CN112938003A - 丝饼抓取装箱方法及抓取装箱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种丝饼抓取装箱方法，包括如下步骤：S1、丝饼抓取：丝饼抓取气缸驱动多个收缩状态的手指下移至多个丝饼的纸筒内后扩张，手指撑住丝饼的纸筒内壁，抓取丝饼；S2、移动：移动驱动装置带动丝饼阵列移动至包装箱上方；S3、同排丝饼横向收缩：同排多个丝饼以其中之一为原点丝饼，其余丝饼向原点纸筒横向收缩至满足横向装箱尺寸；S4、异排丝饼纵向收缩：多个丝饼排以其中一丝饼排为原点排，其余丝饼排向原点排纵向收缩至满足纵向装箱尺寸；S5、下移装箱：移动驱动装置带动收缩后的丝饼阵列移动至包装箱内进行装箱；S6、丝饼与手指分离。本发明为纺丝企业提供先进的自动化装箱线，产品的转运和包装将得到优化，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明属于机械装置及气动驱动技术领域，具体涉及一种丝饼抓取装箱方法及抓取装箱装置。
背景技术
如今纺丝产业越来越追求自动化和高效率，精准稳定的装箱是每条自动化生产线的追求，一条先进的自动化装箱线，产品的转运和包装将得到优化，提高了生产效率；对比人工装箱，能有效的避免如：产品污损、批号混淆、职业劳损、效率低下等问题。因此，现在很多纺丝企业对稳定、可靠、高效率的装箱机器人需求迫切。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种丝饼抓取装箱方法及抓取装箱装置，以建立先进的自动化装箱线，产品的转运和包装将得到优化，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种丝饼抓取装箱方法，包括如下步骤：
S1、丝饼抓取：产线上的多个丝饼以阵列式排列，丝饼抓取气缸驱动多个收缩状态的手指下移至多个丝饼的纸筒内后扩张，手指撑住丝饼的纸筒内壁，抓取丝饼；
S2、移动：移动驱动装置带动丝饼阵列移动至包装箱上方；
S3、同排丝饼横向收缩：同排多个丝饼以其中之一为原点丝饼，其余丝饼向原点纸筒横向收缩至满足横向装箱尺寸；
S4、异排丝饼纵向收缩：多个丝饼排以其中一丝饼排为原点排，其余丝饼排向原点排纵向收缩至满足纵向装箱尺寸；
S5、下移装箱：移动驱动装置带动收缩后的丝饼阵列移动至包装箱内进行装箱；
S6、丝饼与手指分离：丝饼抓取气缸驱动手指收缩后带动手指上移，手指与丝饼的纸筒分离；
其中，多个丝饼排的原点丝饼位于同一纵列上。
其中，步骤S3中，同排有3个丝饼，以中间的丝饼为原点丝饼。
其中，步骤S4中，共有2个丝饼排，以其中一丝饼排为原点排，另一丝饼排向原点排纵向收缩。
其中，S2和S5中所用移动驱动装置选用机械人的机械臂。
本发明还提供一种丝饼抓取装箱方法采用的丝饼抓取装箱装置，包括丝饼抓取装置、同排横向收缩装置和异排纵向收缩装置，其中，
所述丝饼抓取装置包括气爪气缸和手指，多个所述手指连接于气爪气缸的下方，所述气爪气缸驱动多个手指收缩和扩张；
所述同排横向收缩装置包括横向支架和横向收缩气缸，所述横向支架的下端设有横向滑轨，所述气爪气缸的上端通过滑槽与横向滑轨滑动连接，所述横向收缩气缸设置于横向支架上，所述横向收缩气缸的输出端与气爪气缸相连，驱动气爪气缸沿横向滑轨横向滑动；
所述异排纵向收缩装置包括纵向支架和纵向收缩气缸，所述纵向支架上设有纵向滑轨，所述横向支架的上端通过滑槽与纵向滑轨滑动连接，所述纵向收缩气缸设置于纵向支架上，所述纵向收缩气缸的输出端与横向支架相连，驱动横向支架沿纵向滑轨纵向滑动。
其中，所述气爪气缸包括气缸体、上磁环、下磁环、端盖、活塞和撑开块，所述活塞滑设于气缸体内，所述下磁环同轴固定连接于活塞的上端，且所述下磁环的外壁面与气缸体的内壁面密封触接，所述端盖塞设于气缸体的上端口部，所述端盖的下表面上固定设置有上磁环，所述上磁环与下磁环之间的气缸体内腔为气腔，所述气腔的侧壁上开设有进气孔和排气孔，所述活塞的下端为锥形块，所述锥形块的外侧围设有沿周向均布的3个撑开块，每一撑开块的内侧面与锥形块楔形配合，每一撑开块的外侧面与气缸体的下端外壁之间设有复位弹簧，所述撑开块的上端与气缸体的下端滑动连接；
