CN110239784A - 一种基于机械手的包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机械手的包装机，属于自动化包装设备领域，包括上层输送带、下层输送带、包装位输送带、向包装位输送带上提供产品的机械手、托盘承托落料机构；托盘承托落料机构包括托架、承托机构、托架驱动件，托架上具有伸入上层输送带输送区域的托盘支撑件；承托机构包括滑移板、固定座、支架、滑移板驱动件；固定座开设有与滑移板匹配的竖向滑槽，滑移板朝向竖向滑槽槽口的一面具有楔形面；支架的驱动端设置有与楔形面接触的滚子部件，托料端贯穿出固定座的另一侧面并与固定座之间设置有弹簧，托料端固定连接有伸入上层输送带输送区域的托臂。避免人工逐一取送托盘、频繁换盘并摆放产品，降低了劳动强度，大大提高了工作效率。

Description

一种基于机械手的包装机

技术领域

本发明属于自动化包装设备领域，具体涉及一种基于机械手的包装机。

背景技术

目前大部分的生产装配之后的产品都是通过人工一一放至托盘中完成包装的。包装方式采用塑料托盘摆放，每次人工装满一盘之后，拿走再放空盘，操作换盘频繁，不灵活，劳动强度大，工作效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于机械手的包装机，以解决人工包装存在的上述问题。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种基于机械手的包装机，包括上层输送带、下层输送带、包装位输送带、向包装位输送带上提供产品的机械手、以及设置于上层输送带两侧的托盘承托落料机构；包装位输送带在上层输送带的出料端与下层输送带的进料端之间升降设置；托盘承托落料机构包括托架、承托机构、驱动托架升降的托架驱动件，托架上具有伸入上层输送带输送区域的托盘支撑件；承托机构包括滑移板、固定座、支架、驱动滑移板升降的滑移板驱动件，滑移板驱动件固定于托架；固定座位于托架上方且固定于上层输送带的侧面，固定座远离上层输送带的一侧面开设有与滑移板匹配的竖向滑槽，滑移板朝向竖向滑槽槽口的一面具有楔形面，楔形面由上至下逐渐向远离上层输送带的方向倾斜；支架的一端为驱动端，另一端为托料端，驱动端设置有与楔形面接触的滚子部件，托料端贯穿出固定座的另一侧面，并与固定座之间设置有弹簧，托料端固定连接有伸入上层输送带输送区域的托臂，托臂高于托盘支撑件。

作为所述的进一步可选方案，所述托架上的托盘支撑件为两个，分别位于托臂的两侧。

作为所述的进一步可选方案，所述上层输送带上设置有托盘落料限位结构，且对应设置于两侧托盘承托落料机构之间。

作为所述的进一步可选方案，所述下层输送带的下方靠近出料端处设置有顶升机构；在对应顶升机构上方，下层输送带上的两侧设置有支撑部件，支撑部件包括合页，合页的芯轴沿下层输送带输送方向设置，合页中的一个页片固定于下层输送带，另一个页片向下层输送带的输送区域延伸。

作为所述的进一步可选方案，所述下层输送带具有超出于上层输送带进料端的外延段，所述顶升机构设于外延段。

作为所述的进一步可选方案，所述下层输送带上设置有对应于支撑部件外的托盘落料限位结构。

作为所述的进一步可选方案，所述托盘落料限位结构包括对应配合于托盘四角的限位导引条，限位导引条呈L型。

作为所述的进一步可选方案，所述包装位输送带设置有托盘定位机构，托盘定位机构包括底板、末端限位条、X向定位部件和Y向定位部件，底板固定于包装位输送带，X方向与包装位输送带输送方向一致；末端限位条和X向定位部件分别设于底板X方向上相对的两端，末端限位条固定于底板上远离上层输送带的一端；X向定位部件包括固定块、拨块以及位于底板下方的驱动块，固定块固定于底板，拨块呈L形，拨块的L形转角处铰接于固定块，且拨块的一端伸出底板上表面，另一端设置有条形孔，拨块的转动中心线与Y方向一致；驱动块的一端连接有沿X方向设置的气缸，另一端设置有贯穿条形孔的插销；Y向定位部件包括定位架和驱动定位架沿Y方向移动的气缸，定位架上固定有从包装位输送带的外侧伸至底板上方的定位臂。

