CN108792027B - 一种罐体自动装箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种罐体自动装箱装置。本发明所述的罐体自动装箱装置，包括：输送机构、限量转移机构、限位机构、搬运机械手以及控制器；所述输送机构包括输送带和设置在该输送带两侧的限位挡板；所述限量转移机构包括第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第一挡块、第二挡块以及限位架；所述限位机构包括支撑板、多个限位柱、升降组件以及同步转动机构；所述搬运机械手包括一多关节机械手以及一抓取手爪；该抓取手爪连接在所述多关节机械手的顶端。本发明的罐体自动装箱装置能够准确地完成定量输送，整个过程自动化完成。

Description

一种罐体自动装箱装置

技术领域

本发明涉及运输与加工方法，特别是涉及一种罐体自动装箱装置。

背景技术

汽车喷漆罐是一种圆柱体形的罐体，在喷漆罐的包装和装箱工艺中，就需要每次抓取固定数量的罐体到纸箱中。现有的抓取结构连接在传送带旁，在传送带上设置传感器用于感应罐体的数量，当读取到指定数量的罐体时，控制器就会控制传送带停止运动，然后抓取结构搬运罐体。现有的喷漆罐装箱装置虽然实现了自动化生产，但是这种装置在输送时，需要反复对运动中的传送带开开停停；而且输送的过程中，只是通过传感器的感应测数，数量统计往往不准确，到底传送过程中装箱罐体数量的不准确。反复启停传送带，对传送带的电机影响较大，而且现有的装置罐体装箱数量不够准确，使得装箱合格率不高。还有的罐体输送方式是通过先限量计数在整体推杆推送到纸箱内，这种方式往往会影响定位精度。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种罐体自动装箱装置，其具有自动限量完成罐体装箱的优点。

一种罐体自动装箱装置，包括输送机构、限量转移机构、限位机构、搬运机械手以及控制器；

所述输送机构包括输送带和设置在该输送带两侧的限位挡板；

所述限量转移机构包括第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第一挡块、第二挡块以及限位架，所述第一气缸设置在所述输送带的上游的侧边，所述第一挡块连接在所述第一气缸的活塞杆上，并作为起始端阻挡罐体前进；所述第二气缸设置在所述输送带的下游的侧边，所述第二挡块连接在所述第二气缸的活塞杆上，并作为终点端阻挡罐体的前进；所述第三气缸连接在所述输送带的输送下游并靠近所述其二气缸，所述第四气缸固定在所述第三气缸上，所述限位架形成有一容纳罐体的限位槽并固定在所述第四气缸上；所述第三气缸推动所述第四气缸横向运动进而推动所述限位槽横向运动；

所述限位机构包括支撑板、多个限位柱、升降组件以及同步转动机构，所述支撑板固定在所述输送带旁并位于所述限位架的行程范围内，多个所述限位柱贯穿所述支撑板，所述升降组件与所述限位柱连接并驱动所述限位柱升降，所述同步转动机构与所述限位柱连接并推动多个所述限位柱同步转动；多个所述限位柱呈多列地平行排布，任意相邻四个所述限位柱围城一方形的罐体限定空间；

所述搬运机械手包括一多关节机械手以及一抓取手爪；该抓取手爪连接在所述多关节机械手的顶端；

所述输送带、所述第一气缸、所述第二气缸、所述第三气缸、所述第四气缸、所述升降组件、所述同步转动机构、所述多关节机械手以及所述抓取手爪均与所述控制器电连接，并且控制器控制它们的运动。

进一步地，还包括一缓冲机构，该缓冲机构设置在所述搬运机械手旁的行程范围内；

所述缓冲机构包括支架、限位升降机构以及限位孔板，所述限位升降机构连接在所述支架上并驱动所述限位孔板的升降。罐体被整列码放在缓冲机构上，然后码放完成一层后再进行整体降落进纸箱，这样就更利于装箱的整齐。在缓冲降落的过程中，罐体始终处于竖直状态，限位孔板在限位升降机构的作用下对罐体有较好的限位输送作用。