每一所述撑开块的下方固定连接有一连接块，每一所述连接块的下方连接一手指，相邻两手指之间的夹角为120°；
所述活塞滑移至最上端时，所述进气孔位于上磁环的下方、下磁环的上方，所述排气孔位于下磁环的下方；
所述活塞滑移至最下端时，所述进气孔位于上磁环的下方、下磁环的上方，所述排气孔位于下磁环的上方。
其中，所述的丝饼抓取装箱装置包括两个同排横向收缩装置，每一同排横向收缩装置的横向支架下端的滑轨上滑设有3个气爪气缸，所述横向收缩气缸为双向气缸，所述横向收缩气缸设于两端的气爪气缸之间且横向收缩气缸的两端与两端的气爪气缸同步驱动连接。
其中，所述纵向收缩气缸的输出端与横向支架之间设有自对中连接件，可以辅助安装或者调试的人员进行操作，如果三个气缸的中线不在同一条中心线上的话，那么可以根据这个来进行微调，起到镜像纠偏的作用。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明中，丝饼纸筒的抓取、横向收缩、纵向收缩、装箱均为自动化过程，为纺丝企业提供先进的自动化装箱线，产品的转运和包装将得到优化，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为本发明的俯视图。
附图标记说明：
11、气爪气缸；12、手指；21、横向支架；22、横向收缩气缸；31、纵向支架；32、纵向收缩气缸；33、自对中连接件。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种丝饼抓取装箱方法，包括如下步骤：
S1、丝饼抓取：产线上的多个丝饼以阵列式排列，丝饼抓取气缸驱动多个收缩状态的手指下移至多个丝饼的纸筒内后扩张，手指撑住丝饼的纸筒内壁，抓取丝饼；手指相对于丝饼的提取力根据手指与纸筒内壁的摩擦力进行计算，并根据经验进行调整；
S2、移动：移动驱动装置带动丝饼阵列移动至包装箱上方；
S3、同排丝饼横向收缩：同排多个丝饼以其中之一为原点丝饼，其余丝饼向原点纸筒横向收缩至满足横向装箱尺寸；
S4、异排丝饼纵向收缩：多个丝饼排以其中一丝饼排为原点排，其余丝饼排向原点排纵向收缩至满足纵向装箱尺寸；
S5、下移装箱：移动驱动装置带动收缩后的丝饼阵列移动至包装箱内进行装箱；
S6、丝饼与手指分离：丝饼抓取气缸驱动手指收缩后带动手指上移，手指与丝饼的纸筒分离；
其中，多个丝饼排的原点丝饼位于同一纵列上。
本实施例中，步骤S3中，同排有3个丝饼，以中间的丝饼为原点丝饼。步骤S4中，共有2个丝饼排，以其中一丝饼排为原点排，另一丝饼排向原点排纵向收缩。即：共有2排6个丝饼纸筒，以2x3阵列排列。
本实施例中，S2和S5中所用移动驱动装置优选机械人的机械臂，可完成上移、平移、下移等动作。但不限于机械臂，也可以是其他可完成自生产线上提取丝饼阵列，然后将其移动至包装箱上方，等丝饼阵列收缩后再将丝饼阵列下放至包装箱内的其他机械驱动装置。
上述的丝饼抓取装箱方法描述的是一个总体的运动和装夹过程，在应用到具体生产线时，可根据实际生产，在生产线之前进行调试，在调试阶段将纵向收缩预先完成，装箱之前只需进行横向收缩、不再需要纵向收缩。
如图1-图3所示，本发明还提供一种丝饼抓取装箱装置，包括丝饼抓取装置、同排横向收缩装置、异排纵向收缩装置和移动驱动装置，其中，
所述丝饼抓取装置包括气爪气缸11和手指12，多个所述手指12连接于气爪气缸11的下方，所述气爪气缸11驱动多个手指12收缩和扩张。
本实施例中，所述气爪气缸包括气缸体、上磁环、下磁环、端盖、活塞和撑开块，所述活塞滑设于气缸体内，所述下磁环同轴固定连接于活塞的上端，且所述下磁环的外壁面与气缸体的内壁面密封触接，所述端盖塞设于气缸体的上端口部，所述端盖的下表面上固定设置有上磁环，所述上磁环与下磁环之间的气缸体内腔为气腔，所述气腔的侧壁上开设有进气孔和排气孔，所述活塞的下端为锥形块，所述锥形块的外侧围设有沿周向均布的3个撑开块，每一撑开块的内侧面与锥形块楔形配合，每一撑开块的外侧面与气缸体的下端外壁之间设有复位弹簧，所述撑开块的上端与气缸体的下端滑动连接。
