CN110154195A - 一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站 - Google Patents
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Abstract
本发明属于木箱包装技术领域，特别涉及一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，木箱包括两个具有金属耳板的第一木箱板件和两个具有耳板槽的第二木箱板件，工作站包括工作台，工作台侧边设置有将第一木箱板件翻转的第一翻转定位台和将第二木箱板件翻转的第二翻转定位台，载有第一木箱板件的第一翻转定位台翻转结束前金属耳板插入到相邻的第二木箱板件的耳板槽中，工作台上设有用于与第一翻转定位台和第二翻转定位台配合来将第一木箱板件和第二木箱板件夹住的顶板组件，机器人工作站还包括用于将插入到耳板槽的金属耳板折弯锁死的折弯机构和用于将木箱输送至翻转定位台的上料机构，本发明可以方面快捷的完成箱体无钉组装任务，效率高。
Description
技术领域
本发明属于木箱包装技术领域，特别涉及一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站。
背景技术
木箱是包装运输时常用的产品，木箱一般包括位于木箱前侧的前板、位于木箱后侧的后板、位于木箱左右两侧的侧板、位于木箱顶部的顶板和位于木箱底部的底板，多块面板通过多种方式组合在一起，有通过钉子钉在一起的，也有通过耳板(木板四周的薄铁板，拼接后，耳板压死边实现固定)拼接在一起的。对于用钉子钉在一起的箱子来说，后板、两侧的侧板、顶板采用钉子钉合一般都是人工打钉，由于木箱体积较大，一般的木箱在组装时需要2～4个人配合才能完成，需要的人力成本高，工人劳动强度大且生产效率低，而且人工打钉打钉的位置、打钉数量都很随意，木箱的质量难以保证。对于用耳板插接方式组装的箱子来说，木箱在组装时也需要2～4个人配合才能完成，面临同样的问题。
现有技术的缺陷和不足：
1.现有木箱的装配是用固定有钉枪的特种定制装置围绕木箱进行打钉装配，即木箱的六个面拼接好后，用钉连接固定在一起。这种方式钉出来的木箱，开箱比较困难，而且开箱后，需要重新打钉才能进行再次装配。
2.现有通过钉枪打钉进行木箱装配的装置适应范围较小，而且不同规格木箱打钉时调整时间较长。
3.木箱各面的组合自动化程度低，需要人工上料。
发明内容
为了解决现有技术存在的木箱组装自动化程度低的缺陷，本发明提供一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，木箱包括两个对称布置的侧边具有金属耳板的第一木箱板件和两个对称布置的侧边具有耳板槽的第二木箱板件，工作站包括工作台，所述的工作台侧边设置有将第一木箱板件从水平状态翻转至竖直状态的第一翻转定位台和将第二木箱板件从水平状态翻转至竖直状态的第二翻转定位台，载有第一木箱板件的第一翻转定位台翻转结束前金属耳板插入到相邻的第二木箱板件的耳板槽中，所述的工作台上设有用于与第一翻转定位台和第二翻转定位台配合来将第一木箱板件和第二木箱板件夹住的顶板组件，所述的机器人工作站还包括用于将插入到耳板槽的金属耳板折弯锁死的折弯机构和用于将木箱输送至翻转定位台的上料机构。
进一步的，所述的第一翻转定位台上设有用于限制和调整第一木箱板件位置的第一限位调整机构。
进一步的，所述的第一翻转定位台背面左右对称设有沿水平方向滑动的移动板，所述的移动板上固定有顶升气缸，顶升气缸垂直于第一翻转定位台，所述的顶升气缸的活塞杆端部固定气缸固定板，所述的气缸固定板上固定有第一定位驱动气缸，定位驱动气缸平行于第一翻转定位台，所述的第一限位调整机构包括固定在第一定位驱动气缸的活塞杆端部的第一水平定位挡板。
进一步的，所述的第二翻转定位台翻转平台上设有用于限制和调整第二木箱板件位置的第二限位调整机构。
进一步的，所述的折弯机构包括第二翻转定位台背面对称设置的用于将两侧插入耳板槽的金属耳板折弯90°的90°折弯气缸，所述90°气缸平行于第二翻转定位台，所述的90°折弯气缸的活塞杆前端固定有90°折弯块，所述的折弯机构还包括对称设置在第二翻转定位台背面两侧的用于将已经折弯90°的金属耳板继续折弯成180°的180°折弯气缸，所述的180°折弯气缸垂直于第二翻转定位台，所述的180°折弯气缸的活塞杆固定有180°折弯块，所述的第二翻转定位台一侧固定有第二定位驱动气缸，第二限位调整机构包括固定在所述的第二定位驱动气缸的活塞杆上的第二水平定位挡板，所述的第二水平定位挡板与另一侧的180°折弯块配合来将第二木箱板件进行限位。
进一步的，所述的第二翻转定位台背面还滑动设有移动盖，所述的移动盖和第二翻转定位台之间通过滑轨和滑块连接，并通过电机和齿轮进行驱动。
进一步的，所述的上料机构包括放置在第一翻转定位台和第二翻转定位台旁边的上料托盘，上料机构还包括上料桁架，所述的上料桁架上具有将第一木箱板件或第二木箱板件从上料托盘上对应吸附移动至第一翻转定位台或第二翻转定位台上的上料吸盘，所述的上料机构还包括用于将第一木箱板件或第二木箱板件码垛在上料托盘上的上下料机器人。
进一步的，第一翻转定位台和第二翻转定位台均连接有驱动机构，所述的工作台旁边设有底座，所述的底座上沿靠近和远离工作台方向滑动设有支架，所述的驱动机构包括铰接在支架上的翻转气缸，所述的第一翻转定位台和第二翻转定位台铰接在底座上，所述的第一翻转定位台和第二翻转定位台的端部和翻转气缸铰接。
进一步的，所述的顶板组件包括固定在支架上的顶紧气缸，所述的顶紧气缸的活塞杆端部固定有用于压住第一木箱板件和第二木箱板件的压板。
进一步的，所述的工作台上还设有将装配完成的箱体组件进行顶起的顶起气缸，顶起气缸的活塞杆端部固定有顶板。
有益效果:
(1)本发明的机器人工作站能够完成金属耳板件插入金属耳板槽件这一动作，并在插入后进行金属耳板的压死边作业，而且开箱简单，只要打开金属耳板即可完成开箱作业，同时金属耳板可以重复弯折，所以本发明可以方面快捷的完成箱体无钉组装任务，且保证箱体可重复多次利用；
(2)本发明的机器人工作站由控制系统操控，操控前输入所组装木箱的尺寸，装配专机各翻转台面可根据操控指令进行快速调整，迅速适配不同规格型号木箱的装配，适用范围广；
(3)装配前，木箱各面放置在规定的上料托盘上，由上料桁架通过上料吸盘对各面进行抓取，完成自动化上料作业，装配结束后，顶起气缸把所装配的箱体顶升，四组翻转定位台翻转90°恢复水平位置，机器人通过特制工装抓取成型箱体，并码垛整齐堆放，整个过程无需人工参与，自动化程度高，效率高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1木箱包装组件拆解图；
图2为本发明工作台装配后的第一木箱板件正视图；
图3为本发明的机器人工作站的整体图；
图4为工作台及其上的组件图；
图5为第一翻转定位台的正面方向结构视图；
图6为第一翻转定位台的背面方向结构视图；
图7为第二翻转定位台的正面方向结构视图；
图8为第二翻转定位台的背面方向结构视图；
图9为折弯组件结构图；
图10为底座，支架和翻转气缸安装示意图。
其中，101、第一木箱板件，102、第二木箱板件，1、工作台，20、第一翻转定位台，21、移动板，22、顶升气缸，23、气缸固定板，24、第一定位驱动气缸，25、第一水平定位挡板，30、第二翻转定位台，31、第二定位驱动气缸，32、第二水平定位挡板，33、移动盖，4，顶板组件，41、顶紧气缸，42、压板，5、折弯机构，51、90°折弯气缸，52、90°折弯块，53、180°折弯气缸，54、180°折弯块，6、上料机构，61、上料托盘，62、上料桁架，63、上料吸盘，64、上下料机器人，7、底座，71、支架，72、翻转气缸，8、顶起气缸。
具体实施方式
如图1～10，一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，木箱包括两个对称布置的侧边具有金属耳板的第一木箱板件101和两个对称布置的侧边具有耳板槽的第二木箱板件102，工作站包括工作台1，工作台1侧边设置有将第一木箱板件101从水平状态翻转至竖直状态的第一翻转定位台20和将第二木箱板件102从水平状态翻转至竖直状态的第二翻转定位台30，载有第一木箱板件101的第一翻转定位台20翻转结束前金属耳板插入到相邻的第二木箱板件102的耳板槽中，工作台1上设有用于与第一翻转定位台20和第二翻转定位台30配合来将第一木箱板件101和第二木箱板件102夹住的顶板组件4，机器人工作站还包括用于将插入到耳板槽的金属耳板折弯锁死的折弯机构5和用于将木箱输送至翻转定位台的上料机构6。
第一翻转定位台20上设有用于限制和调整第一木箱板件101位置的第一限位调整机构。
第一翻转定位台20背面左右对称设有沿水平方向滑动的移动板21，移动板21上固定有顶升气缸22，顶升气缸22垂直于第一翻转定位台20，顶升气缸22的活塞杆端部固定气缸固定板23，气缸固定板23上固定有第一定位驱动气缸24，定位驱动气缸平行于第一翻转定位台20，第一限位调整机构包括固定在第一定位驱动气缸24的活塞杆端部的第一水平定位挡板25。
第二翻转定位台30翻转平台上设有用于限制和调整第二木箱板件102位置的第二限位调整机构。
折弯机构5包括第二翻转定位台30背面对称设置的用于将两侧插入耳板槽的金属耳板折弯90°的90°折弯气缸51，所述90°气缸平行于第二翻转定位台30，90°折弯气缸51的活塞杆前端固定有90°折弯块52，折弯机构5还包括对称设置在第二翻转定位台30背面两侧的用于将已经折弯90°的金属耳板继续折弯成180°的180°折弯气缸53，180°折弯气缸53垂直于第二翻转定位台30，180°折弯气缸53的活塞杆固定有180°折弯块54，第二翻转定位台30一侧固定有第二定位驱动气缸31，第二限位调整机构包括固定在第二定位驱动气缸31的活塞杆上的第二水平定位挡板32，第二水平定位挡板32与另一侧的180°折弯块54配合来将第二木箱板件102进行限位。
第二翻转定位台30背面还滑动设有移动盖33，移动盖33和第二翻转定位台30之间通过滑轨和滑块连接，并通过电机和齿轮齿条进行驱动。
上料机构6包括放置在第一翻转定位台20和第二翻转定位台30旁边的上料托盘61，上料机构6还包括上料桁架62，上料桁架62上具有将第一木箱板件101或第二木箱板件102从上料托盘61上对应吸附移动至第一翻转定位台20或第二翻转定位台30上的上料吸盘63，上料机构6还包括用于将第一木箱板件101或第二木箱板件102码垛在上料托盘61上的上下料机器人64。
第一翻转定位台20和第二翻转定位台30均连接有驱动机构，工作台1旁边设有底座7，底座7上沿靠近和远离工作台1方向滑动设有支架71，支架71和底座之间可以通过直线副连接，并通过电机带动，驱动机构包括铰接在支架71上的翻转气缸72，第一翻转定位台20和第二翻转定位台30铰接在底座7上，第一翻转定位台20和第二翻转定位台30的端部和翻转气缸72铰接。
顶板组件4包括固定在支架71上的顶紧气缸41，顶紧气缸41的活塞杆端部固定有用于压住第一木箱板件101和第二木箱板件102的压板42。
工作台1上还设有将装配完成的箱体组件进行顶起的顶起气缸8，顶起气缸8的活塞杆端部固定有顶板。顶板位置和第一木箱板件101和第二木箱板件102的位置相对应。
工作过程：
上下料机器人64将，第一木箱板件101或第二木箱板件102码垛在上料托盘61上，上料桁架62上的上料吸盘63将第一木箱板件101吸附到第一翻转定位台20上，同时将第二木箱板件102吸附到第二翻转定位台30上，第一翻转定位台20先进行翻转到竖直位置，此时，支架71移动靠近工作台，同时，顶紧气缸41通过压板42进行顶住第一木箱板件101，翻转过程中，第一木箱板件101两侧通过第一定位驱动气缸24驱动第一水平定位挡板25向内运动进行限位，翻转完成后，第一定位驱动气缸24驱动第一水平定位挡板25向外运动，此时顶升气缸22作用，把气缸固定板23并带动第一水平定位挡板25顶升离开第一翻转定位台20表面，为插接做准备；然后第二翻转定位台30再进行翻转到竖直位置，顶紧气缸41通过压板42进行顶住第二木箱板件102，翻转完成后，第一木箱板件101的金属耳板会对应插入到相邻的第二木箱板件102的耳板槽中，接下来对金属耳板进行压死边，具体的，90°折弯气缸51先动作，带动90°折弯块52将金属耳板折弯90°，然后180°折弯气缸53带动180°折弯块54继续折弯成180°，完成压死边，箱体组装完成，所有顶紧气缸41缩回，此时顶起气缸8作用，把箱体组件顶升离开第一翻转定位台20和第二翻转定位台30的定位台面，第一翻转定位台20和第二翻转定位台30在翻转气缸72的作用下恢复水平状态，上下料机器人64把箱体组件从工作1台上取下来，放置码垛区。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:木箱包括两个对称布置的侧边具有金属耳板的第一木箱板件(101)和两个对称布置的侧边具有耳板槽的第二木箱板件(102)，工作站包括工作台(1)，所述的工作台(1)侧边设置有将第一木箱板件(101)从水平状态翻转至竖直状态的第一翻转定位台(20)和将第二木箱板件(102)从水平状态翻转至竖直状态的第二翻转定位台(30)，载有第一木箱板件(101)的第一翻转定位台(20)翻转结束前金属耳板插入到相邻的第二木箱板件(102)的耳板槽中，所述的工作台(1)上设有用于与第一翻转定位台(20)和第二翻转定位台(30)配合来将第一木箱板件(101)和第二木箱板件(102)夹住的顶板组件(4)，所述的机器人工作站还包括用于将插入到耳板槽的金属耳板折弯锁死的折弯机构(5)和用于将木箱输送至翻转定位台的上料机构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的第一翻转定位台(20)上设有用于限制和调整第一木箱板件(101)位置的第一限位调整机构。