进一步地，所述限位升降机构包括多个升降气缸以及升降固定架，所述升降气缸竖向固定在所述支架上，所述升降固定架连接在所述升降气缸上，所述限位孔板固定在所述升降固定架上，并由所述升降气缸推动所述升降固定架升降，进而带动所述限位孔板升降；所述升降气缸与所述控制器电连接。

进一步地，所述抓取手爪包括一手爪支撑件、开合夹取组件以及多个真空吸盘，所述手爪支撑件连接在所述多关节机械手上，在所述手爪支撑件上开有多个容纳罐体的通孔，所述开合夹取组件包括一驱动件以及至少一组对夹的夹板，所述驱动件驱动两个所述夹板的开合，两个所述对夹的夹板的开合将所述通孔上的罐体进行夹放，所述真空吸盘固定在所述手爪支撑件上并吸紧通孔上的罐体；所述真空吸盘与一真空系统连接；所述开合夹取组件以及所述真空吸盘与所述控制器电连接。抓取手爪不仅整列抓取罐体，而且在抓取罐体的时候通过夹紧和吸附两种方式配合抓取，使得在抓取罐体的时候更牢靠。

进一步地，包括两个所述输送机构和两个所述限量转移机构，两个所述限量转移机构对称设置，且每一所述限量转移机构与一所述输送机构连接。

进一步地，所述限位机构包括至少三行所述限位柱，且每行所述限位柱均为七根；在三行所述限位柱中，中间一行固定在所述支撑板上。

进一步地，所述限位架的限位槽可以容纳六个罐体。六个罐体一列，这样的结构设置是为了配合纸箱的尺寸。

进一步地，在所述手爪支撑件上开设有六个所述通孔。

进一步地，所述缓冲机构还包括一预定位板，该预定位板设置在所述支架的顶部，并用于对搬运机械手抓取的罐体进行预定位。

进一步地，所述缓冲机构还包括多个导向柱，该导向柱固定在所述支架上，所述升降固定架贯穿所述导向柱，并在导向柱的限定的竖直方向运动。

本发明相较于现有技术的有益效果：

相对于现有技术，本发明的罐体自动装箱装置能够准确地完成定量输送，整个过程自动化完成。本发明的装置较现有技术，先对罐体的数量进行精准的限定判断，保证了每次输送罐体的时候数量是确定的；而且在堆放罐体的时候，罐体数量是确定的，从而保证了罐体进行纸箱的数量也是准确的。在装箱之前还对罐体进行了转动，这个转动的过程中，保证了喷管的位置位于限位柱处，这个位置摆放便于罐体在装箱的时候喷管不会被纸箱或其他罐体顶到而脱离，从而喷管始终贴在罐体上。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明的罐体自动装箱装置的立体结构示意图；

图2为本发明的罐体自动装箱装置的俯视图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“坚直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和图2，本发明的一种罐体自动装箱装置，包括输送机构10、限量转移机构20、限位机构30、搬运机械手40、缓冲机构50以及控制器。

