CN111099341A - 一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，包括安装架、传送组件、行走机构和一套控制系统，所述安装架上依次安装有码垛装置、升降装置、切割装置、收料装置和打包装置，所述收料装置上固定连接有金属分离装置和旋风除粉装置，所述传送组件的另一端固定连接有原料放置架，所述升降装置的侧面和收集箱的侧面对应设置所述行走机构，夹具包括架体和气动摆杆机构，所述架体上固定连接有抓取组件，所述左抓取装置包括左转轴和左抓钩。本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，实现自动式破袋收料，通过利用机械手臂进行移动精度高且方便，同时具有金属颗粒和粉尘去除装置，使收集的物料质量高。

Description

一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备
技术领域
本发明涉及机械自动化相关技术领域，具体涉及一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备。
背景技术
很多行业生产所需的固体类原料或半成品都盛放在物料袋中，一般为塑料编织袋，使用前需要先将物料袋打开，取出内部的物料，再上料用于生产，特别是产能较大的企业工厂，需要使用大量的物料，破包和上料过程有较大的挑战。
在现有技术中，破包上料一般需要工作人员袋子一袋一袋割破，将里边的料抖出来，这样在流水作业中，不但需要人工，而且工人的劳动强度很大，破包速度较慢，灰尘和金属颗粒等杂货随料袋掺杂进料斗，不利于提高后续生产产品的质量，也不利于提高工作效率。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，实现自动式破袋收料，通过利用机械手臂进行移动精度高且方便，同时具有金属颗粒和粉尘去除装置，使收集的物料质量高。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，包括安装架、传送组件、行走机构和一套控制系统。
所述安装架上依次安装有码垛装置、升降装置、切割装置、收料装置和打包装置；
所述收料装置上固定连接有金属分离装置和旋风除粉装置。
所述传送组件一端与所述安装架的侧面固定连接且与所述升降装置一侧对应设置，所述传送组件的另一端固定连接有原料放置架。
所述升降装置的另一侧面和收集箱的侧面对应设置所述行走机构，所述行走机构包括移动组件、滑板和机械手臂机构，所述滑板套接在所述移动组件上，所述滑板上固定安装所述机械手臂机构，所述机械手臂机构包括立柱、升降臂、光电传感器和夹具，所述立柱固定安装在所述滑板上，所述立柱的侧面安装有电动滑轨，所述升降臂固定连接在电动滑轨的侧面，所述夹具固定安装在所述升降臂上，所述光电传感器固定安装在夹具上。
所述夹具包括架体和气动摆杆机构，所述气动摆杆机构固定安装在所述架体的端部，所述架体固定连接所述升降臂，所述架体上固定安装有多个旋转气缸，所述架体上固定连接有多个抓取组件，多个抓取组件阵列排列且分别与所述旋转气缸的输出轴转动连接。
所述抓取组件包括支撑座、对称设置的左抓取装置和右抓取装置，所述支撑座固定连接在架体上，所述左抓取装置和右抓取装置与所述支撑座转动连接，所述左抓取装置与所述旋转气缸转动连接，所述右抓取装置与所述旋转气缸转动连接。
所述控制系统包括控制器和触摸屏，所述触摸屏电连接到所述控制器，所述控制器电连接到所述升降装置、切割装置、收料装置、打包装置、移动组件、光电传感器、电动滑轨和旋转气缸。
优选的是，所述升降装置包括升降台、升降机和位移传感器，所述升降台与所述传送组件端面对应设置，所述位移传感器固定安装在所述升降台上，所述升降台与升降机的输出轴固定连接，所述升降机固定安装在所述安装架上，所述升降机和位移传感器电连接到所述控制器，所述升降机和位移传感器电连接到所述控制器。
在上述任一方案中优选的是，所述左抓取装置包括左转轴和左抓钩，所述左转轴与所述支撑座转动连接，所述左转轴上固定连接所述左抓钩，所述左抓钩设有多个且等距阵列设置，所述左转轴上还固定连接有左连接臂，所述左连接臂与所述旋转气缸伸出轴转动连接；所述右抓取装置包括与所述左转轴对应的右转轴、分别与所述左抓钩对应的多个右抓钩，所述右转轴与所述支撑座转动连接，所述右转轴固定连接所述右抓钩，且固定连接有右连接臂，所述右连接臂与所述旋转气缸输出轴转动连接，所述左连接臂和右连接臂交错设置。
