CN114044222B - 一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，包括卷膜设备、切膜设备、折箱设备、空箱子动力输送线、开箱输送线、切膜后过渡输送线、包膜机设备、包膜过渡输送线、拉伸膜整形定位设备、机器人、分排胀取型装箱治具、箱子直角转向机构、装满箱子动力输送线、胶带封箱设备、打包机；借此，使其实现了利用非标机构和机器人进行整形、定位、取件、装箱并输送到封箱设备进行封箱打包的集成系统，如此，使其集成了卷膜、切膜、包膜、定位、折箱、装箱、过渡、封箱、打包各个工艺，从而实现了拉伸膜的一次性全自动集成化整形、定位、取件、装箱、封箱及打包，避免了关联性太多造成调试困扰，对后期维护维修带来时间、成本影响等问题。

Description

一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统

技术领域

本发明涉及拉伸膜生产线领域技术，尤其是指一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统。

背景技术

拉伸膜具有较高的耐穿刺性，良好的收缩性和一定的收缩应力。主要用于各种产品的销售和运输过程，用来稳固、遮盖和保护产品。收缩包装不仅外观漂亮了，而且也起到防潮，防尘，防松散，防盗，集合的作用。

拉伸膜在加工过程中需要进行整形、定位、取件、装箱、封箱打包等工序，现有技术中利用纯非标机构或人工手工的方式进行，其存在如下缺陷：

其一，现阶段使用非标机构装箱将六个拉伸膜整形需要较复杂的机械结构，增加设备成本，同时非标设备调试时是刚性调节，没有办法做到像机器人一样进行柔性调节，避免关联性太多造成调试困扰，对后期维护维修带来时间、成本影响；

其二，拉伸膜本身外表面有质量要求，即要将拉伸膜进行定位装箱动作，经常会磨损到膜面和外层保护膜，加上定位整形夹板上的凸出可能会出现螺钉或结构，造成对拉伸膜膜面质量破坏，影响拉伸膜在后续自动化包膜设备上的使用；

其三，现阶段的装箱方法拉伸膜产品经过二次整形会虽然间隙会小，但造成拉伸膜中空纸筒被挤压产生形变，送入纸箱时，必须松开夹紧，六个拉伸膜的不能保证外轮廓小于纸箱内部的外轮廓会产生纸箱炸开的问题。

其四，现阶段的大多为人工装箱操作，或者各个部分独立运作，并没有使到将卷膜、切膜、包膜、定位、折箱、装箱、过渡、封箱、打包形成全自动化集成系统。

因此，需要研究出一种新的技术以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其集成了卷膜、切膜、包膜、定位、折箱、装箱、过渡、封箱、打包各个工艺，从而实现了拉伸膜的一次性全自动集成化整形、定位、取件、装箱、封箱及打包，避免了关联性太多造成调试困扰，对后期维护维修带来时间、成本影响等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，包括卷膜设备、切膜设备、折箱设备、空箱子动力输送线、开箱输送线、切膜后过渡输送线、包膜机设备、包膜过渡输送线、拉伸膜整形定位设备、机器人、分排胀取型装箱治具、箱子直角转向机构、装满箱子动力输送线、胶带封箱设备、打包机；

该切膜设备的输入端、输出端分别衔接于卷膜设备的输出端、切膜后过渡输送线的输入端，该包膜机设备的输入端、输出端分别衔接于切膜后过渡输送线的输出端、包膜过渡输送线的输入端，该拉伸膜整形定位设备的输入端衔接于包膜过渡输送线的输出端；

该空箱子动力输送线的输入端、输出端分别衔接于折箱设备的输出端、开箱输送线的输入端，该箱子直角转向机构的输入端、输出端分别衔接于开箱输送线的输出端、装满箱子动力输送线的输入端，该胶带封箱设备的输入端、输出端分别衔接于装满箱子动力输送线的输出端、打包机的输入端；

该分排胀取型装箱治具设置于机器人上，该机器人带动分排胀取型装箱治具往复运动于拉伸膜整形定位设备、开箱输送线之间。

作为一种优选方案，所述开箱输送线具有开箱机构，所述开箱机构包括开箱固定架及设置于开箱固定架上的开箱块、驱动开箱块的开箱驱动单元，所述开箱固定架设置于开箱输送线上。

作为一种优选方案，所述开箱输送线上设置有用于固定箱子的若干箱子固定机构，每个箱子固定机构均包括有箱子固定块及驱动箱子固定块朝向或背向箱子位移的箱子固定驱动单元。

作为一种优选方案，所述箱子直角转向机构包括基架及设置于基架上的用于衔接开箱输送线的输出端的衔接架、箱子直角转向驱动单元、箱子直角转向驱动块及两个相互垂直的转向板，两个转向板均连接于箱子直角转向驱动块，两个相互垂直的转向板围构形成作用于箱子的作用空间；所述箱子直角转向驱动单元驱动箱子直角转向驱动块朝向或背向装满箱子动力输送线位移，以使箱子直角转向驱动块联动转向板往复运动于衔接架、装满箱子动力输送线之间。

