利,专利号:201610192319.8。
[OO79]本发明的工作过程是这样的:控制器发出拾袋信号,在第一伺服电机3〇2的驱动 下,十字型XOY双轴联动直角坐标机器人可沿X轴做横向移动,Y轴做纵向移动,从而达到在 同一平面内,在预定位置拾取,在需要位置放下的功能。
[00S0]本发明的工作过程是这样的:当立式袋在双环链部件105的输送下,到达预定位置 时,控制器发出拾袋信号,十字型XOY双轴联动直角坐标机器人300带动气缸吸盘抓手部件 400向下运功,吸盘抓手部件400的吸盘紧密地压在立式袋上,开启真空,对立式袋进行吸 取,达到拾袋的目的。吸取完毕后,控制器发出移动信号,十字型X0Y双轴联动直角坐标机器 人300带动吸盘抓手部件400移动到预定位置放袋。
[0081]综上所述,直角坐标机器人通过整排抓取物料的方式装箱,抓取机构运行稳定性 好、装箱效率高;物料通过在正面抓取(吸取)物料,抓取(吸取)机构简单、可靠;物料在假箱 701内叠层后不需要进行二次转运,物料装箱排列效果稳定;物料通过假箱701旋转的方式 进入纸箱,实现物料的站立姿态装箱。该装箱机实现物料的高速、稳定装箱,有效代替人工 装箱,尤其在立式袋的装箱领域有优势。
[0082]以上的仅为本发明的较佳实施例而己,当然不能以此来限定本发明之权利范围, 因此依本发明申请专利范围所作的等效变化,仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种立式立装装箱机,其特征在于,包括机架部件,和设置于机架部件上的进料输送 机、直角坐标机器人、旋转假箱机构、纸箱翻箱机构,进料输送机的输出端设置于旋转假箱 机构的一侧,直角坐标机器人设置于进料输送机和旋转假箱机构的上方,直角坐标机器人 上设有吸盘抓手部件,直角坐标机器人的输入抓取位与进料输送机的输出端对接,直角坐 标机器人的输出码放位与旋转假箱机构对接,纸箱翻箱机构设置于旋转假箱机构的一侧, 旋转假箱机构上设有假箱,纸箱翻箱机构上的纸箱位翻转后与假箱对接。
2. 根据权利要求1所述的立式立装装箱机,其特征在于,吸盘抓手部件包括抓手横梁和 多个吸盘式抓手,吸盘式抓手沿抓手横梁的长度方向均匀分布,每个吸盘式抓手的上端与 抓手横梁连接。
3.根据权利要求1所述的立式立装装箱机,其特征在于,旋转假箱机构还包括旋转机构 和勾箱机构,假箱的个数为多个,多个假箱并排均设置于旋转机构上,每个假箱一侧均设有 勾箱机构,勾箱机构也设置于旋转机构上,旋转机构带动假箱旋转;纸箱旋转套装于假箱 后,旋转机构带动假箱旋转前,勾箱机构勾住纸箱底部,使得纸箱不会在旋转时脱落,当旋 转机构旋转到指定角度时,勾箱机构动作,使得装载了物料的纸箱在重力作用下与假箱分 离。
4. 根据权利要求3所述的立式立装装箱机,其特征在于,旋转机构包括旋转轴、转轴支 座和旋转电机,多个假箱沿轴向依次设置于旋转轴上,旋转轴上套装有轴承座和转轴支座, 旋转轴通过轴承座和转轴支座固设于机架部件上,旋转轴的一端与旋转电机连接。
5. 根据权利要求4所述的立式立装装箱机,其特征在于,勾箱机构包括勾箱气缸和勾箱 板,勾箱板的一端套装于旋转轴上,勾箱气缸设置于假箱外壁,勾箱气缸的活塞杆与勾箱气 缸连接。
6.根据权利要求1所述的立式立装装箱机,其特征在于,纸箱翻转机构包括空箱翻箱机 构和空箱进箱辊道机, 其中,空箱翻箱机构包括旋转伺服机构、平移驱动机构、纸箱定位夹持机构和纸箱托 架,旋转伺服机构设置于平移驱动机构上,纸箱托架设置于旋转伺服机构上,纸箱定位夹持 机构设置于纸箱托架上,纸箱托架翻转前,纸箱托架的下端穿插于空箱进箱辊道机各辊筒 之间,纸箱托架的纸箱承载面低于空箱进箱辊道机的辊道面。
7.根据权利要求6所述的立式立装装箱机,其特征在于,平移驱动机构包括滚轮组、平 移导杆、平移驱动气缸和平移安装底板,平移导杆平行设置于平移驱动气缸的一侧,滚轮组 沿长度方向分布于平移导杆上,平移安装底板的底部与滚轮组连接,平移驱动气缸的活塞 杆与平移安装底板连接,平移驱动气缸带动平移安装底板沿平移导杆移动,旋转伺服机构 安设于平移安装底板上。
8.根据权利要求6所述的立式立装装箱机,其特征在于,旋转伺服机构包括翻转机构连 杆、翻转大连杆、翻转立柱和翻转伺服电机,翻转立柱横向设置于平移驱动机构上,翻转伺 服电机和翻转机构连杆的一端均固设于平移驱动机构上,翻转大连杆设置于翻转立柱上, 翻转机构连杆的另一端与翻转大连杆的一端连接,翻转伺服电机与翻转立柱的一端连接, 翻转大连杆的另一端与纸箱托架连接;翻转伺服电机通过翻转立柱带动翻转大连杆转动, 使纸箱托架翻转。
9.根据权利要求8所述的立式立装装箱机,其特征在于,纸箱定位夹持机构包括纸箱定 位夹持气缸,纸箱定位夹持气缸安设于纸箱托架的一侧,纸箱托架的另一侧设有导向板,纸 箱定位夹持气缸上连接有定位夹板,导向板上沿长度方向分布有多个托箱杆,托箱杆与空 箱进箱辊道机的辊筒交错分布,纸箱托架翻转前,托箱杆的下端低于空箱进箱辊道机的辊 道面。
10.—种采用权利要求1所述的立式立装装箱机的装箱方法,其特征在于,包括以下步 骤: 1) 通过进料输送机将平躺放置的物料依次输送至直角坐标机器人的输入抓取位; 2) 直角坐标机器人通过吸盘抓手部件将平躺放置的物料抓取,平放至旋转假箱机构的 假箱内,叠层码放; 3) 空箱进箱辊道机将空纸箱输送至指定位置,纸箱翻箱机构带动空纸箱侧向翻转,使 空纸箱口与假箱出口套装对接; 々4)纸箱翻箱机构上的纸箱随假箱同步反向翻转,假箱内的物料在重力作用下滑入纸 $,纸箱反向翻转后物品呈立式放置于纸箱内,装满物品的纸箱在重力的作用下与假箱分 5)旋转假箱机构带动假箱正向旋转复位,纸箱翻箱机构将装满物品的纸箱输出。
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