每一所述撑开块的下方固定连接有一连接块，每一所述连接块的下方连接一手指，相邻两手指之间的夹角为120°。
所述活塞滑移至最上端时，所述进气孔位于上磁环的下方、下磁环的上方，所述排气孔位于下磁环的下方；所述活塞滑移至最下端时，所述进气孔位于上磁环的下方、下磁环的上方，所述排气孔位于下磁环的上方。
所述同排横向收缩装置包括横向支架21和横向收缩气缸22，所述横向支架21的下端设有横向滑轨，所述气爪气缸11的上端通过滑槽与横向滑轨滑动连接，所述横向收缩气缸22设置于横向支架上，所述横向收缩气缸22的输出端与气爪气缸11相连，驱动气爪气缸11沿横向滑轨横向滑动。根据装箱尺寸调整横向收缩气缸的气缸行程，横向收缩气缸调整横向收缩量，以满足横向装箱尺寸。
本实施例的丝饼抓取装箱装置包括两个同排横向收缩装置，每一同排横向收缩装置的横向支架21下端的滑轨上滑设有3个气爪气缸，所述横向收缩气缸22为双向气缸，所述横向收缩气缸22设于两端的气爪气缸11之间且横向收缩气缸22的两端与两端的气爪气缸11同步驱动连接，实现左右两个气爪气缸（带动丝饼）同步相向或相异运动。
所述异排纵向收缩装置包括纵向支架31和纵向收缩气缸32，所述纵向支架31上设有纵向滑轨，所述横向支架21的上端通过滑槽与纵向滑轨滑动连接，所述纵向收缩气缸32设置于纵向支架31上，所述纵向收缩气缸32的输出端与横向支架31相连，驱动横向支架21沿纵向滑轨纵向滑动。根据装箱尺寸调整纵向收缩气缸的气缸行程，纵向收缩气缸调整横向收缩量，以满足纵向装箱尺寸。
所述纵向收缩气缸32的输出端与横向支架21之间设有自对中连接件33，可以辅助安装或者调试的人员进行操作，如果三个气缸的中线不在同一条中心线上的话，那么可以根据这个来进行微调，起到镜像纠偏的作用，提高安装精度和加工精度。
所述移动驱动装置选用机器人的机械臂，通过编程预先设定行走轨迹，机械臂按照行走轨迹将产线上的丝饼阵列上提、平移、下方后进行装箱。
本发明提供的丝饼抓取装箱装置中，气缸一共是三层分布，最下面是6个气爪气缸（小气缸），在抓取丝饼纸筒和装箱时分别是图中虚线和实线的位置；中间一层是两个气缸，分别控制前排和后排左右两个气爪气缸向中间横向收缩的；最上一层是一个大气缸，控制前排三个气爪气缸整体向后排移动，实现纵向收缩。
上两层的三个气缸呈“工”字型排列，其中，最上一层是大气缸，控制纵向收缩的；中间是两个横向气缸，控制横向收缩的，其中每一个气缸左边有一进气口、出气口，右边有一进气口、出气口，中间设置一个电机，实现左右两个气爪气缸（带动丝饼）同步相向或相异运动。
综上所述，以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述和说明书中描述的只是说明本次发明的原理，在不脱离本次发明创新的要求下，本次发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本次发明在纺丝产业中丝饼装箱夹具的设计和应用，阐述了国内外的研究现状与相关成果。本次的发明将以前所学的专业知识进行了综合运用。
Claims (8)
1.一种丝饼抓取装箱方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、丝饼抓取：产线上的多个丝饼以阵列式排列，丝饼抓取气缸驱动多个收缩状态的手指下移至多个丝饼的纸筒内后扩张，手指撑住丝饼的纸筒内壁，抓取丝饼；
S2、移动：移动驱动装置带动丝饼阵列移动至包装箱上方；
S3、同排丝饼横向收缩：同排多个丝饼以其中之一为原点丝饼，其余丝饼向原点纸筒横向收缩至满足横向装箱尺寸；
S4、异排丝饼纵向收缩：多个丝饼排以其中一丝饼排为原点排，其余丝饼排向原点排纵向收缩至满足纵向装箱尺寸；