在上述任一方案中优选的是，所述切割装置包括固定安装的旋转电机和刀辊，所述旋转电机的输出轴与所述刀辊固定连接，所述刀辊横向与所述安装架转动连接，所述刀辊包括螺旋设置的刀片，所述刀片顶部齿状结构设计，所述旋转电机电连接到所述控制器。
在上述任一方案中优选的是，所述气动摆杆机构包括推动气缸和刮板，所述推动气缸固定连接在所述架体上，所述推动气缸的输出轴固定连接到所述刮板，所述推动气缸电连接到所述控制器。
在上述任一方案中优选的是，所述收料装置位于所述切割装置一侧的下方，所述收料装置包括振动电机、筛网和收集箱，所述振动电机电连接到所述控制器，且固定连接在所述收集箱的侧面，所述振动电机带动所述筛网动作，所述筛网盖在所述收集箱顶面。
在上述任一方案中优选的是，所述移动组件包括托板和固定安装在所述托板上的旋转电机，所述托板与安装架固定连接，所述托板上设有滑道，所述滑道内安装有丝杠，所述丝杠上套接所述滑板，所述旋转电机的输出轴与所述丝杠固定连接，所述旋转电机电连接到所述控制器。
在上述任一方案中优选的是，所述金属分离装置包括磁铁和固定架，所述磁铁固定安装在所述固定架上，所述固定架阵列且与所述筛网对应设置，所述固定架与所述收集箱固定连接。
在上述任一方案中优选的是，所述除粉装置固定安装在所述收集箱的侧面，且通过管道与所述收集箱内部连通，所述除粉装置包括旋风分离器和风机，所述管道的另一端与所述旋风分离器相连通且所述管道与所述所述旋风分离器外侧部相切连接，所述旋风分离器的底端连接有收集装置，所述风机通过吸尘管与所述旋风分离器顶面贯穿连接。
在上述任一方案中优选的是，所述打包装置包括相连通的收集槽和捆绑装置，所述收集槽位于所述筛网的下方，所述捆绑装置包括压紧装置和固定装置。
与现有技术相比，本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备具有以下有益效果：
1)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，实现自动式破袋收料，降低人工劳动同时降低整体成本，独立的机械手行走装置，提升了运行可靠性，通过利用机械手臂进行上下移动通过夹具夹取物料，可上下移动防止出现夹取物料移动时，物料间的影响，通过配合行走机构移动进行破袋、收料和收集料袋，精度高且方便。
2)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，采用多排抓钩配合可以同时对料带进行抓取，同时采用抓钩和转轴的方式，抓钩可以对不规则的料带进行抓取，适用范围广泛且抓取精度高，灵活方便。
3)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，夹具上的气动摆杆机构随着夹具运动，可对破损料袋及时进行清理，避免出现现有装置中料袋剔除不干净的现象。
4)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，通过金属分离装置通过吸附金属颗粒的方式有效地避免了金属异物掉入料仓的可能性。
5)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，通过旋风除粉装置通过旋风分离器和风机的配合实现粉尘的剔除，使物料品质高。
附图说明
图1为本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的主视图；
图2为本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的右视图；
图3为本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的后视图；
图4为本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的俯视图；
图5为本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的一立体结构示意图；
图6为本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的另一立体结构示意图。
图中标注说明：1、原料放置架；2、传送组件；3、升降台；4、码垛板；5、移动组件；6、滑板；7、立柱；701、电动滑轨；8、升降臂；9、架体；10、刮板；11、抓取组件；12、旋转电机；13、刀辊；14、振动电机；15、筛网；16、金属分离装置；17、收集槽；18、捆绑装置；19、控制器；20、护栏；21、收集箱；22、管道。
具体实施方式