所述输送机构10包括输送带11和设置在该输送带11两侧的限位挡板12。

所述限量转移机构20包括第一气缸21、第二气缸22、第三气缸23、第四气缸24、第一挡块25、第二挡块26以及限位架27，所述第一气缸21设置在所述输送带11的上游的侧边，所述第一挡块25连接在所述第一气缸21的活塞杆上，并作为起始端阻挡罐体前进；所述第二气缸22设置在所述输送带11的下游的侧边，所述第二挡块26连接在所述第二气缸22的活塞杆上，并作为终点端阻挡罐体的前进。所述第三气缸23连接在所述输送带11的输送下游并靠近所述其二气缸，所述第四气缸24固定在所述第三气缸23上，所述限位架27形成有一容纳罐体的限位槽并固定在所述第四气缸24上；所述第三气缸23推动所述第四气缸24横向运动进而推动所述限位槽横向运动。输送状态下，第一挡块25收回以放罐体通过，第二挡块26伸出以阻挡罐体，罐体在输送带11的带动下前进，逐一经过第一挡块25处，然后最前一个输送的罐体会抵接到第二挡块26，第二挡块26较限位架27的限位槽稍凸出。当计数器或者编码器读取到六个罐体输送到限位架27的限位槽内时，第一气缸21推动第一挡块25伸出，将后续的罐体阻挡。然后第二挡块26收回，此时第二挡块26的抵接面到限位槽的运行方向的末端还有一段距离，六个罐体继续在输送带11的输送下稍微前进一段距离。之后，第三气缸23推动第四气缸24向限位机构30处推动，将整列的六个罐体推到限位机构30上。第二挡块26较限位槽凸出，这样是为了最后的第六个罐体，也就是靠近第一挡块25的罐体在输送的时候，六个罐体都处于限位槽的行程空间内，并且不会被限位挡板12挡住，为了能更好的输送罐体。

所述限位机构30包括支撑板31、多个限位柱32、升降组件(图未示)以及同步转动机构(图未示)，所述支撑板31固定在所述输送带11旁并位于所述限位架27的行程范围内，多个所述限位柱32贯穿所述支撑板31，所述升降组件与所述限位柱32连接并驱动所述限位柱32升降，所述同步转动机构与所述限位柱32连接并推动多个所述限位柱32同步转动。多个所述限位柱32呈多列地平行排布，任意相邻四个所述限位柱32围城一方形的罐体限定空间。在圆柱形的罐体上贴有喷管，喷管为一普通的熟料细管。由于喷管是通过贴纸粘贴在罐体的外壁上，如果有硬的物体顶到喷管的一端，或者挤压到喷管，就有可能造成喷管从罐体上脱落。而在本发明中，罐体输送到限位机构30上之火，先在支撑板31上放置，然后限位柱32在升降组件的驱动下上升，四个限位柱32限定一个罐体的位置，然后这四个限位柱32形成的罐体限定空间将罐体围住，较好地，四个限位柱32均抵住罐体的侧壁。之后同步转动机构带动限位柱32转动，限位柱32转动带动罐体转动，当罐体上的喷管转动到抵接在任一限位柱32上时，这个阻力大于驱动罐体转动的动力，所以罐体会停止转动。通常，抵接柱带动罐体转动的角度不大于180°，而且畅通罐体转动的角度小于90°。这样，在完成转动的罐体的搬运和码放在纸箱内时，喷管就不会顶到纸箱或者其他罐体。

所述搬运机械手40包括一多关节机械手41以及一抓取手爪42；该抓取手爪42连接在所述多关节机械手41的顶端。

所述抓取手爪42包括一手爪支撑件(图未示)、开合夹取组件(图未示)以及多个真空吸盘(图未示)，所述手爪支撑件连接在所述多关节机械手41上，在所述手爪支撑件上开有多个容纳罐体的通孔，所述开合夹取组件包括一驱动件(图未示)以及至少一组对夹的夹板(图未示)，所述驱动件驱动两个所述夹板的开合，两个所述对夹的夹板的开合将所述通孔上的罐体进行夹放，所述真空吸盘固定在所述手爪支撑件上并吸紧通孔上的罐体。所述真空吸盘与一真空系统连接；所述开合夹取组件以及所述真空吸盘与所述控制器电连接。

该缓冲机构50设置在所述搬运机械手40旁的行程范围内；所述缓冲机构50包括支架51、限位升降机构以及限位孔板52，所述限位升降机构连接在所述支架51上并驱动所述限位孔板52的升降。所述缓冲机构50还包括一预定位板55，该预定位板55设置在所述支架51的顶部，并用于对搬运机械手40抓取的罐体进行预定位。所述缓冲机构50还包括多个导向柱56，该导向柱56固定在所述支架51上，所述升降固定架54贯穿所述导向柱56，并在导向柱56的限定的竖直方向运动。在所述预定位板55上开设有二十四个通孔，这些通孔对罐体的位置进行限定。还设置有开合机构，该开合机构包括两个导轨和两块相对开合的板，导轨固定在限位孔板52上或限位升降机构上。这两块板分别连接在其一导轨上，控制器控制导轨的运动，从而实现两块板的相对开与合。当两列罐体放置在预定位板55上，并且贯穿限位孔板52的通孔，被开合机构的板支撑，然后等待下两列的罐体被放置在开合机构的板上。当二十四个罐体放置完成，开合机构打开使得罐体能够从缓冲机构50上下落到纸箱内。