作为一种优选方案，所述拉伸膜整形定位设备包括有机架、控制器、储料装置、送料装置、翻转装置以及整形装置；该控制器设置在机架上；该储料装置设置在机架上并与控制器连接；该送料装置设置在机架上并位于储料装置的输出端侧旁，送料装置与控制器连接；该翻转装置可一次翻转特定角度地设置在机架上并位于送料装置的输出端侧旁，翻转装置与控制器连接；该整形装置可来回活动地设置在机架上并位于翻转装置侧旁，整形装置与控制器连接。

作为一种优选方案，所述储料装置包括有储料板、顶板以及顶板驱动机构；该储料板设置在机架上，储料板具有一输出端开口向下倾斜的储料槽；该顶板可来回活动地设置于储料槽的输出端开口处，顶板用于挡住拉伸膜产品；该顶板驱动机构设置在机架上并带动顶板来回活动，顶板驱动机构与控制器连接。

作为一种优选方案，所述整形装置包括有第一整形板、第三驱动机构、第一固定板、第二整形板以及第四驱动机构；该第一整形板可正对翻转装置来回活动地设置在机架上；该第三驱动机构设置在机架上并带动第一整形板来回活动，第三驱动机构与控制器连接；该第一固定板竖向固定在机架上并与第一整形板互相垂直地设置；该第二整形板可朝向第一固定板来回活动地设置在机架上，第二整形板与第一固定板互相平行地设置；该第四驱动机构设置在机架上并带动第二整形板来回活动，第四驱动机构与控制器连接。

作为一种优选方案，所述翻转装置包括有推板、第一驱动机构以及第二驱动机构；该推板可来回翻转地设置在机架上，推板前侧边设置有一托板；该第一驱动机构设置在机架上并带动推板的前侧边来回活动，第一驱动机构与控制器连接；该第二驱动机构设置在机架上并通过与第一驱动机构的配合带动推板来回翻转，第二驱动机构与控制器连接；

所述机架上设置有一竖向延伸的第一滑轨，推板的底面设置有沿第一驱动机构和第二驱动机构排布方向延伸的第二滑轨，翻转装置上还包括有第一转轴和第二转轴，第一转轴的一端设置有与第一滑轨配合的第一滑块，且第一转轴与推板铰接，前述第一驱动机构通过第一转轴、第一滑轨以及第一滑块的配合带动推板的前侧沿着第一滑轨上下来回活动；前述第二驱动机构可转动地设置在机架上，第二转轴上设置有与第二滑轨配合的第二滑块，且第二转轴与第二驱动机构的输出端铰接，第二驱动机构的输出端通过第二转轴、第二滑轨以及第二滑块带动推板的后侧活动；

所述第二驱动机构的输出端与第二转轴之间通过鱼眼轴承连接。

作为一种优选方案，所述分排胀取型装箱治具包括有安装板、前后向平移滑块、第一定位板、第二定位板以及用于驱动前后向平移滑块沿前后向位移的驱动装置；

所述安装板上设置有第三滑轨，所述第三滑轨沿前后方向延伸，所述驱动装置安装于安装板上，所述驱动装置驱动连接于前后向平移滑块，所述前后向平移滑块沿第三滑轨可往复位移式装设；

所述第一定位板安装于前后向平移滑块上，所述第一定位板上设置有用于伸入或脱离保护膜产品之纸筒内的至少一第一气胀轴；

所述第二定位板安装于驱动装置上，所述第二定位板上设置有用于伸入或脱离保护膜产品之纸筒内的至少一第二气胀轴，所述第二气胀轴和第一气胀轴并排设置。

作为一种优选方案，所述分排胀取型装箱治具还包括有法兰盘，所述法兰盘通过法兰盘延长座连接安装板；

所述第一气胀轴和第二气胀轴均包括有轴体、金属气胀键以及装设于轴体内的气囊；

所述轴体具有上端开口，所述轴体的上端开口处连接有盖体，所述轴体的外表面沿其周向设置有若干键孔，所述金属气胀键环绕于气囊外围；

所述金属气胀键包括有若干相互拼接的键座，相邻键座之间保持间距，所述键座上凸设有键体，所述键座装设于轴体内且键体自相应键孔伸露于轴体外，所述键体沿上下向间距凹设有锯齿槽，相邻锯齿槽之间形成锯齿。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过卷膜设备、切膜设备、折箱设备、空箱子动力输送线、开箱输送线、切膜后过渡输送线、包膜机设备、包膜过渡输送线、拉伸膜整形定位设备、机器人、分排胀取型装箱治具、箱子直角转向机构、装满箱子动力输送线、胶带封箱设备、打包机的结合设计，使其实现了利用非标机构和机器人进行整形、定位、取件、装箱并输送到封箱设备进行封箱打包的集成系统，如此，使其集成了卷膜、切膜、包膜、定位、折箱、装箱、过渡、封箱、打包各个工艺，从而实现了拉伸膜的一次性全自动集成化整形、定位、取件、装箱、封箱及打包，避免了关联性太多造成调试困扰，对后期维护维修带来时间、成本影响等问题；