作为所述的进一步可选方案，所述包装位输送带连接有驱动其升降的升降装置，升降装置连接于底板下端；X向定位部件和Y向定位部件中的所述气缸均固定于底板下端。

作为所述的进一步可选方案，所述滚子部件包括固定轴和固定轴上转动设置的多个滚子，固定轴固定于支架的驱动端，多个滚子沿固定轴轴向分布、并与滑移板的楔形面接触。

本发明的有益效果是：将叠放的托盘放置上层输送带，并由托盘承托落料机构的托盘支撑件支撑，随着托架的下降和滑移板的下降，托臂伸入底部的两个托盘之间，使得最底部的托盘落至上层输送带上，而底部的倒数第二个托盘以及上方的所有托盘即支撑在托臂上，最底部的托盘被输送至包装位输送带，机械手将产品夹持放置包装位输送带的托盘上，托盘被装满后即被输送至下层输送带流出。避免人工逐一取送托盘、频繁换盘并摆放产品，降低了劳动强度，大大提高了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种基于机械手的包装机的结构示意图；

图2是图1中上层输送带两侧的托盘承托落料机构的结构示意图；

图3是图1中包装位输送带的结构示意图；

图4是图3中托盘定位机构的结构示意图；

图5是X向定位部件的结构示意图；

图6是图1中顶升机构和两侧的支撑部件的结构示意图；

附图标记：1.上层输送带；2.下层输送带；3.包装位输送带；4.机械手；5.托盘承托落料机构；6.托架；7.承托机构；8.托架驱动件；9.托盘支撑件；10.滑移板；11.固定座；12.支架；121.托料端；13.滑移板驱动件；14.竖向滑槽；15.楔形面；16.托盘；17.托臂；18.架体；19.输送带；20.固定轴；21.滚子；22.托盘落料限位结构；23.顶升机构；24.支撑部件；25.合页；26.安装块；27.页片限位件；28.外延段；29.顶升板；30.托盘定位机构；31.底板；32.末端限位条；33.固定块；34.拨块；35.驱动块；36.条形孔；37.插销；38.定位架；39.定位臂；40.避让口；41.升降装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。

图1至图6示出了本发明提供的基于机械手的包装机，包括上层输送带1、下层输送带2、包装位输送带3、向包装位输送带3上提供产品的机械手4、以及设置于上层输送带1两侧的托盘承托落料机构5；包装位输送带3在上层输送带1的出料端与下层输送带2的进料端之间升降设置；托盘承托落料机构5包括托架6、承托机构7、驱动托架6升降的托架驱动件8，托架6上具有伸入上层输送带1输送区域的托盘支撑件9；承托机构7包括滑移板10、固定座11、支架12、驱动滑移板10升降的滑移板驱动件13，滑移板驱动件13固定于托架6；固定座11位于托架6上方且固定于上层输送带1的侧面，固定座11远离上层输送带1的一侧面开设有与滑移板10匹配的竖向滑槽14，滑移板10朝向竖向滑槽14槽口的一面具有楔形面15，楔形面15由上至下逐渐向远离上层输送带1的方向倾斜；支架12的一端为驱动端，另一端为托料端121，驱动端设置有与楔形面15接触的滚子部件，托料端121贯穿出固定座11的另一侧面，并与固定座11之间设置有弹簧，弹簧在图中未示出，即是在托料端121与固定座11之间连接弹簧，托料端121固定连接有伸入上层输送带1输送区域的托臂17，托臂17高于托盘支撑件9。

托臂17高度对应处于底部的两个托盘16之间。上层输送带1、下层输送带2及包装位输送带3的输送区域即是指用于输送托盘16的区域，且三者均包括架体18和安装于架体18的输送带19。

托架驱动件8安装于上层输送带1侧部，托架6可配置有滑轨滑块结构并安装在上层输送带1侧部以导引托架6的升降。托架6的升降带动滑移板驱动件13的升降，即带动滑移板10的升降，而滑移板驱动件13可继续独自带动滑移板10的升降，以使得滑移板10上升到高位时，因楔形面15和滚子部件的接触而使弹簧压缩、支架12的托料端121和托臂17退出托盘输送区域，即不会支撑托盘16，滑移板10下降到低位时，弹簧回位、支架12的托料端121和托臂17伸入托盘输送区域能够支撑托盘16。

托臂17可呈长条形，支撑稳定性高。托架6上的托盘支撑件9为两个，分别位于托臂17的两侧。托盘支撑件9可呈L形，一端固定于托架6，另一端伸入上层输送带1的输送区域，L形的开口朝向上层输送带1。

滚子部件包括固定轴20和固定轴20上转动设置的多个滚子21，固定轴20固定于支架12的驱动端，多个滚子21沿固定轴20轴向分布、并与滑移板10的楔形面15接触。支架12的驱动端呈U型，可跨设于竖向滑槽14的槽口，即对应着滑移板10的楔形面15，固定轴20安装于驱动端U型开口内。

上层输送带上设置有托盘落料限位结构22，且对应设置于两侧托盘承托落料机构5之间。可设置在上层输送带的靠近进料端上。具体可安装于上层输送带的架体18上，用于将堆叠的托盘16放入上层输送带上的导向和限位，同时也是在托盘承托落料机构5升降工作过程中对托盘16的导向限位作用。

