CN111017291B - 一种药瓶包装机及抓取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种药瓶包装机及抓取方法，药瓶包装机包括抓取机构、中转机构、放料机构以及控制器，控制器分别与抓取机构、中转机构、放料机构电连接，抓取机构包括检测单元、第一XYZ三轴模组、固定座以及多个取料单元，多个取料单元沿水平方向且等间距的分布在固定座上，控制器根据接收的检测信号控制单个或多个取料单元抓取滚筒输送带上的药瓶，并将所有抓取的药瓶依次摆放到中转机构上；优点是能够准确抓取药瓶、适用性较好。

Description

一种药瓶包装机及抓取方法

技术领域

本发明属于药瓶包装技术领域，尤其是涉及一种药瓶包装机及抓取方法。

背景技术

随着技术的发展，药瓶的生产已经实现了自动化，由加工生产线自动完成，效率高、产量大。药瓶在产出后需要进行装盒，该道工序目前以人工操作为主，工人先准备包装盒，然后拿取加工生产线输出的药瓶，并将药瓶放入到包装盒内并进行有序排列。为了提高装盒效率，人们研制出了药瓶包装机，市面上常见的药瓶包装机包括抓取机构、中转机构和放料机构，加工完成的药瓶通过滚筒输送带输出，抓取机构抓取滚筒输送带上的药瓶并放到中转机构上，中转机构往复于抓取机构和放料机构之间，放料机构抓取中转机构上的药瓶并将药瓶放入到包装盒内。

上述的抓取机构包括沿输送方向等间距排列且同步运动的多个吸盘，抓取时，若滚筒输送带上的多个药瓶没有与多个吸盘一一对应，抓取机构在每次抓取时均有可能存在某个吸盘未抓取药瓶的情况，不利于后续的工序进行，适用性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够准确抓取药瓶、适用性较好的药瓶包装机及抓取方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种药瓶包装机，包括

抓取机构，用于抓取滚筒输送带上的多个药瓶；

中转机构，用于将所述的抓取机构抓取的多个药瓶进行中转输送；

放料机构，用于抓取所述的中转机构上的多个药瓶，并将多个药瓶摆放到包装盒内；

以及控制器，分别与所述的抓取机构、所述的中转机构、所述的放料机构电连接；

所述的抓取机构包括

检测单元，与所述的控制器电连接，所述的检测单元用于检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，并将检测信号发送给所述的控制器；

第一XYZ三轴模组，与所述的控制器电连接；

固定座，设置在所述的第一XYZ三轴模组的Z轴下端，通过所述的第一XYZ三轴模组在滚筒输送带的上方和所述的中转机构的上方往复移动；

以及多个取料单元，与所述的控制器电连接，多个所述的取料单元沿水平方向且等间距的分布在所述的固定座上，所述的控制器根据接收的检测信号控制单个或多个所述的取料单元抓取滚筒输送带上的药瓶，并将所有抓取的药瓶依次摆放到所述的中转机构上。

所述的取料单元包括下压气缸和取料吸盘，所述的下压气缸设置在所述的固定座上，所述的取料吸盘设置在所述的下压气缸的下端。该结构中，控制器可控制单个或多个下压气缸进行下压，并使对应的取料吸盘抓取药瓶，即多个取料单元可分次完成抓取动作，灵活性较好。

所述的检测单元采用光电传感器。该结构中，利用光电效应进行检测，简单、高效。

所述的中转机构包括从下到上依次连接的直线传输模组、回转气缸和模板，所述的模板的上端面上开设有沿水平方向且等间距排列的多个放置槽。该结构中，回转气缸能够将模板旋转至两个角度，当模板位于抓取机构处时，回转气缸能够将模板旋转到能够与抓取机构配合的角度，当回转气缸通过直线传输模组移动到放料机构处时，回转气缸能够将模板旋转到能够与放料机构配合的角度，灵活性较好。

