CN108528879B - 一种自动打包线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动打包线，包括三条平行分布的主流水线、设置在三条主流水线的首末两端的产品输入线和产品输出线、设置在非整跺产品输送的相邻主流水线之间的补跺装置；沿主流水线的输送方向上依次设置的整平机、扫码贴码机、打包装置、缠膜机；位于三条主流水线下且靠近打包装置设置的角料输送装置；靠近产品输入线、角料输送装置处且用于上料的AGV小车；控制系统。本发明采用多条主流水线作业，能够对料跺的整平、贴码、打包、缠膜、入仓进行系统化加工，实现自动化处理，节省人工成本，实现机械化打包，大大提高了工作效率，有利于料跺的加工和管理。

Description

一种自动打包线
技术领域
本发明涉及打包设备技术领域，具体的说是一种自动打包线。
背景技术
纸箱堆积形成料跺后，为保证料跺上纸箱的稳定需要在料跺的四个竖向边角、横向边角处张贴护角料和长条，然后在料跺和纸箱上分别张贴标签，最后在包裹一层薄膜后，送入仓库储存后等待运走。
目前，料跺的整平、贴码、打包、缠膜均分开处理，完成一道工序后转运至下一道工序进行，难以实现料跺的系统化作业，特别是在护角料打包时，护角料的运输和安装为人工操作，且护角料的规格种类多，劳动强度高、操作繁琐，同时人工操作的方式容易产生操作失误，工作效率低，不利于料跺的加工和管理。
发明内容
为了避免和解决上述技术问题，本发明提出了一种自动打包线。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种自动打包线，包括：
三条平行分布的主流水线，其中相邻的两条用于非整跺产品的输送，另一条用于整跺产品的输送。
设置在三条主流水线的首末两端的产品输入线和产品输出线，所述产品输入线和产品输出线均可改变运输方向将料跺运输到任一条主流水线上。
设置在非整跺产品输送的相邻主流水线之间的补跺装置，所述补跺装置将料跺中非整层料跺补足或拆成整跺。
沿主流水线的输送方向上依次设置的整平机、扫码贴码机、打包装置、缠膜机，所述打包装置用于料跺的护角料打包。
位于三条主流水线下且靠近打包装置设置的角料输送装置。
靠近产品输入线、角料输送装置处且用于上料的AGV小车。
作为本发明的进一步改进，所述补跺装置包括第一机器人、安装第一机器人的第七轴；还包括绕第一机器人分布的拆跺备用托盘、补跺空箱。
所述第一机器人为工业六自由度机器人，所述第一机器人的末端连接有叉形抓手。所述料跺包括托盘和料箱。
作为本发明的进一步改进，所述打包装置包括竖向打包装置、横向打包装置，所述角料输送装置位于竖向打包装置和横向打包装置之间。
作为本发明的进一步改进，所述竖向打包装置包括第一旋转滚筒线、对称设置在第一旋转滚筒线上的两条长滑轨、安装在两条长滑轨上呈矩形分布的四个移动板，任一个每个移动板上均设有夹紧装置。所述第一旋转滚筒线连接有基座。
作为本发明的进一步改进，所述夹紧装置包括与移动板相连的丝杠、连接丝杠的第一伺服电机、固定在移动板上的定位气缸和滑轨、安装在滑轨上且与定位气缸上活塞杆相连的压紧气缸。所述压紧气缸的活塞杆上连接有夹紧护角料的夹块。
作为本发明的进一步改进，所述横向打包装置包括第二旋转滚筒线、两条垂直安装在第二旋转滚筒线上且关于放置的料跺呈对角线分布的直线滑轨、压紧料跺横向上边角的侧边压紧气缸和相邻边压紧气缸、连接侧边压紧气缸和直线滑轨的第一短直线滑轨、连接相邻边压紧气缸和直线滑轨的第二短直线滑轨。
作为本发明的进一步改进，所述压紧气缸、侧边压紧气缸、相邻边压紧气缸的活塞杆上均连接有压紧护角料的直角形压块。