下层输送带2的下方靠近出料端处设置有顶升机构23；在对应顶升机构23上方，下层输送带2上的两侧设置有支撑部件24，支撑部件24包括合页25，合页25的芯轴沿下层输送带2输送方向设置，合页25中的一个页片固定于下层输送带，另一个页片向下层输送带2的输送区域延伸。即理解为一个为固定页片，一个为活动页片，活动页片为支撑托盘16用。合页25可为常规现有合页，即两个页片铰接于芯轴。托盘16输送至顶升机构23上方时，顶升机构23带动托盘16上升，上升过程中，托盘16碰触到合页25的页片并使该页片向上翻转，随着托盘16的继续上升便脱离该页片，该页片即在重力作用下落回，顶升机构23带动托盘16下降即使得托盘16支撑于页片上。见图6，示意出合页25向上翻转状态和落回的支撑状态。支撑部件24还可包括固定于下层输送带2的安装块26，合页25的一个页片固定于安装块26，另一个页片置于安装块26上并向下层输送带2的输送区域延伸。安装块26上可固定设置页片限位件27，页片限位件27处于合页芯轴的上方，用于限制活动页片的翻转位置，避免翻转过头。

下层输送带2具有超出于上层输送带1进料端的外延段28，顶升机构23设于外延段28。这样装满产品的托盘16在下层输送带2的外延段28堆叠，大大减小了上下层输送带2的间距，结构紧凑，尤其便于从此处将完成包装的托盘16取出，没有任何遮挡，操作方便。外延段28的输送方向末端可设置用于限定托盘16位置的硬限位，避免托盘16超出预定位置而影响顶升机构23对应托盘16将其顶升。顶升机构23可包括气缸和固定于气缸活塞杆顶部的顶升板29。托架驱动件8和滑移板驱动件13均可采用气缸等现有的直线驱动元件。

下层输送带2上设置有对应于支撑部件24外的托盘落料限位结构22，可用于顶升机构23工作过程中的托盘16限位导引，也便于托盘16的稳定堆叠。上、下层输送带上的托盘落料限位结构22均可包括对应配合于托盘16四角的限位导引条，限位导引条呈L型。

包装位输送带3设置有托盘定位机构30，托盘定位机构30包括底板31、末端限位条32、X向定位部件和Y向定位部件，底板31固定于包装位输送带3，X方向与包装位输送带3输送方向一致；末端限位条32和X向定位部件分别设于底板31X方向上相对的两端，末端限位条32固定于底板31上远离上层输送带1的一端；X向定位部件包括固定块33、拨块34以及位于底板31下方的驱动块35，固定块33固定于底板31，拨块34呈L形，拨块34的L形转角处铰接于固定块33，且拨块34的一端伸出底板31上表面，另一端设置有条形孔36，拨块34的转动中心线与Y方向一致；驱动块35的一端连接有沿X方向设置的气缸，另一端设置有贯穿条形孔36的插销37；Y向定位部件包括定位架38和驱动定位架38沿Y方向移动的气缸，定位架38上固定有从包装位输送带3的外侧伸至底板31上方的定位臂39。

底板31固定于包装位输送带3的架体18。输送带19的输送表面高于底板31。X向定位部件为两个，均布于底板31靠近上层输送带1的一端，稳定均衡施力于托盘16。拨块34的L形开口朝向底板31外部。定位臂39为在定位架38上均布的两个。定位臂39呈C形，且C形的开口朝向底板31，定位臂39C形的一端固定于定位架38，另一端伸入底板31的上方。

驱动块35移动过程中，插销37在条形孔36内相对移动并带动拨块34转动。通过拨块34的旋转来实现X方向的定位，既不影响托盘16进入包装位输送带3或离开包装位输送带3，又能够将托盘16抵向末端限位条32完成托盘16的X向定位，而且也不会造成托盘16被顶起。底板31下表面可安装与定位架38配设的滑轨滑块结构，以导向定位架38的移动。

包装位输送带3的架体18对应定位臂39的一侧设有与定位臂39对应适配的避让口40，定位臂39自架体18外部经避让口40伸向底板31上方，将托盘16推向架体18的另一侧。包装位输送带3连接有驱动其升降的升降装置41，升降装置41连接于底板31下端；X向定位部件和Y向定位部件中的所述气缸均固定于底板31下端。升降装置41可采用如气缸或电机丝杠等现有的直线驱动元器件。架体18的下部可安装用于底板31升降导引的滑轨滑块结构。