所述的放料机构包括

第二XYZ三轴模组，与所述的控制器电连接；

角度调节机构，与所述的控制器电连接，所述的角度调节机构设置在所述的第二XYZ三轴模组的Z轴下端，通过所述的第二XYZ三轴模组在所述的中转机构的上方和包装盒的上方往复移动；

以及多个取料吸嘴，与所述的控制器电连接，多个所述的取料吸嘴沿水平方向且等间距的分布在所述的角度调节机构上，所述的取料吸嘴用于抓取所述的中转机构上的药瓶，并通过所述的角度调节机构将所述的取料吸嘴和药瓶调节至与包装盒相配合的角度，然后将药瓶摆放到包装盒内；

所述的控制器控制所述的放料机构从包装盒每层的左侧作为基准开始摆放药瓶，并在每层的最后一次摆放时，将基准切换为右侧进行摆放药瓶。该结构中，多个取料吸嘴同时抓取中转机构上的多个药瓶，然后通过角度调节机构将多个药瓶旋转到与包装盒配合的角度，然后再将多个药瓶摆放到包装盒内，以提高放料机构与包装盒的配合度；包装盒的每层在摆放药瓶时，通过控制器调节以左侧作为基准或以右侧作为基准，使得取料吸嘴在放料时始终位于包装盒内，其不会与包装盒的侧壁发生碰撞或摩擦，可靠性较高，适于长久使用。

所述的角度调节机构包括上下分布的第一安装座、第二安装座以及与所述的控制器电连接的放料气缸，所述的第一安装座设置在所述的第二XYZ三轴模组的Z轴下端，所述的第一安装座的后端和所述的第二安装座的后端枢接，多个所述的取料吸嘴设置在所述的第二安装座的前端，所述的放料气缸的两端分别与所述的第一安装座、所述的第二安装座枢接。该结构中，通过放料气缸调节第二安装座的转角，操作简单、稳定可靠。

所述的药瓶包装机还包括自动换盒机构，所述的自动换盒机构包括从下到上依次连接的底座、与所述的控制器电连接的伺服电机、转盘和多个包装盒安装架，所述的转盘的中心与所述的伺服电机的转动轴固定连接，多个所述的包装盒安装架沿圆周方向分布在所述的转盘上。该结构中，每个包装盒安装架上分别摆放有一个包装盒，当一个包装盒被装满时，通过伺服电机驱使转盘转动，使相邻的包装盒安装架的的位置进行切换，即将空的包装盒转动到与放料机构配合的位置，放料机构后续抓取的药瓶摆放到该空的包装盒内，无需等待人工更换包装盒，效率较高。

一种药瓶包装机的抓取方法，包括以下步骤：

（1）检测：将检测单元安装到滚筒输送带的输入端，通过检测单元检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，然后将检测信号发送给控制器；

（2）抓取：固定座和多个取料单元通过第一XYZ三轴模组移动到滚筒输送带的上方，并进行如下判定：

①若检测单元检测到滚筒输送带上的某个药瓶的相邻位置没有药瓶，控制器控制单个取料单元抓取该药瓶；

②若检测单元检测到滚筒输送带上的多个药瓶的位置与多个取料单元的位置一一对应，控制器控制多个取料单元同时抓取多个药瓶；

（3）变距：固定座和多个取料单元通过第一XYZ三轴模组移动到中转机构的上方并从中转机构的一端向另一端移动，该过程中控制器控制多个取料单元依次将多个药瓶释放到中转机构上，并使多个药瓶的排列方式与放料机构相配合。通常取料单元的排列间距与滚筒输送带相配合，以使多个取料单元能够同时抓取多个药瓶，但是该排列间距不一定与多个药瓶放入包装盒内时的排列间距相一致，故在中转时，第一XYZ三轴模组从中转机构的一端向另一端移动，该过程中多个取料单元依次释放多个药瓶，使多个药瓶的排列方式与放料机构相配合，有利于后续放料机构准确且同时抓取多个药瓶进行摆放。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过检测单元检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，并将检测信号发送给控制器，以获取药瓶的位置信息，即便滚筒输送带上的多个药瓶没有与多个取料单元一一对应，根据获得的药瓶位置信息，控制器控制单个或多个取料单元分次进行抓取，直至多个取料单元分别抓取一个药瓶，再通过第一XYZ三轴模组将固定座和多个取料单元移动到中转机构的上方，故能够准确的抓取药瓶，适用性较好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图一；