作为本发明的进一步改进，所述角料输送装置包括沿主流水线的输送方向设置的若干个成排分布的辊道、抓取辊道上护角料的桁架机器人、靠近桁架机器人设置的小输送线、入口靠近小输送线且位于三条主流水线下的供料输送线、安装在供料输送线上用于抓取护角料的第二机器人，所述供料输送线靠近小输送线处设有取料机构。所述第二机器人的末端连接有取件吸盘，所述供料输送线为同步带流水线。
作为本发明的进一步改进，所述桁架机器人的末端连接有抓取护角料的长条状吸盘。
作为本发明的进一步改进，所述取料机构包括立板、连接在立板且指向小输送线的伸缩气缸、安装在伸缩气缸上的吸盘、安装在立板上的检测护角料长度的传感器。所述传感器为长度传感器
作为本发明的进一步改进，所述整平机、扫码贴码机、缠膜机处均设有位于主流线下的第三旋转滚筒线。
作为本发明的进一步改进，用于非整跺产品的主流水线的输出端设有升降货梯，所述升降货梯上设有承接料跺的抽插装置，所述抽插装置包括承接板、与承接板相连的丝杠、与丝杠相连的第二伺服电机。
作为本发明的进一步改进，所述控制系统包括低压电器、大型PLC、伺服系统、气动系统，所述伺服系统与打包装置相连并控制伺服电机的精确位置，所述气动系统与打包装置和角料输送装置相连，补跺装置中的机器人、角料输送装置中的机器人以及AGV小车与所述大型PLC通过以太网的方式通讯，控制机器人的各种抓取料动作，当机器人抓料到位后，大型PLC控制伺服系统精确定位，当角料到位后，PLC启动打包装置，完成单次打包动作。
本发明的有益效果是：
本发明结构设计合理，采用多条主流水线作业，能够对料跺的整平、贴码、打包、缠膜、入仓进行系统化加工，实现自动化处理，减少人工参与过程，节省人工成本，降低劳动强度，运输并识别不同规格的护角料，实现机械化打包，大大提高了工作效率，有利于料跺的加工和管理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中整平机、扫码贴码机安装在主流水线上的部分结构示意图；
图3为本发明中补跺装置的部分结构示意图；
图4为本发明中竖向打包装置的结构示意图；
图5为图4的I处局部放大图；
图6为本发明中横向打包装置的结构示意图；
图7为本发明中横向打包装置的部分结构示意图；
图8为本发明中角料输送装置的结构示意图；
图9为图8的II处局部放大图；
图10为本发明中升降货梯的结构示意图；
图11为本发明中料跺的结构示意图；
图12为本发明中护角料的结构示意图；
图13为本发明中控制系统的组成框图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图13所示，一种自动打包线，包括：
三条平行分布的主流水线1，其中相邻的两条用于非整跺产品的输送，另一条用于整跺产品的输送。
设置在三条主流水线1的首末两端的产品输入线2和产品输出线3，所述产品输入线2和产品输出线3均可改变运输方向将料跺14运输到任一条主流水线1上。所述产品输入线2和产品输出线3分别均由两部分滚筒输送线成排组成，且两部分滚筒输送线分别置于相邻的两条主流水1之间，所述滚筒输送线与主流水线1的输送方向为垂直分布，所述产品输出线3能够将成品料跺14在主流水线1进行回流运出。
设置在非整跺产品输送的相邻主流水线1之间的补跺装置4，所述补跺装置4将料跺14中非整层料跺14补足或拆成整跺。
沿主流水线1的输送方向上依次设置的整平机5、扫码贴码机6、打包装置7、缠膜机8，所述打包装置7用于料跺14的护角料打包。
位于三条主流水线1下且靠近打包装置7设置的角料输送装置9。
靠近产品输入线2、角料输送装置9处且用于上料的AGV小车10。
