CN112918768A - 一种具有高速分拣和翻包功能的分拣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有高速分拣和翻包功能的分拣机，包括机器人部件、进料输送部件、排列输送部件、加速输送部件、翻包机构和进包输送部件，进料输送部件输出端布置于排列输送部件输入端的一侧，机器人部件布置于进料输送部件输出端和排列输送部件输入端的上方，排列输送部件的输出端与加速输送部件的输入端对接，加速输送部件的输出端与翻包机构的输入端对接，翻包机构的输出端与进包输送部件的输入端对接。本发明实现物料的高速自动化分拣和翻包，便于后续物料的装箱，提高了整个生产线的生产效率，尤其适用于软袋物料。

Description

一种具有高速分拣和翻包功能的分拣机

技术领域

本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种具有高速分拣和翻包功能的分拣机。

背景技术

目前市场上的软袋饮料大都在软袋外面粘贴一个吸管，当吸盘抓取到带有吸管一面的物料时，在移动装箱过程中很容易脱落，所以需要将软袋物料翻转180°，使不带有吸管的一面向上，便于后续吸盘抓取装箱。市场上分拣机大多采用Delta3机器人进行分拣，分拣方式是单个抓取，对于有些包装行业来说，分拣速度不能匹配和适应上下游生产设备的速度，限制了现有生产线的生产效率，市场迫切需要一种能够实现高速分拣和翻包功能的分拣机。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种高速分拣翻包机，实现物料的高速自动化分拣和翻包，便于后续物料的装箱，提高了整个生产线的生产效率，尤其适用于软袋物料。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种具有高速分拣和翻包功能的分拣机，包括机器人部件、进料输送部件、排列输送部件、加速输送部件、翻包机构和进包输送部件，进料输送部件输出端布置于排列输送部件输入端的一侧，机器人部件布置于进料输送部件输出端和排列输送部件输入端的上方，排列输送部件的输出端与加速输送部件的输入端对接，加速输送部件的输出端与翻包机构的输入端对接，翻包机构的输出端与进包输送部件的输入端对接。

按照上述技术方案，机器人部件包括机器人和抓手，抓手与机器人连接，抓手上布置有多组吸盘。

按照上述技术方案，机器人为Delta3机器人。

按照上述技术方案，抓手包括连接法兰、连接板和吸盘安装板，连接法兰的上端与机器人连接，连接法兰的下端与多个吸盘安装板连接，多个吸盘安装板之间通过连接板连接；

连接法兰包括法兰盘、连接杆、筋板和连接安装板，法兰盘固设于连接杆的上端，连接安装板固设于连接杆的下端，筋板的两端分别与连接杆和连接安装板连接。

按照上述技术方案，排列输送部件包括3个并排布置的排列皮带机，加速输送部件包括 3个加速皮带机，3个加速皮带机的输入端分别与3个排列皮带机的输出端对接，进包输送部件包括3个进包皮带机，3个进包皮带机与3个加速皮带机之间均设有翻包机构；

进料输送部件为链板输送机，链板上设有物料分隔卡子，链板输送机的输出端设置于其中2个排列皮带机之间。

按照上述技术方案，翻包机构包括传动部件和翻包部件，翻包部件包括中心轴、翻包轮和多个翻包板组件，翻包轮套设于中心轴上，中心轴上套设有凸轮，多个翻包板组件沿凸轮周向布置，翻包板组件通过连接轴与翻包轮铰接，翻包板组件内侧与凸轮边沿接触。

按照上述技术方案，中心轴固定布置，翻包轮通过轴承与中心轴连接。

按照上述技术方案，翻包组件包括翻包板、推板、弹簧和转轴座，翻包板通过连接轴与翻包轮铰接，转轴座固设于翻包板内侧上，转轴座通过翻转轴与推板铰接，弹簧的两端分别与转轴座与推板连接。

按照上述技术方案，翻包板的接包面上沿长度方向依次布置有多个插孔，推板上沿长度方向依次设有多个凸起，凸起与插孔对应布置，当翻包板转动至凸轮长轴处时，凸轮使该翻包板对应的推板向外顶出，推板上的凸起从翻包板的插孔穿出，将翻包板内的物料顶出，以便于将物料卸载至对接输送设备上，当翻包板转动至凸轮短轴处时，该翻包板的推板回退，使推板上的凸起从翻包板的插孔退出，以便于上游输送设备将物料输送至翻包板上。