为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
如图1-图6所示，按照本发明提供的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备的一实施例，包括安装架、传送组件2、行走机构和一套控制系统，其中控制系统包括控制器19和触摸屏，触摸屏电连接到控制器19。
在本实施例中，安装架的侧面设有电源，电源放置在配电箱内部，电源电连接到所有用电元器件。
安装架通过螺栓固定，同时安装架上依次安装有码垛装置、升降装置、切割装置、收料装置和打包装置。
码垛装置包括码垛板4，升降装置与码垛板4间设有隔板，码垛板4放置料袋托盘，可以采用手动或者自动的方式进行收集放置。
在上一实施例中，码垛板4靠近升降台3的一端连接有传送带，隔板连接到减速电机，通过减速电机带动隔板上下运动，隔板上升时无法卡挡料盘，料盘随传送皮带到码垛板4上。
传送组件2一端与安装架的侧面固定连接且与升降装置一侧对应设置，传送组件2的另一端固定连接有原料放置架1。
在上一实施例中，传送组件2包括传送带和传送机，传送机带动传送带运动，传送带运输物料袋。
需要说明的是，传送组件2不限于上述结构，还可以是其他能达到技术效果的传送结构，目前传送结构已经很普遍，例如传送辊结构。
升降装置包括升降台3、升降机和位移传感器，升降台3与传送组件2端面对应设置，位移传感器固定安装在升降台3上，升降台3与升降机的输出轴固定连接，升降机固定安装在安装架上，升降机和位移传感器电连接到控制器19。
切割装置包括固定安装的旋转电机12和刀辊13，旋转电机12的输出轴与刀辊13固定连接，刀辊13横向与安装架转动连接，刀辊13包括螺旋设置的刀片，刀片顶部齿状结构设计，旋转电机12电连接到控制器19。
在上一实施例中，刀辊13的结构不限于上述方式，还可以是其他能达到技术效果的结构，例如阵列排列的环形刀片等。
收料装置位于切割装置一侧的下方，收料装置包括振动电机14、筛网15和收集箱21，振动电机14电连接到控制器19，且固定连接在收集箱21的侧面，振动电机14带动筛网15动作，筛网15盖在收集箱21顶面。
收料装置上固定连接有金属分离装置16和旋风除粉装置。
金属分离装置16包括磁铁和固定架，磁铁固定安装在固定架上，固定架阵列且与筛网15对应设置，固定架与收集箱21固定连接。
在上一实施例中，磁铁和固定架均设有多个且配合固定连接，固定架为长条状磁铁固定在固定架上方，对原料颗粒进行筛选。
除粉装置固定安装在收集箱21的侧面，且通过管道22与收集箱21内部连通，除粉装置包括旋风分离器和风机，管道22的另一端与旋风分离器相连通且管道22与旋风分离器外侧部相切连接，旋风分离器的底端连接有收集装置，风机通过吸尘管与旋风分离器顶面贯穿连接。
在上一实施例中，收集箱21内部为漏斗状，管道22固定连接到漏斗出口处，收集装置可以是料桶或者收集袋。
升降装置的另一侧面和收集箱21的侧面对应设置行走机构，行走机构的侧面设有护栏20，起到保护的作用，行走机构包括移动组件5、滑板6和机械手臂机构，滑板6套接在移动组件5上，滑板6上固定安装机械手臂机构，机械手臂机构包括立柱7、升降臂8、光电传感器和夹具，立柱7固定安装在滑板6上，立柱7的侧面安装有电动滑轨701，升降臂8固定连接在电动滑轨701的侧面，夹具固定安装在升降臂8上，光电传感器固定安装在夹具上。
在上一实施例中，移动组件5包括托板和固定安装在托板上的旋转电机12，托板与安装架固定连接，托板上设有滑道，滑道内安装有丝杠，丝杠上套接滑板6，旋转电机12的输出轴与丝杠固定连接，旋转电机12电连接到控制器19。
需要说明的是，移动组件5还可以是其他能达到技术效果的结构，滚轮等结构也适用于本技术方案。
夹具包括架体9和气动摆杆机构，气动摆杆机构固定安装在架体9的端部，架体9固定连接升降臂8，架体9上固定安装有多个旋转气缸，架体9上固定连接有多个抓取组件11，多个抓取组件11阵列排列且分别与旋转气缸的输出轴转动连接。
在上一实施例中，气动摆杆机构包括推动气缸和刮板10，推动气缸固定连接在架体9上，推动气缸的输出轴固定连接到刮板10，推动气缸电连接到控制器19。
抓取组件11包括支撑座、对称设置的左抓取装置和右抓取装置，支撑座固定连接在架体9上，左抓取装置和右抓取装置与支撑座转动连接。
左抓取装置包括左转轴和左抓钩，左转轴与支撑座转动连接，左转轴上固定连接左抓钩，左抓钩设有多个且等距阵列设置，左转轴上还固定连接有左连接臂，左连接臂与旋转气缸伸出轴转动连接；右抓取装置包括与左转轴对应的右转轴、分别与左抓钩对应的多个右抓钩，右转轴与支撑座转动连接，右转轴固定连接右抓钩，且固定连接有右连接臂，右连接臂与旋转气缸输出轴转动连接，左连接臂和右连接臂交错设置。
