CN110254814A - 一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，属于自动包装设备。所述工作站包括：支撑机构，设置在所述支撑架上的运输导轨，设置在所述运输导轨的一侧的自动排列机构，设置在所述运输导轨另一侧装箱机器人，设置在所述运输导轨起始端的上方的自动开箱机构，设置在所述运输导轨起始端上的自动套袋机构，设置在所述运输导轨的拐点处的自动折袋机构，以及设置在所述运输导轨的尾端的自动封箱机构。本发明，通过自动化机器人代替人工操作，来解决现有起爆器包装技术中自动化集成度低，人工参与度过高、危险系数过高问题。

Description

一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站

技术领域

本发明属于自动包装设备，尤其是一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站。

背景技术

起爆具又称传爆药柱，是用于引爆钝感炸药的爆破器起爆具材。按起爆方式分为：双雷管起爆具、双导爆索起爆具、雷管、导爆索起爆具、其它起爆具。各类起爆用具在储存和运输过程中都有严格要求。

起爆具的包装主要是将生产出来的起爆具按照规定的数量和排列方式包装入箱，流程主要由纸箱套袋、起爆具排列、装箱和封箱等几个工序组成。现有起爆具的包装技术主要是人工进行包装，辅助一些简单的自动化工具，自动化集成度较低；且由于起爆具属于危险品，应当减少人为参与，以规避风险。现急需研发出一种提高自动化的自动包装设备来减低风险。

发明内容

发明目的：提供一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，以解决自动化集成度低，人工参与度过高、危险系数过高问题。

技术方案：一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，包括：

支撑机构，由多个支撑平台和若干连接机构组成；

运输导轨，设置在所述支撑架上，其俯视图形状为“L”型，由多个保持一定距离并排排列的辊筒组成；

自动排列机构，设置在所述运输导轨的一侧，其包括第一支撑平台、设置在所述第一支撑平台上的排列机器人、以及设置在排列机器人一侧的运输导轨上的排列模具；

装箱机器人，包括设置在所述运输导轨另一侧的第二支撑平台、设置在所述第二支撑平台上的回旋气缸、安装在所述回旋气缸上的伺服电机、与所述伺服电机连接的一级机械臂、与所述一级机械臂的另一端连接的二级机械臂、以及与所述二级机械臂连接的机械抓手；

自动开箱机构，设置在所述运输导轨起始端的上方，其包括第三支撑平台、设置在所述第三支撑平台一侧的自动拾取装置、设置在所述支撑平台上的四边形活动框、分别铰接在所述四边形活动框四边下方的四个下旋转推板、以及设置在所述四边形活动框下方的下封口装置；

自动套袋机构，设置在所述运输导轨起始端上，其包括第一固定支架、设置在所述第一固定支架上的滑动导轨、设置在所述滑动导轨上的撑袋支架、在所述第一固定支架与运输导轨之间设置的升降装置；

自动折袋机构，设置在所述运输导轨的拐点处，其包括第二固定支架、设置在所述第二固定支架上的滑动导轨、设置在所述滑动导轨上的自动封口装置、在所述第二固定支架与运输导轨之间设置的升降装置；

自动封箱机构，设置在所述运输导轨的尾端，其包括通过连接板连接在所述运输导轨上的上旋转推板、设置在运输导轨上方的中心线上的上封口装置、以及设置在所述运输导轨上的自动喷码机。

在进一步的实施例中，所述机械抓手的手指处设置有真空海绵吸盘。

在进一步的实施例中，所述四边形活动框由四个首尾铰接的活动杆组成，其展开后为平行四边形，在所述其中一组对边活动杆上设置有吸盘。

在进一步的实施例中，在所述运输导轨两侧设置有挡板，在一侧挡板上设置有急停开关。

在进一步的实施例中，所述运输导轨上的辊筒外层包裹着一层柔性材料。

在进一步的实施例中，所述撑袋支架下方设置有撑袋吸盘。

有益效果：本发明涉及一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，通过自动排列机构、排列机器人、自动开箱机构、自动套袋机构、装箱机器人、自动折袋机构、自动封箱机构独立完成纸箱套袋、起爆具排列、装箱和封箱等几个工序，将起爆具按照规定的数量和排列方式包装入箱，来解决现有起爆具包装技术中自动化集成度低，人工参与度过高、危险系数过高问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标记为：支撑机构1、运输导轨2、第一支撑平台301、排列机器人302、排列模具303、第二支撑平台401、第二支撑平台401、回旋气缸402、伺服电机403、一级机械臂404、二级机械臂405、机械抓手406、第三支撑平台501、四边形活动框502、下旋转推板503、下封口装置504、自动拾取装置505、第一固定支架601、撑袋支架602、撑袋吸盘603、第二固定支架701、自动封口装置702、自动喷码机801、上封口装置802、上旋转推板803、急停开关9。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