图3为本发明的局部结构示意图二；

图4为本发明的局部结构示意图三；

图5为本发明的局部结构示意图四。

图中：1、抓取机构；11、检测单元；12、第一XYZ三轴模组；13、固定座；14、取料单元；141、下压气缸；142、取料吸盘；2、中转机构；21、直线传输模组；22、回转气缸；23、模板；231、放置槽；3、放料机构；31、第二XYZ三轴模组；32、角度调节机构；321、第一安装座；322、第二安装座；323、放料气缸；33、取料吸嘴；4、控制器；5、自动换盒机构；51、底座；52、转盘；53、包装盒安装架。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图所示，一种药瓶包装机，包括

抓取机构1，用于抓取滚筒输送带上的多个药瓶；

中转机构2，用于将抓取机构1抓取的多个药瓶进行中转输送；

放料机构3，用于抓取中转机构2上的多个药瓶，并将多个药瓶摆放到包装盒内；

以及控制器4，分别与抓取机构1、中转机构2、放料机构3电连接。

本实施例中，抓取机构1包括

检测单元11，与控制器4电连接，检测单元11用于检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，并将检测信号发送给控制器4；

第一XYZ三轴模组12，与控制器4电连接；

固定座13，设置在第一XYZ三轴模组12的Z轴下端，通过第一XYZ三轴模组12在滚筒输送带的上方和中转机构2的上方往复移动；

以及多个取料单元14，与控制器4电连接，多个取料单元14沿水平方向且等间距的分布在固定座13上，控制器4根据接收的检测信号控制单个或多个取料单元14抓取滚筒输送带上的药瓶，并将所有抓取的药瓶依次摆放到中转机构2上。

本实施例中，取料单元14包括下压气缸141和取料吸盘142，下压气缸141设置在固定座13上，取料吸盘142设置在下压气缸141的下端，下压气缸141、取料吸盘142分别与控制器4电连接。

本实施例中，检测单元11采用光电传感器。

实施例二：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于中转机构2包括从下到上依次连接的直线传输模组21、回转气缸22和模板23，模板23的上端面上开设有沿水平方向且等间距排列的多个放置槽231。

实施例三：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于放料机构3包括

第二XYZ三轴模组31，与控制器4电连接；

角度调节机构32，与控制器4电连接，角度调节机构32设置在第二XYZ三轴模组31的Z轴下端，通过第二XYZ三轴模组31在中转机构2的上方和包装盒的上方往复移动；

以及多个取料吸嘴33，与控制器4电连接，多个取料吸嘴33沿水平方向且等间距的分布在角度调节机构32上，取料吸嘴33用于抓取中转机构2上的药瓶，并通过角度调节机构32将取料吸嘴33和药瓶调节至与包装盒相配合的角度，然后将药瓶摆放到包装盒内；

控制器4控制放料机构3从包装盒每层的左侧作为基准开始摆放药瓶，并在每层的最后一次摆放时，将基准切换为右侧进行摆放药瓶。

本实施例中，角度调节机构32包括上下分布的第一安装座321、第二安装座322以及与控制器4电连接的放料气缸323，第一安装座321设置在第二XYZ三轴模组31的Z轴下端，第一安装座321的后端和第二安装座322的后端枢接，多个取料吸嘴33设置在第二安装座322的前端，放料气缸323的两端分别与第一安装座321、第二安装座322枢接。

