CN111115196B - 一种机器人装填盆花系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及烟花生产技术领域，具体地说是一种机器人装填盆花系统，其中内筒旋转供料机构内部设有顶升机构，内筒旋转供料机构上端设有托盘转台，且待装配的盆花通过顶升机构驱动由托盘转台中部通孔升起，内筒旋转供料机构一侧依次设有内筒托盘升降机构和输送线支架，在输送线支架上设有满托盘输送线和空托盘输送线，在满托盘输送线上设有满托盘上料机构，在空托盘输送线上设有空托盘下料机构，内筒托盘升降机构上设有可升降的传送辊道，且传送辊道在传送装满内筒的托盘时与满托盘输送线衔接，在传送空托盘时与与空托盘输送线衔接，内筒旋转供料机构上方设有抓取内筒投放的机器人机构。本发明实现自动填装盆花内筒，保证填装一致性与生产安全性。
Description
技术领域
本发明涉及烟花生产技术领域，具体地说是一种机器人装填盆花系统。
背景技术
烟花的品种名目繁多，盆花便是烟花的一种，盆花通常包括多个呈方形矩阵排列的烟花筒，燃放时具有较好的观赏效果，因此广泛使用于各种庆典典礼和节假日典礼中，但现有技术中，盆花各烟花筒的投内筒工作全部依靠人工完成，人工投内筒不仅投放一致性较差，影响产品质量，而且生产效率较低，严重制约烟花生产企业产能，同时也使工人处于恶劣危险的工作环境中，生产过程中存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人装填盆花系统，能够实现自动填装盆花内筒，生产效率大大提高，且保证了内筒填装的一致性与生产过程中的安全性。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种机器人装填盆花系统，包括机器人机构、内筒旋转供料机构、内筒托盘升降机构和输送线支架，内筒旋转供料机构内部设有顶升机构，内筒旋转供料机构上端设有带多个托盘工位支板的托盘转台，且在所述托盘转台中部设有通孔，机构工作时待装配的盆花通过盆花输送线送至顶升机构处，并通过所述顶升机构驱动由所述托盘转台中部通孔升起，内筒旋转供料机构一侧依次设有内筒托盘升降机构和输送线支架，在所述输送线支架上设有满托盘输送线和空托盘输送线，并且在所述满托盘输送线上设有满托盘上料机构，在所述空托盘输送线上设有空托盘下料机构，所述内筒托盘升降机构上设有可升降的传送辊道，且所述传送辊道上升与满托盘输送线衔接时，装满内筒的托盘通过所述满托盘上料机构送至所述托盘转台上对应的托盘工位支板上，所述传送辊道承载空的托盘下降并与空托盘输送线衔接时，传送辊道上的托盘通过所述空托盘下料机构送至空托盘输送线上，内筒旋转供料机构上方设有机器人机构，托盘工位支板上的内筒通过所述机器人机构抓取放入托盘转台中部的盆花中，装配好的盆花通过所述顶升机构驱动下降落至盆花输送线上。
所述顶升机构包括顶升气缸和顶板，盆花置于所述顶板上，所述顶板通过所述顶升气缸驱动升降；所述托盘转台一侧设有旋转电机，所述旋转电机输出轴上设有驱动齿轮，所述托盘转台内部设有同轴固连的转动齿轮与所述驱动齿轮配合。
所述内筒旋转供料机构一侧设有盆花对中机构，所述盆花对中机构包括对中气缸、连接板和对中推杆，所述连接板通过所述对中气缸驱动移动，在所述连接板前侧设有呈90度角的两个对中推杆，且对中时所述两个对中推杆与盆花的一个角端相抵嵌合。
所述内筒托盘升降机构包括升降支架、传送辊道和升降气缸，所述传送辊道一侧与升降支架滑动连接，所述升降气缸设置于升降支架上，且所述传送辊道通过所述升降气缸驱动升降。
所述满托盘上料机构包括上料驱动气缸、上料推板气缸和上料推板，在所述上料驱动气缸的缸杆端部设有所述上料推板气缸和上料推板，且所述上料推板通过所述上料推板气缸驱动升降。
所述空托盘下料机构包括下料驱动气缸、下料推板气缸和下料推板，在所述下料驱动气缸的缸杆端部设有所述下料推板气缸和下料推板，且所述下料推板通过所述下料推板气缸驱动升降。
在所述空托盘输送线的输出端设有空托盘下线机构，所述空托盘下线机构包括托盘下线气缸和托盘下线推板，且所述托盘下线推板通过所述托盘下线气缸驱动移动。
在所述空托盘输送线的输出端设有防堆积机构，所述防堆积机构包括压下气缸和压板，且所述压板通过所述压下气缸驱动升降。