在上一实施例中，左转轴和左抓钩焊接固定，右转轴和右抓钩焊接固定。
打包装置包括相连通的收集槽17和捆绑装置18，收集槽17位于筛网15的下方，收集槽17上安装有引流风机对面积小的破损物料袋进行回收，捆绑装置18包括压紧装置和固定装置，压紧装置包括两个对应设置的压紧气缸，两个压紧气缸分别位于收集槽17底面的两端，压紧气缸的输出轴固定连接压紧板，配合实现料袋的压紧。
捆绑装置18包括缠绕机和输送带，被压紧后的料袋被缠绕机进行打包处理，打包后进行收集。
需要说明的是，破袋打包装置已经是市场上很现有的技术方案，通过压紧缠绕进行打包处理。
本实施例的工作原理及方法：
①通过叉车将原料料袋放置在原料放置架1上，打开传送组件2，传送皮带带动料袋运动；
②料袋运输到升降台3上后，位移传感器发送电信号到控制器19，控制器19控制升降机动作并带动升降台3上升，上升到适当高度后升降台3停止运动；
③滑板6上的机械手臂机构带动夹具在控制器19的作用下在移动组件5上运动到料袋的正上方后停止，控制器19控制升降台3二次上升，直到夹具上的光电传感器感应到料袋，光电传感器发送电信号到控制器19，控制器19控制升降机停止运动；
④夹具通过多个旋转气缸带动多组转轴旋转，多组转轴带动相应的抓钩合拢进行物料袋的抓取，对单层料袋抓取后，控制器19控制升降机下降；
⑤滑板6上的机械手臂机构带动夹具和被夹取的料袋在控制器19的作用下向切割装置和收料装置的方向移动；
⑥靠近切割装置时，光电传感器发送信号到控制器19，控制器19对升降臂8进行高度调节，使料袋底面与切割装置的刀辊13进行接触，控制器19控制旋转电机12带动刀棍转动对料袋进行破袋处理，破袋后，机械手臂机构继续移动到收料装置的正上方，保持一段时间，确保原料完全下落，同时，夹具上自带气动摆杆机构，在直线行走过程中要定时对破碎的料袋向打包装置的方向推送；
⑦夹具上的旋转气缸带动抓钩打开，释放料袋到收料装置的振动筛网15上方，原料粒子在振动作用下自由下降到收集箱21，原料粒子通过金属分离装置16的磁铁时被吸附提出，收集的原料粒子在旋风分离器和风机的作用下进行除尘；
⑧上述动作完成后，在控制器19的作用下机械手臂机构和夹具复位，进行二次抓取循环动作。
与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：
1)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，实现自动式破袋收料，降低人工劳动同时降低整体成本，独立的机械手行走装置，提升了运行可靠性，通过利用机械手臂进行上下移动通过夹具夹取物料，可上下移动防止出现夹取物料移动时，物料间的影响，通过配合行走机构移动进行破袋、收料和收集料袋，精度高且方便。
2)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，采用多排抓钩配合可以同时对料带进行抓取，同时采用抓钩和转轴的方式，抓钩可以对不规则的料带进行抓取，适用范围广泛且抓取精度高，灵活方便。
3)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，夹具上的气动摆杆机构随着夹具运动，可对破损料袋及时进行清理，避免出现现有装置中料袋剔除不干净的现象。
4)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，通过金属分离装置通过吸附金属颗粒的方式有效地避免了金属异物掉入料仓的可能性。
5)本发明提供一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，通过旋风除粉装置通过旋风分离器和风机的配合实现粉尘的剔除，使物料品质高。
本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于，包括安装架、传送组件、行走机构和一套控制系统；
所述安装架上依次安装有码垛装置、升降装置、切割装置、收料装置和打包装置；
所述收料装置上固定连接有金属分离装置和旋风除粉装置；
所述传送组件一端与所述安装架的侧面固定连接且与所述升降装置一侧对应设置，所述传送组件的另一端固定连接有原料放置架；