所述补跺装置4包括第一机器人41、安装第一机器人41的第七轴42；还包括绕第一机器人41分布的拆跺备用托盘43、补跺空箱44。所述第一机器人41为工业六自由度机器人，所述第一机器人41的末端连接有叉形抓手45。所述料跺14包括托盘141和料箱142。AGV小车10运输的料跺14在产品输入线2后，有的料跺14最上端会不足一层，如缺少或多余单个料箱，则第一机器人41将料跺14放置在拆跺备用托盘43上，从补跺空箱44中取空箱或是从料跺14中取出多余料箱，将料跺14上的料箱补足一层。
所述打包装置7包括竖向打包装置71、横向打包装置72，所述角料输送装置9位于竖向打包装置71和横向打包装置72之间。
所述竖向打包装置71包括第一旋转滚筒线711、对称设置在第一旋转滚筒线711上的两条长滑轨712、安装在两条长滑轨712上呈矩形分布的四个移动板713，任一个每个移动板713上均设有夹紧装置714。所述第一旋转滚筒线711连接有基座715。使用时，护角料抓取到料跺14上竖边处，通过移动板713上的夹紧装置714，将此时位置处的竖向护角料压紧，第一旋转滚筒线711每次旋转90°，将料跺14上其余竖边的护角料夹紧。
所述夹紧装置714包括与移动板713相连的丝杠7141、连接丝杠7141的第一伺服电机7142、固定在移动板7142上的定位气缸7143和滑轨7144、安装在滑轨7144上且与定位气缸7143上活塞杆相连的压紧气缸7145。使用时，感应到护角料，第一伺服电机7142驱动丝杠7141转动，改变两个移动板7142的距离以适应不用规格的料跺14，定位气缸7143则推动压紧气缸7145沿滑轨7144运动到护角料处，压紧气缸7145将护角料压紧在料跺14边角处。
所述横向打包装置72包括第二旋转滚筒线721、两条垂直安装在第二旋转滚筒线721上且关于放置的料跺14呈对角线分布的直线滑轨722、压紧料跺14横向上边角的侧边压紧气缸723和相邻边压紧气缸724、连接侧边压紧气缸723和直线滑轨722的第一短直线滑轨725、连接相邻边压紧气缸724和直线滑轨722的第二短直线滑轨726，所述第二旋转滚筒线721连接有安装架727。所述直线滑轨722垂直与第二旋转滚筒线721设置。使用时，两个横向护角料抓取到料跺14上边缘处，第一短直线滑轨725和第二短直线滑轨726沿直线滑轨722运动到料跺14顶部，并驱动侧边压紧气缸723和相邻边压紧气缸724上活塞杆运动，将料跺14上呈互为直角分布的两个护角料压紧，第二旋转滚筒线721旋转180°后，再将与压紧后的侧边呈对角线分布的另外两个侧边的护角料压紧。
所述压紧气缸7145、侧边压紧气缸723、相邻边压紧气缸724的活塞杆上均连接有压紧护角料的直角形压块73。
所述角料输送装置9包括沿主流水线1的输送方向设置的若干个成排分布的辊道91、抓取辊道91上护角料的桁架机器人92、靠近桁架机器人92设置的小输送线93、入口靠近小输送线93且位于三条主流水线1下的供料输送线94、安装在供料输送线94上用于抓取护角料的第二机器人96，所述第二机器人96的末端连接有取件吸盘97，所述供料输送线94为同步带流水线，所述供料输送线94靠近小输送线93处设有取料机构95。使用时，AGV小车将护角料跺14搬运到辊道91上，桁架机器人92接受指令后将护角料抓取到小输送线93上，护角料随小输送线93运动到取料机构95处，经取料机构95到达供料输送线94上，第二机器人96通过取件吸盘97抓取护角料给每个位置处的打包装置7，分别对三条主流水线1上的打包装置7提供护角料。
所述桁架机器人92的末端连接有抓取护角料的长条状吸盘98。使用时，通过长条状吸盘98对护角料抓取，能够避免损坏护角料，同时抓取时的接触面大、稳定性更高。
