CN112811201A - 一种商标纸捆智能码垛系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商标纸捆智能码垛系统，其技术方案为：包括横向输送机、设于横向输送机输出端的纵向多楔带辊筒输送机，所述纵向多楔带辊筒输送机一侧设置换向装置，另一侧依次设置翻转机构和待取工位；所述待取工位设于机器人一侧，链式输送机设于机器人另一侧，链式输送机一端上方安装托盘叠拆机；机器人能够实现待取工位与链式输送机之间的物料转移。本发明能够提高商标纸捆的码垛效率。

Description

一种商标纸捆智能码垛系统

技术领域

本发明涉及烟包生产设备技术领域，尤其涉及一种商标纸捆智能码垛系统。

背景技术

目前，商标纸捆的码垛多采用人工进行码垛，在桌子上将商标纸捆用手拿下放到托盘上，在托盘上放置5层烟包，每层需放置40包，层与层之间需要放置大垫纸。而且，最上层烟包需要进行180度反转后进行码放，而人工操作每次只能拿2包，而且需要在码垛过程中对烟包垛进行整形，整个码垛过程操作繁重，码垛效率非常低下。

发明人了解到，目前针对商标纸捆的码垛系统的应用比较少，少数存在使用直线电机配合机械手从输送台上夹取1包烟包放到底部托盘上的系统设备，但是该种设备每次只能夹取1包烟，码垛效率低；同时码完垛后需要将机器停止，人工将托盘取走后重新放上新的托盘后才能启动机器继续进行码垛操作，无法实现连续的商标纸捆码垛。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种商标纸捆智能码垛系统，能够提高商标纸捆的码垛效率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的实施例提供了一种商标纸捆智能码垛系统，包括横向输送机、设于横向输送机输出端的纵向多楔带辊筒输送机，所述纵向多楔带辊筒输送机一侧设置换向装置，另一侧依次设置翻转机构和待取工位；所述待取工位设于机器人一侧，链式输送机设于机器人另一侧，链式输送机一端上方安装托盘叠拆机；机器人能够实现待取工位与链式输送机之间的物料转移。

作为进一步的实现方式，所述横向输送机包括固定式的链板式输送机和移动式的带式输送机，所述链板式输送机侧面安装纵向推手，纵向推手能够将横向输送机上的商标纸捆推送至纵向多楔带辊筒输送机。

作为进一步的实现方式，所述换向装置包括安装架台、直线模组、前推架，直线模组通过支架与安装架台固定，前推架通过L型推手连接直线模组。

作为进一步的实现方式，所述翻转机构包括支撑架、安装于支撑架内侧的翻转体，所述翻转体连接翻转电机。

作为进一步的实现方式，所述翻转体包括翻转架、夹板和气缸，夹板两端通过气缸与翻转架连接，夹板与翻转架之间形成容纳空间；所述翻转架采用格栅结构。

作为进一步的实现方式，所述待取工位设置支台，支台上方安装格栅结构；所述支台两侧安装侧板，支台底部安装支腿。

作为进一步的实现方式，所述机器人包括机器人本体、安装于机器人末端的夹具；所述夹具包括平板、安装于平板下方的第一压紧部、第二压紧部和侧向推手，平板侧面安装真空吸附装置。

作为进一步的实现方式，所述真空吸附装置包括多个旋转吸盘组件，旋转吸盘组件包括气缸、负压管、真空吸盘，气缸通过支架安装于平板侧面；所述气缸通过关节轴承与负压管相连，且负压管通过轴承连接支架；所述真空吸盘连接于负压管末端。

作为进一步的实现方式，所述侧向推手包括固定架体、横向气缸、主推体，横向气缸安装于固定架体下方，固定架体通过直线导轨与主推体相连；

所述第一压紧部和第二压紧部分别包括支撑架、气缸和横梁，所述气缸安装于支撑架一侧，横梁通过直线导轨与支撑架连接。

作为进一步的实现方式，还包括护栏；所述护栏对应于链式输送机的两端分别设有托盘进口、托盘出口，所述护栏还设置有垫纸盘进出口和应急出口；

所述链式输送机包括多个单节链式输送机，除末端单节链式输送机以外的单节链式输送机尾部设有阻挡机构。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式的链式输送机与待取工位之间设置机器人，机器人通过控制系统控制夹具动作，实现商标纸捆从待取工位转移至链式输送机，提高商标纸捆的输送效率。

