CN109205331A - 用于拆垛、分配的设备及其作业方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于拆垛、分配的设备及其作业方法，在利用本发明的一种用于拆垛、分配的设备进行工作时，箱垛传送装置将堆垛有包装箱的托盘传送至机械手的工作区域之内，可以利用机械手将箱垛传送装置上的包装箱转移至包装箱传送装置上并由包装箱传送装置将包装箱向其下游端传送，当箱垛传送装置上的一个托盘上的包装箱全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手将该托盘转移至托盘传送装置上并由托盘传送装置将托盘向其下游端传送。这样，整个过程有机器自动完成，自动化性能较好，有利于控制生产节拍，能够提高作业效率。

Description

用于拆垛、分配的设备及其作业方法

技术领域

本发明涉及一种用于拆垛、分配的设备及其作业方法，特别是涉及一种用于拆分卷烟包装箱的物流配送设备。

背景技术

卷烟在生产配送过程中是包装在包装箱中，包装箱放置在托盘上，每个托盘上堆垛放置30件包装箱，在成产线的物流配送过程中，载有托盘的物流传送装置将托盘传送至物流中心，托盘上堆垛有包装箱，在物流中心将托盘上的包装箱从托盘上转移至其他的物流传送装置上传送至不同的目的地，但现有技术中一般采用人工拆垛方式，或者有些采用机械化的方式拆垛，但这些方式的自动化性能较差，效率较低，尤其是对装有不同烟卷的包装箱不能够快速地响应，往往导致错误率较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于拆垛、分配的设备及其作业方法，自动化性能较好，能够提高作业效率。

为实现上述目的，本发明提供一种用于拆垛、分配的设备，采用如下技术方案：一种用于拆垛、分配的设备，包括控制装置、机械手、箱垛传送装置、包装箱传送装置和托盘传送装置；所述机械手与控制装置连接，机械手周围具有机械手能够达到的工作区域，所述箱垛传送装置将堆垛在托盘上的包装箱传送至所述工作区域之内，所述包装箱传送装置和托盘传送装置延伸至所述工作区域之内；所述机械手将包装箱从托盘上转移至所述包装箱传送装置上，当托盘上的包装箱全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手将托盘转移至托盘传送装置上。

优选地，所述箱垛传送装置的下游端延伸至所述工作区域之内，所述包装箱传送装置的上游端延伸至所述工作区域之内，所述托盘传送装置的上游端延伸至所述工作区域之内。

优选地，所述箱垛传送装置、包装箱传送装置和托盘传送装置为传送带或者传送辊道。

优选地，所述箱垛传送装置包括左右延伸的第一箱垛传送辊道、第二箱垛传送辊道、第三箱垛传送辊道、第四箱垛传送辊道和第五箱垛传送辊道；所述包装箱传送装置包括左右延伸的第一包装箱传送带和第二包装箱传送带；第一箱垛传送辊道的右端为下游端并延伸至机械手的后侧，第一包装箱传送带的左端为上游端并延伸至第一传送装置的右端；第二箱垛传送辊道、第三箱垛传送辊道的右端为下游端并延伸至机械手的左侧；第四箱垛传送辊道的左端为下游端并延伸至机械手的右侧；第五箱垛传送辊道的左端为下游端并延伸至机械手的前侧，第二包装箱传送带的右端为上游端并延伸至第五传送装置的左端；所述托盘传送装置左右延伸，托盘传送装置的左端为上游端并延伸至机械手的右侧。

优选地，所述机械手包括万向机械臂、设于万向机械臂末端的吸附装置和机械爪，所述吸附装置用于吸住包装箱，所述机械爪用于抓取托盘。

优选地，所述吸附装置包括安装板，安装板上布设有多个与真空发生装置连接的吸盘。

与本发明的一种用于拆垛、分配的设备相应地，本发明还提供一种用于拆垛、分配的设备的作业方法，采用如下技术方案：一种用于拆垛、分配的设备的作业方法，采用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的用于拆垛、分配的设备进行作业，包括如下作业步骤：

1)箱垛传送装置将堆垛有包装箱的托盘传送至机械手的工作区域之内；

2)机械手将箱垛传送装置上的托盘上的包装箱转移至包装箱传送装置上；

3)包装箱传送装置将包装箱向其下游端传送；

4)当箱垛传送装置上的一个托盘上的包装箱全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手将该托盘转移至托盘传送装置上；