所述取料机构95包括立板951、连接在立板951且指向小输送线93的伸缩气缸952、安装在伸缩气缸952上的吸盘953、安装在立板951上的检测护角料长度的传感器954。所述传感器954为长度传感器。本发明中，由于料跺14的长度和宽度不同，因此护角料有多种不同规格，包括1230mm、1200mm、1100mm、1000mm、800mm、750mm、500mm和250mm，其中500mm和250mm共用一个码垛，传感器954能够检测到经过的护角料的长度，并通过控制系统计算运输到相应的加工工作位。
所述整平机5、扫码贴码机6、缠膜机8处均设有位于主流线1下的第三旋转滚筒线11。本发明中，由于料跺14为四棱柱结构，通过第三旋转滚筒线11将料跺14每次旋转90度，方便对料跺14的四个侧面进行整平、贴码扫码和周向缠膜。
用于非整跺产品的主流水线1的输出端设有升降货梯12，所述升降货梯12上设有承接料跺14的抽插装置13，所述抽插装置13包括承接板131、与承接板131相连的丝杠132、与丝杠132相连的第二伺服电机133。使用时，通过承接板131进入到料跺14底部托盘下，进而将料跺14整体主流水线1上带出。
所述控制系统包括低压电器、大型PLC、伺服系统、气动系统，所述伺服系统与打包装置7相连并控制伺服电机的精确位置，所述气动系统与打包装置7和角料输送装置9相连，补跺装置4中的机器人、角料输送装置9中的机器人以及AGV小车10与所述大型PLC通过以太网的方式通讯，控制机器人的各种抓取料动作，当机器人抓料到位后，大型PLC控制伺服系统精确定位，当角料到位后，PLC启动打包装置，完成单次打包动作。
本发明使用时：总控制中心调度AGV小车10运送各规格托盘料垛(包括整跺产品的料跺14和非整跺产品的料跺14)，AGV小车10将料跺14运送到产品输入线2处，滚筒输送线及时调整运输方向，向不同位置的主流水线1运输料跺14，一部分料跺14进入主流水线1，另一部分料跺14停留在主流水线1上待料。两侧的待料的料跺14可根据指示进入主流水线1，进而实现多线操作。
料跺14进入两条输送非整跺产品的主流水线1处时，第一机器人41补给空箱和托盘，空箱和托盘则由AGV小车10运输至主流水线1上机械手能够抓取放置的相应区域。整垛产品与拆垛完成的每垛产品，进入主流水线1上的整平工序处通过整平机5进行整平。
在整平工序处，第三旋转滚筒线11每次旋转90°，整平机5对料跺14的前后面、左右面分布进行整平，再进入扫码贴标工序。
在扫码贴标工序工序处，第三旋转滚筒线11带动料跺14旋转旋转180°，通过扫码贴码机6中扫码枪的左右上下移动，对料跺14的左右面、前后面进行扫码贴标签。
AGV小车10将护角料垛运输到辊道91上待料区，同时空AGV小车10返回，单个护角料由桁架机器人92抓取进入小输送线93，取料机构95中伸缩气缸952通过吸盘953吸住护角料后回缩，吸盘953停止作用后护角料落入供料输送线94上，护角料经供料输送线94上的识别装置分别将不同规格的护角料运送至不同位置，由第二机器人96上取件吸盘97吸取后放置到打包工序处。
在打包工序处时，同步带流水线感应识别护角料规格，通过竖向打包装置71、横向打包装置72将料跺14的竖向和横向的边角处的护角料压紧。
在缠膜工序处，通过第三旋转滚筒线11的旋转，缠膜机8在料垛的周向上缠绕薄膜。
最后，加工后的成品料跺14在产品输出线3处回流，并通过升降货梯12运输到仓库中。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种自动打包线，其特征在于：包括：
三条平行分布的主流水线(1)，其中相邻的两条用于非整跺产品的输送，另一条用于整跺产品的输送；