(2)本发明的一个或多个实施方式采用侧向推手底部托起与第一压紧部顶部下压共同将商标纸捆夹住，夹紧效果好，效率高，可以实现大范围的夹紧，满足码垛的正常需求；第一压紧部和第二压紧部配合动作，实现产品的码放工作，夹持效果好，码放准确高效。

(3)本发明的一个或多个实施方式中商标纸捆依次经横向输送机、纵向多楔带辊筒输送机传送，并通过换向装置将翻转180°后的商标纸捆推送至待取工位，各机构配合实现捆扎后的商标纸捆的输送，不需要人工干预，输送效率高。

(4)本发明的一个或多个实施方式系统周边安装有护栏，用以保护护栏外的人员不受机器人动作的伤害风险。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的整体布局示意图；

图2是本发明一个或多个实施例的横向输送机结构示意图；

图3是本发明一个或多个实施例的纵向多楔带辊筒输送机结构示意图；

图4是本发明一个或多个实施例的换向装置结构示意图；

图5是本发明一个或多个实施例的翻转机构结构示意图；

图6是本发明一个或多个实施例的待取工位结构示意图；

图7是本发明一个或多个实施例的机器人结构示意图；

图8是本发明一个或多个实施例的夹具结构示意图；

图9是本发明一个或多个实施例的侧向推手结构示意图；

图10是本发明一个或多个实施例的压紧部结构示意图；

图11是本发明一个或多个实施例的真空吸附装置结构示意图；

图12是本发明一个或多个实施例的链式输送机结构示意图；

图13是本发明一个或多个实施例的托盘叠拆机结构示意图；

图14是本发明一个或多个实施例的护栏结构示意图；

其中，1、横向输送机；101、链板式输送机；102、带式输送机；103、纵向推手；104、第一挡板；2、纵向多楔带辊筒输送机；201、第二挡板；202、导板；203、光电开关；204、多楔带滚筒；3、换向装置；301、安装架台；302、支架；303、直线模组；304、L型推手；305、前推架；4、翻转机构；401、支板；402、带座轴承；403、翻转架；404、夹板；405、气缸；406、翻转电机；

5、待取工位；501、支腿；502、格栅结构；503、支台；504、侧板；6、机器人；601、机器人本体；602、底座；603-1、平板；603-2、侧向推手；602-21、固定架体；602-22、横向气缸；602-23、第二直线导轨；602-24、主推体；603、夹具；603-3、第一压紧部；603-31、第一支撑架；603-32、第一气缸；603-33、第一直线导轨；603-34、第一横梁；603-35、第一橡胶条；603-4、第二压紧部；603-5、真空吸附装置；603-51、旋转吸盘组件；603-52、支架；603-53、关节轴承；603-54、轴承；603-55、第二气缸；603-56、负压管；603-57、真空吸盘；603-6、气动系统；

7、托盘叠拆机；701、托盘叠拆工位；702、光电开关；8、链式输送机；801、单节链式输送机；802、止挡机构；803、光电开关；9、护栏；901、骨架；902、铁丝网；903、托盘进口；904、托盘出口；905、垫纸盘进口；906、应急出口；907、接近开关。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

实施例一：

本实施例提供了一种商标纸捆智能码垛系统，如图1所示，包括横向输送机1、纵向多楔带辊筒输送机2、换向装置3、翻转机构4、待取工位5、机器人6、托盘叠拆机7、链式输送机8和护栏9，其中，托盘叠拆机7和链式输送机8设置于机器人6一侧，横向输送机1、纵向多楔带辊筒输送机2、换向装置3、翻转机构4和待取工位5设置于机器人6另一侧。

使用时，所述横向输送机1一端连接于商标纸捆扎桌子侧面；横向输送机1另一端连接纵向多楔带辊筒输送机2，且纵向多楔带辊筒输送机2与横向输送机1垂直。多楔带辊筒输送机2末端上部安装有换向装置3，翻转机构4与换向装置3并列设置且翻转机构4位于换向装置3左侧(以图1的视图方向为参考)。所述翻转机构4左侧并列设置待取工位5，机器人6位于待取工位5左侧且所述机器人6设置于系统中间位置。

所述链式输送机8平行于纵向多楔带辊筒输送机2设置，托盘叠拆机7设置于链式输送机8端部上方。机器人6由控制系统进行控制动作，实现待取工位5与链式输送机8之间的物料转移。