5)托盘传送装置将托盘向其下游端传送。

优选地，包括多个箱垛传送装置和多个包装箱传送装置，在上述步骤2)中，机械手根据控制装置的控制命令将其中一个箱垛传送装置上的托盘上的包装箱转移至其中一个包装箱传送装置上。

优选地，所述机械手包括万向机械臂、设于万向机械臂末端的吸附装置和机械爪；在上述步骤2)中，机械手利用吸附装置吸住托盘上的包装箱，再将包装箱放置在包装箱传送装置上；在上述步骤4)中，机械手利用机械爪抓住托盘，再将托盘放置在托盘传送装置上。

如上所述，本发明涉及的一种用于拆垛、分配的设备及其作业方法，具有以下有益效果：在利用本发明的一种用于拆垛、分配的设备进行工作时，箱垛传送装置将堆垛有包装箱的托盘传送至机械手的工作区域之内，可以利用机械手将箱垛传送装置上的包装箱转移至包装箱传送装置上并由包装箱传送装置将包装箱向其下游端传送，当箱垛传送装置上的一个托盘上的包装箱全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手将该托盘转移至托盘传送装置上并由托盘传送装置将托盘向其下游端传送。这样，整个过程有机器自动完成，自动化性能较好，有利于控制生产节拍，能够提高作业效率。

附图说明

图1显示为本发明的一种用于拆垛、分配的设备的俯视图；

图2显示为机械手将包装箱往包装箱传送装置上放置的示意图；

图3显示为机械手将托盘往托盘传送装置上放置的示意图；

图4显示为机械手上的机械爪与吸附装置的结构示意图，机械爪打开状态。

图5显示为机械手上的机械爪与吸附装置的结构示意图，机械爪收起状态。

元件标号说明

1 机械手 12 工作区域

2 万向机械臂 13 第一箱垛传送辊道

3 连接法兰 14 第二箱垛传送辊道

4 吸附装置 15 第三箱垛传送辊道

5 机械爪 16 第四箱垛传送辊道

6 连接块 17 第五箱垛传送辊道

7 气缸 18 第一包装箱传送带

8 转轴 19 第二包装箱传送带

9 钩爪 20 托盘传送装置

10 安装板 21 托盘

11 吸盘 22 包装箱

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1至图3所示，本发明提供一种用于拆垛、分配的设备，包括控制装置、机械手1、箱垛传送装置、包装箱传送装置和托盘传送装置20；所述机械手1与控制装置连接，机械手1周围具有机械手1能够达到的工作区域12，所述箱垛传送装置将堆垛在托盘21上的包装箱22传送至所述工作区域12之内，所述包装箱传送装置和托盘传送装置20延伸至所述工作区域12之内；所述机械手1将包装箱22从托盘21上转移至所述包装箱传送装置上，当托盘21上的包装箱22全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手1将托盘21转移至托盘传送装置20上。在利用本发明的一种用于拆垛、分配的设备进行工作时，箱垛传送装置将堆垛有包装箱22的托盘21传送至机械手1的工作区域12之内，可以利用机械手1将箱垛传送装置上的包装箱22转移至包装箱传送装置上并由包装箱传送装置将包装箱22向其下游端传送，当箱垛传送装置上的一个托盘21上的包装箱22全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手1将该托盘21转移至托盘传送装置20上并由托盘传送装置20将托盘21向其下游端传送。这样，整个过程有机器自动完成，自动化性能较好，有利于控制生产节拍，能够提高作业效率。