其次，通过于拉伸膜整形定位设备通过设置有储料装置，使伸缩膜连续来料时有一个储料缓冲阶段，在间歇性送料时也能对产品进行准确定位，以及可一次翻转特定角度的翻转装置，使得在进行伸缩膜由平躺状态变为直立状态时，避免直接对伸缩膜进行90°角度翻转，从而防止伸缩膜在翻转过程中受到损伤，也不会在后续自动化包膜设备上使用时受到影响，另外，配合有整形装置，在进行翻转过程后，可对产品进行定位整形，使得机器人取料时物料之间更加紧凑，防止后续工艺装箱时松散的物料与纸箱发生摩擦而使得伸缩膜裂开，提升产品质量，如此，拉伸膜表面不会受到损伤或者产品端面不会出现凹陷、挤压变形；

以及，通过于分排胀取型装箱治具通过驱动装置驱动第一气胀轴和第二气胀轴分开后可实现分排内撑式取料，一方面，不会由于多排同时取料导致物料卡料的问题，降低设备故障率，另一方面，确保保护膜产品的外侧不会收到损伤；而且，当第一气胀轴和第二气胀轴均取料完后，驱动装置驱动第一气胀轴和第二气胀轴复位使得所有保护膜产品相互紧贴，减少彼此间隙，避免后续装箱时破坏纸箱；本方法稳定可靠，确保物料的在后续自动化包膜设备上的正常使用，对装箱底部设备不造成破坏性振动，对纸箱不造成破坏性影响，又实现较柔性调节同时又降低设备成本；

还有，通过开箱机构的设置，可使其能将纸箱打开，从而便于拉伸膜的装入；通过箱子固定机构的设置，可使其能对纸箱进行稳固定位，从而便于后续将拉伸膜装入纸箱的过程中不会出现纸箱偏移或者固定不稳而倾倒的现象。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的整体结构立体示意图；

