CN108996233B - 软托盘智能码垛系统 - Google Patents

Abstract

一种软托盘智能码垛系统，包括软托盘供料机械手、软托盘库、多轴机器人、链板输送机和辊筒输送机，在链板输送机一端的两旁分别设有软托盘库和多轴机器人，在该软托盘库上设有软托盘供料机械手，在多轴机器人的旁边设有辊筒输送机。本发明的优点是：该系统为软托盘纵横双轴输送装置结构，简单且安装方便，由多个独立的装置组合而成有利于机器本身的运输，在现场摆放更加灵活有利于现场安装，同时减少叉车使用量不会造成现场混乱现象，占用空间小，降低了生产成本。

Description

软托盘智能码垛系统

技术领域

本发明涉及一种软托盘智能托盘库系统，属于码垛、输送机械技术领域。

背景技术

目前在产品生产过程中，客户需要在一定空间范围内利用软托盘（塑料材质）装载、码垛、输送自己的产品，并对产品进行合理的放置，所以现有的很多厂家会利用叉车进行运输，造成劳动强度高，人力成本高；叉车频繁运输，造成环境污染，输送效率低；这对客户在生产过程中造成极大的不便。

另外，目前国内物料码垛采用金属托盘承载物料，客户在一定范围内，用机器人及抓手抓取前端输送线输送的产品，并按要求摆放在托盘上，托盘库自动供给托盘，叉车运输托盘及码满托盘的物料，因托盘是金属结构，重量过大、易变形、故障率高、成本高，且设备占地面积大。

发明内容

本发明的目的就是提供一种软托盘智能托盘库系统，以解决目前产品码垛过程中存在的厂房利用率低、人力和托盘成本高，且托盘变形后，设备运行故障率高等问题，方便客户组织生产，合理布局生产空间并提高生产效率。

本发明的技术方案是：一种软托盘智能码垛系统，其特征在于，包括软托盘供料机械手、软托盘库、多轴机器人、链板输送机和辊筒输送机，在链板输送机一端的两旁分别设有软托盘库和多轴机器人，在该软托盘库上设有软托盘供料机械手，在多轴机器人的旁边设有辊筒输送机；所述软托盘供料机械手将托盘从软托盘库吸附、起升并横向输送至链板输送机上方并将托盘向下放到链板输送机上；多轴机器人用其复合式机械抓手将产品码放到托盘，然后链板输送机将满垛后的产品输送到另一端共叉车转运。

本发明的优点是：该系统为软托盘纵横双轴输送装置结构，简单且安装方便，由多个独立的装置组合而成有利于机器本身的运输，在现场摆放更加灵活有利于现场安装，同时减少叉车使用量不会造成现场混乱现象，占用空间小，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明整体的立体结构示意图；

图2是本发明软托盘供料机械手的立体结构示意；

图3是图2的侧面结构示意图；

图4是图3的俯视图；

图5是本发明软托盘库的侧面结构示意；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的A-A剖视图；

图8是本发明软托盘库的立体结构示意。

具体实施方式

参见图1-图8，本发明一种软托盘智能码垛系统，包括软托盘供料机械手1、软托盘库2、多轴机器人3、链板输送机5和辊筒输送机6，在链板输送机5一端的两旁分别设有软托盘库2和多轴机器人3，在该软托盘库2上设有软托盘供料机械手1，在多轴机器人3的旁边设有辊筒输送机6。工作时，所述软托盘供料机械手1将托盘从软托盘库2吸附、起升并横向输送至链板输送机5上方并将托盘向下放到链板输送机5上；多轴机器人3用其复合式机械抓手4将产品码放到托盘，然后链板输送机5将满垛后的产品输送到另一端共叉车转运。图1中标记41为隔离栅网。

参见图2-图4，所述的软托盘供料机械手101包括主架115、n形架116、固定臂112、移动臂106、移动臂驱动装置和托盘抓取装置，水平设置的固定臂112的首位两端分别连接在主架115和n形架116上，水平设置的移动臂106的首端通过连接板107滑动连接在固定臂112的尾端，在主架115和固定臂112上装有用于驱动移动臂106沿着固定臂112往复移动的移动臂驱动装置，在该移动臂106的尾端装有托盘抓取装置。