在本发明的一种用于拆垛、分配的设备中，机械手1周围的工作区域12为机械手1能够达到并进行作业的区域，如图1所示，本发明的机械手1采用万向机械臂2，万向机械臂2能够作整圈转动，图1中的工作区域12为两个虚线同心圆之间的环形区域。所述箱垛传送装置将载有包装箱22堆垛的托盘21传送至机械手1的工作区域12之内，以便于机械手1能够抓取托盘21上的包装箱22，在托盘21上的包装箱22被清空之后，机械手1还能够抓取托盘21。为了使机械手1能够抓取到箱垛传送装置传送来的包装箱22，所述箱垛传送装置的下游端延伸至所述工作区域12之内，当箱垛传送装置将载有包装箱22的托盘21传送至其下游端时，箱垛传送装置暂时停止移动，机械手1抓取托盘21上的包装箱22，当包装箱22全部被转移到包装箱传送装置上之后，机械手1再将托盘21转移至托盘传送装置20上。为了便于机械手1向包装箱传送装置上放置包装箱22，所述包装箱传送装置的上游端延伸至所述工作区域12之内，为了便于机械手1向包装箱传送装置上放置托盘21，所述托盘传送装置20的上游端延伸至所述工作区域12之内。传送带和传送辊道是生产线上常用的物流传送装置，优选地，可以选用传送带或者传送辊道作为箱垛传送装置、包装箱传送装置和托盘传送装置20。

为了能够使机械手1得到高效地利用，使机械手1能够将不同品种的包装箱22转移至不同的包装箱传送装置上，可以设置多条箱垛传送装置和多条包装箱传送装置，如图1所示，所述箱垛传送装置包括左右延伸的第一箱垛传送辊道13、第二箱垛传送辊道14、第三箱垛传送辊道15、第四箱垛传送辊道16和第五箱垛传送辊道17；所述包装箱传送装置包括左右延伸的第一包装箱传送带18和第二包装箱传送带19；第一箱垛传送辊道13的右端为下游端并延伸至机械手1的后侧，第一包装箱传送带18的左端为上游端并延伸至第一传送装置的右端；第二箱垛传送辊道14、第三箱垛传送辊道15的右端为下游端并延伸至机械手1的左侧；第四箱垛传送辊道16的左端为下游端并延伸至机械手1的右侧；第五箱垛传送辊道17的左端为下游端并延伸至机械手1的前侧，第二包装箱传送带19的右端为上游端并延伸至第五传送装置的左端；所述托盘传送装置20左右延伸，托盘传送装置20的左端为上游端并延伸至机械手1的右侧。这样，各箱垛传送装置将不同品种的包装箱22传送至机械手1的工作区域12之内，机械手1根据控制装置的控制命令而选择从一个箱垛传送装置上抓取包装箱22，并将包装箱22放置到对应的包装箱传送装置上，由包装箱传送装置将包装箱22运往对应的目的地。

机械手在现代工业的生产制造过程中有着广泛的应用，现有技术中有各种各样的机械手，能够实现不同的功能，在本发明的一种用于拆垛、分配的设备中，优选地，如图2和图3所示，所述机械手1包括万向机械臂2、设于万向机械臂2末端的吸附装置4和机械爪5，所述吸附装置4用于吸住包装箱22，所述机械爪5用于抓取托盘21。在万向机械臂2的末端连接有安装板10，安装板10通过连接法兰3与万向连接臂2连接，吸附装置4包括安装板10和多个布设在安装板10上的吸盘11，吸盘11与真空发生装置连接。机械爪5包括固定在安装板10上的安装块，安装块的两侧对称地铰接有两个气缸7，气缸7的驱动杆铰接有钩爪9，钩爪9的上端与气缸7的驱动杆铰接，钩爪9的中部铰接在转轴8上，钩爪9可以绕转轴8旋转。安装板10的四个角各设有一个钩爪9，如图4和图5所示，安装板10左侧的两个钩爪9通过转轴8连接并由连接块6左侧的气缸7驱动而同步转动，安装板10右侧的两个钩爪9通过转轴8连接并由连接块6右侧的气缸7驱动而同步转动；这样，通过气缸7可以驱动各机械爪5收起或者打开。当需要用吸盘11抓取装箱时，如图5所示，机械爪5收起，真空发生装置启动，吸盘11压在包装箱22上并将包装箱22吸住。当需要用机械爪5抓取托盘21时，两个气缸7驱动各钩爪9向四周打开，当各钩爪9移动至托盘21周围时，气缸7再驱动各钩爪9收紧从而将托盘21钩住并夹紧，然后机械臂将托盘21提起。

与本发明的一种用于拆垛、分配的设备相应地，本发明还提供一种用于拆垛、分配的设备的作业方法，采用上述技术方案或任一优选的技术方案所述的用于拆垛、分配的设备进行作业，包括如下作业步骤：

1)箱垛传送装置将堆垛有包装箱22的托盘21传送至机械手1的工作区域12之内；

2)机械手1将箱垛传送装置上的托盘21上的包装箱22转移至包装箱传送装置上；

3)包装箱传送装置将包装箱22向其下游端传送；

4)当箱垛传送装置上的一个托盘21上的包装箱22全部被转移至包装箱传送装置上之后，所述机械手1将该托盘21转移至托盘传送装置20上；

5)托盘传送装置20将托盘21向其下游端传送。

本发明的一种用于拆垛、分配的设备的作业方法当然具有本发明的一种用于拆垛、分配的设备的有益效果，此处不再赘述。

为了使机械手1能够得到充分利用，提供机械手1的使用效率，优选地，所述用于拆垛、分配的设备包括多个箱垛传送装置和多个包装箱传送装置，在上述步骤2)中，机械手1根据控制装置的控制命令将其中一个箱垛传送装置上的托盘21上的包装箱22转移至其中一个包装箱传送装置上。

为了使机械手1既能够抓取包装箱22，有能够抓取托盘21，作为一种优选的方式，所述机械手1包括万向机械臂2、设于万向机械臂2末端的吸附装置4和机械爪5；在上述步骤2)中，机械手1利用吸附装置4吸住托盘21上的包装箱22，再将包装箱22放置在包装箱传送装置上；在上述步骤4)中，机械手1利用机械爪5抓住托盘21，再将托盘21放置在托盘传送装置20上。

本发明的一种用于拆垛、分配的设备抓取包装箱22时，控制装置向机械手1发出控制命令，万向机械臂2根据控制命令带动吸附装置4移动至一个箱垛传送装置的下游端的上方，此时，箱垛传送装置暂时处于静止状态，机械爪5处于收起状态，吸附装置4位于托盘21上的包装箱22的上方；然后控制装置控制万向机械臂2带动吸附装置4向下移动，在吸附装置4距离包装箱22一定距离处，机械手1上的电磁阀打开，压缩空气进入真空发生器，吸附装置4继续下降而与包装箱22接近，机械手1上的光电传感器检测包装箱22是否在吸附装置4的下方，当吸附装置4上的吸盘11压在包装箱22的上表面时，吸盘11将包装箱22吸紧，所述光电传感器检测包装箱22是否已经被吸附在吸附装置4上，并且机械手1上的负压检测传感器检测真空负压的压力值，从而确定包装箱22是否已经被吸附在吸附装置4上，当所述光电传感器与负压检测传感器均检测到包装箱22已经被吸附在吸附装置4上并向控制装置发出信号后，控制装置确认包装箱22已经被吸附在吸附装置4上，然后控制装置控制机械手1臂将包装箱22提起并放置到对应的包装箱传送装置上，包装箱传送装置将包装箱22向其下游传送。

当箱垛传送装置的下游端的托盘21上的包装箱22全部被转移至包装箱传送装置上之后，万向机械臂2带动机械爪5移动至空托盘21的上方，万向机械臂2带动机械爪5向下移动，当机械爪5距离空托盘21一定高度时，气缸7启动而带动钩爪9打开，万向机械臂2继续下移，当各钩爪9移动至空托盘21四周之后，气缸7启动而带动钩爪9收紧，钩爪9钩在托盘21上的插孔(图中未显示)，万向机械臂2将托盘21提起并将托盘21放置到托盘传送装置20上并由托盘传送装置20向其下游传送。当箱垛传送装置的下游端的空托盘21被移走之后，箱垛传送装置启动而将由其承载的托盘21向其下游传送一定距离，从而使另一个托盘21移动至机械手1的工作区域12之内。

本发明的一种用于拆垛、分配的设备及其作业方法特别适用于卷烟生产及其物流配送过程中需要转移包装箱的场合。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于拆垛、分配的设备，其特征是，包括控制装置、机械手(1)、箱垛传送装置、包装箱(22)传送装置和托盘传送装置(20)；