如附图1所示，一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，包括：支撑机构1、运输导轨2、自动排列机构、装箱机器人、自动开箱机构、自动套袋机构、自动折袋机构、自动封箱机构八个部分。

其中，支撑机构1由多个支撑平台和若干连接机构组成。运输导轨2设置在所述支撑架上，其俯视图形状为“L”型，由多个保持一定距离并排排列的辊筒组成。动力机构带动运输导轨2上的辊筒转动，带动起爆具运动，完成整个包装过程，

作为一个优选方案，所述运输导轨2上的辊筒外层包裹着一层柔性材料，且在所述运输导轨2两侧设置有挡板（示意图中未标出），在一侧挡板上设置有急停开关9。能够有效的减小起爆具的震动，保证整个运输过程的平稳性，提高装置运输的安全性。急停开关9可以控制整个工作站的动力机构，用于应急处理。

自动排列机构设置在所述运输导轨2的一侧，其包括第一支撑平台301、排列机器人302、排列模具303；排列机器人302设置在所述第一支撑平台301上，以及排列模具303设置在排列机器人302一侧的运输导轨2上。所述排列机器人302采用4轴工业机器人，从前道输送线上快速抓取起爆具，按照规定的数量和排列方式，在指定工作台上快速初步排列。

装箱机器人包括第二支撑平台401、回旋气缸402、伺服电机403、一级机械臂404、二级机械臂405、机械抓手406；第二支撑平台401401设置在所述运输导轨2另一侧，回旋气缸402设置在所述第二支撑平台401401上的，伺服电机403安装在所述回旋气缸402上的，一级机械臂404与所述伺服电机403连接，二级机械臂405与所述一级机械臂404的另一端连接的，机械抓手406与所述二级机械臂405连接。采用6轴工业机器人，回旋气缸402控制装箱机器人360º旋转，伺服电机403控制机械臂的运动，机械抓手406携带真空海绵吸盘，将已经排布好的起爆具整体吸附抓取，然后装入已经套袋的纸箱内。

自动开箱机构设置在所述运输导轨2起始端的上方，其包括第三支撑平台501、自动拾取装置505、四边形活动框502、下旋转推板503、下封口装置504；自动拾取装置505设置在所述第三支撑平台501一侧，四边形活动框502设置在所述支撑平台上，四个下旋转推板503分别铰接在所述四边形活动框502四边下方，以及下封口装置504设置在所述四边形活动框502下方。所述自动开箱机构，将片状供货的纸箱通过相关结构自动展开，然后自动封闭箱底，仅纸箱顶面呈开口状。

作为一个优选方案，所述四边形活动框502由四个首尾铰接的活动杆组成，其展开后为平行四边形，在所述其中一组对边活动杆上设置有吸盘。自动拾取装置505将片状供货的纸箱放置在四边形活动框502内，对边活动杆上的吸盘吸住纸箱的两个面，拉伸至长方形，下旋转推板503将纸箱上的侧封面上推至关闭，然后下封口装置504自动封闭箱底。

自动套袋机构，设置在所述运输导轨2起始端上，其包括第一固定支架601、滑动导轨（示意图中未标出）、撑袋支架602、升降装置（示意图中未标出）、撑袋吸盘603；滑动导轨设置在所述第一固定支架601上的，撑袋支架602设置在所述滑动导轨上，升降装置设置在所述第一固定支架601与运输导轨2之间，撑袋支架602下方设置有撑袋吸盘603。所述自动套袋机构，通过升降装置和滑动导轨控制撑袋支架602进行运动，撑袋吸盘603吸取塑料包装袋，套入已经展开的纸箱内。

自动折袋机构，设置在所述运输导轨2的拐点处，与所述自动套袋机构构造类似，其包括第二固定支架701、滑动导轨（示意图中未标出）、自动封口装置702、升降装置（示意图中未标出）；滑动导轨设置在所述第二固定支架701上，自动封口装置702设置在所述滑动导轨上，升降装置设置在所述第二固定支架701与运输导轨2之间。所述自动折袋机构，可以将已完成装箱后的纸箱的包装袋折叠进纸箱，并上扣封口，以便后续封箱。

自动封箱机构设置在所述运输导轨2的尾端，其包括上旋转推板803、上封口装置802、自动喷码机801；上旋转推板803通过连接板连接在所述运输导轨2上，上封口装置802设置在运输导轨2上方的中心线上的上封口装置802，以及自动喷码机801设置在所述运输导轨2上的。所述自动封箱机构，对上旋转推板803、上封口装置802对折袋的纸箱进行顶部封箱，在该机构后侧设置的自动喷码机801，对封箱完成后的箱体喷码可追溯标志，喷码结束即完成整个包装过程。