按照上述技术方案，传动部件包括同步带、两个同步带轮和电机减速机，两个同步带轮之间通过同步带连接，一个同步带轮与翻包轮连接，另一个同步带轮与电机减速机连接。

本发明具有以下有益效果：

采用了机器人配合先规整、后成组抓取和输送，并通过翻包机构使物料高速翻包，实现物料的高速自动化分拣和翻包，使物料根据需要的形态和位置等待，便于后续物料的装箱，提高了整个生产线的生产效率，尤其适用于软袋物料。

附图说明

图1是本发明实施例中具有高速分拣和翻包功能的分拣机的结构示意图；

图2是本发明实施例中机器人部件的结构示意图；

图3是本发明实施例中抓手的结构示意图；

图4是本发明实施例中连接法兰的结构示意图；

图5是本发明实施例中翻包部件的结构示意图；

图6是本发明实施例中翻包板组件的结构示意图；

图7是图6的A-A剖视图；

图中，100-机架部件，200-机器人部件，300-进料输送部件，400-排列输送部件，500-加速输送部件，600-翻包机构，700-进包输送部件，800-软袋物料；

201-Delta3机器人，202-连接法兰，203-连接板，204-吸盘安装板，205-吸盘；

202-1-法兰盘，202-2-连接杆，202-3-连接安装板，202-4-肋板；

601-右侧板，602-右翻包轮，603-翻包板，604-连接轴，605-左翻包轮，606-左侧板，607- 翻包部件同步带轮，608-固定块，609-同步带，610-电机减速机同步带轮，611-电机减速机，612-左右侧板连接板，613-翻包板固定螺钉，614-中心轴，615-推板，616-弹簧，617-凸轮， 618-转轴座，619-翻转轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图7所示，本发明提供的一个实施例中的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，包括机器人部件200、进料输送部件300、排列输送部件400、加速输送部件500、翻包机构 600和进包输送部件700，进料输送部件300输出端布置于排列输送部件400输入端的一侧，机器人部件200布置于进料输送部件300输出端和排列输送部件400输入端的上方，排列输送部件400的输出端与加速输送部件500的输入端对接，加速输送部件500的输出端与翻包机构600的输入端对接，翻包机构600的输出端与进包输送部件700的输入端对接。

进一步地，机器人部件200包括机器人和抓手，抓手与机器人连接，抓手上布置有多组吸盘；多组吸盘可以一次抓取多个物料，实现高速分拣功能。

进一步地，所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机还包括机架部件100，机器人悬置于机架部件100上。

进一步地，机器人为Delta3机器人201。

进一步地，抓手包括连接法兰202、连接板和吸盘安装板，连接法兰202的上端与机器人连接，连接法兰202的下端与多行并排布置的吸盘安装板连接，相邻吸盘安装板之间通过连接板连接；

进一步地，吸盘安装板沿长度方向依次间隔分布有多组吸盘，每个物料的一个端面上均粘贴有吸管，每组吸盘对应吸取一个物料，每组吸盘包括两个成对角分布的吸盘，两个吸盘分别用于吸取吸管两侧的物料端面上；

或每组吸盘包括三个成三角分布的吸盘，一个吸盘和另外两个吸盘分别用于吸取吸管两侧的物料端面上，两个吸盘用于吸取吸管一侧较重的物料面上。

连接法兰202包括法兰盘、连接杆、筋板和连接安装板，法兰盘固设于连接杆的上端，连接安装板固设于连接杆的下端，筋板的两端分别与连接杆和连接安装板连接。

法兰盘、连接杆、连接安装板通过焊接成为一个整体，与吸盘安装板连接；吸盘在宽度方向上分为两组，分别安装在相互平行的两个吸盘安装板上，吸盘安装板上可以安装多个吸盘。连接法兰202与Delta3机器人201相连接，连接板与吸盘安装板连接，连接板宽度方向上面开有多个固定孔位，通过调节固定孔位，就可以调节两个吸盘安装板之间的距离，从而调节吸盘宽度方向的距离，实现吸取体积不同的物料。

进一步地，排列输送部件400包括3个并排布置的排列皮带机，加速输送部件500包括 3个加速皮带机，3个加速皮带机的输入端分别与3个排列皮带机的输出端对接，进包输送部件700包括3个进包皮带机，3个进包皮带机与3个加速皮带机之间均设有翻包机构600，翻包机构600的个数为3个；