实施例四：其余部分与实施例一相同，其不同之处在于药瓶包装机还包括自动换盒机构5，自动换盒机构5包括从下到上依次连接的底座51、与控制器4电连接的伺服电机、转盘52和多个包装盒安装架53，转盘52的中心与伺服电机的转动轴固定连接，多个包装盒安装架53沿圆周方向分布在转盘52上，包装盒可倾斜的摆放在包装盒安装架53上。

实施例五：一种与上述的药瓶包装机对应的包装方法，包括抓取环节、中转环节和放料环节，具体如下：

一、抓取环节：

（1）检测：将检测单元11安装到滚筒输送带的输入端，通过检测单元11检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，然后将检测信号发送给控制器4；

（2）抓取：固定座13和多个取料单元14通过第一XYZ三轴模组12移动到滚筒输送带的上方，并进行如下判定：

①若检测单元11检测到滚筒输送带上的某个药瓶的相邻位置没有药瓶，控制器4控制单个取料单元14抓取该药瓶；

②若检测单元11检测到滚筒输送带上的多个药瓶的位置与多个取料单元14的位置一一对应，控制器4控制多个取料单元14同时抓取多个药瓶；

抓取机构1每次抓取的数量以下文放料环节中的设定为准；

（3）变距：固定座13和多个取料单元14通过第一XYZ三轴模组12移动到模板23的上方并从模板23的一端向另一端移动，该过程中控制器4控制多个取料单元14依次将多个药瓶释放到模板23上，并使多个药瓶的排列方式与放料机构3相配合。

二、中转环节：

（4）中转：直线传输模组21将回转气缸22和模板23移动到放料机构3处，同时回转气缸22将模板23旋转到与放料机构3配合的角度。

三、放料环节：

（1）设定：设定包装盒单层可容纳的药瓶数量为A，A=nB+C，其中n、B、C均为正整数，且B、C均小于等于放料机构3单次最大的抓取数量；

（2）包装盒每层摆放方式：

①使抓取机构1抓取B个药瓶放在中转机构2上，中转机构2将B个药瓶输送到放料机构3的下方：

②多个取料吸嘴33以左侧为基准抓取放料机构3上的B个药瓶；

③通过放料气缸323调节第一安装座321和第二安装座322之间的夹角，使取料吸嘴33和药瓶调节至与包装盒相配合的角度；

④多个取料吸嘴33伸入到包装盒内并从包装盒的左侧开始摆放药瓶；

⑤上述步骤①至④重复执行n次；

⑥使抓取机构1抓取C个药瓶放在中转机构2上，中转机构2将C个药瓶输送到放料机构3的下方：

⑦多个取料吸嘴33以右侧为基准抓取放料机构3上的C个药瓶；

⑧通过放料气缸323调节第一安装座321和第二安装座322之间的夹角，使取料吸嘴33和药瓶调节至与包装盒相配合的角度；

⑨多个取料吸嘴33伸入到包装盒内并从包装盒右侧开始摆放药瓶。

Claims (8)

1.一种药瓶包装机，包括

抓取机构，用于抓取滚筒输送带上的多个药瓶；

中转机构，用于将所述的抓取机构抓取的多个药瓶进行中转输送；

放料机构，用于抓取所述的中转机构上的多个药瓶，并将多个药瓶摆放到包装盒内；

以及控制器，分别与所述的抓取机构、所述的中转机构、所述的放料机构电连接；其特征在于所述的抓取机构包括

检测单元，与所述的控制器电连接，所述的检测单元用于检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，并将检测信号发送给所述的控制器；