所述工作站在具体实施过程中的工作流程如下：

S1. 当起爆具经过上一道工序完成后，由排列机器人302单个吸附抓取起爆具，然后放置于在自动排列机构中，按照预定的数量和排布方式初步排列。

S2. 在初步排列完成后，自动排列机构上装有排列专门的排列模具303，可将初步排列的起爆具整形、装箱。

S3. 与此同时，装箱机器人携带真空海绵吸盘吸附片状纸箱在自动开箱机构上对拉展开，然后自动开箱机构上的封装结构对箱纸底部进行胶带固封，然后装箱机器人吸附展开的纸箱至自动套袋机构的入口。

S4. 自动套袋机构对开展的纸箱进行箱内套袋。

S5. 在套袋完成以及排布整形均完成的情况下，系统发出机器人装箱指令，装箱机器人携带真空海绵吸盘，从自动排列机构上整体吸附抓取排列好的起爆具，然后装入已经套袋的纸箱内。

S6. 完成装箱后，纸箱输送至自动折袋机构内，将之前套箱的包装袋从纸箱上沿取下并折叠进纸箱内。

S7. 折袋后纸箱输送至自动封箱机构中，对箱纸顶部胶带固封。

S8. 封箱后，自动封箱机构后侧的自动喷码机801对纸箱喷涂可追溯性标识。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (7)

1.一种基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，包括：

支撑机构，由多个支撑平台和若干连接机构组成；

运输导轨，设置在所述支撑架上，其俯视图形状为“L”型，由多个保持一定距离并排排列的辊筒组成；

自动排列机构，设置在所述运输导轨的一侧，其包括第一支撑平台、设置在所述第一支撑平台上的排列机器人、以及设置在排列机器人一侧的运输导轨上的排列模具；

装箱机器人，包括设置在所述运输导轨另一侧的第二支撑平台、设置在所述第二支撑平台上的回旋气缸、安装在所述回旋气缸上的伺服电机、与所述伺服电机连接的一级机械臂、与所述一级机械臂的另一端连接的二级机械臂、以及与所述二级机械臂连接的机械抓手；

自动开箱机构，设置在所述运输导轨起始端的上方，其包括第三支撑平台、设置在所述第三支撑平台一侧的自动拾取装置、设置在所述支撑平台上的四边形活动框、分别铰接在所述四边形活动框四边下方的四个下旋转推板、以及设置在所述四边形活动框下方的下封口装置；

自动套袋机构，设置在所述运输导轨起始端上，其包括第一固定支架、设置在所述第一固定支架上的滑动导轨、设置在所述滑动导轨上的撑袋支架，在所述固定支架与运输导轨之间设置的升降装置；

自动折袋机构，设置在所述运输导轨的拐点处，其包括第二固定支架、设置在所述第二固定支架上的滑动导轨、设置在所述滑动导轨上的自动封口装置、在所述固定支架与运输导轨之间设置的升降装置；

自动封箱机构，设置在所述运输导轨的尾端，其包括通过连接板连接在所述运输导轨上的上旋转推板、设置在运输导轨上方的中心线上的上封口装置、以及设置在所述运输导轨上的自动喷码机。

2.根据权利要求1所述的基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，所述机械抓手处设置有真空海绵吸盘。

3.根据权利要求1所述的基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，所述四边形活动框由四个首尾铰接的活动杆组成，其展开后为平行四边形，在所述其中一组对边活动杆上设置有吸盘。

4.根据权利要求1所述的基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，在所述运输导轨两侧设置有挡板，在一侧挡板上设置有急停开关。

5.根据权利要求1所述的基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，所述运输导轨上的辊筒外层包裹着一层柔性材料。

6.根据权利要求1所述的基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，所述撑袋支架下方设置有撑袋吸盘。

7.根据权利要求1所述的基于工业机器人的起爆具自动包装工作站，其特征在于，所述工作站在具体工作流程如下：

S1. 当起爆具经过上一道工序完成后，由排列机器人单个吸附抓取起爆具，然后放置于在自动排列机构中，按照预定的数量和排布方式初步排列；

S2. 在初步排列完成后，自动排列机构上装有排列专门的排列模具，可将初步排列的起爆具整形、装箱；

S3. 与此同时，装箱机器人携带真空海绵吸盘吸附片状纸箱在自动开箱机构上对拉展开，然后自动开箱机构上的封装结构对箱纸底部进行胶带固封，然后装箱机器人吸附展开的纸箱至自动套袋机构的入口；

S4. 自动套袋机构对开展的纸箱进行箱内套袋；

S5. 在套袋完成以及排布整形均完成的情况下，系统发出机器人装箱指令，装箱机器人携带真空海绵吸盘，从自动排列机构上整体吸附抓取排列好的起爆具，然后装入已经套袋的纸箱内；

S6. 完成装箱后，纸箱输送至自动折袋机构内，将之前套箱的包装袋从纸箱上沿取下并折叠进纸箱内；

S7. 折袋后纸箱输送至自动封箱机构中，对箱纸顶部胶带固封；

S8. 封箱后，自动封箱机构后侧的自动喷码机对纸箱喷涂可追溯性标识。