工作过程原理如下：叠放的托盘16放入上层输送带1，处于最底部的托盘16支撑在托盘承托落料机构5的托盘支撑件9上，托架6和滑移板10下降，托臂17伸入最底部托盘16与底部倒数第二个托盘16之间，随着托架6和滑移板10的继续下降，最底部托盘16落至上层输送带1上被送向包装位输送带3，底部倒数第二个托盘16及其上方堆叠的所有托盘16落至托臂17上；托架6和滑移板10上升，托臂17退出脱离托盘16，叠放的托盘16落至托盘支撑件9，托架6和滑移板10再下降，如此循环上述动作，逐一将托盘16送至包装位输送带3；托盘定位机构30将托盘16定位后，机械手4将产品摆放至托盘16上，包装位输送带3下降，将托盘16送至下层输送带2，也可以包装位输送带3先下降，再托盘定位机构30将托盘16定位并由机械手4将产品摆放至托盘16上，而后将托盘16送至下层输送带2；在下层输送带2靠近出料端处，顶升机构23将托盘16顶升，而后下降使托盘16落至合页25的页片上，如此将下层输送带2的托盘16逐一顶升再回落至合页25，完成包装后托盘16的堆叠。托盘承托落料机构5同时完成落料和托料，即完成了最底部托盘16下落至上层输送带1、以及倒数第二个托盘16及其上方堆叠的所有托盘16的承托，自动化效率高，结构布局简单。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于机械手的包装机，其特征在于，包括上层输送带、下层输送带、包装位输送带、向包装位输送带上提供产品的机械手、以及设置于上层输送带两侧的托盘承托落料机构；包装位输送带在上层输送带的出料端与下层输送带的进料端之间升降设置；托盘承托落料机构包括托架、承托机构、驱动托架升降的托架驱动件，托架上具有伸入上层输送带输送区域的托盘支撑件；承托机构包括滑移板、固定座、支架、驱动滑移板升降的滑移板驱动件，滑移板驱动件固定于托架；固定座位于托架上方且固定于上层输送带的侧面，固定座远离上层输送带的一侧面开设有与滑移板匹配的竖向滑槽，滑移板朝向竖向滑槽槽口的一面具有楔形面，楔形面由上至下逐渐向远离上层输送带的方向倾斜；支架的一端为驱动端，另一端为托料端，驱动端设置有与楔形面接触的滚子部件，托料端贯穿出固定座的另一侧面，并与固定座之间设置有弹簧，托料端固定连接有伸入上层输送带输送区域的托臂，托臂高于托盘支撑件。

2.根据权利要求1所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述托架上的托盘支撑件为两个，分别位于托臂的两侧。

3.根据权利要求1所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述上层输送带上设置有托盘落料限位结构，且对应设置于两侧托盘承托落料机构之间。

4.根据权利要求1所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述下层输送带的下方靠近出料端处设置有顶升机构；在对应顶升机构上方，下层输送带上的两侧设置有支撑部件，支撑部件包括合页，合页的芯轴沿下层输送带输送方向设置，合页中的一个页片固定于下层输送带，另一个页片向下层输送带的输送区域延伸。

5.根据权利要求4所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述下层输送带具有超出于上层输送带进料端的外延段，所述顶升机构设于外延段。

6.根据权利要求4所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述下层输送带上设置有对应于支撑部件外的托盘落料限位结构。

7.根据权利要求3或6所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述托盘落料限位结构包括对应配合于托盘四角的限位导引条，限位导引条呈L型。

8.根据权利要求1所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述包装位输送带设置有托盘定位机构，托盘定位机构包括底板、末端限位条、X向定位部件和Y向定位部件，底板固定于包装位输送带，X方向与包装位输送带输送方向一致；末端限位条和X向定位部件分别设于底板X方向上相对的两端，末端限位条固定于底板上远离上层输送带的一端；X向定位部件包括固定块、拨块以及位于底板下方的驱动块，固定块固定于底板，拨块呈L形，拨块的L形转角处铰接于固定块，且拨块的一端伸出底板上表面，另一端设置有条形孔，拨块的转动中心线与Y方向一致；驱动块的一端连接有沿X方向设置的气缸，另一端设置有贯穿条形孔的插销；Y向定位部件包括定位架和驱动定位架沿Y方向移动的气缸，定位架上固定有从包装位输送带的外侧伸至底板上方的定位臂。

9.根据权利要求8所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述包装位输送带连接有驱动其升降的升降装置，升降装置连接于底板下端；X向定位部件和Y向定位部件中的所述气缸均固定于底板下端。

10.根据权利要求1所述的基于机械手的包装机，其特征在于，所述滚子部件包括固定轴和固定轴上转动设置的多个滚子，固定轴固定于支架的驱动端，多个滚子沿固定轴轴向分布、并与滑移板的楔形面接触。