所述限位升降机构包括多个升降气缸53以及升降固定架54，所述升降气缸53竖向固定在所述支架51上，所述升降固定架54连接在所述升降气缸53上，所述限位孔板52固定在所述升降固定架54上，并由所述升降气缸53推动所述升降固定架54升降，进而带动所述限位孔板52升降；所述升降气缸53与所述控制器电连接。

所述输送带11、所述第一气缸21、所述第二气缸22、所述第三气缸23、所述第四气缸24、所述升降组件、所述同步转动机构、所述多关节机械手41以及所述抓取手爪42均与所述控制器电连接，并且控制器控制它们的运动。

优选地，包括两个所述输送机构10和两个所述限量转移机构20，两个所述限量转移机构对称设置，且每一所述限量转移机构与一所述输送机构10连接。

优选地，所述限位机构30包括至少三行所述限位柱32，且每行所述限位柱32均为七根；在三行所述限位柱32中，中间一行固定在所述支撑板31上。在本实施例中，所述限位机构30包括三行限位柱32，每行七根限位柱32。中间一行不随升降组件而升降，但是可以随着同步转动机构的转动。中间一行限位柱32起到定位和阻挡罐体的作用，而两边的限位柱32在罐体输送进支撑板31上时是降落到支撑板31下的，当罐体放置到支撑板31并抵接在中间一行的限位柱32上，两边的限位柱32才升起来并与中间一行限位柱32一起将罐体限位。

所述限位架27的限位槽可以容纳六个罐体；在所述手爪支撑件上开设有六个所述通孔。

本发明的工作原理：

罐体在输送带11上逐一输送，并在限位挡板12的限定下前进。当第一个罐体到达第一挡块处，计数器开始技术并且传导给控制器，当六个罐体通过第一挡块处，控制器控制第一气缸21推动第一挡块阻挡后续的罐体继续前进。第二气缸22将第二挡块收回，罐体继续前进一小段距离。然后第三气缸23推动第四气缸24往支撑板31内运送整列的罐体，到位后，第四气缸24推动限位架27上升，并离开罐体，然后第三气缸23收回并将第四气缸24连同限位架27收回。靠近支撑板31中部的限位柱32将罐体限位并阻挡，然后升降组件将靠近支撑板31边缘的一列限位柱32推升，这列限位柱32和之前阻挡罐体的限位柱32一起将罐体进行限位。之后，同步转动机构驱动所有的限位柱32同步转动一角度，使得喷管抵接在限位柱32上，停止转动。在本发明中，两个输送机构10和两个限量转移机构20同时工作，只是两个机构的运行方向对称，这样就增加了本装置的处理能力。多关节机械手41驱动抓取手爪42，抓取手爪42将两列一共十二个罐体抓取并吸住，然后转移输送到缓冲机构50上。在缓冲机构50上码放完二十四个罐体时，升降气缸53驱动升降固定架54下降，连同开合机构一起下降，直到升降固定架54靠近或抵接到下方的纸箱而停止下降。然后开合机构的两块板相对打开，罐体自由落体进行纸箱内，完成装箱。然后各个部件回到起始位置，重复上述动作完成下一层的二十四个罐体的装箱，如此循环往复。

本发明的罐体自动装箱装置自动化程度高，而且数量控制准确，堆放的效果好，装箱的良品率高。一方面提高了装箱这个工艺的效率，另一方面也保证了在装箱过程中的完整性和准确率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种罐体自动装箱装置，其特征在于：包括输送机构、限量转移机构、限位机构、搬运机械手以及控制器；