第一XYZ三轴模组，与所述的控制器电连接；

固定座，设置在所述的第一XYZ三轴模组的Z轴下端，通过所述的第一XYZ三轴模组在滚筒输送带的上方和所述的中转机构的上方往复移动；

以及多个取料单元，与所述的控制器电连接，多个所述的取料单元沿水平方向且等间距的分布在所述的固定座上，所述的控制器根据接收的检测信号控制单个或多个所述的取料单元抓取滚筒输送带上的药瓶，当检测单元检测到滚筒输送带上的某个药瓶的相邻位置没有药瓶时，控制器控制单个取料单元抓取该药瓶，当检测单元检测到滚筒输送带上的多个药瓶的位置与多个取料单元的位置一一对应时，控制器控制多个取料单元同时抓取多个药瓶，然后将所有抓取的药瓶依次等间距的摆放到所述的中转机构上。

2.根据权利要求1所述的一种药瓶包装机，其特征在于所述的取料单元包括下压气缸和取料吸盘，所述的下压气缸设置在所述的固定座上，所述的取料吸盘设置在所述的下压气缸的下端。

3.根据权利要求1所述的一种药瓶包装机，其特征在于所述的检测单元采用光电传感器。

4.根据权利要求1所述的一种药瓶包装机，其特征在于所述的中转机构包括从下到上依次连接的直线传输模组、回转气缸和模板，所述的模板的上端面上开设有沿水平方向且等间距排列的多个放置槽。

5.根据权利要求1所述的一种药瓶包装机，其特征在于所述的放料机构包括第二XYZ三轴模组，与所述的控制器电连接；

角度调节机构，与所述的控制器电连接，所述的角度调节机构设置在所述的第二XYZ三轴模组的Z轴下端，通过所述的第二XYZ三轴模组在所述的中转机构的上方和包装盒的上方往复移动；

以及多个取料吸嘴，与所述的控制器电连接，多个所述的取料吸嘴沿水平方向且等间距的分布在所述的角度调节机构上，所述的取料吸嘴用于抓取所述的中转机构上的药瓶，并通过所述的角度调节机构将所述的取料吸嘴和药瓶调节至与包装盒相配合的角度，然后将药瓶摆放到包装盒内；

所述的控制器控制所述的放料机构从包装盒每层的左侧作为基准开始摆放药瓶，并在每层的最后一次摆放时，将基准切换为右侧进行摆放药瓶。

6.根据权利要求5所述的一种药瓶包装机，其特征在于所述的角度调节机构包括上下分布的第一安装座、第二安装座以及与所述的控制器电连接的放料气缸，所述的第一安装座设置在所述的第二XYZ三轴模组的Z轴下端，所述的第一安装座的后端和所述的第二安装座的后端枢接，多个所述的取料吸嘴设置在所述的第二安装座的前端，所述的放料气缸的两端分别与所述的第一安装座、所述的第二安装座枢接。

7.根据权利要求1所述的一种药瓶包装机，其特征在于所述的药瓶包装机还包括自动换盒机构，所述的自动换盒机构包括从下到上依次连接的底座、与所述的控制器电连接的伺服电机、转盘和多个包装盒安装架，所述的转盘的中心与所述的伺服电机的转动轴固定连接，多个所述的包装盒安装架沿圆周方向分布在所述的转盘上。

8.一种与权利要求1～7任意一项所述的药瓶包装机对应的抓取方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)检测：将检测单元安装到滚筒输送带的输入端，通过检测单元检测滚筒输送带上的每个位置上是否有药瓶，然后将检测信号发送给控制器；

(2)抓取：固定座和多个取料单元通过第一XYZ三轴模组移动到滚筒输送带的上方，并进行如下判定：

①若检测单元检测到滚筒输送带上的某个药瓶的相邻位置没有药瓶，控制器控制单个取料单元抓取该药瓶；

②若检测单元检测到滚筒输送带上的多个药瓶的位置与多个取料单元的位置一一对应，控制器控制多个取料单元同时抓取多个药瓶；

(3)变距：固定座和多个取料单元通过第一XYZ三轴模组移动到中转机构的上方并从中转机构的一端向另一端移动，该过程中控制器控制多个取料单元依次将多个药瓶释放到中转机构上，并使多个药瓶的排列方式与放料机构相配合。

Images