进一步的，如图2所示，所述横向输送机1包括链板式输送机101和带式输送机102，其中，链板式输送机101为固定不动，带式输送机102为可移动的，在本实施例中，带式输送机102的底部安装若干移动轮。优选地，带式输送机102底部安装4个移动轮。

所述链板式输送机101远离带式输送机102的一端安装第一挡板104，第一挡板104安装有光电开关。链板式输送机101端部一侧安装纵向推手103，在本实施例中，所述纵向推手103可以采用气缸、液压缸或其他直线运动机构。

进一步的，如图3所示，所述纵向多楔带辊筒输送机2包括支撑架，支撑架上安装若干多楔带辊筒204；支撑架的两端分别安装有第二挡板201，所述第二挡板201安装有光电开关。支撑架两侧间隔安装多个导板202，且支撑架侧面安装光电开关203。

在本实施例中，所述导板202采用不锈钢材质，可以理解的，在其他实施例中，导板202也可以采用其他金属材质。

进一步的，如图4所示，换向装置3包括安装架台301、支架302、直线模组303、L型推手304和前推架305，所述直线模组303通过支架302与安装架台301固定，直线模组303的运动方向与纵向多楔带辊筒输送机2运动方向垂直。

所述前推架305通过L型推手304与直线模组303连接，通过直线模组303带动前推架305移动，以将沿纵向多楔带辊筒输送机2纵向移动的商标纸捆推送至翻转机构4，从而实现换向。在本实施例中，L型推手304为L型结构的板材，前推架305为与直线模组303运动方向垂直的矩形架体。当然，在其他实施例中，L型推手304、前推架305也可以为其他结构。

进一步的，如图5所示，所述翻转机构4包括支撑架、支板401、翻转电机406和翻转体，支撑架的两端分别安装支板401，翻转体设置于支撑架内侧并通过带座轴承402与支板401连接；翻转体的一端连接翻转电机406，翻转电机406与支板401固定，通过翻转电机406带动翻转体旋转以实现设置于翻转体内部的商标纸捆翻转。

更进一步的，所述翻转体包括翻转架403、夹板404和气缸405，翻转架403采用格栅结构，即翻转架403由若干间隔设置且具有一定高度的隔板构成，隔板沿长度方向排成一排。翻转架403为U型架，夹板404设于翻转架403的开口端，夹板404与翻转架403之间形成商标纸捆的容纳空间；夹板404两端分别通过气缸405连接翻转架403。气缸405伸缩能够改变夹板404与翻转架403之间的距离，从而实现对商标纸捆的夹紧与放松。

在本实施例中，商标纸捆扎后通过横向输送机1将商标纸捆进行横向输送，纵向推手103将横向输送机1上的商标纸捆纵向推入多楔带辊筒输送机2上进行纵向输送，待商标纸捆在多楔带辊筒输送机2上累积满10包后，由换向装置3推入翻转机构4，翻转机构4进行180°翻转之后由换向装置3推入待取工位5。

进一步的，如图6所示，所述待取工位5设置支台503，支台503上方安装格栅结构502，所述格栅结构502形成的间距与翻转架403对应。格栅结构502两端安装侧板504，侧板504对商标纸捆起阻挡作用，避免商标纸捆倾倒。所述支台503底部安装支腿501，支台503通过支腿501支撑于地面。

如图7所示，所述机器人6包括机器人本体601，机器人本体601的底部安装底座602；机器人本体601安装控制系统，所述机器人本体601末端安装夹具603。机器人本体601通过控制系统控制夹具603，将待取工位5上的商标纸捆夹取后，码垛放置到左侧托盘叠拆机7上。

进一步的，如图8所示，夹具603包括平板603-1、侧向推手603-2、第一压紧部603-3、第二压紧部603-4、真空吸附装置603-5和气路系统603-6，第一压紧部603-3、第二压紧部603-4和侧向推手603-2固定于平板603-1下方。所述平板603-1周向间隔安装多个真空吸附装置603-5。侧向推手603-2的托起与第一压紧部603-3的下压实现烟包夹持，第一压紧部603-3的上移与第二压紧部603-4的下压实现烟包的码放。

如图9所示，侧向推手603-2包括固定架体602-21、横向气缸602-22、第二直线导轨602-23、主推体602-24，固定架体602-21顶部与平板603-1连接，固定架体602-21底部安装横向气缸602-22；横向气缸602-22与平板603-1平行且横向气缸602-22的安装方向与固定架体602-21长度方向垂直。

