CN111152981A - 粉体包装机器人智能套袋装置 - Google Patents

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李雪梅
崔菲菲
李喆
朱召阳
王剑
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/12Feeding flexible bags or carton blanks in flat or collapsed state; Feeding flat bags connected to form a series or chain
    • B65B43/14Feeding individual bags or carton blanks from piles or magazines
    • B65B43/16Feeding individual bags or carton blanks from piles or magazines by grippers
    • B65B43/18Feeding individual bags or carton blanks from piles or magazines by grippers by suction-operated grippers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B43/26Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/30Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks by grippers engaging opposed walls, e.g. suction-operated

Abstract

本发明公开了一种通过机械手臂和末端执行件,能够实现阀口袋的抓起和对准套装在粉体出料筒,从而实现自动抓袋装料的粉体包装机器人智能套袋装置。该粉体包装机器人智能套袋装置,包括六自由度机械臂、机架;所述机架上设置有水平的阀口袋传送带;所述机械臂的一端设置有末端执行器;所述阀口袋传送带一端的上方设置有出料装置。采用该粉体包装机器人智能套袋装置,采用夹子抓取阀口袋,夹子夹取的可靠性高;出料口上采用花瓣式引导嘴,用电推杆带动引导嘴运动;可以提高袋子套袋的成功率。