所述输送线支架下部设有盆花下线机构，所述盆花下线机构包括举升气缸、盆花下线支板、盆花下线气缸和盆花下线推板，所述盆花下线支板通过所述举升气缸驱动升降，所述盆花下线气缸设置于所述盆花下线支板上，且所述盆花下线推板通过所述盆花下线气缸驱动移动。
所述内筒旋转供料机构和机器人机构设置于一个框架中，其中机器人机构安装于所述框架上部，在所述框架内设有废料回收箱。
本发明的优点与积极效果为：
1、本发明实现了机械化填装盆花内筒，保证了内筒填装的一致性，同时避免了生产过程中对人造成的伤害和人工填装的不确定性，可投入自动化生产线中实现无人化操作。
2、本发明结构简单稳定，除了应用于自动化生产线外，也可以开发人工辅助机械，以适应市场多元化需求。
3、本发明生产效率更高，过程简单可靠，质量定量可控，同时内筒旋转供料机构中的动力装置采用隔墙传动的形式，可最大程度减少生产过程中的静电危害。
附图说明
图1为本发明的立体示意图，
图2为图1中的内筒旋转供料机构主视图，
图3为图2中的内筒旋转供料机构俯视图，
图4为图2中的内筒旋转供料机构立体图，
图5为图1中的盆花对中机构示意图，
图6为图1中的满托盘上料机构俯视图，
图7为图6中的满托盘上料机构立体图，
图8为图1中的内筒托盘升降机构主视图，
图9为图8中的内筒托盘升降机构立体图，
图10为图1中的空托盘下料机构俯视图，
图11为图10中的空托盘下料机构立体图，
图12为图1中的空托盘下线机构示意图，
图13为图1中的防堆积机构主视图，
图14为图13中的防堆积机构侧视图，
图15为图1中的盆花下线机构俯视图，
图16为图1中的盆花下线机构立体图。
其中，1为内筒旋转供料机构，101为安装架，102为顶板，103为顶升气缸，104为旋转电机，105为驱动齿轮，106为托盘工位支板，107为托盘转台，2为内筒托盘升降机构，201为升降支架，202为升降气缸，203为传送辊道，204为升降滑轨，205为升降滑板，3为满托盘上料机构，301为上料支板，302为上料驱动气缸，303为上料推板气缸，304为上料推板，4为空托盘下料机构，401为下料支板，402为下料驱动气缸，403为下料推板气缸，404为下料推板，5为空托盘下线机构，501为托盘下线支板，502为托盘下线气缸，503为托盘下线推板，6为盆花下线机构，601为盆花下线气缸，602为盆花下线推板，603为盆花下线支板，604为举升气缸，7为废料回收箱，8为防堆积机构，801为压下气缸，802为压板，9为框架，10为机器人机构，11为盆花对中机构，111为对中气缸，112为连接板，113为对中推杆，12为输送线支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1～16所示，本发明包括机器人机构10、内筒旋转供料机构1、内筒托盘升降机构2和输送线支架12，内筒旋转供料机构1内部设有顶升机构，内筒旋转供料机构1上端设有带多个托盘工位支板106的托盘转台107，且在所述托盘转台107中部设有通孔，机构工作时待装配的盆花通过盆花输送线送至顶升机构处，并通过所述顶升机构驱动由所述托盘转台107中部通孔升起，内筒旋转供料机构1一侧依次设有内筒托盘升降机构2和输送线支架12，在所述输送线支架12上设有满托盘输送线和空托盘输送线，并且在所述满托盘输送线上设有满托盘上料机构3，在所述空托盘输送线上设有空托盘下料机构4，所述内筒托盘升降机构2上设有可升降的传送辊道203，且所述传送辊道203上升与满托盘输送线衔接时，装满内筒的托盘通过所述满托盘上料机构3送至所述托盘转台107上对应的托盘工位支板106上，所述传送辊道203承载空的托盘下降并与空托盘输送线衔接时，传送辊道203上的托盘通过所述空托盘下料机构4由传送辊道203送至空托盘输送线上，内筒旋转供料机构1上方设有机器人机构10，托盘工位支板106上托盘中的内筒通过所述机器人机构10抓取放入由托盘转台107中部升起的盆花中完成装配，装配好的盆花通过所述顶升机构驱动下降重新落至盆花输送线上。所述机器人机构10、满托盘输送线、空托盘输送线和盆花输送线均为本领域公知技术且为市购产品。
如图2～4所示，所述内筒旋转供料机构1包括一个安装架101，所述顶升机构设置于所述安装架101下部，且盆花输送线由所述安装架101下部穿过，所述托盘转台107设置于所述安装架101上端。所述顶升机构包括顶升气缸103和顶板102，所述顶升气缸103安装在所述安装架101上，待装配的盆花通过盆花输送线送至所述顶板102上，所述顶板102即通过所述顶升气缸103驱动升降，在所述顶板102两侧均设有导向杆。
