CN111362007A - 一种开箱机的拆垛上纸箱夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其主要结构包括：夹具骨架(1)，吸附压紧机构(2)，夹持机构上撑部件(3)，视觉系统组件(4)，夹持机构下压部件(5)，起缝分离机构(6)，双螺杆推动机构(7)，激光测距系统(8)，夹具连接法兰(9)。本夹具结合视觉系统、激光测距系统、双螺杆推动机构、吸附压紧机构，可自动调整瓦楞纸片的位置，将未扎捆的数片瓦楞纸与其他瓦楞纸的缝隙扩大或制造相应分分界线；解决了传统开箱机上料，瓦楞纸箱必须扎捆的问题，降低了包材使用量；并去除了纸箱码垛的扎捆工序，降低了人力车本，从而降低了开箱机使用厂商采购瓦楞纸箱片的成本。
Description
技术领域
本发明涉及组合夹具，具体涉及本发明公开了一种开箱机的拆垛上纸箱夹具。
背景技术
近几年自动化生产线的覆盖面越来越广，自动化程度也越来越高，给用户带来显著效益。随着工业企业自动化水平的不断提高，机器人和多轴直线模组的自动化线的市场也越来越大，机器人和多轴直线模组的应用领域也不断扩展。机器人和多轴直线模组自动化生产线中最广泛应用的就是拆码垛功能，各类机器人，多轴直线模组配合相应夹具，代替人工完成工作量繁重的各类物料拆码垛。
目前自动化开箱机广泛用于包装工业。开箱机主要用于各种类型的瓦楞纸箱的打开成型。瓦楞纸箱大部分具有不规则且叠层交错的形状。目前开箱机瓦楞纸箱的上料主要采用人工。国外也有些自动化的开箱机上料设备，其主要适用于已用包带扎捆的瓦楞纸箱，此种瓦楞纸箱的取料较为容易，直接采用吸盘将其吸至上料工位并减断打包带即可。但瓦楞纸箱的扎捆会增加相应的成本，目前大部分瓦楞纸箱生产厂家提供的瓦楞纸箱在托盘上交替码垛后直接采用缠膜机进行缠膜后运输，并未对数个纸箱进行扎捆后再码垛。此类的瓦楞纸箱目前主要采用人工上料，多个瓦楞纸箱体积重量均比较大，工作量繁重。
因此，需要自动化瓦楞纸箱拆垛上料系统，进而需要相应的自动化瓦楞纸箱拆垛上料夹具。
发明的内容
目的：本发明的目的是提供了一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，解决目前装箱行业极大部分未扎捆瓦楞纸箱拆垛并上料到开箱机的繁重工作。解决了该工作人工上料工作效率低和成本高的问题。本发明的目的在于提供一种开箱机的智能拆垛上纸箱夹具。
技术方案：一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，包括夹具骨架(1)，吸附压紧机构(2)，夹持机构上撑部件(3)，视觉系统组件(4)，夹持机构下压部件(5)，起缝分离机构(6)，双螺杆推动机构(7)，激光测距系统(8)，夹具连接法兰(9)，所述夹具骨架(1)的宽度方向两侧安装有吸附压紧机构(2)，所述夹具骨架(1)的正面，即工作时正对物料的面，伸出有起缝分离机构(6)，所述夹具骨架(1)的长度方向背面安装有夹持机构上撑部件(3)，正面安装有夹持机构下压部件(5)，所述夹具骨架(1)正面夹持机构下压部件(5)安装面的内侧安装有双螺杆推动机构(7)，所述夹具骨架(1)的顶面安装有夹具连接法兰(9)，所述夹持机构下压部件(5)正面安装有激光测距系统(8)，激光测距系统(8)安装于下压钣金安装面的背面，所述夹持机构上撑部件(3)背面安装有视觉系统组件(4)。
其中，所述吸附压紧机构(2)安装在所述夹具骨架(1)长度方向的两侧，共有4组气缸配以特制的吸盘组成，4组气缸的伸缩可单独控制。
瓦楞纸垛在运输时一般会在其顶部放置一片泡沫或其他材质的保护隔板，拆垛上纸箱时需要将其去除。另外，对于回字形摆放的瓦楞纸垛，采用双螺杆推动机构去制造待取瓦楞纸与其余瓦楞纸分界线时，需要将待取瓦楞纸周围的其他瓦楞纸压紧后，双螺杆推动机构(7)才能实施推动动作。
为了同时满足去除该隔板和压紧功能，采用吸盘内嵌在不锈钢外罩中的自制吸盘结构。