Description

粉体包装机器人智能套袋装置
技术领域
本发明涉及包装机械系统,尤其涉及一种粉体包装机器人智能套袋装置。
背景技术
众所周知的:近年来,我国粉体工业发展势头迅猛,尤其是超细粉体应用领域不断扩大,这对粉体包装技术也提出了更高的要求。阀口袋包装方式是超细粉体的主要包装方式之一,但在上袋环节普遍依赖人工操作来完成,效率低,粉尘危害大。利用搭载末端执行器的机器人可完成多功能任务,已现于各个领域。而人手是经过自然选择的最灵活、最精巧的末端执行机构,依赖人手作业来克服阀口袋因质软、开口小等造成的开袋套袋作业困难,实现可靠上袋,仍然是缝合阀口袋上袋的主流。本文在此基础上设计一种集多种功能于一体的机器人上袋末端执行器,模拟人手配合机器人来完成一系列上袋动作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通过机械手臂和末端执行件,能够实现阀口袋的抓起和对准套装在粉体出料筒,从而实现自动抓袋装料的粉体包装机器人智能套袋装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:粉体包装机器人智能套袋装置,包括六自由度机械臂、机架;所述机架上设置有水平的阀口袋传送带;所述机械臂的一端设置有末端执行器;所述阀口袋传送带一端的上方设置有出料装置;
所述末端执行器包括末端执行器机架;所述末端执行器机架上设置有两个并排的夹紧机架;其中一个夹紧机架内设置有转轴,所述夹紧机架的一端设置有驱动转轴转动的驱动装置;
所述转轴上设置有夹子固定部分;所述夹子固定部分下端铰接有夹子可动部分;所述夹子固定部分内滑动安装有驱动夹子可动部分夹紧夹子固定部分的夹子推杆;所述转轴上设置有驱动夹子推杆滑动的开夹驱动装置;
所述夹紧机架一端的下方设置有滑块,所述滑块上设置有吸盘;所述夹紧机架上设有驱动滑块移动的开袋驱动装置;所述出料装置包括出料口引导嘴、出料筒、电推杆;
所述电推杆一端固定在机架上,另一端设置有出料口引导嘴;所述出料筒一端固定在机架上,所述出料筒的中心线与出料口引导嘴的中心线共线。
进一步的,所述转轴通过连联轴器与驱动装置传动连接。
具体的,所述出料口引导嘴包括多个弹性片;所述弹性片形成锥形漏斗状。
具体的,所述转轴通过轴承安装在机架上;所述夹子可动部分与夹子固定部分铰接;夹子固定部分为空心部件,夹子推杆置于夹子固定部分的空心内;夹子推杆与夹子可动部分铰接,夹子可动部分上开有长孔,夹子推杆上的销钉可以在夹子可动部分上的长孔内移动;夹子推杆与开夹驱动装置的伸缩杆通过连杆固定连接;通过控制开夹驱动装置的伸缩杆伸缩控制夹子可动部分开合。
优选的,所述开袋驱动装置采用液压缸或者气缸。
优选的,所述开夹驱动装置采用液压缸或者气缸。
本发明的有益效果是:本发明所述的粉体包装机器人智能套袋装置,采用夹子抓取阀口袋,夹子夹取的可靠性高;出料口上采用花瓣式引导嘴,用电推杆带动引导嘴运动。阀口袋的材质跟编织袋的材质一样,采用吸盘吸取,会漏气,可靠性低。采用夹子去夹取袋子,可靠性高,即使在机器人运行速度快的情况下也不会掉落。将出料口处添加花瓣式引导装置,在袋子被吸盘吸开很小的缝隙的基础上,引导嘴伸进袋子口内。在此基础上,电推杆带动着引导嘴和袋子一起往出料口方向运动,可以提高袋子套袋的成功率。
附图说明
图1为本发明实施例中粉体包装机器人智能套袋装置的立体图;
图2为本发明实施例中粉体包装机器人智能套袋装置的抓取阀口袋时的立体图;
图3为本发明实施例中粉体包装机器人智能套袋装置的抓取阀口袋后的立体图;
图4为本发明实施例中末端执行件的立体图;
图5为本发明实施例中粉体包装机器人智能套袋装置抓取阀口袋进行装料的立体图;
图6为图5中阀口袋袋口打开且与出料口引导嘴对齐的立体图;
图7为图5中阀口袋袋口套装到出料筒上的立体图;
图中标示:1-六自由度机械臂;2-末端执行器;3-阀口袋;4-传送带;5-出料装置;6-末端执行器机架;7-电机;8-联轴器;9-转轴;10-开夹驱动装置;11-夹子固定部分;12-夹子可动部分;13-夹子推杆;14-开袋驱动装置;15-吸盘;16-出料口引导嘴;17-出料筒;18-电推杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图7所示,本发明所述的粉体包装机器人智能套袋装置,包括六自由度机械臂1、机架20;所述机架20上设置有水平的阀口袋传送带4;所述机械臂1的一端设置有末端执行器2;所述阀口袋传送带4一端的上方设置有出料装置5;
所述末端执行器2包括末端执行器机架6;所述末端执行器机架6上设置有两个并排的夹紧机架;其中一个夹紧机架内设置有转轴9,所述夹紧机架的一端设置有驱动转轴9转动的驱动装置7;
所述转轴9上设置有夹子固定部分11;所述夹子固定部分11下端铰接有夹子可动部分12;所述夹子固定部分11内滑动安装有驱动夹子可动部分12夹紧夹子固定部分11的夹子推杆13;所述转轴9上设置有驱动夹子推杆13滑动的开夹驱动装置10;
所述夹紧机架一端的下方设置有滑块,所述滑块上设置有吸盘15;所述吸盘15连接有真空泵;所述夹紧机架上设有驱动滑块移动的开袋驱动装置14;所述出料装置5包括出料口引导嘴16、出料筒17、电推杆18;
所述电推杆18一端固定在机架20上,另一端设置有出料口引导嘴16;所述出料筒17一端固定在机架20上,所述出料筒17的中心线与出料口引导嘴16的中心线共线。
为了便于简化结构,便于提高设备稳定性,优选的,所述转轴9通过连联轴器8与驱动装置7传动连接。
为了便于出料口引导嘴16的导向,具体的,所述出料口引导嘴16包括多个弹性片;所述弹性片形成锥形漏斗状。
为了便于控制实现夹紧均口袋,具体的,所述转轴9通过轴承安装在机架6上;所述夹子可动部分12与夹子固定部分11铰接;夹子固定部分11为空心部件,夹子推杆13置于夹子固定部分11的空心内;夹子推杆13与夹子可动部分12铰接,夹子可动部分12上开有长孔,夹子推杆13上的销钉可以在夹子可动部分12上的长孔内移动;夹子推杆13与开夹驱动装置10的伸缩杆通过连杆固定连接;通过控制开夹驱动装置10的伸缩杆伸缩控制夹子可动部分12开合。
为了便于控制,具体的,所述开袋驱动装置14采用液压缸或者气缸。所述开夹驱动装置10采用液压缸或者气缸。
在工作过程中:
1、初始位置时,六自由度机械臂1直立,末端执行器2处于较高的位置,末端执行器2上的转轴9的轴线与传送带线速度方向垂直,末端执行器2上的夹子处于打开状态。传送带4将阀口袋3不断的传送过来;
2、当传感器感应到阀口袋3到达设定的位置之后,六自由度机械臂1各关节配合运动,使末端执行器2降至夹子对准阀口袋3的位置。如图2;
3、当传感器感应到阀口袋3进入夹子的开口时,开夹驱动装置10的伸缩杆缩回,带动夹子推杆13向下运动,进而带动夹子可动部分12闭合。如图3;
4、末端执行器2上的夹子将阀口袋3夹住后,六自由度机械臂1各关节配合运动,同时末端执行器2沿逆时针方向旋转90度,阀口袋3的袋口对准出料口引导嘴16。如图3、图5;
5、真空泵吸气产生负压,使吸盘15吸住阀口袋3袋口的两侧,然后,开袋驱动装置14的伸缩杆伸出,使阀口袋3的袋口打开。如图6;
6、六自由度机械臂1各关节配合运动,带动阀口袋3向出料口引导嘴16靠近,使阀口袋3的袋口套在出料口引导嘴16上,此时真空泵停止工作。如图7;
7、阀口袋3的袋口套住出料口引导嘴16后,六自由度机械臂1继续带动阀口袋3向出料口17方向移动,同时电推杆18带动出料口引导嘴16与阀口袋3同步、同向移动。出料口引导嘴16后退套在出料口17上,在压力的作用下出料口引导嘴16的各个弹性片张开,最终,出料口引导嘴16套在出料口17外部,阀口袋3袋口套进出料口17。如图7。
8、当粉体装满阀口袋3时,六自由度机械臂1运动,将阀口袋3取下放在指定位置,夹子打开,设备的所有装置恢复初始状态,进入下一个周期。