进料输送部件300为链板输送机，链板上设有物料分隔卡子，链板输送机的输出端设置于其中2个排列皮带机之间。

进一步地，翻包机构包括传动部件、翻包部件和机架，机架与机架部件100连接固定，传动部件和翻包部件均设置于机架上；翻包部件包括中心轴614、翻包轮和多个翻包板组件，中心轴614的两端分别与机架连接，翻包轮套设于中心轴614上，中心轴614上套设有凸轮 617，多个翻包板组件沿凸轮617周向布置，翻包板组件通过连接轴604与翻包轮铰接，翻包板组件内侧与凸轮617边沿接触；传动部件与翻包轮连接，带动翻包轮绕中心轴614转动，翻包板组件随翻包轮转动的过程中，各翻包板组件内侧持续与凸轮617边缘接触，翻包板组件与凸轮617边缘不同位置接触，与形成一定角度的翻转。翻包机构的工作原理：前端输送过来的软袋物料，跌落到翻包板上。随着翻包板的旋转，物料翻转180°跌落到后面的输送设备上，实现物料翻转180度的功能。由于采用了电机减速机611带动翻包部件的间歇翻包技术，显著提高了物料翻包速度，提高了整个生产线的生产效率。

进一步地，翻包轮通过轴承与中心轴614连接，中心轴614通过固定块608与机架连接固定。

进一步地，翻包板组件的个数为4～8个，其最优选择中翻包板组件的个数为6个。

进一步地，翻包组件包括翻包板603、推板615、弹簧616和转轴座618，翻包板603通过连接轴604与翻包轮铰接，转轴座618固设于翻包板603内侧上，转轴座618通过翻转轴619与推板615铰接，弹簧616的两端分别与转轴座618与推板615连接。

进一步地，机架包括左侧板606、右侧板601和左右侧板连接板612，左侧板606和右侧板601相互平行布置，中心轴614的两端分别与左侧板606和右侧板601连接，左右侧板连接板612的两端分别与左侧板606和右侧板601连接，电机减速机611通过电机减速机安装板与左右侧板连接板612连接固定。

进一步地，6个相同结构的翻包板603相互之间成60度布置在左翻包轮605、右翻包轮 602之间，每个翻包板603上设计有两个耳座，连接轴604穿过这两个耳座，与左翻包轮605、右翻包轮602连接。翻包板603和连接轴604都是通过螺钉固定在左翻包轮605、右翻包轮 602上面，使得翻包板603、连接轴604、左翻包轮605、右翻包轮602成为一个整体。

进一步地，在垂直于中心轴的截面可以看出，翻包板603与中心轴和连接轴604所构成的平面成一定角度，这个角度可以保证顺利接包和出包，并且这个角度可以随着物料的不同而作调整。

进一步地，弹簧616套设于翻转轴619上。

进一步地，翻包板603的外侧设有接纳槽，翻包板603为L型；L型槽朝向外侧，L型槽用于接纳盛放物料，L型翻包板603的长边为接包面，耳座设置于L型翻包板603的短边。

进一步地，翻包板603的接包面上沿长度方向依次布置有多个插孔，推板615上沿长度方向依次设有多个凸起，凸起与插孔对应布置，当翻包板603转动至凸轮617长轴处时，凸轮617使该翻包板603对应的推板615向外顶出，推板615上的凸起从翻包板603的插孔穿出，将翻包板603内的物料顶出，以便于将物料卸载至对接输送设备上，当翻包板603转动至凸轮617短轴处时，该翻包板603的推板615回退，使推板615上的凸起从翻包板603的插孔退出，以便于上游输送设备将物料输送至翻包板603上。

进一步地，推板615上设有滚轮，推板615通过滚轮与凸轮617接触连接。

进一步地，滚轮可为转轮，也可为半圆式固定轮。

进一步地，凸轮长轴与水平面之间的夹角范围为-10°～10°；以便于物料平缓卸载，落入对接输送设备上。

进一步地，翻包轮的个数为2个，分别为左翻包轮605和右翻包轮602，2个翻包轮依次设置于中心轴上，分别布置于翻包组件和凸轮617两侧，连接轴604的两端分别与2个翻包轮连接固定。