如图2～4所示，所述托盘转台107一侧设有旋转电机104，所述旋转电机104输出轴上设有驱动齿轮105，所述托盘转台107内部设有同轴固连的转动齿轮与所述驱动齿轮105配合，所述旋转电机104即通过所述驱动齿轮105驱动所述转动齿轮旋转，进而所述转动齿轮旋转带动整个托盘转台107转动。如图3所示，所述内筒旋转供料机构1中的旋转电机104采用隔墙传动的形式，设置于托盘转台107外侧，可最大程度的减少生产过程中静电的危害。另外如图3所示，本实施例中，在所述托盘转台107上沿着圆周方向均布有六个托盘工位支板106。
如图1所示，在所述内筒旋转供料机构1一侧设有盆花对中机构11，当盆花通过所述顶升机构顶升后，所述盆花对中机构11启动将盆花对中。如图5所示，所述盆花对中机构11包括对中气缸111、连接板112和对中推杆113，所述连接板112通过所述对中气缸111驱动移动，在所述连接板112前侧设有呈90度角的两个对中推杆113，所述盆花呈方形矩阵形状，机构工作时所述两个对中推杆113与盆花的一个角端嵌合相抵，进而实现盆花的摆正对中。
如图8～9所示，所述内筒托盘升降机构2包括升降支架201、传送辊道203和升降气缸202，所述传送辊道203一侧设有垂直的升降滑板205，且所述升降滑板205与升降支架201滑动连接，在所述升降支架201上设有升降滑轨204，在所述升降滑板205上设有与升降滑轨204配合的滑块，所述升降气缸202设置于升降支架201上，且所述传送辊道203通过所述升降气缸202驱动升降。另外如图9所示，所述升降支架201整体近似L型，且所述传送辊道203与所述升降支架201下端座体之间具有足够距离，不会影响装盆花输送线穿过传输盆花。
如图6～7所示，所述满托盘上料机构3包括上料支板301、上料驱动气缸302、上料推板气缸303和上料推板304，所述上料支板301固装于所述输送线支架12上，上料驱动气缸302固装于所述上料支板301上，在所述上料驱动气缸302的缸杆端部设有一个固定板，且所述固定板上设有所述上料推板气缸303，所述上料推板304通过所述上料推板气缸303驱动升降，所述上料驱动气缸302的缸杆端部朝向内筒托盘升降机构2一侧。机构工作时，上料推板304先处于升起状态，且内筒托盘升降机构2上的传送辊道203上升处于与满托盘输送线衔接状态，装满内筒的托盘通过所述满托盘输送线传送至输出端，然后所述上料推板304下降，上料驱动气缸302启动使上料推板304推动装满内筒的托盘通过传送辊道203移动至托盘转台107上对应的托盘工位支板106上，当所述托盘上的内筒被机器人机构10取走后，所述上料推板304先上升，然后上料驱动气缸302启动使上料推板304前进移动至托盘靠近所述托盘转台107一侧，上料推板304下降，上料驱动气缸302启动驱动上料推板304后退，从而使上料推板304带动托盘后移至传送辊道203上，然后所述传送辊道203承装空的托盘下降并与空托盘输送线衔接。
如图10～11所示，所述空托盘下料机构4包括下料支板401、下料驱动气缸402、下料推板气缸403和下料推板404，所述下料支板401固装于所述输送线支架12上，下料驱动气缸402固装于所述下料支板401上，在所述下料驱动气缸402的缸杆端部设有一个固定板，且所述固定板上设有所述下料推板气缸403，所述下料推板404通过所述下料推板气缸403驱动升降，所述下料驱动气缸402的缸杆端部朝向内筒托盘升降机构2一侧。机构工作时，下料推板404先处于升起状态，下料驱动气缸402启动使下料推板404移动至托盘靠近所述托盘转台107一侧，然后下料推板404下降，下料驱动气缸402启动使下料推板404后移，从而使下料推板404带动传送辊道203上的空托盘后移至所述空托盘输送线上。
如图1所示，在所述空托盘输送线的输出端设有空托盘下线机构5，如图12所示，所述空托盘下线机构5包括托盘下线支板501、托盘下线气缸502和托盘下线推板503，所述托盘下线支板501固装于所述输送线支架12上，所述托盘下线气缸502固设于所述托盘下线支板501上，且所述托盘下线推板503通过所述托盘下线气缸502驱动移动。机构工作时，当空的托盘传输至空托盘输送线的输出端时，所述托盘下线气缸502启动驱动所述托盘下线推板503移动，将托盘垂直推出空托盘输送线并送至一个托盘小车内，从而完成托盘下线作业。
如图1所示，在所述空托盘输送线的输出端设有防堆积机构8，如图13～14所示，所述防堆积机构8包括压下气缸801和压板802，且所述压板802通过所述压下气缸801驱动升降，在空托盘传输过程中，如果前后托盘发生抵触，出现翘起堆积现象，所述压下气缸801启动使压板802将前后托盘压平，保证各个托盘平稳逐一直线传输，并逐一被所述空托盘下线机构5推出下线。
如图1所示，所述输送线支架12下部设有盆花下线机构6，所述盆花下线机构6用于将盆花输送线上装配好的盆花推出并推送至盆花下料小车上，从而实现盆花下线功能。如图15～16所示，所述盆花下线机构6包括举升气缸604、盆花下线支板603、盆花下线气缸601和盆花下线推板602，所述举升气缸604固装于所述输送线支架12上，所述盆花下线支板603通过所述举升气缸604驱动升降，所述盆花下线气缸601设置于所述盆花下线支板603上，所述盆花下线推板602安装于所述盆花下线气缸601的缸杆端部。机构工作时，所述盆花下线支板603处于未升起状态，且盆花下线气缸601以及盆花下线推板602均低于盆花输送线表面，不影响盆花传输，当装配好的盆花经过所述盆花下线机构6上方并传输至盆花输送线的输出端后，所述举升气缸604启动使盆花下线支板603由盆花输送线中间空隙升起，使盆花下线气缸601和盆花下线推板602处于盆花后侧，然后盆花下线气缸601启动使盆花下线推板602推动装配好的盆花下线并推送至一个盆花下料小车中。
如图1所示，所述内筒旋转供料机构1、内筒托盘升降机构2和机器人机构10设置于一个框架9中，其中机器人机构10安装于所述框架9上部，在所述框架9内，在所述内筒旋转供料机构1外侧设有一个废料回收箱7，机构工作时，在投内筒过程中，如果有投不进的内筒，将由机器人机构10抓取投入到所述废料回收箱7中。
本发明的工作原理为：
本发明工作时，所述传送辊道203上升与满托盘输送线衔接，装满内筒的托盘通过所述满托盘上料机构3送至所述托盘转台107上相应的托盘工位支板106上，然后托盘转台107旋转，使下一空位的托盘工位支板106对准所述传送辊道203等待下一个满托盘输入，直至托盘转台107上的各个托盘工位支板106均承装有装满内筒的满托盘时，待装配的盆花则经过盆花输送线送至所述顶升机构的顶板102上侧，并通过所述顶板102顶升由托盘转台107中部通孔升起，然后通过所述盆花对中机构11实现对中。装配内筒时所述机器人机构10启动带动手爪按要求抓取一个托盘上的内筒，并投入到中间盆花的烟花筒中，当该托盘上的内筒被投完时，托盘转台107旋转使下一个装满内筒的托盘转动至机器人机构10的抓取工位继续抓取，同时空的托盘转动至与满托盘输送线对应位置，传送辊道203上升，空的托盘通过所述满托盘上料机构3作用移动至所述传送辊道203上，然后所述传送辊道203下降至与空托盘输送线衔接位置，空的托盘通过所述空托盘下料机构4作用由传送辊道203移动至空托盘输送线上，最后通过所述空托盘下线机构5作用送至托盘小车实现下线，而装配好的盆花则通过所述顶升机构驱动下降落在盆花输送线上，经盆花输送线传输并通过所述盆花下线机构6作用送至盆花下料小车中实现下线，另外在投内筒过程中，如果有投不进的内筒，将由机器人机构10抓取投入到所述废料回收箱7中。
Claims (10)
1.一种机器人装填盆花系统，包括内筒旋转供料机构和输送线支架，内筒旋转供料机构上端设有带多个托盘工位支板的托盘转台，在所述输送线支架上设有满托盘输送线和空托盘输送线，其特征在于：包括机器人机构(10)和内筒托盘升降机构(2)，所述内筒旋转供料机构(1)内部设有顶升机构，在所述托盘转台(107)中部设有通孔，机构工作时待装配的盆花通过盆花输送线送至顶升机构处，并通过所述顶升机构驱动由所述托盘转台(107)中部通孔升起，所述内筒旋转供料机构(1)一侧依次设有内筒托盘升降机构(2)和输送线支架(12)，在所述满托盘输送线上设有满托盘上料机构(3)，在所述空托盘输送线上设有空托盘下料机构(4)，所述内筒托盘升降机构(2)上设有可升降的传送辊道(203)，且所述传送辊道(203)上升与满托盘输送线衔接时，装满内筒的托盘通过所述满托盘上料机构(3)送至所述托盘转台(107)上对应的托盘工位支板(106)上，所述传送辊道(203)承载空的托盘下降并与空托盘输送线衔接时，传送辊道(203)上的托盘通过所述空托盘下料机构(4)送至空托盘输送线上，内筒旋转供料机构(1)上方设有机器人机构(10)，托盘工位支板(106)上的内筒通过所述机器人机构(10)抓取放入托盘转台(107)中部的盆花中，装配好的盆花通过所述顶升机构驱动下降落至盆花输送线上。