所述的移动臂驱动装置包括电机114、直线导轨110、同步带108、从动同步带轮109和主动同步带轮113，在所述的固定臂112上安装直线导轨110，所述的连接板107与该直线导轨110滑动连接；电机114安装在主架115的顶端，在主架115的顶端安装主动同步带轮113，在该移动臂106的尾端上装有从动同步带轮109，同步带108环绕在从动同步带轮109与主动同步带轮113之间，所述的电机114的输出轴与该主动同步带轮113的轴连接；所述的同步带108、从动同步带轮109和主动同步带轮113或用链传动机构代替。

所述的托盘抓取装置包括吸盘101、吸盘弹性接杆102、升降支架103、导轨104和气缸105，在升降支架103上至少设有四个抓取点，在每一抓取点各通过通过一根吸盘弹性接杆102连接一个吸盘101；在升降支架103的顶端通过一纵向滑动组件104连接在所述移动臂106的尾端；在该纵向滑动组件104上安装气缸105，该气缸105的底端活塞杆与该升降支架103的顶端连接。

所述的纵向滑动组件104由固定板141、纵向导轨142、滑槽143和移动板144组成，固定板141连接在该移动臂106的尾端，在该固定板141与移动板144之间连接有相互滑动配合的纵向导轨142和滑槽143，所述的气缸105安装在该固定板141上，所述的升降支架103的顶端连接在该移动板144上。

参见图5-图8，所述的软托盘库2包括底架12、铰链机构21、顶架23、托盘定位板28和顶架升降驱动装置，在底架12的上面安装铰链机构21，在该铰链机构21的上面安装顶架23，在顶架23的周边装有托盘定位板28；在该铰链机构21上装有顶架升降驱动装置。

所述的顶架升降驱动装置包括电机13、丝杆14、活动支架座15和直线导轨17，电机13通过电机固定座29安装在所述的底架12上，电机13的输出轴与丝杆14的一端传动连接，该丝杆14另一端通过轴承座30转动安装在底架12上；活动支架座15通过螺纹连接在在丝杆14上，活动支架座15的底部通过滑块16滑动连接在直线导轨17上，该活动支架座15还通过短轴20与铰链机构21底端的一端铰接，该铰链机构21底端的另一端通过固定座33上的下铰接轴32铰接在底架12上；该铰链机构21顶端的一端通过上铰接轴22铰接在顶架23的下面，该铰链机构21顶端的另一端与顶架23滑动连接；在直线导轨17旁边分别设有升降下位感应开关18和升降上位感应开关19；在顶架23上方的旁边设有顶部托盘到位传感器9。

所述的托盘定位板28通过一托盘定位可调装置连接在所述的顶架23上，该托盘定位可调装置包括：双螺旋丝杆24、光轴27、手轮35、螺旋支座25、光轴支座26和丝杆支座36，在矩形的顶架23的相对两边的中部各用一个丝杆支座36转动支撑双螺旋丝杆24的两端，在该双螺旋丝杆24的一端装有手轮35；在该双螺旋丝杆24的两旁各设有一根光轴27，该光轴27的两端连接在顶架23的相对两边之间；相对的两个所述托盘定位板28的底面中部装有螺旋支座25，该螺旋支座25的螺孔安装在双螺旋丝杆24上；在该每一托盘定位板28底面的螺旋支座25两旁各装有一个光轴支座26，该光轴支座26的通孔滑动安装在光轴27上；通过手轮35带动双螺旋丝杆24旋转，双螺旋丝杆24通过螺旋支座25带动相对的两个托盘定位板28同时相对移动，光轴27起导向作用。

上述的软托盘供料机械手1、软托盘库2、链板输送机5和辊筒输送机6对称设置两套，共用一台多轴机器人3，组成双码垛位抓取码垛、输送装置，增加储料位，减少多轴机器人3的等待时间，能更顺畅的实现码垛、运输。

