CN115057037B - 一种适配多道包装机的伺服卸料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于冷饮设备技术领域的一种适配多道包装机的伺服卸料装置，包括两个墙板，两个墙板间隙配合构成卸料腔，卸料腔抓取端设有平移机械手，卸料腔卸料端设有交替机械手；用于导向平移机械手的尼龙导轨上相对交替机械手运动始端的位置设有减速机构，致使平移机械手与交替机械手于卸料腔卸料端稳定减速。本发明将传统需要由气缸往复抓取并推动输送的结构替换成采用由伺服机构驱动两个交替并错位运行的机械手输送的结构，不仅解决了气缸行程单一的问题，提升了卸料稳定性，而且实现了让产品前后重叠，在同一条包装路线上进行卸料的效果，避免卸料结构布置面积大且包装线冗长的问题，极大的提高了效率的同时提升了产量。

Description

一种适配多道包装机的伺服卸料装置

技术领域

本发明涉及冷饮设备技术领域，更具体地说，涉及一种适配多道包装机的伺服卸料装置。

背景技术

传统的冷饮卸料流程如说明书附图1所示是由多个气缸往复抓取并推动输送的结构，配合传统的枕式包装机完成整个冷饮的卸料流程。此卸料装置缺陷在于受气缸和后道包装机限制，18道产品需分为前后两次卸料。并且因为包装机拨动输送产品的方式固定，包装机的方向也因此固定无法调整。导致此种结构有占地面积大，从包装到装箱路线复杂过长等缺点。另一方面因为此种结构无论从速度和稳定性方面都渐渐的跟不上客户日益增长的产量需求，因此如何提供一种新的配合型多道包装机的伺服多道机械手显得尤为重要，鉴于此，我们提出一种适配多道包装机的伺服卸料装置。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种适配多道包装机的伺服卸料装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2.技术方案

一种适配多道包装机的伺服卸料装置，包括两个平行设置的墙板，两个所述墙板间隙配合构成卸料腔，所述卸料腔抓取端设有平移机械手，所述卸料腔卸料端设有交替机械手，所述平移机械手运动终端与交替机械手运动始端重叠，所述交替机械手运动终端与平移机械手运动始端共线，且所述平移机械手与交替机械手于水平面内交错设置，致使平移机械手与交替机械手构成多道交错抓取的重叠卸料结构；

所述平移机械手通过卸料腔内的尼龙导轨实现与交替机械手于水平位置的横向交错运动；

所述交替机械手通过墙板外布置的线性导轨实现与平移机械手位置共线的凸形曲线运动；

其中一个所述墙板外侧安装有伺服机构，所述伺服机构通过同步带同步连接平移机械手及交替机械手；

所述尼龙导轨上相对交替机械手运动始端的位置设有减速机构，所述减速机构与平移机械手及交替机械手间隙性交替接触，致使平移机械手与交替机械手于卸料腔卸料端稳定减速。

优选地，所述平移机械手包括横架及机械臂A，所述横架两端均固结有滑块A，所述滑块A与墙板上水平布置的导轨A滑动连接，所述机械臂A通过活动件连接于横架背面，所述机械臂A靠近尼龙导轨一端安装有导轮，所述导轮与减速机构接触。

优选地，所述活动件包括导块及导条，所述导块固设于机械臂A正面，所述导条固设于横架背面，所述导块与导条滑动连接。

优选地，所述交替机械手包括横杆及机械臂B，所述横杆两端均固结有滑块B，所述滑块B与墙板上水平布置的导轨B滑动连接，所述机械臂B两端均通过摆臂连接于横杆下方，其中一个所述摆臂与减速机构接触，所述横杆一端还套接有轮杆，所述轮杆与线性导轨滑动连接。

优选地，所述机械臂A与机械臂B内部均呈线性等间距安装有多个延伸至下方的气动夹爪，位于所述机械臂A上的气动夹爪与位于所述机械臂B上的气动夹爪交错设置。

优选地，所述尼龙导轨相对平移机械手下方的位置固设于其中一个墙板内壁上，并在所述尼龙导轨顶面开设有适配平移机械手与交替机械手横向错距的错位导槽，所述导轮与错位导槽滑动连接，所述减速机构设于导轮运动终端。