进一步地，传动部件包括同步带609、两个同步带轮和电机减速机611，两个同步带轮之间通过同步带609连接，两个同步带轮分别为翻包部件同步带轮607和电机减速机同步带轮 610，翻包部件同步带轮607与翻包轮连接，电机减速机同步带轮610与电机减速机611连接。

进一步地，同步带609和同步带轮替换为链条和链轮，或替换为皮带和皮带轮。

进一步地，对翻转后的物料通过伸缩型吸盘抓手机构进行抓取装箱，伸缩型吸盘抓手机构，包括基体、动力组件和抓手组件；基体上横向设有滑道，抓手组件包括若干吸盘底座和若干吸盘座连接板，吸盘底座上布置有吸盘，吸盘座连接板均连接有滑块，滑块设置于滑道上，吸盘座连接板通过相应滑块沿滑道来回移动；

若干吸盘底座沿基体滑道长度方向依次布置，若干吸盘座连接板分别与吸盘底座一一对应连接，相邻吸盘座连接板之间通过滑移联动结构连接，动力组件与头尾两端的外侧吸盘座连接板连接；动力组件通过吸盘座连接板，带动若干吸盘底座沿滑道聚拢或分离。

基体的前端面和后端面均布置有滑道，若干吸盘座连接板分成两组，一组布置于基体的前端面的滑道上，分别与左边部分的吸盘底座连接，另一组布置于基体的后端面的滑道上，分别与右边部分的吸盘底座连接。

进一步地，动力组件包括气缸、同步带和两个同步带轮，两个同步带轮布置于基体的两端，两个同步带轮之间通过同步带连接，气缸的一端与基体连接，气缸的另一端与一个外侧吸盘座连接板或同步带连接，两端的外侧吸盘座连接板分别与同步带的去程段和回程段连接。

进一步地，吸盘座连接板的个数为4个，分别为两个外侧吸盘座连接板和两个内侧吸盘座连接板，一个外侧吸盘座连接板和内侧吸盘座连接板布置于基体的前端面滑道上，另外一个外侧吸盘座连接板和内侧吸盘座连接板布置于基体的后端面滑道上。

进一步地，基体的前端面和后端面的滑道个数均为2个，两个滑道相互横向水平布置，同步带布置于两个滑道之间。

进一步地，滑块替换为滚轮或轴承。

进一步地，基体上沿滑道设有多个限位柱。

进一步地，基体的上端设有快换接头，基体内设有气道腔体，气道腔体的进口通过气管接头与真空气源连接，气道腔体的出口通过气管接头与各吸盘底座上吸盘连接。

进一步地，滑移联动结构包括滑槽和限位拉杆，滑槽和限位拉杆分别固设于相邻两个吸盘座连接板上，滑槽横向布置，限位拉杆设置于滑槽内。

另一实施例中，滑移联动结构包括门形槽和U形槽，门形槽和U形槽分别布置于两个相邻吸盘座连接板上，门形槽和U形槽相互倒扣。

本发明的工作原理：软袋物料首先通过进料输送部件300进行规整输送，在进料输送部件上的软袋物料上端面均粘贴有吸管，然后通过机器人部件200成组抓取，每组吸盘包括两个成对角分布的吸盘，两个吸盘分别用于吸取吸管两侧的软袋物料端面上，将软袋物料依次放置在三通道的排列输送部件上，经过加速输送部件500加速后拉开，进入翻包部件翻转 180°后落入进包输送部件700，翻包部件将软袋物料的吸管面从上端面翻转至下端面，便于后续抓取装箱过程中吸取多个软袋物料时需要改变相邻软袋物料之间的间距，所以吸盘与软袋物料之间接触面更大，保证吸取力大避免软袋物料在移动过程被甩脱，输送给装箱机进行成组装箱。由于采用了Delta3机器人201配合先规整、后成组抓取和输送技术，显著的提高了物料分拣和翻包速度，提高了整个生产线的生产效率，整个过程全自动化控制，结构简单，分拣速度快，每分钟可以实现450个物料的分拣和翻包，是比较理想的高速分拣翻包设备，特别适用于高速分拣翻包装箱的生产流水线上。