本发明的工作过程是：通过软托盘供料机械手1将软托盘从软托盘库2吸附并起升，然后通过软托盘供料机械手1横向输送至链板输送机5的上方，并垂直向下输送至链板输送机5上（码垛位A），光电传感器8感应到软托盘2到位后，软托盘供料机械手1复位；接触开关10感应到抓取位C上的产品D到位后，抓取位C的辊筒输送机6停止运行，多轴机器人3带动复合式机械抓手4抓取抓取位C上的产品D码垛，接触开关10感应不到产品时，辊筒输送机6启动继续输送产品；接触开关10感应到产品后，多轴机器人3带动复合式机械抓手4再次抓取、码垛，如此循环作业，满垛后，多轴机器人3输出信号，启动链板输送机5将满垛的软托盘2及产品D从码垛位A运送至叉取位B等待位转运。同时，多轴机器人3带动复合式机械抓手4复位等待，叉取位光电传感器11感应到叉取位B的产品后，链板输送机5停止运行，启动报警，提示叉车叉取；当链板输送机5停止运行后，软托盘供料机械手1恢复供给托盘2，重复上述工作过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种软托盘智能码垛系统，其特征在于，包括软托盘供料机械手（1）、软托盘库（2）、多轴机器人（3）、链板输送机（5）和辊筒输送机（6），在链板输送机（5）一端的两旁分别设有软托盘库（2）和多轴机器人（3），在该软托盘库（2）上设有软托盘供料机械手（1），在多轴机器人（3）的旁边设有辊筒输送机（6）；

所述的软托盘供料机械手（1）包括主架（115）、n形架（116）、固定臂（112）、移动臂（106）、移动臂驱动装置和托盘抓取装置，水平设置的固定臂（112）的首尾两端分别连接在主架（115）和n形架（116）上，水平设置的移动臂（106）的首端通过连接板（107）滑动连接在固定臂（112）的尾端，在主架（115）和固定臂（112）上装有用于驱动移动臂（106）沿着固定臂（112）往复移动的移动臂驱动装置，在该移动臂（106）的尾端装有托盘抓取装置；

所述的托盘抓取装置包括吸盘（101）、吸盘弹性接杆（102）、升降支架（103）、纵向滑动组件（104）和气缸（105），在升降支架（103）上至少设有四个抓取点，在每一抓取点各通过一根吸盘弹性接杆（102）连接一个吸盘（101）；在升降支架（103）的顶端通过一纵向滑动组件（104）连接在所述移动臂（106）的尾端；在该纵向滑动组件（104）上安装气缸（105），该气缸（105）的底端活塞杆与该升降支架（103）的顶端连接；

所述的软托盘库（2）包括底架（12）、铰链机构（21）、顶架（23）、托盘定位板（28）和顶架升降驱动装置，在底架（12）的上面安装铰链机构（21），在该铰链机构（21）的上面安装顶架（23），在顶架（23）的周边装有托盘定位板（28）；在该铰链机构（21）上装有顶架升降驱动装置；

该软托盘智能码垛系统的工作过程是：通过软托盘供料机械手（1）将软托盘从软托盘库（2）吸附并起升，然后通过软托盘供料机械手（1）横向输送至链板输送机（5）的上方，并垂直向下输送至链板输送机（5）上，光电传感器（8）感应到软托盘到位后，软托盘供料机械手（1）复位；接触开关（10）感应到抓取位上的产品到位后，抓取位的辊筒输送机（6）停止运行，多轴机器人（3）带动复合式机械抓手（4）抓取抓取位上的产品码垛，接触开关（10）感应不到产品时，辊筒输送机（6）启动继续输送产品；接触开关（10）感应到产品后，多轴机器人（3）带动复合式机械抓手（4）再次抓取、码垛，如此循环作业，满垛后，多轴机器人（3）输出信号，启动链板输送机（5）将满垛的软托盘及产品从码垛位运送至叉取位等待转运；同时，多轴机器人（3）带动复合式机械抓手（4）复位等待，叉取位的光电传感器（11）感应到叉取位的产品后，链板输送机（5）停止运行，启动报警，提示叉车叉取；当链板输送机（5）停止运行后，软托盘供料机械手（1）恢复供给软托盘，重复上述工作过程；