优选地，所述线性导轨固设于墙板外壁，并在所述线性导轨内壁开设有将交替机械手引导至平移机械手运动始端的凸形曲槽，所述凸形曲槽与轮杆上的滚轮滚动接触。

优选地，所述伺服机构包括呈纵向分布于其中一个墙板外壁的变速箱和从动轮，所述变速箱高速轴连接有伺服电机，所述变速箱低速轴连接有主动轮，所述同步带固定端夹装于滑块B一端上，所述同步带自由端依次绕过主动轮、滑块A及从动轮并夹装于滑块B另一端上。

优选地，所述减速机构包括横向开设于错位导槽终端的活动槽，所述活动槽内设有与导轮接触的导轮抵块，所述导轮抵块靠近摆臂一侧呈竖直结构滑动连接有叠块，所述叠块底面设有与其导向滑动的减速片，所述减速片顶面中部开设有与其底面不连通的弹簧槽，所述弹簧槽内设有与叠块底面抵接蓄力的复位弹簧；

所述叠块下端开设有连通弹簧槽的气腔。

优选地，所述减速机构还包括开设于尼龙导轨顶面并与摆臂位置对应的沉槽，所述沉槽内设有与摆臂接触的角座，所述角座上横向穿设有转轴，所述转轴与尼龙导轨上的转动座转动连接，并在所述转轴上分别套设有扭力弹簧及V型压件，所述扭力弹簧一端与角座外壁连接固定，所述扭力弹簧另一端与转动座连接固定，所述V型压件套接于转轴终端，且所述V型压件两侧凸点与叠块顶面对称开设的两个拨槽间隙性接触。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1、本发明通过对现有冷饮卸料结构进行改进，将传统需要由气缸往复抓取并推动输送的结构替换成采用由伺服机构驱动两个交替并错位运行的机械手输送的结构，不仅解决了气缸行程单一的问题，提升了卸料稳定性，而且实现了让产品前后重叠，在同一条包装路线上进行卸料的效果，避免卸料结构布置面积大且包装线冗长的问题，极大的提高了效率的同时提升了产量。

2、本发明还在引导平移机械手交错运动的尼龙导轨上设置分别与平移机械手及交替机械手间隙性交替接触的减速机构，利用一体式减速机构的缓冲效果降低平移机械手与交替机械手在相同位置卸料时的机械抖动，提高卸料的稳定性；与此同时，本发明中的一体式减速机构还设计有预防弹性疲劳的预警结构，在达到限定动作次数时，通过结构间的刚性接触发出异响，从而提醒检修人员及时跟换弹性件，避免减速机构的弹性疲劳造成缓冲不稳定的问题。

附图说明

图1为传统的冷饮卸料结构示意图；

图2为本发明的整体结构背面示意图；

图3为本发明的整体结构正面示意图；

图4为本发明的整体结构俯视示意图；

图5为本发明的部分结构示意图；

图6为本发明平移机械手及交替机械手运动结构示意图；

图7为本发明中尼龙导轨及其连接结构示意图；

图8为本发明中尼龙导轨与减速机构连接结构拆分示意图；

图9为本发明中减速机构的一侧结构示意图；

图10为本发明中减速机构的另一侧示意图；

图中标号说明：1、墙板；2、平移机械手；3、交替机械手；4、尼龙导轨；5、线性导轨；6、伺服机构；7、同步带；8、减速机构；9、气动夹爪；

201、横架；202、机械臂A；203、滑块A；204、导轨A；205、活动件；206、导轮；207、导块；208、导条；

301、横杆；302、机械臂B；303、滑块B；304、导轨B；305、摆臂；306、轮杆；

401、错位导槽；

501、凸形曲槽；

601、变速箱；602、从动轮；603、伺服电机；604、主动轮；

801、活动槽；802、导轮抵块；803、叠块；804、减速片；805、弹簧槽；806、复位弹簧；807、沉槽；808、角座；809、转轴；810、转动座；811、扭力弹簧；812、V型压件；813、拨槽；814、气腔；

a、交替机械手运动始点；b、交替机械手运动过渡点；c、交替机械手运动终点；d、平移机械手纵向运动方向；e、平移机械手横向运动方向。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“ 顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：

一种适配多道包装机的伺服卸料装置，包括两个平行设置的墙板1，两个墙板1间隙配合构成卸料腔，卸料腔抓取端设有平移机械手2，卸料腔卸料端设有交替机械手3，平移机械手2运动终端与交替机械手3运动始端重叠，交替机械手3运动终端与平移机械手2运动始端共线，且平移机械手2与交替机械手3于水平面内交错设置，致使平移机械手2与交替机械手3构成多道交错抓取的重叠卸料结构；