所述升降装置的另一侧面和收集箱的侧面对应设置所述行走机构，所述行走机构包括移动组件、滑板和机械手臂机构，所述滑板套接在所述移动组件上，所述滑板上固定安装所述机械手臂机构，所述机械手臂机构包括立柱、升降臂、光电传感器和夹具，所述立柱固定安装在所述滑板上，所述立柱的侧面安装有电动滑轨，所述升降臂固定连接在电动滑轨的侧面，所述夹具固定安装在所述升降臂上，所述光电传感器固定安装在夹具上；
所述夹具包括架体和气动摆杆机构，所述气动摆杆机构固定安装在所述架体的端部，所述架体固定连接所述升降臂，所述架体上固定安装有多个旋转气缸，所述架体上固定连接有多个抓取组件，多个抓取组件阵列排列且分别与所述旋转气缸的输出轴转动连接；
所述抓取组件包括支撑座、对称设置的左抓取装置和右抓取装置，所述支撑座固定连接在架体上，所述左抓取装置和右抓取装置与所述支撑座转动连接，所述左抓取装置与所述旋转气缸转动连接，所述右抓取装置与所述旋转气缸转动连接；
所述控制系统包括控制器和触摸屏，所述触摸屏电连接到所述控制器，所述控制器电连接到所述升降装置、切割装置、收料装置、打包装置、移动组件、光电传感器、电动滑轨和旋转气缸。
2.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述升降装置包括升降台、升降机和位移传感器，所述升降台与所述传送组件端面对应设置，所述位移传感器固定安装在所述升降台上，所述升降台与升降机的输出轴固定连接，所述升降机固定安装在所述安装架上，所述升降机和位移传感器电连接到所述控制器，所述升降机和位移传感器电连接到所述控制器。
3.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述左抓取装置包括左转轴和左抓钩，所述左转轴与所述支撑座转动连接，所述左转轴上固定连接所述左抓钩，所述左抓钩设有多个且等距阵列设置，所述左转轴上还固定连接有左连接臂，所述左连接臂与所述旋转气缸伸出轴转动连接；所述右抓取装置包括与所述左转轴对应的右转轴、分别与所述左抓钩对应的多个右抓钩，所述右转轴与所述支撑座转动连接，所述右转轴固定连接所述右抓钩，且固定连接有右连接臂，所述右连接臂与所述旋转气缸输出轴转动连接，所述左连接臂和右连接臂交错设置。
4.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述切割装置包括固定安装的旋转电机和刀辊，所述旋转电机的输出轴与所述刀辊固定连接，所述刀辊横向与所述安装架转动连接，所述刀辊包括螺旋设置的刀片，所述刀片顶部齿状结构设计，所述旋转电机电连接到所述控制器。
5.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述气动摆杆机构包括推动气缸和刮板，所述推动气缸固定连接在所述架体上，所述推动气缸的输出轴固定连接到所述刮板，所述推动气缸电连接到所述控制器。
6.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述收料装置位于所述切割装置一侧的下方，所述收料装置包括振动电机、筛网和收集箱，所述振动电机电连接到所述控制器，且固定连接在所述收集箱的侧面，所述振动电机带动所述筛网动作，所述筛网盖在所述收集箱顶面。
7.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述移动组件包括托板和固定安装在所述托板上的旋转电机，所述托板与安装架固定连接，所述托板上设有滑道，所述滑道内安装有丝杠，所述丝杠上套接所述滑板，所述旋转电机的输出轴与所述丝杠固定连接，所述旋转电机电连接到所述控制器。
8.根据权利要求6所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述金属分离装置包括磁铁和固定架，所述磁铁固定安装在所述固定架上，所述固定架阵列且与所述筛网对应设置，所述固定架与所述收集箱固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述除粉装置固定安装在所述收集箱的侧面，且通过管道与所述收集箱内部连通，所述除粉装置包括旋风分离器和风机，所述管道的另一端与所述旋风分离器相连通且所述管道与所述所述旋风分离器外侧部相切连接，所述旋风分离器的底端连接有收集装置，所述风机通过吸尘管与所述旋风分离器顶面贯穿连接。
10.根据权利要求1所述的一种坐标机械手式袋料拆解与输送装备，其特征在于：所述打包装置包括相连通的收集槽和捆绑装置，所述收集槽位于所述筛网的下方，所述捆绑装置包括压紧装置和固定装置。
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