图2是本发明之实施例的另一角度整体结构立体示意图；

图3是本发明之实施例的局部结构示意图；

图4是本发明之实施例的另一局部结构示意图；

图5是本发明之实施例的装箱机器人立体组装结构示意图；

图6是本发明之实施例的分排胀取保护膜型装箱治具立体组装结构示意图；

图7是图6的正视图；

图8是图6的侧视图；

图9是图6的仰视图；

图10是本发明之实施例的分排胀取保护膜型装箱治具分解结构示意图；

图11是本发明之实施例的第一气胀轴截面结构示意图；

图12是本发明之实施例的分排胀取保护膜型装箱治具应用状态示意图（含保护膜产品）；

图13是本发明之实施例的拉伸膜整形定位设备的立体结构示意图；

图14是本发明之实施例的拉伸膜整形定位设备的另一角度的立体结构示意图；

图15是本发明之实施例的拉伸膜整形定位设备的局部组装示意图；

图16是本发明之实施例的拉伸膜整形定位设备的另一局部组装示意图。

附图标识说明：

1、卷膜设备 2、切膜设备

3、折箱设备 4、打包机

5、胶带封箱设备 6、空箱子动力输送线

7、开箱输送线 711、开箱机构

712、开箱固定架 713、开箱块

714、开箱驱动单元 715、箱子固定机构

716、箱子固定块 717、箱子固定驱动单元

8、装满箱子动力输送线 9、箱子直角转向机构

901、基架 902、衔接架

903、箱子直角转向驱动单元 904、箱子直角转向驱动块

905、转向板 10、机器人

11、拉伸膜整形定位设备 12、包膜过渡输送线

13、包膜机设备 14、切膜后过渡输送线

15、纸箱 16、拉伸膜

17、机器人加高座 18、分排胀取型装箱治具

20、装箱治具 21、安装板

211、加强块 212、第三滑轨

22、前后向平移滑块 221、第二固定板

23、第一定位板 24、第二定位板

25、法兰盘 251、法兰盘延长座

26、驱动装置 261、辅助安装板

27、第一延长杆 28、第二延长杆

301、轴体 302、气囊

303、盖体 304、键孔

305、键座 306、键体

307、锯齿槽 308、锯齿

31、第一气胀轴 32、第二气胀轴

33、导向锥形端

40、机架 41、第一滑轨

50、控制器 60、储料装置

601、储料槽 61、储料板

62、顶板 63、顶板驱动机构

70、送料装置 701、送料槽

71、推杆 72、推块

73、推杆驱动机构 80、翻转装置

81、推板 841、第二滑轨

82、第一驱动机构 83、第二驱动机构

84、托板 85、第一转轴

881、第一滑块 86、第二转轴

861、第二滑块 87、鱼眼轴承

90、整形装置 91、第一整形板

92、第三驱动机构 93、第一固定板

94、第二整形板 95、第四驱动机构。

具体实施方式

请参照图1至图16所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。

一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，包括卷膜设备1、切膜设备2、折箱设备3、空箱子动力输送线6、开箱输送线7、切膜后过渡输送线14、包膜机设备13、包膜过渡输送线12、拉伸膜整形定位设备11、机器人10、分排胀取型装箱治具18、箱子直角转向机构9、装满箱子动力输送线8、胶带封箱设备5、打包机4；该切膜设备2的输入端、输出端分别衔接于卷膜设备1的输出端、切膜后过渡输送线14的输入端，该包膜机设备13的输入端、输出端分别衔接于切膜后过渡输送线14的输出端、包膜过渡输送线12的输入端，该拉伸膜整形定位设备11的输入端衔接于包膜过渡输送线12的输出端；该空箱子动力输送线6的输入端、输出端分别衔接于折箱设备3的输出端、开箱输送线7的输入端，该箱子直角转向机构9的输入端、输出端分别衔接于开箱输送线7的输出端、装满箱子动力输送线8的输入端，该胶带封箱设备5的输入端、输出端分别衔接于装满箱子动力输送线8的输出端、打包机4的输入端；该分排胀取型装箱治具18设置于机器人10上，该机器人10带动分排胀取型装箱治具18往复运动于拉伸膜整形定位设备11、开箱输送线7之间。此处，于本实施例中，所述箱子优选为纸箱15，当然，所述箱子并不局限于纸箱，也可为其他材质制成的箱子，在此，不做赘述。

其中，所述开箱输送线7具有开箱机构711，所述开箱机构711包括开箱固定架712及设置于开箱固定架712上的开箱块713、驱动开箱块713的开箱驱动单元714，所述开箱固定架712设置于开箱输送线7上。如此，通过开箱机构的设置，可使其能将纸箱打开，从而便于拉伸膜的装入。

优选地，于本实施例中，所述开箱输送线7上设置有用于固定箱子的若干箱子固定机构715，每个箱子固定机构715均包括有箱子固定块716及驱动箱子固定块716朝向或背向箱子位移的箱子固定驱动单元717。如此，通过箱子固定机构的设置，可使其能对纸箱进行稳固定位，从而便于后续将拉伸膜装入纸箱的过程中不会出现纸箱偏移或者固定不稳而倾倒的现象。

优选地，于本实施例中，所述箱子直角转向机构9包括基架901及设置于基架901上的用于衔接开箱输送线7的输出端的衔接架902、箱子直角转向驱动单元903、箱子直角转向驱动块904及两个相互垂直的转向板905，两个转向板905均连接于箱子直角转向驱动块904，两个相互垂直的转向板905围构形成作用于箱子的作用空间；所述箱子直角转向驱动单元903驱动箱子直角转向驱动块904朝向或背向装满箱子动力输送线8位移，以使箱子直角转向驱动块904联动转向板905往复运动于衔接架902、装满箱子动力输送线8之间。如此，使其实现纸箱的直角转向移动。

优选地，于本实施例中，如图5至图12所示，所述分排胀取型装箱治具18，包括有安装板21、前后向平移滑块22、第一定位板23、第二定位板24、法兰盘25以及用于驱动前后向平移滑块22沿前后向位移的驱动装置26；优选地，所述驱动装置为驱动气缸。

所述安装板21上设置有第三滑轨212，在本实施例中，所述法兰盘25通过法兰盘延长座251连接安装板21。所述安装板21的下端面连接有沿前后方向延伸的加强块211，所述第三滑轨212设置于加强块211上。所述第三滑轨212沿前后方向延伸，所述驱动装置26安装于安装板21上，所述驱动装置26驱动连接于前后向平移滑块22，所述前后向平移滑块22沿第三滑轨212可往复位移式装设；

所述第一定位板23安装于前后向平移滑块22上，在本实施例中，所述第一定位板23通过第一延长杆27安装于前后向平移滑块22上。所述前后平移滑块22的下端面连接有第二固定板221，所述第一延长杆27的两端分别连接第二固定板221和第一定位板23.所述第一定位板23上设置有用于伸入或脱离保护膜产品41之纸筒411内的至少一第一气胀轴31；

所述第二定位板24安装于驱动装置26上，所述驱动装置26位于前后向平移滑块22的后端，所述第一定位板23位于第二定位板24的前方。在本实施例中，所述第二定位板24通过第二延长杆28安装于驱动装置26上。优选地，所述驱动装置26的下端面连接有辅助安装板261，所述第二延长杆28的两端分别连接辅助安装板261和第二定位板24。所述第一延长杆27和第二延长杆28均设置有两个，所述前后向平移滑块22和第三滑轨212均设置有两个。

所述第二定位板24上设置有用于伸入或脱离保护膜产品42之纸筒421内的至少一第二气胀轴32，所述第二气胀轴32和第一气胀轴31并排设置。所述第一气胀轴31和/或第二气胀轴32的末端具有导向锥形端33，通过导向锥形端33的设计，能够起到较快速的导向和取料作用。

所述第一气胀轴31和第二气胀轴32均包括有轴体301、金属气胀键以及装设于轴体301内的气囊302；所述轴体301具有上端开口，所述轴体301的上端开口处连接有盖体303，所述轴体301的外表面沿其周向设置有若干键孔304，所述金属气胀键环绕于气囊302外围；

所述金属气胀键包括有若干相互拼接的键座305，优选地，所述金属气胀键为钢质气胀键。相邻键座305之间保持间距，所述键座305上凸设有键体306，所述键座305装设于轴体301内且键体306自相应键孔304伸露于轴体301外，所述键体306沿上下向间距凹设有锯齿槽307，相邻锯齿槽307之间形成锯齿308。通过钢质锯齿状的键体306设计，可以防止在高加速和减少取料中产生滑移，还能在高速运转时将震动降低最低。

一种机器人10，包括有六轴机器人10，所述六轴机器人10上设置有装箱治具20，所述装箱治具20为所述的分排胀取型装箱治具18，所述机器人10的底部设置有机器人加高座17。

一种机器人10的取料装箱方法，其基于所述的机器人10；包括有如下步骤：

第一次取料步骤：先通过驱动装置26驱动前后向平移滑块22向前位移以带动第一气胀轴31向前位移并与第二气胀轴32保持间隔，接着通过控制六轴机器人10将第一气胀轴31伸入保护膜产品41的纸筒411内，最后，第一气胀轴31加气外胀以夹紧保护膜产品41，即完成第一次取料；

第二次取料步骤：先通过控制六轴机器人10将第一气胀轴31及其所夹紧的保护膜产品41抬升至第一预定高度，接着，通过六轴机器人10旋转第一气胀轴31以使第二气胀轴32位于第一气胀轴31的前方，再通过控制六轴机器人10将第二气胀轴32伸入另一保护膜产品42的纸筒421内，最后，第二气胀轴32加气外胀以夹紧另一保护膜产品42，即完成第二次取料；

装箱步骤：先通过控制六轴机器人10将第二气胀轴32及其所夹紧的另一保护膜产品42抬升至第二预定高度，接着，通过驱动装置26驱动前后向平移滑块22向后复位以使保护膜产品41和另一保护膜产品42相互贴紧，其次通过六轴机器人10保护膜产品41和另一保护膜产品42移动至纸箱15上方，再次通过控制六轴机器人10将保护膜产品41和另一保护膜产品42放置纸箱15的底部，然后，第一气胀轴31和第二气胀轴32均放气以松开对相应保护膜产品41的夹紧，最后先通过控制六轴机器人10将第一气胀轴31和第二气胀轴32离开纸箱15，即完成装箱。

在本实施例中，所述第一气胀轴31设置有三个，三个第一气胀轴31沿左右向间距并排设置于第一定位板23上；所述第二气胀轴32设置有三个，三个第二气胀轴32沿左右向间距并排设置于驱动装置26上；三个第一气胀轴31和三个第二气胀轴32对称设置。在第一次取料步骤中，实现三个第一气胀轴31分别夹紧一保护膜产品41，在第二次取料步骤中，实现三个第二气胀轴32分别夹紧一保护膜产品41。

在装箱步骤中，通过第一延长杆27和第二气胀轴32的配合，使得治具可以避开纸箱15外边缘，继而可平稳放置至之纸箱15内底部，在第一气胀轴31和第二气胀轴32均放气后，待三个保护膜产品41和三个保护膜产品42平稳后，才控制六轴机器人10抬升直至离开纸箱15的顶部。需要说明的是，本实施例的保护膜产品41为拉伸膜16产品。通过第一气胀轴31和第二气胀轴32的配合，能够确保拉伸膜16产品竖立时的垂直度，由于六个拉伸膜16产品（在驱动装置26的控制下）的间隙较小，这样一定程度上避免纸箱15被破坏。

在本实施例中，如图13至图16所示，所述拉伸膜整形定位设备11包括有机架40、控制器50、储料装置60、送料装置70、翻转装置80以及整形装置90。

该控制器50设置在机架40上。

该储料装置60设置在机架40上并与控制器50连接；在本实施例中，所述储料装置60包括有储料板61、顶板62以及顶板驱动机构63；该储料板61设置在机架40上，储料板61具有一输出端开口向下倾斜的储料槽601；该顶板62可来回活动地设置于储料槽601的输出端开口处，顶板63用于挡住拉伸膜1616；该顶板驱动机构63设置在机架40上并带动顶板62来回活动，顶板驱动机构63与控制器50连接。所述顶板驱动机构63为气缸。

该送料装置70设置在机架40上并位于储料装置60的输出端侧旁，送料装置70与控制器50连接；在本实施例中，所述送料装置70包括有送料槽701、推杆71、推块72以及推杆驱动机构73；该送料槽701设置在机架40上；该推杆71来回活动于送料槽701中；该推块72设置在推杆71上并随着推杆71来回活动；该推杆驱动机构73设置在机架40上并带动推杆71来回活动，推杆驱动机构73与控制器50连接，其中推杆驱动机构73为无杆气缸。

该翻转装置80可一次翻转特定角度地设置在机架40上并位于送料装置70的输出端侧旁，翻转装置80与控制器50连接；在本实施例中，所述翻转装置80包括有推板81、第一驱动机构82以及第二驱动机构83；该推板81可来回翻转地设置在机架40上，推板81前侧边设置有一托板84；该第一驱动机构82设置在机架40上并带动推板81的前侧边来回活动，第一驱动机构82与控制器50连接；该第二驱动机构83设置在机架40上并通过与第一驱动机构82的配合带动推板81来回翻转，第二驱动机构83与控制器50连接。

所述机架40上设置有一竖向延伸的第一滑轨41，推板81的底面设置有沿第一驱动机构82和第二驱动机构83排布方向延伸的第二滑轨841，翻转装置80上还包括有第一转轴85和第二转轴86，第一转轴85的一端设置有与第一滑轨41配合的第一滑块881，且第一转轴85与推板81铰接，前述第一驱动机构82通过第一转轴85、第一滑轨41以及第一滑块881的配合带动推板81的前侧沿着第一滑轨41上下来回活动；前述第二驱动机构83可转动地设置在机架40上，第二转轴86上设置有与第二滑轨841配合的第二滑块591，且第二转轴86与第二驱动机构83的输出端铰接，第二驱动机构83的输出端通过第二转轴86、第二滑轨841以及第二滑块591带动推板81的后侧活动；所述第二驱动机构83的输出端与第二转轴86之间通过鱼眼轴承87连接；所述第一驱动机构82和第二驱动机构83均为气缸。

该整形装置90可来回活动地设置在机架40上并位于翻转装置80侧旁，整形装置90与控制器50连接；在本实施例中，所述整形装置90包括有第一整形板91、第三驱动机构92、第一固定板93、第二整形板94以及第四驱动机构95；该第一整形板91可正对翻转装置80来回活动地设置在机架40上；该第三驱动机构92设置在机架40上并带动第一整形板91来回活动，第三驱动机构92与控制器50连接；该第一固定板93竖向固定在机架40上并与第一整形板91互相垂直地设置；该第二整形板94可朝向第一固定板93来回活动地设置在机架40上，第二整形板94与第一固定板93互相平行地设置；该第四驱动机构95设置在机架40上并带动第二整形板94来回活动，第四驱动机构95与控制器50连接；所述第三驱动机构92和第四驱动机构95均为气缸。

详述本实施例的拉伸膜整形定位设备11的工作原理如下：

工作时，储料装置60输入端与外界上料装置连通，上料装置会将拉伸膜1616上料至储料装置60之储料槽601中，此时顶板62会挡住拉伸膜1616，当储料槽601中的拉伸膜1616够3个后，顶板62会在顶板驱动机构63的带动下向下活动，此时储料槽601中的拉伸膜1616会进入送料装置70之送料槽701中，接着推杆驱动机构73工作，带动推杆71和推块72活动，从而带动拉伸膜1616朝向翻转装置80活动，当拉伸膜1616活动至推板81上时，第一驱动机构82和第二驱动机构83工作，推板81会在第一驱动机构82和第二驱动机构83的共同配合下进行一次45°角度的翻转，直至拉伸膜1616为完全竖立的状态，翻转完成后，整形装置90开始工作，第一整形版91会在第三驱动机构92的带动下朝向推板81活动，第二整形板94会在第四驱动机构95的带动下朝向第一固定板93活动，从而对拉伸膜1616进行整形，防止机器人10取料时物料松散，整形完成后由外界机器人10将拉伸膜1616取出即可。

详述本实施例的工作流程如下：

（1）在卷膜设备1完成将长条状卷膜后，经过切膜设备2进行一次性切割成六个长约600mm的拉伸膜16，并送入切膜后过渡输送线14；

（2）切膜后过渡输送线14将拉伸膜16送入包膜机设备13包外层保护膜，再经包膜过渡输送线12送入拉伸膜整形定位设备11；

（3）折箱设备3将片状的纸箱折压定型，送入空箱子动力输送线6上流入开箱输送线7，在开箱输送线7进行相应的引导定位；

（4）机器人加高座17上的工业机器人10使用分排胀取型装箱治具18从拉伸膜整形定位设备11上分两次取走六个拉伸膜16，工业机器人10带着六个拉伸膜16移动到开箱输送线7，利用开箱输送线7上面的开箱机构将拉伸膜16平稳地放入已经定位的纸箱15中，完成后分排胀取型装箱治具18松开六个拉伸膜16，工业机器人10抬升循环工位动作；

（5）开箱输送线7将装好拉伸膜16的纸箱15送到箱子直角转向机构9，在箱子直角转向机构9的作用下，物料（纸箱）流向装满箱子动力输送线8；

（6）装满箱子动力输送线8将物料（纸箱）送入胶带封箱设备5和打包机4，从而完成了整个装箱打包流程。

综上所述，本发明的设计重点在于，其主要是通过卷膜设备、切膜设备、折箱设备、空箱子动力输送线、开箱输送线、切膜后过渡输送线、包膜机设备、包膜过渡输送线、拉伸膜整形定位设备、机器人、分排胀取型装箱治具、箱子直角转向机构、装满箱子动力输送线、胶带封箱设备、打包机的结合设计，使其实现了利用非标机构和机器人进行整形、定位、取件、装箱并输送到封箱设备进行封箱打包的集成系统，如此，使其集成了卷膜、切膜、包膜、定位、折箱、装箱、过渡、封箱、打包各个工艺，从而实现了拉伸膜的一次性全自动集成化整形、定位、取件、装箱、封箱及打包，避免了关联性太多造成调试困扰，对后期维护维修带来时间、成本影响等问题；

其次，通过于拉伸膜整形定位设备通过设置有储料装置，使伸缩膜连续来料时有一个储料缓冲阶段，在间歇性送料时也能对产品进行准确定位，以及可一次翻转特定角度的翻转装置，使得在进行伸缩膜由平躺状态变为直立状态时，避免直接对伸缩膜进行90°角度翻转，从而防止伸缩膜在翻转过程中受到损伤，也不会在后续自动化包膜设备上使用时受到影响，另外，配合有整形装置，在进行翻转过程后，可对产品进行定位整形，使得机器人取料时物料之间更加紧凑，防止后续工艺装箱时松散的物料与纸箱发生摩擦而使得伸缩膜裂开，提升产品质量，如此，拉伸膜表面不会受到损伤或者产品端面不会出现凹陷、挤压变形；

以及，通过于分排胀取型装箱治具通过驱动装置驱动第一气胀轴和第二气胀轴分开后可实现分排内撑式取料，一方面，不会由于多排同时取料导致物料卡料的问题，降低设备故障率，另一方面，确保保护膜产品的外侧不会收到损伤；而且，当第一气胀轴和第二气胀轴均取料完后，驱动装置驱动第一气胀轴和第二气胀轴复位使得所有保护膜产品相互紧贴，减少彼此间隙，避免后续装箱时破坏纸箱；本方法稳定可靠，确保物料的在后续自动化包膜设备上的正常使用，对装箱底部设备不造成破坏性振动，对纸箱不造成破坏性影响，又实现较柔性调节同时又降低设备成本；

还有，通过开箱机构的设置，可使其能将纸箱打开，从而便于拉伸膜的装入；通过箱子固定机构的设置，可使其能对纸箱进行稳固定位，从而便于后续将拉伸膜装入纸箱的过程中不会出现纸箱偏移或者固定不稳而倾倒的现象。

Claims (6)

1.一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其特征在于：包括卷膜设备、切膜设备、折箱设备、空箱子动力输送线、开箱输送线、切膜后过渡输送线、包膜机设备、包膜过渡输送线、拉伸膜整形定位设备、机器人、分排胀取型装箱治具、箱子直角转向机构、装满箱子动力输送线、胶带封箱设备、打包机；

该切膜设备的输入端、输出端分别衔接于卷膜设备的输出端、切膜后过渡输送线的输入端，该包膜机设备的输入端、输出端分别衔接于切膜后过渡输送线的输出端、包膜过渡输送线的输入端，该拉伸膜整形定位设备的输入端衔接于包膜过渡输送线的输出端；

该空箱子动力输送线的输入端、输出端分别衔接于折箱设备的输出端、开箱输送线的输入端，该箱子直角转向机构的输入端、输出端分别衔接于开箱输送线的输出端、装满箱子动力输送线的输入端，该胶带封箱设备的输入端、输出端分别衔接于装满箱子动力输送线的输出端、打包机的输入端；

该分排胀取型装箱治具设置于机器人上，该机器人带动分排胀取型装箱治具往复运动于拉伸膜整形定位设备、开箱输送线之间；

所述箱子直角转向机构包括基架及设置于基架上的用于衔接开箱输送线的输出端的衔接架、箱子直角转向驱动单元、箱子直角转向驱动块及两个相互垂直的转向板，两个转向板均连接于箱子直角转向驱动块，两个相互垂直的转向板围构形成作用于箱子的作用空间；所述箱子直角转向驱动单元驱动箱子直角转向驱动块朝向或背向装满箱子动力输送线位移，以使箱子直角转向驱动块联动转向板往复运动于衔接架、装满箱子动力输送线之间；

所述拉伸膜整形定位设备包括有机架、控制器、储料装置、送料装置、翻转装置以及整形装置；该控制器设置在机架上；该储料装置设置在机架上并与控制器连接；该送料装置设置在机架上并位于储料装置的输出端侧旁，送料装置与控制器连接；该翻转装置可一次翻转特定角度地设置在机架上并位于送料装置的输出端侧旁，翻转装置与控制器连接；该整形装置可来回活动地设置在机架上并位于翻转装置侧旁，整形装置与控制器连接；

所述整形装置包括有第一整形板、第三驱动机构、第一固定板、第二整形板以及第四驱动机构；该第一整形板可正对翻转装置来回活动地设置在机架上；该第三驱动机构设置在机架上并带动第一整形板来回活动，第三驱动机构与控制器连接；该第一固定板竖向固定在机架上并与第一整形板互相垂直地设置；该第二整形板可朝向第一固定板来回活动地设置在机架上，第二整形板与第一固定板互相平行地设置；该第四驱动机构设置在机架上并带动第二整形板来回活动，第四驱动机构与控制器连接；

所述翻转装置包括有推板、第一驱动机构以及第二驱动机构；该推板可来回翻转地设置在机架上，推板前侧边设置有一托板；该第一驱动机构设置在机架上并带动推板的前侧边来回活动，第一驱动机构与控制器连接；该第二驱动机构设置在机架上并通过与第一驱动机构的配合带动推板来回翻转，第二驱动机构与控制器连接；

所述机架上设置有一竖向延伸的第一滑轨，推板的底面设置有沿第一驱动机构和第二驱动机构排布方向延伸的第二滑轨，翻转装置上还包括有第一转轴和第二转轴，第一转轴的一端设置有与第一滑轨配合的第一滑块，且第一转轴与推板铰接，前述第一驱动机构通过第一转轴、第一滑轨以及第一滑块的配合带动推板的前侧沿着第一滑轨上下来回活动；前述第二驱动机构可转动地设置在机架上，第二转轴上设置有与第二滑轨配合的第二滑块，且第二转轴与第二驱动机构的输出端铰接，第二驱动机构的输出端通过第二转轴、第二滑轨以及第二滑块带动推板的后侧活动；

所述第二驱动机构的输出端与第二转轴之间通过鱼眼轴承连接。

2.根据权利要求1所述的一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其特征在于：所述开箱输送线具有开箱机构，所述开箱机构包括开箱固定架及设置于开箱固定架上的开箱块、驱动开箱块的开箱驱动单元，所述开箱固定架设置于开箱输送线上。

3.根据权利要求1所述的一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其特征在于：所述开箱输送线上设置有用于固定箱子的若干箱子固定机构，每个箱子固定机构均包括有箱子固定块及驱动箱子固定块朝向或背向箱子位移的箱子固定驱动单元。

4.根据权利要求1所述的一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其特征在于：所述储料装置包括有储料板、顶板以及顶板驱动机构；该储料板设置在机架上，储料板具有一输出端开口向下倾斜的储料槽；该顶板可来回活动地设置于储料槽的输出端开口处，顶板用于挡住拉伸膜产品；该顶板驱动机构设置在机架上并带动顶板来回活动，顶板驱动机构与控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其特征在于：所述分排胀取型装箱治具包括有安装板、前后向平移滑块、第一定位板、第二定位板以及用于驱动前后向平移滑块沿前后向位移的驱动装置；

所述安装板上设置有第三滑轨，所述第三滑轨沿前后方向延伸，所述驱动装置安装于安装板上，所述驱动装置驱动连接于前后向平移滑块，所述前后向平移滑块沿第三滑轨可往复位移式装设；

所述第一定位板安装于前后向平移滑块上，所述第一定位板上设置有用于伸入或脱离保护膜产品之纸筒内的至少一第一气胀轴；

所述第二定位板安装于驱动装置上，所述第二定位板上设置有用于伸入或脱离保护膜产品之纸筒内的至少一第二气胀轴，所述第二气胀轴和第一气胀轴并排设置。

6.根据权利要求5所述的一种带外膜拉伸膜装箱机器人集成系统，其特征在于：所述分排胀取型装箱治具还包括有法兰盘，所述法兰盘通过法兰盘延长座连接安装板；

所述第一气胀轴和第二气胀轴均包括有轴体、金属气胀键以及装设于轴体内的气囊；

所述轴体具有上端开口，所述轴体的上端开口处连接有盖体，所述轴体的外表面沿其周向设置有若干键孔，所述金属气胀键环绕于气囊外围；

所述金属气胀键包括有若干相互拼接的键座，相邻键座之间保持间距，所述键座上凸设有键体，所述键座装设于轴体内且键体自相应键孔伸露于轴体外，所述键体沿上下向间距凹设有锯齿槽，相邻锯齿槽之间形成锯齿。

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