CN113103337A - 全自动送纸仿生机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动送纸仿生机器人，包括由驱动装置带动工作的机器人手臂，机器人手臂由大摇臂、小摇臂和手掌横杆铰连而成；手掌横杆的前端安装有搓纸手掌，其后端上部铰连有手掌运动平衡杆，手掌运动平衡杆的上端连接在大摇臂上，下部铰接有协同搓纸手掌取纸的拇指组件。本发明结构紧凑，设计巧妙，整个送纸机构均为模仿人的手臂动作，整个手臂的向前、向后、向上、向下运动均来自于一个驱动装置。本发明巧妙地运用了联动技术、杠杆原理、正反向驱动等，一个动力完成了全部复杂运动的驱动和控制，实现了与半自动模切机配套作业的全自动送纸工作，解决了行业内亟待解决的技术难题。

Description

全自动送纸仿生机器人

技术领域

本发明涉及瓦楞包装生产，尤其是涉及一种与半自动模切机工作配套的全自动送纸仿生机器人。

背景技术

目前，几乎所有的瓦楞包装企业使用的半自动模切机工作时，均是采用人工送纸，即需要人工将待模切的纸板一张一张的送入模切机内。由于模切机的作业频率很快，送纸工人很容易疲劳，使得原本就不高的工作效率再度降低，导致生产成本不断上升。目前行业内虽然有多种全自动送纸装置，包括上飞达、下飞达，前缘送纸、吸风送纸等，但均由于结构较为复杂，设备体积庞大而不适合与半自动模切机配套；行业内也曾经有在半自动模切机上安装飞达，但最终因无法满足半自动模切机的功能需求而被拆除。为提高半自动模切机的工作效率，降低生产成本，研究出与半自动模切机配套的全自动送纸装置已成为行业内亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术所存在的问题，提供一种能与半自动模切机工作配套使用的全自动送纸仿生机器人，以满足模切机的作业效率。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的全自动送纸仿生机器人，包括由驱动装置带动工作的机器人手臂，所述机器人手臂由大摇臂、小摇臂和手掌横杆铰连而成；所述手掌横杆的前端安装有搓纸手掌，其后端上部铰连有手掌运动平衡杆，所述手掌运动平衡杆的上端连接在所述大摇臂上，下部铰接有协同搓纸手掌取纸的拇指组件。

所述小摇臂为由上段和下段构成的折弯结构，其折弯处与所述大摇臂的后端相铰链；与所述小摇臂上段端部铰连的小摇臂驱动杆的另一端从大摇臂上开设的通孔穿出，通过连接件与靠近大摇臂前端的固定轴相铰接；

所述拇指组件包括向前弯曲的拇指和带动所述拇指张合的拇指驱动杆，所述拇指驱动杆的另一端铰连在所述大摇臂上。

所述搓纸手掌包括与外部负压管路相连的吸风腔和由手掌电机带动工作的吸风皮带。

所述驱动装置包括驱动电机和安装在所述驱动电机上的曲轴相连，所述曲轴通过曲轴连杆与所述大摇臂的前端相铰连。

为方便固定，本发明还包括固定架，所述大摇臂的前端和曲轴连杆置于所述固定架内。

为保证更顺利的完成出纸作业，在纸板出纸端可配套前提纸机构和防双张挡板。

本发明的优点在于结构紧凑，设计巧妙，整个送纸机构均为模仿人的手臂动作，整个手臂（包括大摇臂、小摇臂和手掌横杆）的向前、向后、向上、向下运动均来自于一个驱动装置，大摇臂在带动小摇臂运动的同时，还限制了大摇臂、小摇臂和手掌的运动方向和水平平衡。本发明巧妙地运用了联动技术、四边形动作原理、杠杆原理、正反向驱动等，一个动力完成了全部复杂运动的驱动和控制，实现了与半自动模切机配套作业的全自动送纸工作，解决了行业内亟待解决的技术难题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的作业实景图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。

本领域技术人员应当理解的是，本实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理， 并非用于限制本申请的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本申请的保护范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示方向或位置关系的术语是基于仿生手臂的方向或位置关系，如大摇臂与驱动装置的工作连杆相连的为前，与小摇臂相连的为后，小摇臂与小摇臂驱动杆相连的为上，与手掌横杆相连的为下等，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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。

如图1所示，本发明所述的全自动送纸仿生机器人，包括由驱动装置带动工作的机器人手臂，机器人手臂由大摇臂1、小摇臂2和手掌横杆3铰连而成；本发明的驱动装置包括驱动电机4和安装在驱动电机工作轴上的曲轴5，曲轴5通过曲轴连杆6与大摇臂1的前端相铰连；

小摇臂2为由上段和下段构成的折弯结构，其折弯处与大摇臂1的后端相铰链（形成小摇臂2的支点）；与小摇臂2上段端部铰连的小摇臂驱动杆7的另一端从大摇臂上开设的通孔穿出，通过连接件与靠近大摇臂前端的固定轴8相铰接。