设置在三条主流水线(1)的首末两端的产品输入线(2)和产品输出线(3)；
设置在非整跺产品输送的相邻主流水线(1)之间的补跺装置(4)；
沿主流水线(1)的输送方向依次设置的整平机(5)、扫码贴码机(6)、打包装置(7)、缠膜机(8)；
位于三条主流水线(1)下且靠近打包装置(7)设置的角料输送装置(9)；
靠近产品输入线(2)、角料输送装置(9)处且用于上料的AGV小车(10)；
与补跺装置(4)、整平机(5)、扫码贴码机(6)、打包装置(7)、缠膜机(8)、角料输送装置(9)、AGV小车(10)相连的控制系统；所述打包装置(7)包括竖向打包装置(71)、横向打包装置(72)，所述角料输送装置(9)位于竖向打包装置(71)和横向打包装置(72)之间，所述横向打包装置(72)包括第二旋转滚筒线(721)、两条垂直安装在第二旋转滚筒线(721)上且关于放置的料跺(14)呈对角线分布的直线滑轨(722)、压紧料跺(14)横向上边角的侧边压紧气缸(723)和相邻边压紧气缸(724)、连接侧边压紧气缸(723)和直线滑轨(722)的第一短直线滑轨(725)、连接相邻边压紧气缸(724)和直线滑轨(722)的第二短直线滑轨(726)。
2.根据权利要求1所述的一种自动打包线，其特征在于：所述补跺装置(4)包括第一机器人(41)、安装第一机器人(41)的第七轴(42)；还包括绕第一机器人(41)分布的拆跺备用托盘(43)、补跺空箱(44)。
3.根据权利要求1所述的一种自动打包线，其特征在于：所述竖向打包装置(71)包括第一旋转滚筒线(711)、对称设置在第一旋转滚筒线(711)上的两条长滑轨(712)、安装在两条长滑轨(712)上呈矩形分布的四个移动板(713)，任一个每个移动板(713)上均设有夹紧装置(714)。
4.根据权利要求3所述的一种自动打包线，其特征在于：所述夹紧装置(714)包括与移动板(713)相连的丝杠(7141)、连接丝杠(7141)的第一伺服电机(7142)、固定在移动板(713)上的定位气缸(7143)和滑轨(7144)、安装在滑轨(7144)上且与定位气缸(7143)相连的压紧气缸(7145)。
5.根据权利要求1所述的一种自动打包线，其特征在于：所述角料输送装置(9)包括沿主流水线(1)的输送方向设置的若干个成排分布的辊道(91)、抓取护角料的桁架机器人(92)、靠近桁架机器人(92)设置的小输送线(93)、靠近小输送线(93)且位于三条主流水线(1)下的供料输送线(94)、安装在供料输送线(94)的第二机器人(96)，所述供料输送线(94)靠近小输送线(93)处设有取料机构(95)。
6.根据权利要求5所述的一种自动打包线，其特征在于：所述取料机构(95)包括立板(951)、连接在立板(951)且指向小输送线(93)的伸缩气缸(952)、安装在伸缩气缸(952)上的吸盘(953)、安装在立板(951)上的检测护角料长度的传感器(954)。
7.根据权利要求1所述的一种自动打包线，其特征在于：所述整平机(5)、扫码贴码机(6)、缠膜机(8)处均设有位于主流线(1)下的第三旋转滚筒线(11)。
8.根据权利要求1所述的一种自动打包线，其特征在于：所述控制系统包括低压电器、大型PLC、伺服系统、气动系统，所述伺服系统与打包装置(7)相连，所述气动系统与打包装置(7)和角料输送装置(9)相连，补跺装置(4)中的机器人、角料输送装置(9)中的机器人以及AGV小车(10)与所述大型PLC通过以太网的方式通讯。
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