所述机械手(1)与控制装置连接，机械手(1)周围具有机械手(1)能够达到的工作区域(12)，所述箱垛传送装置将堆垛在托盘(21)上的包装箱(22)传送至所述工作区域(12)之内，所述包装箱(22)传送装置和托盘传送装置(20)延伸至所述工作区域(12)之内；所述机械手(1)将包装箱(22)从托盘(21)上转移至所述包装箱(22)传送装置上，当托盘(21)上的包装箱(22)全部被转移至包装箱(22)传送装置上之后，所述机械手(1)将托盘(21)转移至托盘传送装置(20)上。

2.根据权利要求1所述的用于拆垛、分配的设备，其特征在于：所述箱垛传送装置的下游端延伸至所述工作区域(12)之内，所述包装箱(22)传送装置的上游端延伸至所述工作区域(12)之内，所述托盘传送装置(20)的上游端延伸至所述工作区域(12)之内。

3.根据权利要求1所述的用于拆垛、分配的设备，其特征在于：所述箱垛传送装置、包装箱(22)传送装置和托盘传送装置(20)为传送带或者传送辊道。

4.根据权利要求1所述的用于拆垛、分配的设备，其特征在于：所述箱垛传送装置包括左右延伸的第一箱垛传送辊道(13)、第二箱垛传送辊道(14)、第三箱垛传送辊道(15)、第四箱垛传送辊道(16)和第五箱垛传送辊道(17)；所述包装箱(22)传送装置包括左右延伸的第一包装箱传送带(18)和第二包装箱传送带(19)；

第一箱垛传送辊道(13)的右端为下游端并延伸至机械手(1)的后侧，第一包装箱传送带(18)的左端为上游端并延伸至第一传送装置的右端；

第二箱垛传送辊道(14)、第三箱垛传送辊道(15)的右端为下游端并延伸至机械手(1)的左侧；

第四箱垛传送辊道(16)的左端为下游端并延伸至机械手(1)的右侧；

第五箱垛传送辊道(17)的左端为下游端并延伸至机械手(1)的前侧，第二包装箱传送带(19)的右端为上游端并延伸至第五传送装置的左端；

所述托盘传送装置(20)左右延伸，托盘传送装置(20)的左端为上游端并延伸至机械手(1)的右侧。

5.根据权利要求1所述的用于拆垛、分配的设备，其特征在于：所述机械手(1)包括万向机械臂(2)、设于万向机械臂(2)末端的吸附装置(4)和机械爪(5)，所述吸附装置(4)用于吸住包装箱(22)，所述机械爪(5)用于抓取托盘(21)。

6.根据权利要求5所述的用于拆垛、分配的设备，其特征在于：所述吸附装置(4)包括安装板(10)，安装板(10)上布设有多个与真空发生装置连接的吸盘(11)。

7.一种用于拆垛、分配的设备的作业方法，其特征是，采用权利要求1所述的用于拆垛、分配的设备进行作业，包括如下作业步骤：

1)箱垛传送装置将堆垛有包装箱(22)的托盘(21)传送至机械手(1)的工作区域(12)之内；

2)机械手(1)将箱垛传送装置上的托盘(21)上的包装箱(22)转移至包装箱(22)传送装置上；

3)包装箱(22)传送装置将包装箱(22)向其下游端传送；

4)当箱垛传送装置上的一个托盘(21)上的包装箱(22)全部被转移至包装箱(22)传送装置上之后，所述机械手(1)将该托盘(21)转移至托盘传送装置(20)上；

5)托盘传送装置(20)将托盘(21)向其下游端传送。

8.如权利要求7所述的用于拆垛、分配的设备的作业方法，其特征在于：包括多个箱垛传送装置和多个包装箱(22)传送装置，在上述步骤2)中，机械手(1)根据控制装置的控制命令将其中一个箱垛传送装置上的托盘(21)上的包装箱(22)转移至其中一个包装箱(22)传送装置上。

9.根据权利要求1所述的用于拆垛、分配的设备的作业方法，其特征在于：所述机械手(1)包括万向机械臂(2)、设于万向机械臂(2)末端的吸附装置(4)和机械爪(5)；

在上述步骤2)中，机械手(1)利用吸附装置(4)吸住托盘(21)上的包装箱(22)，再将包装箱(22)放置在包装箱(22)传送装置上；

在上述步骤4)中，机械手(1)利用机械爪(5)抓住托盘(21)，再将托盘(21)放置在托盘传送装置(20)上。