为了夹紧待取瓦楞纸箱，所述夹持机构上撑部件和夹持机构下压部件需要同时动作，由于功能及空间为止的限制，所述夹持机构上撑部件采用两个气缸提供动力，滑轨滑块进行导向，工作时由夹具骨架内部伸出。夹持机构下压部件由一个带导杆气缸提供动力，工作时下压至与夹持机构上撑部件一起将瓦楞纸箱夹紧。
为了确定回字形瓦楞纸箱垛中心方孔的位置已经各瓦楞纸箱的方向，视觉系统组件安装在夹持机构上撑部件背面对应的安装位置，自带光源，可以由工业机器人或直线模组带动整个夹具组件来实现拍摄位置的变化，降低相机镜头和光源要求。
为了适应不同方向和大小的瓦楞纸箱，推动机构采用双螺杆机构控制推动插针，实现一个动力带动两个插针的双向移动以适应大小不一的瓦楞纸箱。
为了判断待取瓦楞纸箱与其他瓦楞纸箱的分界线，及起缝分离机构工作位置，在夹持机构下压部件的正面安装有激光测距机构。
为了连接其他主动力源装置，夹具骨架的顶部设计有安装法兰用于夹具与工业机器人或直线模组连接。
有益效果：本发明的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，结构简单紧凑；现阶段大部分瓦楞纸箱生产厂家提供的瓦楞纸箱在托盘上交替码垛后直接采用缠膜机进行缠膜后运输，并未对数个纸箱进行扎捆后再码垛。针对此类的瓦楞纸箱拆垛和上料，降低了瓦楞纸箱扎捆的包装成本和人工劳动量。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明俯视结构示意图；
图4是本发明整体结构示意图；
图5是本发明回字形瓦楞纸箱垛排布俯视图；
图6是本发明T字形瓦楞纸箱垛排布俯视图；
图7是本发明回字形瓦楞纸箱垛排布立体效果图；
图8是本发明T字形瓦楞纸箱垛排布立体效果图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1-4所示，一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，包括夹具骨架1，夹具骨架1宽度方向两侧安装有吸附压紧机构2，吸附压紧机构2由4组气缸配以特制的吸盘2以及型材支架15组成，4组气缸的伸缩可单独控制，特制吸盘内嵌在不锈钢外罩中，既可以使用吸附功能，又可以满足压紧需求，型材支架主要保证吸附压紧机构2整体刚性。夹具骨架1的正面，即工作时正对物料的面，伸出有起缝分离机构6，起缝分离机构用于从瓦楞纸箱的分界线伸入，试待取瓦楞纸箱和其他瓦楞纸箱分离，方便夹持机构上撑部件3伸入。夹具骨架1长度方向正面安装有夹持机构下压部件5，夹持机构下压部件5由带导杆的气缸11和下压钣金件组成。夹具骨架1长度方向背面安装有夹持机构上撑部件3，夹持机构上撑部件3采用两个气缸14提供动力，两组滑轨16，滑块12进行导向，带动长撑钣金动作，非工作时，长撑钣金位于夹具骨架内部，节省空间，工作时，长撑钣金由夹具骨架内部伸出，与夹持机构下压部件5同时动作，共同将瓦楞纸箱夹起。夹持机构下压部件5正面安装有激光测距系统8，用于判断起缝分界线的位置，并反馈信号给起缝分离机构6，夹持机构上撑部件3正面安装有视觉系统组件4，视觉系统组件4由相机和光源组成，相机可以使用3D工业相机或者2D工业相机配合红外测高完成，主要用于识别纸垛顶面的瓦楞纸箱的布局、方向以及回字形垛型的中间的方孔。夹具骨架1正面内侧安装有双螺杆推动机构7，双螺杆推动机构7使用电机17驱动，滑轨滑块12导向，在双螺杆结构13作用下，方便调节两根推动插针同步外扩或同步收缩，适应不同回字形纸箱垛型的顶部的方孔。夹具骨架1的顶面安装有夹具连接法兰9，用于本夹具与直线模组或机械手连接。针对回字形纸箱垛型和T字形纸箱垛型，其流程上的区别在于：回字形纸箱垛型需要视觉系统组件先识别纸垛顶面的瓦楞纸箱的布局、方向以及回字形垛型的中间的方孔，双螺杆推动机构7推动瓦楞纸箱制造分界线。而一般情况下，T字形纸箱垛型每数个瓦楞纸箱之间则直接具有分界线。
Claims (9)