2.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述顶升机构包括顶升气缸(103)和顶板(102)，盆花置于所述顶板(102)上，所述顶板(102)通过所述顶升气缸(103)驱动升降；所述托盘转台(107)一侧设有旋转电机(104)，所述旋转电机(104)输出轴上设有驱动齿轮(105)，所述托盘转台(107)内部设有同轴固连的转动齿轮与所述驱动齿轮(105)配合。
3.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述内筒旋转供料机构(1)一侧设有盆花对中机构(11)，所述盆花对中机构(11)包括对中气缸(111)、连接板(112)和对中推杆(113)，所述连接板(112)通过所述对中气缸(111)驱动移动，在所述连接板(112)前侧设有呈90度角的两个对中推杆(113)，且对中时所述两个对中推杆(113)与盆花的一个角端相抵嵌合。
4.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述内筒托盘升降机构(2)包括升降支架(201)、传送辊道(203)和升降气缸(202)，所述传送辊道(203)一侧与升降支架(201)滑动连接，所述升降气缸(202)设置于升降支架(201)上，且所述传送辊道(203)通过所述升降气缸(202)驱动升降。
5.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述满托盘上料机构(3)包括上料驱动气缸(302)、上料推板气缸(303)和上料推板(304)，在所述上料驱动气缸(302)的缸杆端部设有所述上料推板气缸(303)和上料推板(304)，且所述上料推板(304)通过所述上料推板气缸(303)驱动升降。
6.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述空托盘下料机构(4)包括下料驱动气缸(402)、下料推板气缸(403)和下料推板(404)，在所述下料驱动气缸(402)的缸杆端部设有所述下料推板气缸(403)和下料推板(404)，且所述下料推板(404)通过所述下料推板气缸(403)驱动升降。
7.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：在所述空托盘输送线的输出端设有空托盘下线机构(5)，所述空托盘下线机构(5)包括托盘下线气缸(502)和托盘下线推板(503)，且所述托盘下线推板(503)通过所述托盘下线气缸(502)驱动移动。
8.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：在所述空托盘输送线的输出端设有防堆积机构(8)，所述防堆积机构(8)包括压下气缸(801)和压板(802)，且所述压板(802)通过所述压下气缸(801)驱动升降。
9.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述输送线支架(12)下部设有盆花下线机构(6)，所述盆花下线机构(6)包括举升气缸(604)、盆花下线支板(603)、盆花下线气缸(601)和盆花下线推板(602)，所述盆花下线支板(603)通过所述举升气缸(604)驱动升降，所述盆花下线气缸(601)设置于所述盆花下线支板(603)上，且所述盆花下线推板(602)通过所述盆花下线气缸(601)驱动移动。
10.根据权利要求1所述的机器人装填盆花系统，其特征在于：所述内筒旋转供料机构(1)和机器人机构(10)设置于一个框架(9)中，其中机器人机构(10)安装于所述框架(9)上部，在所述框架(9)内设有废料回收箱(7)。
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