所述的顶架升降驱动装置包括第二电机（13）、丝杆（14）、活动支架座（15）和第二直线导轨（17），第二电机（13）通过电机固定座（29）安装在所述的底架（12）上，第二电机（13）的输出轴与丝杆（14）的一端传动连接，该丝杆（14）另一端通过轴承座（30）转动安装在底架（12）上；活动支架座（15）通过螺纹连接在丝杆（14）上，活动支架座（15）的底部通过滑块（16）滑动连接在第二直线导轨（17）上，该活动支架座（15）还通过短轴（20）与铰链机构（21）底端的一端铰接，该铰链机构（21）底端的另一端通过固定座（33）上的下铰接轴（32）铰接在底架（12）上；该铰链机构（21）顶端的一端通过上铰接轴（22）铰接在顶架（23）的下面，该铰链机构（21）顶端的另一端与顶架（23）滑动连接；在第二直线导轨（17）旁边分别设有升降下位感应开关（18）和升降上位感应开关（19）；在顶架（23）上方的旁边设有顶部托盘到位传感器（9）；

所述的托盘定位板（28）通过一托盘定位可调装置连接在所述的顶架（23）上，该托盘定位可调装置包括：双螺旋丝杆（24）、光轴（27）、手轮（35）、螺旋支座（25）、光轴支座（26）和丝杆支座（36），在矩形的顶架（23）的相对两边的中部各用一个丝杆支座（36）转动支撑双螺旋丝杆（24）的两端，在该双螺旋丝杆（24）的一端装有手轮（35）；在该双螺旋丝杆（24）的两旁各设有一根光轴（27），该光轴（27）的两端连接在顶架（23）的相对两边之间；相对的两个所述托盘定位板（28）的底面中部装有螺旋支座（25），该螺旋支座（25）的螺孔安装在双螺旋丝杆（24）上；在该每一托盘定位板（28）底面的螺旋支座（25）两旁各装有一个光轴支座（26），该光轴支座（26）的通孔滑动安装在光轴（27）上；通过手轮（35）带动双螺旋丝杆（24）旋转，双螺旋丝杆（24）通过螺旋支座（25）带动相对的两个托盘定位板（28）同时相对移动，光轴（27）起导向作用。

2.根据权利要求1所述的软托盘智能码垛系统，其特征在于，所述的移动臂驱动装置包括第一电机（114）、第一直线导轨（110）、同步带（108）、从动同步带轮（109）和主动同步带轮（113），在所述的固定臂（112）上安装第一直线导轨（110），所述的连接板（107）与该第一直线导轨（110）滑动连接；第一电机（114）安装在主架（115）的顶端，在主架（115）的顶端安装主动同步带轮（113），在该移动臂（106）的尾端上装有从动同步带轮（109），同步带（108）环绕在从动同步带轮（109）与主动同步带轮（113）之间，所述的第一电机（114）的输出轴与该主动同步带轮（113）的轴连接；所述的同步带（108）、从动同步带轮（109）和主动同步带轮（113）或用链传动机构代替。

3.根据权利要求1所述的软托盘智能码垛系统，其特征在于，所述的纵向滑动组件（104）由固定板（141）、纵向导轨（142）、滑槽（143）和移动板（144）组成，固定板（141）连接在该移动臂（106）的尾端，在该固定板（141）与移动板（144）之间连接有相互滑动配合的纵向导轨（142）和滑槽（143），所述的气缸（105）安装在该固定板（141）上，所述的升降支架（103）的顶端连接在该移动板（144）上。

4.根据权利要求1所述的软托盘智能码垛系统，其特征在于，所述的软托盘供料机械手（1）、软托盘库（2）、链板输送机（5）和辊筒输送机（6）对称设置两套，共用一台多轴机器人（3），组成双码垛位抓取码垛、输送装置，增加储料位，减少多轴机器人（3）的等待时间，能更顺畅的实现码垛、运输。