为方便工作时整体装置的固定，本发明还包括固定架15，如图2所示，大摇臂1的前端和曲轴5、曲轴连杆6均固定安装于固定架15内，其固定轴8固定在该固定架15上。

在手掌横杆3的前端安装有搓纸手掌：包括与外部负压管路相连的吸风腔（吸风腔上连接有负压风管9）和由手掌电机10带动工作的吸风皮带11；手掌横杆3的后端上部铰连有手掌运动平衡杆12，手掌运动平衡杆12的上端连接在大摇臂1上，下部铰接有协同搓纸手掌取纸的拇指组件：包括向前弯曲的拇指13和带动拇指张合的拇指驱动杆14，拇指驱动杆14的另一端也铰连在大摇臂1上（手掌运动平衡杆12靠近大摇臂后端，拇指驱动杆14靠近大摇臂支点）。

为了更好、更顺利、更安全地完成作业，在纸板堆前缘（纸板出纸端）可设置一个防双张挡板16作为限制纸板被连带双张运动的差错；为了配合防双张挡板16，可设置前提纸机构（由一对吸盘17和提纸架18构成），以方便将纸板的前缘在纸板被向后拉出防双张挡板16后提升到防双张挡板16的上面，以保证纸板被更加安全地送到模切机的牙排内。当然，该防双张挡板16和前提纸机构不设置也不会影响到全自动送纸仿生机器人的工作。

与半自动模切机配合送纸时，首先将本设备固定在半自动模切机进纸口的纸堆上方适当位置，负压风管与外部负压管路连好。

本发明设计的全自动送纸仿生机器人的作业流程如下：

1、当纸堆101上升到定位点时，仿生机器人的驱动电机4启动，工作连杆6、大摇臂1、小摇臂2和手掌横杆3联动，使搓纸手掌向前伸出并触到纸堆101顶部的第一张纸板；

2、大摇臂1后端向下，在四边形原理和杠杆原理作用下，拇指驱动杆14带动拇指13向后张开；

3、负压管路启动，搓纸手掌将第一张纸板吸住；

4、手掌电机10启动，带动吸风皮带11将该纸板向后拉出；

5、驱动电机4继续转动，大摇臂1前端下压，带动小摇臂2向上抬起，受小摇臂驱动杆7的限制，使得小摇臂下端向前伸出，带动搓纸手掌向前运动；此时，搓纸手掌在小摇臂向前和大摇臂向上运动过程中，形成了以固定轴8（大摇臂1的支点）为圆形的扇形运动；而搓纸手掌在手掌运动平衡杆12的作用下，其下表面始终保持水平；

6、在搓纸手掌将纸板向后拉出的同时，拇指13在拇指驱动杆14作用下向内合拢，协同搓纸手掌将纸堆最上面的第一张纸板控制住；

7、被搓纸手掌和拇指13控制住的纸板在大摇臂1和小摇臂2的继续作用下被向前送出；

8、送出的纸板前缘被半自动模切机的叼纸牙排叼住，纸板进入半自动模切机；搓纸手掌被小摇臂2和大摇臂1带动返回，进行下一张纸板的连续作业。

Claims (5)

1.一种全自动送纸仿生机器人，其特征在于：包括由驱动装置带动工作的机器人手臂，所述机器人手臂由大摇臂、小摇臂和手掌横杆铰连而成；所述手掌横杆的前端安装有搓纸手掌，其后端上部铰连有手掌运动平衡杆，所述手掌运动平衡杆的上端连接在所述大摇臂上，下部铰接有协同搓纸手掌取纸的拇指组件。

2.根据权利要求1所述的全自动送纸仿生机器人，其特征在于：所述小摇臂为由上段和下段构成的折弯结构，其折弯处与所述大摇臂的后端相铰链；与所述小摇臂上段端部铰连的小摇臂驱动杆的另一端从大摇臂上开设的通孔穿出，通过连接件与靠近大摇臂前端的固定轴相铰接；

所述拇指组件包括向前弯曲的拇指和带动所述拇指张合的拇指驱动杆，所述拇指驱动杆的另一端铰连在所述大摇臂上。

3.根据权利要求1所述的全自动送纸仿生机器人，其特征在于：所述搓纸手掌包括与外部负压管路相连的吸风腔和由手掌电机带动工作的吸风皮带。

4.根据权利要求1所述的全自动送纸仿生机器人，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机和安装在所述驱动电机上的曲轴相连，所述曲轴通过曲轴连杆与所述大摇臂的前端相铰连。

5.根据权利要求1所述的全自动送纸仿生机器人，其特征在于：还包括固定架，所述大摇臂的前端和曲轴连杆置于所述固定架内。

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