固定架体602-21两端底部各安装一个第二直线导轨602-23，第二直线导轨602-23与横向气缸602-22平行设置。所述横向气缸602-22末端连接主推体602-24，主推体602-24用于托起商标纸捆。所述主推体602-24与固定架体602-21之间通过第二直线导轨602-23形成滑动连接；横向气缸602-22能够带动主推体602-24沿固定架体602-21宽度方向移动。在本实施例中，主推体602-24的横截面呈L型，其前方(远离横向气缸602-22的安装方向)形成用于托起商标纸捆的承托台面。

所述第一压紧部603-3、第二压紧部603-4间隔安装于平板603-1下方；如图10所示，第一压紧部603-3包括第一支撑架603-31、第一气缸603-32、第一直线导轨603-33、第一横梁603-34，第一支撑架603-31与平板603-1相连，第一气缸603-32固定于第一支撑架603-31侧面，且第一气缸603-32的安装方向与平板603-1垂直。

进一步的，所述第一气缸603-32的末端连接第一横梁603-34，第一横梁603-34通过第一直线导轨603-33与第一支撑架603-31连接；在第一气缸603-32的作用下第一横梁603-34能够沿第一支撑架603-31上下移动。为了第一横梁603-34下压对商标纸捆造成损伤，所述第一横梁603-34底部表面固定第一橡胶条603-35。第二压紧部603-4与第一压紧部603-3的结构相同，此处不再赘述。

如图11所示，真空吸附装置603-5包括多个旋转吸盘组件603-51；在本实施例中，平板603-1为矩形板，旋转吸盘组件603-51设置四个，四个旋转吸盘组件603-51对应安装于平板603-1的四个角；所述旋转吸盘组件603-51通过支架603-52与平板603-1连接。可以理解的，在其他实施例中，平板603-1也可以为其他形状，旋转吸盘组件603-51也可以为其他个数，只要能够满足吸附要求即可。

更进一步的，所述旋转吸盘组件603-51包括第二气缸603-55、负压管603-56、真空吸盘603-57，第二气缸603-55倾斜安装于支架603-52外侧。位于平板603-1同一侧的两个第二气缸603-55形成八字型结构，即，第二气缸603-55与竖直方向朝顺时针的夹角为锐角。

所述第二气缸603-55通过关节轴承603-53与负压管603-56相连，负压管603-56沿竖直方向设置。负压管603-56顶端连接气路系统，末端连接真空吸盘603-57；负压管603-56侧面连接转轴，转轴安装于轴承603-54内圈，所述轴承603-54与支架603-52固定连接。在气路的控制下，第二气缸603-55能够带动真空吸盘603-57旋转收放。

进一步的，气动系统603-6包括正压部分和负压部分，正压部分包括气路处理组件，气路处理组件连接调压阀、电磁阀，并接入横向气缸602-22、第一气缸603-32、第二气缸603-55。负压部分包含真空发生器、电磁阀、气管等部件，接入真空吸附装置603-5的负压管603-56。各气缸通过气缸连接电磁阀，外接压缩气源连通，并且能够独立实现通断的方式，便于独立控制每个气缸动作。

进一步的，如图12所示，链式输送机8包括多个单节链式输送机801，在本实施例中，链式输送机8包括四个单节链式输送机801，每个单节链式输送机801上均设有光电开关803，前三个单节链式输送机801尾部设有阻挡机构802。所述阻挡机构802包括气缸和与气缸连接的L型推板，气缸垂直设置，通过气缸推动L型推板上移实现阻挡。

如图13所示，托盘叠拆机7设置多个托盘叠拆工位701，在本实施例中，共设置10个托盘叠拆工位701，托盘叠拆机7底部和顶部设置有光电开关702。

位于左侧的链式输送机8将托盘输送至托盘叠拆机7，将托盘叠起，在托盘使用时将托盘放下，在链式输送机8的驱动下送至指定位置；待机器人6夹取商标纸捆放置，待托盘码完垛之后，由链式输送机8将托盘输送至指定位置，待人工用拖车将托盘取走。

在系统周边安装有护栏用9以保护护栏外的人员不受机器人6动作的伤害风险。如图14所示，护栏9包括骨架901，所述骨架901采用型材。在本实施例中，骨架1001之间设置有铁丝网1002，可以理解的，在其他实施例中，骨架1001之间也可以设置钢丝网等。