1.一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，包括夹具骨架(1)，吸附压紧机构(2)，夹持机构上撑部件(3)，视觉系统组件(4)，夹持机构下压部件(5)，起缝分离机构(6)，双螺杆推动机构(7)，激光测距系统(8)，夹具连接法兰(9)，所述夹具骨架(1)的宽度方向两侧安装有吸附压紧机构(2)，所述夹具骨架(1)的正面，即工作时正对物料的面，伸出有起缝分离机构(6)，所述夹具骨架(1)的长度方向背面安装有夹持机构上撑部件(3)，正面安装有夹持机构下压部件(5)，所述夹具骨架(1)正面夹持机构下压部件(5)安装面的内侧安装有双螺杆推动机构(7)，所述夹具骨架(1)的顶面安装有夹具连接法兰(9)，所述夹持机构下压部件(5)正面安装有激光测距系统(8)，激光测距系统(8)安装于下压钣金安装面的背面，所述夹持机构上撑部件(3)背面安装有视觉系统组件(4)。
2.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，所述吸附压紧机构(2)安装在所述夹具骨架(1)长度方向的两侧，由4组气缸配以特制的吸盘以及型材支架15组成，4组气缸的伸缩可单独控制，特制吸盘内嵌在不锈钢外罩中，既可以使用吸附功能，又可以满足压紧需求，型材支架主要保证吸附压紧机构2整体刚性。
3.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，所述夹持机构上撑部件(3)安装在所述夹具骨架(1)长度方向正面。所述夹持机构上撑部件(3)采用两个气缸(14)提供动力，两组滑轨(16)，滑块(12)进行导向，带动长撑钣金动作，非工作时，长撑钣金位于夹具骨架内部，节省空间，工作时，长撑钣金由夹具骨架内部伸出，与夹持机构下压部件(5)同时动作，共同将瓦楞纸箱夹起。
4.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，所述夹持机构下压部件(5)安装在所述夹具骨架(1)的背面，采用带导杆的气缸(11)和下压钣金件组成。工作时下压板金伸出与夹持机构上撑部件(3)同时动作将瓦楞纸箱夹起。
5.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，其特征在于，所述视觉系统组件(4)安装在所述夹持机构上撑部件(3)背面相应的安装位，由相机和光源组成，相机可以使用3D工业相机或者2D工业相机配合红外测高完成，主要用于识别纸垛顶面的一片式纸箱的布局、方向以及回字形垛型的中间的方孔。
6.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，所述夹具骨架(1)的正面，即工作时正对物料的面，伸出有起缝分离机构(6)，起缝分离机构用于从瓦楞纸箱的分界线伸入，试待取瓦楞纸箱和其他瓦楞纸箱分离，方便夹持机构上撑部件(3)伸入。
7.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，所述双螺杆推动机构(7)安装于夹具骨架(1)中起缝分离机构(6)安装面的背面，使用电机(17)驱动，滑轨滑块(12)导向，在双螺杆结构(13)作用下，方便调节两根推动插针同步外扩或同步收缩，适应不同回字形纸箱垛型的顶部的方孔。
8.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，激光测距系统(8)安装于所述夹持机构下压部件(5)对应的安装面。主要用于用于判断起缝分界线的位置，并反馈信号给起缝分离机构(6)。
9.根据权利要求1所述的一种开箱机的拆垛上纸箱夹具，其特征在于，所述夹具骨架(1)顶部有夹具连接法兰(9)，用于本夹具与直线模组或机械手连接。
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