各部件布置顺序依次是进料输送部件300、排列输送部件400、加速输送部件500、翻包机构600和进包输送部件700；机器人部件200在抓取物料和放置物料的时候，进料输送部件300和排列输送部件400处于跟随状态，实现不停机抓取和放置。

排列输送部件400和加速输送部件500布置在一个水平面上，加速输送部件500布置在排列输送部件400之后，三个加速皮带机和三个排列皮带机首尾分别相衔接。

进料输送部件300布置在三通道排列输送部件400的第一排列皮带机和第二排列皮带机中间，并且输送面低于排列输送部件400的输送面；所述的排列皮带机、加速皮带机、进包皮带机，各自包括机架、脚架和皮带三部分，皮带属于光面皮带。

翻包机构600布置在加速输送部件500之后，通过加速输送部件500的软袋物料，进入到翻包机构600，翻转180°输出。

进包输送部件700布置在翻包机构之后，经过翻转的软袋物料平稳的落到进包输送部件700上，输出到后续装箱机上装箱。

机器人部件200布置在排列输送部件400的上方，其上抓手抓取物料，按照顺序依次放置在第一排列皮带机、第二排列皮带机、第三排列皮带机上。

进包皮带机的输送速度大于加速皮带机的速度，加速皮带机的速度大于排列皮带机的速度，实现软袋物料的分包，使相邻物料拉开一定的距离，为物料装箱作准备。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，包括机器人部件、进料输送部件、排列输送部件、加速输送部件、翻包机构和进包输送部件，进料输送部件输出端布置于排列输送部件输入端的一侧，机器人部件布置于进料输送部件输出端和排列输送部件输入端的上方，排列输送部件的输出端与加速输送部件的输入端对接，加速输送部件的输出端与翻包机构的输入端对接，翻包机构的输出端与进包输送部件的输入端对接。

2.根据权利要求1所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，机器人部件包括机器人和抓手，抓手与机器人连接，抓手上布置有多组吸盘。

3.根据权利要求2所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，机器人为Delta3机器人。

4.根据权利要求2所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，抓手包括连接法兰、连接板和吸盘安装板，连接法兰的上端与机器人连接，连接法兰的下端与多个吸盘安装板连接，多个吸盘安装板之间通过连接板连接；

连接法兰包括法兰盘、连接杆、筋板和连接安装板，法兰盘固设于连接杆的上端，连接安装板固设于连接杆的下端，筋板的两端分别与连接杆和连接安装板连接。

5.根据权利要求1所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，排列输送部件包括3个并排布置的排列皮带机，加速输送部件包括3个加速皮带机，3个加速皮带机的输入端分别与3个排列皮带机的输出端对接，进包输送部件包括3个进包皮带机，3个进包皮带机与3个加速皮带机之间均设有翻包机构；

进料输送部件为链板输送机，链板上设有物料分隔卡子，链板输送机的输出端设置于其中2个排列皮带机之间。

6.根据权利要求1所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，翻包机构包括传动部件和翻包部件，翻包部件包括中心轴、翻包轮和多个翻包板组件，翻包轮套设于中心轴上，中心轴上套设有凸轮，多个翻包板组件沿凸轮周向布置，翻包板组件通过连接轴与翻包轮铰接，翻包板组件内侧与凸轮边沿接触。

7.根据权利要求6所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，翻包组件包括翻包板、推板、弹簧和转轴座，翻包板通过连接轴与翻包轮铰接，转轴座固设于翻包板上，转轴座通过翻转轴与推板铰接，弹簧的两端分别与转轴座与推板连接。

8.根据权利要求6所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，翻包板的接包面上沿长度方向依次布置有多个插孔，推板上沿长度方向依次设有多个凸起，凸起与插孔对应布置，当翻包板转动至凸轮长轴处时，凸轮使该翻包板对应的推板向外顶出，推板上的凸起从翻包板的插孔穿出，将翻包板内的物料顶出，当翻包板转动至凸轮短轴处时，该翻包板的推板回退，使推板上的凸起从翻包板的插孔退出。

9.根据权利要求6所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，传动部件包括同步带、两个同步带轮和电机减速机，两个同步带轮之间通过同步带连接，一个同步带轮与翻包轮连接，另一个同步带轮与电机减速机连接。

10.根据权利要求9所述的具有高速分拣和翻包功能的分拣机，其特征在于，同步带和同步带轮替换为链条和链轮，或替换为皮带和皮带轮。

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