骨架901设有托盘进口903、托盘出口904、垫纸盘进出口905、应急出口906，各出口门前缘设置有接近开关907。在本实施例中，托盘进口903对应于链式输送机8的输入端，托盘出口904对应于链式输送机8的输出端；垫纸盘进出口905距托盘出口904一定间距设置，应急出口906距托盘进口903一定间距设置。当然，在其他实施例中，应急出口906也可以设置在其他位置，或者设置多个应急出口906。

本实施例的工作原理为：

本实施例的横向输送机1设置在系统右侧，并连接到商标纸捆扎桌子旁边，通过横向输送机1将商标纸捆进行横向输送；设于横向输送机1末端的纵向推手103将横向输送机1上的商标纸捆纵向推入多楔带辊筒输送机2上进行纵向输送。

多楔带辊筒输送机2末端上部安装有换向装置3，待商标纸捆在多楔带辊筒输送机2上累积满10包后，由换向装置3推入翻转机构4，翻转机构4进行180°翻转之后由换向装置3推入待取工位。

系统中间设置有机器人6，机器人6由控制系统控制动作，通过夹具603将待取工位5上的10包商标纸捆夹取放置到左侧托盘叠拆机7上的托盘上。系统左侧安装有链式输送机8，托盘输送至链式输送机8端部上方的托盘叠拆机7，托盘叠拆机7将托盘叠起，在托盘使用时将托盘放下。在链式输送机8的驱动下将托盘送至指定位置，待机器人6夹取商标纸捆放置。

本实施例的码垛系统可以很好的解决商标纸捆的捆扎后的码垛工序，极大的节省人力，提高商标纸捆的码垛效率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，包括横向输送机、设于横向输送机输出端的纵向多楔带辊筒输送机，所述纵向多楔带辊筒输送机一侧设置换向装置，另一侧依次设置翻转机构和待取工位；所述待取工位设于机器人一侧，链式输送机设于机器人另一侧，链式输送机一端上方安装托盘叠拆机；机器人能够实现待取工位与链式输送机之间的物料转移。

2.根据权利要求1所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述横向输送机包括固定式的链板式输送机和移动式的带式输送机，所述链板式输送机侧面安装纵向推手，纵向推手能够将横向输送机上的商标纸捆推送至纵向多楔带辊筒输送机。

3.根据权利要求1所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述换向装置包括安装架台、直线模组、前推架，直线模组通过支架与安装架台固定，前推架通过L型推手连接直线模组。

4.根据权利要求1所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述翻转机构包括支撑架、安装于支撑架内侧的翻转体，所述翻转体连接翻转电机。

5.根据权利要求4所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述翻转体包括翻转架、夹板和气缸，夹板两端通过气缸与翻转架连接，夹板与翻转架之间形成容纳空间；所述翻转架采用格栅结构。

6.根据权利要求1所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述待取工位设置支台，支台上方安装格栅结构；所述支台两侧安装侧板，支台底部安装支腿。

7.根据权利要求1所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述机器人包括机器人本体、安装于机器人末端的夹具，所述夹具包括平板、安装于平板下方的第一压紧部、第二压紧部和侧向推手，平板侧面安装真空吸附装置。

8.根据权利要求7所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述真空吸附装置包括多个旋转吸盘组件，旋转吸盘组件包括气缸、负压管、真空吸盘，气缸通过支架安装于平板侧面；所述气缸通过关节轴承与负压管相连，且负压管通过轴承连接支架；所述真空吸盘连接于负压管末端。

9.根据权利要求7所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，所述侧向推手包括固定架体、横向气缸、主推体，横向气缸安装于固定架体下方，固定架体通过直线导轨与主推体相连；

所述第一压紧部和第二压紧部分别包括支撑架、气缸和横梁，所述气缸安装于支撑架一侧，横梁通过直线导轨与支撑架连接。

10.根据权利要求1所述的一种商标纸捆智能码垛系统，其特征在于，还包括护栏；所述护栏对应于链式输送机的两端分别设有托盘进口、托盘出口，所述护栏还设置有垫纸盘进出口和应急出口；

所述链式输送机包括多个单节链式输送机，除末端单节链式输送机以外的单节链式输送机尾部设有阻挡机构。

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