Claims (6)

1.粉体包装机器人智能套袋装置,其特征在于:包括六自由度机械臂(1)、机架(20);所述机架(20)上设置有水平的阀口袋传送带(4);所述机械臂(1)的一端设置有末端执行器(2);所述阀口袋传送带(4)一端的上方设置有出料装置(5);
所述末端执行器(2)包括末端执行器机架(6);所述末端执行器机架(6)上设置有两个并排的夹紧机架;其中一个夹紧机架内设置有转轴(9),所述夹紧机架的一端设置有驱动转轴(9)转动的驱动装置(7);
所述转轴(9)上设置有夹子固定部分(11);所述夹子固定部分(11)下端铰接有夹子可动部分(12);所述夹子固定部分(11)内滑动安装有驱动夹子可动部分(12)夹紧夹子固定部分(11)的夹子推杆(13);所述转轴(9)上设置有驱动夹子推杆(13)滑动的开夹驱动装置(10);
所述夹紧机架一端的下方设置有滑块,所述滑块上设置有吸盘(15);所述吸盘(15)连接有真空泵;所述夹紧机架上设有驱动滑块移动的开袋驱动装置(14);所述出料装置(5)包括出料口引导嘴(16)、出料筒(17)、电推杆(18);
所述电推杆(18)一端固定在机架(20)上,另一端设置有出料口引导嘴(16);所述出料筒(17)一端固定在机架(20)上,所述出料筒(17)的中心线与出料口引导嘴(16)的中心线共线。
2.如权利要求1所述的粉体包装机器人智能套袋装置,其特征在于:所述转轴(9)通过连联轴器(8)与驱动装置(7)传动连接。
3.如权利要求2所述的粉体包装机器人智能套袋装置,其特征在于:所述出料口引导嘴(16)包括多个弹性片;所述弹性片形成锥形漏斗状。
4.如权利要求3所述的粉体包装机器人智能套袋装置,其特征在于:所述转轴(9)通过轴承安装在机架(6)上;所述夹子可动部分(12)与夹子固定部分(11)铰接;夹子固定部分(11)为空心部件,夹子推杆(13)置于夹子固定部分(11)的空心内;夹子推杆(13)与夹子可动部分(12)铰接,夹子可动部分(12)上开有长孔,夹子推杆(13)上的销钉可以在夹子可动部分(12)上的长孔内移动;夹子推杆(13)与开夹驱动装置(10)的伸缩杆通过连杆固定连接;通过控制开夹驱动装置(10)的伸缩杆伸缩控制夹子可动部分(12)开合。
5.如权利要求4所述的粉体包装机器人智能套袋装置,其特征在于:所述开袋驱动装置(14)采用液压缸或者气缸。
6.如权利要求5所述的粉体包装机器人智能套袋装置,其特征在于:所述开夹驱动装置(10)采用液压缸或者气缸。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114348355A (zh) * 2022-03-18 2022-04-15 徐州东坤耐磨材料有限公司 基于重量补偿的双磁控超细矿山粉体自动套袋包装装置
CN114348355B (zh) * 2022-03-18 2022-06-21 徐州东坤耐磨材料有限公司 基于重量补偿的双磁控超细矿山粉体自动套袋包装装置

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