S5、下移装箱：移动驱动装置带动收缩后的丝饼阵列移动至包装箱内进行装箱；
S6、丝饼与手指分离：丝饼抓取气缸驱动手指收缩后带动手指上移，手指与丝饼的纸筒分离；
其中，多个丝饼排的原点丝饼位于同一纵列上。
2.根据权利要求1所述的丝饼抓取装箱方法，其特征在于，步骤S3中，同排有3个丝饼，以中间的丝饼为原点丝饼。
3.根据权利要求1所述的丝饼抓取装箱方法，其特征在于，步骤S4中，共有2个丝饼排，以其中一丝饼排为原点排，另一丝饼排向原点排纵向收缩。
4.根据权利要求1所述的丝饼抓取装箱方法，其特征在于，S2和S5中所用移动驱动装置选用机械人的机械臂。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的丝饼抓取装箱方法采用的丝饼抓取装箱装置，其特征在于，包括丝饼抓取装置、同排横向收缩装置和异排纵向收缩装置，其中，
所述丝饼抓取装置包括气爪气缸和手指，多个所述手指连接于气爪气缸的下方，所述气爪气缸驱动多个手指收缩和扩张；
所述同排横向收缩装置包括横向支架和横向收缩气缸，所述横向支架的下端设有横向滑轨，所述气爪气缸的上端通过滑槽与横向滑轨滑动连接，所述横向收缩气缸设置于横向支架上，所述横向收缩气缸的输出端与气爪气缸相连，驱动气爪气缸沿横向滑轨横向滑动；
所述异排纵向收缩装置包括纵向支架和纵向收缩气缸，所述纵向支架上设有纵向滑轨，所述横向支架的上端通过滑槽与纵向滑轨滑动连接，所述纵向收缩气缸设置于纵向支架上，所述纵向收缩气缸的输出端与横向支架相连，驱动横向支架沿纵向滑轨纵向滑动。
6.根据权利要求5所述的丝饼抓取装箱装置，其特征在于，所述气爪气缸包括气缸体、上磁环、下磁环、端盖、活塞和撑开块，所述活塞滑设于气缸体内，所述下磁环同轴固定连接于活塞的上端，且所述下磁环的外壁面与气缸体的内壁面密封触接，所述端盖塞设于气缸体的上端口部，所述端盖的下表面上固定设置有上磁环，所述上磁环与下磁环之间的气缸体内腔为气腔，所述气腔的侧壁上开设有进气孔和排气孔，所述活塞的下端为锥形块，所述锥形块的外侧围设有沿周向均布的3个撑开块，每一撑开块的内侧面与锥形块楔形配合，每一撑开块的外侧面与气缸体的下端外壁之间设有复位弹簧，所述撑开块的上端与气缸体的下端滑动连接；
每一所述撑开块的下方固定连接有一连接块，每一所述连接块的下方连接一手指，相邻两手指之间的夹角为120°；
所述活塞滑移至最上端时，所述进气孔位于上磁环的下方、下磁环的上方，所述排气孔位于下磁环的下方；
所述活塞滑移至最下端时，所述进气孔位于上磁环的下方、下磁环的上方，所述排气孔位于下磁环的上方。
7.根据权利要求5所述的丝饼抓取装箱装置，其特征在于，包括两个同排横向收缩装置，每一同排横向收缩装置的横向支架下端的滑轨上滑设有3个气爪气缸，所述横向收缩气缸为双向气缸，所述横向收缩气缸设于两端的气爪气缸之间且横向收缩气缸的两端与两端的气爪气缸同步驱动连接。
8.根据权利要求5所述的丝饼抓取装箱装置，其特征在于，所述纵向收缩气缸的输出端与横向支架之间设有自对中连接件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Lei Inventor after: Shi Chenqiang Inventor after: Yu Xialiang Inventor after: Jiang Wei Inventor after: Zhang Ruihua Inventor after: Wang Yong Inventor before: Wang Lei Inventor before: Shi Chenqiang Inventor before: Yu Xialiang Inventor before: Jiang Wei Inventor before: Zhang Ruihua |
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |