CN114906612B - 一种全自动机器人卸盒机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动机器人卸盒机,属于卸垛技术领域，包括呈U形依次衔接的输垛链道、连接链道、输托盘隔板链道；输垛链道靠近末端处设卸垛工位；输垛链道末端设有机器人本体，机器人本体机头上设有吸盘装置；输垛链道的末端侧部设有分盒机构，分盒机构包括输盒链道和设在输盒链道输出端的出盒链道，出盒链道与输盒链道的输送方向相垂直；输盒链道靠近末端两侧设有推盒机构，推盒机构推动输盒链道上靠近末端的第二排盒子，将第一排盒子整体顶出至出盒链道上；本发明可以实现自动卸盒、自动分盒、自动收集隔板和托盘，保证生产的连续性；自动化程度高，效率高，劳动强度低且生产安全性高；且卸盒速度快；分盒迅速，优化了生产线。

Description

一种全自动机器人卸盒机

技术领域

本发明涉及一种全自动机器人卸盒机,属于卸垛技术领域。

背景技术

在盒装白酒的生产过程中，往往需要人工将白酒的内盒从盒垛上取下并单排放置到输盒皮带上，输盒皮带再送到每个工位上，然后人工取下装盒，并且，盒垛的隔板和托盘也是通过人工收集，这样导致人工操作的工序较多，工人劳动强度大、企业人力资源成本较高，生产效率低，生产安全性差，且不利于采用自动化设备进行生产。

在自动化设备越来越多的应用到白酒生产线中，传统的人工取盒放盒已无法适用高速自动化生产线，所以急需一种能够自动取盒分盒的设备。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种全自动机器人卸盒机，可以实现以下目的：

1、可以实现自动卸盒、自动分盒、自动收集隔板和托盘，保证生产的连续性；自动化程度高，效率高，劳动强度低且生产安全性高；

2、可以每次将整层盒子卸下，卸盒速度快；

3、可以快速地将呈阵列排布的盒子由多排变为单排输送，具有分盒迅速，效率高的优点；

4、自动收集隔板和托盘，优化了卸垛流程，也优化了卸垛生产线。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种全自动机器人卸盒机，包括呈U形依次衔接的输垛链道、连接链道、输托盘隔板链道；所述输垛链道靠近末端处设有卸垛工位；所述输垛链道的末端设有机器人本体，所述机器人本体的机头上设有吸盘装置，所述吸盘装置用于吸取盒子和隔板；

所述输垛链道的末端侧部设有分盒机构，所述分盒机构包括输盒链道和设置在输盒链道输出端的出盒链道，所述出盒链道输送方向与输盒链道的输送方向相垂直；所述输盒链道靠近末端位置两侧部设有推盒机构，所述推盒机构推动输盒链道上靠近末端的第二排盒子，将第一排盒子从输盒链道整体顶出至出盒链道上。

进一步地，所述推盒机构的后方设有抱盒机构，推盒时，所述抱盒机构抱紧输盒链道上靠近末端的第三排盒子。

进一步地，所述输盒链道的末端端部设有盒定位机构，所述盒定位机构将输盒链道靠近末端的第一排盒子挡住并定位。

进一步地，所述连接链道上设有隔板收集工位，所述隔板收集工位处设有隔板收集机，所述隔板收集机横跨连接链道设置；所述吸盘装置将隔板吸取后放置到隔板收集机上。

进一步地，所述连接链道的输入端通过第一转向机与输盒链道的输出端衔接；所述连接链道的输出端通过第二转向机与输托盘隔板链道的输入端衔接；

所述第二转向机与输托盘隔板链道相对的衔接有托盘收集链道，所述托盘收集链道上设有托盘收集工位，所述托盘收集工位处设有托盘收集机，所述托盘收集机横跨托盘收集链道。

进一步地，所述吸盘装置包括固定板，所述固定板通过连接套与机器人本体的机头连接，所述固定板底面设有海绵吸盘，所述海绵吸盘为方形。

进一步地，所述推盒机构包括安装架，所述安装架固定在输盒链道主体的侧部，所述安装架上设有直线模组，所述直线模组上滑动安装有滑架；

所述滑架上固定有连接板，所述连接板靠近输盒链道的一端设有可沿垂直于输盒方向移动的推盒板。

进一步地，所述盒定位机构包括定位支架，所述定位支架安装于输盒链道主体上；所述定位支架上安装有可上下移动的挡板，所述挡板可向上伸出至高于输盒链道的输送平面；

所述挡板为L形，且所述挡板沿输盒链道宽度方向延伸。

进一步地，所述抱盒机构包括抱盒支架，所述抱盒支架靠近输盒链道的一端安装有可沿垂直于输盒方向移动的抱盒板。

进一步地，所述隔板收集机包括支撑架，所述支撑架上设有可上下滑动的安装架，所述安装架设有两个相对设置的托盘抓手，所述托盘抓手为L形；所述托盘抓手的上端与安装架转动连接；每个托盘抓手与安装架之间均连接有抓手气缸；

所述支撑架上设有的两个相对设置的护栏，所述护栏的上端和下端均设有导向段，所述导向段向外倾斜设置。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过吸盒装置将整层盒子吸取放到输盒链道上，输盒链道通过分分盒机构，将盒子单排送到出盒链道上输出，除解包外全程无人工参与，减小了劳动强度，提高了生产效率。

2、本发明通过吸盒装置将隔板吸取放置到隔板收集机内，托盘经链道输送至托盘收集工位处，通过托盘收集机收集，隔板收集机及托盘收集机满载后，分别经输托盘隔板链道输出。

3、本发明采用机器人配合吸盘装置可以实现在三维空间内取盒放盒，机器人在取盒和放盒时通过弧线运行，在运行速度不变时，弧线的距离较短，机器人的运行时间就会变小，取盒时间和取盒效率就会控制到最小，极大的提高了生产效率。

总之，本发明提高了设备的自动化程度，提高了生产的连续性，优化了卸垛流程，优化了卸垛生产线，降低劳动强度，提高了生产效率并且降低了企业生产成本；还可以减小安全隐患，保证安全生产；具有较好的应用前景。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是吸盘装置的示意图；

图5是分盒机构的示意图(不带出盒链道)；

图6是图5的左视图；

图7是推盒机构的示意图；

图8是图7的左视图；

图9是盒定位机构的示意图；

图10是抱盒机构的示意图；

图11是隔板收集机的示意图；

图12是分盒机构的分盒过程状态图。

图中，

1-机器人本体，2-机器人底座，3-吸盘装置，31-固定板，32-连接套，33-海绵吸盘，4-分盒机构,41-输盒链道，42-输盒链道，43-推盒机构，431-安装架，432-直线模组，433-滑架，434-连接板，435-推盒板，436-推盒气缸，44-盒定位机构，441-定位支架，442-挡板，443-挡盒气缸，45-抱盒机构，451-抱盒支架，452-抱盒板，453-抱盒气缸，5-隔板收集机，51-支撑架，52-安装架，53-托盘抓手，54-抓手气缸，55-驱动机构，56-护栏，57-导向段，6-托盘收集机，7-输垛链道，8-输托盘隔板链道，9-连接链道，10-托盘收集链道，11-第一转向机，12-第二转向机。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1

如图1-12共同所示，本发明提供一种全自动机器人卸盒机，包括分盒机构4和呈U形依次衔接的输垛链道7、连接链道9、输托盘隔板链道8；连接链道9的输入端通过第一转向机11与输盒链道7的输出端衔接；连接链道9的输出端通过第二转向机12与输托盘隔板链道11的输入端衔接。

所述输垛链道7靠近末端处设有卸垛工位，所述卸垛工位处设有来垛检测光电，所述来垛检测光电与控制系统连接，当盒垛进入卸垛工位后，输垛链道停止，等待卸垛。

所述输垛链道7的末端设有机器人底座2，机器人底座2跨设在第一转向机11上方；机器人底座2设有机器人本体1，机器人本体1的机头上设有吸盘装置3，所述吸盘装置3用于吸取盒子和隔板。

所述吸盘装置3包括固定板31，所述固定板31通过连接套32与机器人本体1的机头连接，所述固定板31底面设有海绵吸盘33，所述海绵吸盘33为方形结构，所述海绵吸盘33可以吸取呈阵列排布的整层盒子，也可以吸取隔板。

所述分盒机构3设置在输盒链道7的末端侧部，所述分盒机构4包括输盒链道41和出盒链道42，所述出盒链道42设置在输盒链道41的输出端，所述出盒链道42沿垂直于输盒链道41输送方向的方向延伸，即所述出盒链道42输送方向与输盒链道41的输送方向相垂直；所述输盒链道41的输出端与出盒链道42侧部相衔接，以保证盒子从输盒链道41进入出盒链道42。

所述输盒链道41靠近末端位置两侧部设有推盒机构43，所述推盒机构43推动输盒链道41上靠近末端的第二排盒子，将第一排盒子从输盒链道41整体顶出至出盒链道42上。

所述推盒机构43的后方设有抱盒机构45，推盒时，所述抱盒机构45抱紧输盒链道41上靠近末端的第三排盒子。

所述输盒链道41的末端端部设有盒定位机构44，在推盒机构43不动作时，盒定位机构44将输盒链道41靠近末端的第一排盒子挡住并定位。

进一步地，所述推盒机构43包括安装架431，所述安装架431固定在输盒链道41主体的侧部，所述安装架431上设有直线模组432，所述直线模组432上滑动安装有滑架433，所述滑架433通过固定在安装架431上的气缸驱动。

所述滑架433上固定有连接板434，所述连接板434靠近输盒链道41的一端设有可沿垂直于输盒方向移动的推盒板435；所述推盒板435伸出夹紧输盒链道41上靠近末端的第二排盒子，然后滑架433带动推盒板435连同盒子一起向前运行，将输盒链道41上靠近末端的第一排盒子顶出至出盒链道42中。

进一步地，所述连接板434上安装有推盒气缸436，所述推盒板435安装在推盒气缸436的伸缩杆上。

所述盒定位机构44包括定位支架441，所述定位支架441安装于输盒链道41主体上；所述定位支架441上安装有可上下移动的挡板442，所述挡板442可向上伸出至高于输盒链道41的输送平面；所述挡板442向上伸出时，挡住输盒链道41靠近末端的第一排盒子，实现定位。

所述挡板442为L形，且所述挡板442沿输盒链道41宽度方向延伸。

进一步地，所述定位支架441上安装有挡盒气缸443，所述挡板442安装在挡盒气缸443的伸缩杆上。

所述抱盒机构45包括抱盒支架451，所述抱盒支架451固定在安装架431上，所述抱盒支架451为L形，所述抱盒支架451靠近输盒链道41的一端安装有可沿垂直于输盒方向移动的抱盒板452，所述抱盒板452伸出抱紧输盒链道41上靠近末端的第三排盒子。

进一步地，所述抱盒支架451上安装有抱盒气缸453，所述抱盒板452安装于抱盒气缸453的伸缩杆上。

所述推盒气缸436、挡盒气缸443以及抱盒气缸435均与控制系统连接。

所述连接链道9上设有隔板收集工位，所述隔板收集工位处设有隔板收集机5，所述隔板收集机5横跨连接链道9设置；所述吸盘装置3将隔板吸取后放置到隔板收集机5上，所述隔板收集机5包括支撑架51，所述支撑架51上设有可上下滑动的安装架52，所述安装架52设有两个相对设置的托盘抓手53，所述托盘抓手53为L形；所述托盘抓手53的上端与安装架52转动连接；每个托盘抓手53与安装架52之间均连接有抓手气缸54，两个抓手气缸54对称设置。

所述支撑架51上设有用于驱动安装架52上下运动的驱动机构55，所述安装架52安装在驱动机构55的升降部件上。

进一步地，所述支撑架51上设有的两个相对设置的护栏56，所述护栏56的上端和下端均设有导向段57，所述导向段57向外倾斜设置，护栏56可以使落下的隔板规整的叠放，并且导向段57可以起到导向作用。

所述第二转向机12与输托盘隔板链道8相对的衔接有托盘收集链道10，所述托盘收集链道10上设有托盘收集工位，所述托盘收集工位处设有托盘收集机6，所述托盘收集机6横跨托盘收集链道10；所述托盘收集机6与隔板收集机5的结构相同；或者，所述托盘收集机6上可以不设置护栏56以及设置在护栏56两端的导向段57。

进一步地，所述卸垛工位的前方设有解包工位，盒垛到达解包工位时，人工解除打包膜。

本发明的工作原理：

叉车上垛，进入解包工位，人工解除打包膜，然后进入卸垛工位，机器人本体带动吸盘装置整层吸取盒子，放置到输盒链道上，输盒链道将整层盒子输送至末端被盒定位机构挡住，然后推盒气缸动作驱动推盒板夹紧靠近输盒链道末端的第二排盒子，同时抱盒气缸带动抱盒板抱紧靠近输盒链道末端的第三排盒子，然后盒定位机构的挡板缩回，同时气缸驱动滑架沿直线模组向输盒链道末端运行，推盒板通过推动第二排盒子将第一排盒子顶出至出盒链道上，实现盒子的单排输出；由于顶出第一排盒子时，第二排盒子前端伸出输盒链道外然后气缸驱动滑架沿输盒方向反向运行，通过推盒板带动第二排盒子全部后退至输盒链道内；然后盒定位机构的挡板伸出，输盒链道带动盒子阵列整体前行至最前端一排盒子被盒定位机构挡住，循环重复上述动作，完成整层盒子的单排输出，完成分盒动作。

在进行分盒动作进行的同时，机器人本体带动吸盘装置吸取隔板放置到隔板收集机上；卸垛完成后的托盘经第一转向机、连接链道、第二转向机、托盘收集链道后被托盘收集机收集。

上述过程中，托盘与隔板的收集具体如下：在开始工作时，在隔板收集工位预先放置一个托盘，隔板收集机的托盘抓手依次经过下降、向外张开、向内闭合抓取托盘、升起至预定高度等动作抓起托盘等待，然后等待每卸完一层盒子，机器人本体带动吸盘装置将隔板放置在托盘抓手抓起的托盘上，隔板收集机满载后，其托盘抓手下降，将隔板托盘放到连接链道上，经第二转向机输送至输托盘隔板链道上，然后输出。

需要说明的是，隔板收集机满载输出后，下一盒垛的托盘被隔板收集的托盘抓手抓取，作为下一个收集循环的预先放置的托盘。

待一个盒垛卸完后的托盘经第一转向机、连接链道、第二转向机输送到托盘收集链道的托盘收集工位处，托盘收集机的托盘抓手依次经过下降、向外张开、向内闭合抓取托盘、升起至预定高度等动作抓起托盘，待下一个托盘到达托盘收集工位后，托盘收集机的托盘抓手将已经抓取的托盘叠放到托盘收集工位上的托盘上，然后再整体抓取；待托盘收集机满载后，其托盘抓手将收集的托盘放到托盘收集链道上，托盘收集链道反向运行，并且第二转向机通过其直行功能，将收集的托盘输送至输托盘隔板链道上，然后输出。

以上所述自动隔板及托盘收集过程，可以很好的配合分盒动作，优化了卸垛流程，也优化了卸垛生产线，提高了自动化程度。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种全自动机器人卸盒机，其特征在于：包括呈U形依次衔接的输垛链道（7）、连接链道（9）、输托盘隔板链道（8）；所述输垛链道（7）靠近末端处设有卸垛工位；所述输垛链道（7）的末端设有机器人本体（1），所述机器人本体（1）的机头上设有吸盘装置（3），所述吸盘装置（3）用于吸取盒子和隔板；

所述输垛链道（7）的末端侧部设有分盒机构（4），所述分盒机构（4）包括输盒链道（41）和设置在输盒链道（41）输出端的出盒链道（42），所述出盒链道（42）输送方向与输盒链道（41）的输送方向相垂直；所述输盒链道（41）靠近末端位置两侧部设有推盒机构（43），所述推盒机构（43）推动输盒链道（41）上靠近末端的第二排盒子，将第一排盒子从输盒链道（41）整体顶出至出盒链道（42）上，实现盒子的单排输出，然后推盒机构（43）带动第二排盒子全部后退至输盒链道（41）内，然后输盒链道（41）带动盒子阵列整体前行至最前端一排盒子并被盒定位机构（44）挡住；

所述输盒链道（41）的末端端部设有盒定位机构（44），所述盒定位机构（44）将输盒链道（41）靠近末端的第一排盒子挡住并定位；

所述连接链道（9）上设有隔板收集工位，所述隔板收集工位处设有隔板收集机（5），所述隔板收集机（5）横跨连接链道（9）设置；所述吸盘装置（3）将隔板吸取后放置到隔板收集机（5）上；

所述连接链道（9）的输入端通过第一转向机（11）与输垛链道（7）的输出端衔接；所述连接链道（9）的输出端通过第二转向机（12）与输托盘隔板链道（8）的输入端衔接；

所述第二转向机（12）与输托盘隔板链道（8）相对的衔接有托盘收集链道（10），所述托盘收集链道（10）上设有托盘收集工位，所述托盘收集工位处设有托盘收集机（6），所述托盘收集机（6）横跨托盘收集链道（10）；

所述盒定位机构（44）包括定位支架（441），所述定位支架（441）安装于输盒链道（41）主体上；所述定位支架（441）上安装有可上下移动的挡板（442），所述挡板（442）可向上伸出至高于输盒链道（41）的输送平面；

所述挡板（442）为L形，且所述挡板（442）沿输盒链道（41）宽度方向延伸；

所述隔板收集机（5）包括支撑架（51），所述支撑架（51）上设有可上下滑动的安装架（52），所述安装架（52）设有两个相对设置的托盘抓手（53），所述托盘抓手（53）为L形；所述托盘抓手（53）的上端与安装架（52）转动连接；每个托盘抓手（53）与安装架（52）之间均连接有抓手气缸（54）。

2.如权利要求1所述的一种全自动机器人卸盒机，其特征在于：所述推盒机构（43）的后方设有抱盒机构（45），推盒时，所述抱盒机构（45）抱紧输盒链道（41）上靠近末端的第三排盒子。

3.如权利要求1所述的一种全自动机器人卸盒机，其特征在于：所述吸盘装置（3）包括固定板（31），所述固定板（31）通过连接套（32）与机器人本体（1）的机头连接，所述固定板（31）底面设有海绵吸盘（33），所述海绵吸盘（33）为方形。

4.如权利要求1所述的一种全自动机器人卸盒机，其特征在于：所述推盒机构（43）包括安装架（431），所述安装架（431）固定在输盒链道（41）主体的侧部，所述安装架（431）上设有直线模组（432），所述直线模组（432）上滑动安装有滑架（433）；

所述滑架（433）上固定有连接板（434），所述连接板（434）靠近输盒链道（41）的一端设有可沿垂直于输盒方向移动的推盒板（435）。

5.如权利要求2所述的一种全自动机器人卸盒机，其特征在于：所述抱盒机构（45）包括抱盒支架（451），所述抱盒支架（451）靠近输盒链道（41）的一端安装有可沿垂直于输盒方向移动的抱盒板（452）。

6.如权利要求1所述的一种全自动机器人卸盒机，其特征在于：所述支撑架（51）上设有的两个相对设置的护栏（56），所述护栏（56）的上端和下端均设有导向段（57），所述导向段（57）向外倾斜设置。