3.根据权利要求2所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的第一翻转定位台(20)背面左右对称设有沿水平方向滑动的移动板(21)，所述的移动板(21)上固定有顶升气缸(22)，顶升气缸(22)垂直于第一翻转定位台(20)，所述的顶升气缸(22)的活塞杆端部固定气缸固定板(23)，所述的气缸固定板(23)上固定有第一定位驱动气缸(24)，定位驱动气缸平行于第一翻转定位台(20)，所述的第一限位调整机构包括固定在第一定位驱动气缸(24)的活塞杆端部的第一水平定位挡板(25)。
4.根据权利要求1所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于：所述的第二翻转定位台(30)翻转平台上设有用于限制和调整第二木箱板件(102)位置的第二限位调整机构。
5.根据权利要求4所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的折弯机构(5)包括第二翻转定位台(30)背面对称设置的用于将两侧插入耳板槽的金属耳板折弯90°的90°折弯气缸(51)，所述90°气缸平行于第二翻转定位台(30)，所述的90°折弯气缸(51)的活塞杆前端固定有90°折弯块(52)，所述的折弯机构(5)还包括对称设置在第二翻转定位台(30)背面两侧的用于将已经折弯90°的金属耳板继续折弯成180°的180°折弯气缸(53)，所述的180°折弯气缸(53)垂直于第二翻转定位台(30)，所述的180°折弯气缸(53)的活塞杆固定有180°折弯块(54)，所述的第二翻转定位台(30)一侧固定有第二定位驱动气缸(31)，第二限位调整机构包括固定在所述的第二定位驱动气缸(31)的活塞杆上的第二水平定位挡板(32)，所述的第二水平定位挡板(32)与另一侧的180°折弯块(54)配合来将第二箱体板件(102)进行限位。
6.根据权利要求5所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的第二翻转定位台(30)背面还滑动设有移动盖(33)，所述的移动盖(33)和第二翻转定位台(30)之间通过滑轨和滑块连接，并通过电机和齿轮进行驱动。
7.根据权利要求1所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的上料机构(6)包括放置在第一翻转定位台(20)和第二翻转定位台(30)旁边的上料托盘(61)，上料机构(6)还包括上料桁架(62)，所述的上料桁架(62)上具有将第一木箱板件(101)或第二木箱板件(102)从上料托盘(61)上对应吸附移动至第一翻转定位台(20)或第二翻转定位台(30)上的上料吸盘(63)，所述的上料机构(6)还包括用于将第一木箱板件(101)或第二木箱板件(102)码垛在上料托盘(61)上的上下料机器人(64)。
8.根据权利要求1所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:第一翻转定位台(20)和第二翻转定位台(30)均连接有驱动机构，所述的工作台(1)旁边设有底座(7)，所述的底座(7)上沿靠近和远离工作台(1)方向滑动设有支架(71)，所述的驱动机构包括铰接在支架(71)上的翻转气缸(72)，所述的第一翻转定位台(20)和第二翻转定位台(30)铰接在底座(7)上，所述的第一翻转定位台(20)和第二翻转定位台(30)的端部和翻转气缸(72)铰接。
9.根据权利要求8所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的顶板组件(4)包括固定在支架(71)上的顶紧气缸(41)，所述的顶紧气缸(41)的活塞杆端部固定有用于压住第一木箱板件(101)和第二木箱板件(102)的压板(42)。
10.根据权利要求1所述的一种适用多规格木箱的无钉装配机器人工作站，其特征在于:所述的工作台(1)上还设有将装配完成的箱体组件进行顶起的顶起气缸(8)，顶起气缸(8)的活塞杆端部固定有顶板。
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