所述输送机构包括输送带和设置在该输送带两侧的限位挡板；

所述限量转移机构包括第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、第一挡块、第二挡块以及限位架，所述第一气缸设置在所述输送带的上游的侧边，所述第一挡块连接在所述第一气缸的活塞杆上，并作为起始端阻挡罐体前进；所述第二气缸设置在所述输送带的下游的侧边，所述第二挡块连接在所述第二气缸的活塞杆上，并作为终点端阻挡罐体的前进；所述第三气缸连接在所述输送带的输送下游并靠近所述其二气缸，所述第四气缸固定在所述第三气缸上，所述限位架形成有一容纳罐体的限位槽并固定在所述第四气缸上；所述第三气缸推动所述第四气缸横向运动进而推动所述限位槽横向运动；

所述限位机构包括支撑板、多个限位柱、升降组件以及同步转动机构，所述支撑板固定在所述输送带旁并位于所述限位架的行程范围内，多个所述限位柱贯穿所述支撑板，所述升降组件与所述限位柱连接并驱动所述限位柱升降，所述同步转动机构与所述限位柱连接并推动多个所述限位柱同步转动；多个所述限位柱呈多列地平行排布，任意相邻四个所述限位柱围城一方形的罐体限定空间；

所述搬运机械手包括一多关节机械手以及一抓取手爪；该抓取手爪连接在所述多关节机械手的顶端；

所述输送带、所述第一气缸、所述第二气缸、所述第三气缸、所述第四气缸、所述升降组件、所述同步转动机构、所述多关节机械手以及所述抓取手爪均与所述控制器电连接，并且控制器控制它们的运动。

2.根据权利要求1所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：还包括一缓冲机构，该缓冲机构设置在所述搬运机械手旁的行程范围内；

所述缓冲机构包括支架、限位升降机构以及限位孔板，所述限位升降机构连接在所述支架上并驱动所述限位孔板的升降。

3.根据权利要求2所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：所述限位升降机构包括多个升降气缸以及升降固定架，所述升降气缸竖向固定在所述支架上，所述升降固定架连接在所述升降气缸上，所述限位孔板固定在所述升降固定架上，并由所述升降气缸推动所述升降固定架升降，进而带动所述限位孔板升降；所述升降气缸与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：所述抓取手爪包括一手爪支撑件、开合夹取组件以及多个真空吸盘，所述手爪支撑件连接在所述多关节机械手上，在所述手爪支撑件上开有多个容纳罐体的通孔，所述开合夹取组件包括一驱动件以及至少一组对夹的夹板，所述驱动件驱动两个所述夹板的开合，两个所述对夹的夹板的开合将所述通孔上的罐体进行夹放，所述真空吸盘固定在所述手爪支撑件上并吸紧通孔上的罐体；所述真空吸盘与一真空系统连接；所述开合夹取组件以及所述真空吸盘与所述控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：包括两个所述输送机构和两个所述限量转移机构，两个所述限量转移机构对称设置，且每一所述限量转移机构与一所述输送机构连接。

6.根据权利要求5所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：所述限位机构包括至少三行所述限位柱，且每行所述限位柱均为七根；在三行所述限位柱中，中间一行固定在所述支撑板上。

7.根据权利要求6所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：所述限位架的限位槽可以容纳六个罐体。

8.根据权利要求6所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：在所述手爪支撑件上开设有六个所述通孔。

9.根据权利要求4所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：所述缓冲机构还包括一预定位板，该预定位板设置在所述支架的顶部，并用于对搬运机械手抓取的罐体进行预定位。

10.根据权利要求9所述的一种罐体自动装箱装置，其特征在于：所述缓冲机构还包括多个导向柱，该导向柱固定在所述支架上，所述升降固定架贯穿所述导向柱，并在导向柱的限定的竖直方向运动。

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