平移机械手2通过卸料腔内的尼龙导轨4实现与交替机械手3于水平位置的横向交错运动；

交替机械手3通过墙板1外布置的线性导轨5实现与平移机械手2位置共线的凸形曲线运动；

其中一个墙板1外侧安装有伺服机构6，伺服机构6通过同步带7同步连接平移机械手2及交替机械手3；本发明通过对现有冷饮卸料结构进行改进，将传统需要由气缸往复抓取并推动输送的结构替换成采用由伺服机构6驱动两个交替并错位运行的机械手输送的结构，不仅解决了气缸行程单一的问题，提升了卸料稳定性，而且实现了让产品前后重叠，在同一条包装路线上进行卸料的效果，避免卸料结构布置面积大且包装线冗长的问题，极大的提高了效率的同时提升了产量。

尼龙导轨4上相对交替机械手3运动始端的位置设有减速机构8，减速机构8与平移机械手2及交替机械手3间隙性交替接触，致使平移机械手2与交替机械手3于卸料腔卸料端稳定减速。本发明还在引导平移机械手2交错运动的尼龙导轨4上设置分别与平移机械手2及交替机械手3间隙性交替接触的减速机构8，利用一体式减速机构8的缓冲效果降低平移机械手2与交替机械手3在相同位置卸料时的机械抖动，提高卸料的稳定性；与此同时，本发明中的一体式减速机构8还设计有预防弹性疲劳的预警结构，在达到限定动作次数时，通过结构间的刚性接触发出异响，从而提醒检修人员及时跟换弹性件，避免减速机构8的弹性疲劳造成缓冲不稳定的问题。

具体的，平移机械手2包括横架201及机械臂A202，横架201两端均固结有滑块A203，滑块A203与墙板1上水平布置的导轨A204滑动连接，机械臂A202通过活动件205连接于横架201背面，机械臂A202靠近尼龙导轨4一端安装有导轮206，导轮206与减速机构8接触。本发明在卸料腔抓取端设有平移机械手2，在平移机械手2一边设有引导其进行横向位置变换的尼龙导轨4，使得伺服机构6驱动平移机械手2从卸料腔抓取端向卸料腔卸料端移动时，经尼龙导轨4的横向引导，进而使平移机械手2移动至交替机械手3运动始端，通过在相同的卸料位置进行卸料有利于降低包装机的布置长度，避免冷饮从包装到装箱路线复杂过长的问题。

进一步的，活动件205包括导块207及导条208，导块207固设于机械臂A202正面，导条208固设于横架201背面，导块207与导条208滑动连接。本发明通过活动件205连接横架201及机械臂A202，使得机械臂A202端部的导轮206在尼龙导轨4被引导时，机械臂A202具有横向移动的活动空间。

再进一步的，交替机械手3包括横杆301及机械臂B302，横杆301两端均固结有滑块B303，滑块B303与墙板1上水平布置的导轨B304滑动连接，机械臂B302两端均通过摆臂305连接于横杆301下方，其中一个摆臂305与减速机构8接触，横杆301一端还套接有轮杆306，轮杆306与线性导轨5滑动连接。本发明在卸料腔卸料端设有交替机械手3，在其中一个墙板1上设有引导交替机械手3进行曲线运动的线性导轨5，使得伺服机构6驱动交替机械手3从卸料腔卸料端向卸料腔抓取端移动时，经线性导轨5的曲线引导，进而使交替机械手3在往复抓取冷饮时，移动至与平移机械手2运动始端共线的位置，从而在形成与平移机械手2交错配合的多道抓取结构，极大的提高了抓取量和抓取效率，上下交错式运动，有利于避免在行进中与平移机械手2的碰撞。

更进一步的，机械臂A202与机械臂B302内部均呈线性等间距安装有多个延伸至下方的气动夹爪9，位于机械臂A202上的气动夹爪9与位于机械臂B302上的气动夹爪9交错设置。本发明中的气动夹爪9为现有技术的常用抓取结构，再次不做过多叙述。

值得说明的是，尼龙导轨4相对平移机械手2下方的位置固设于其中一个墙板1内壁上，并在尼龙导轨4顶面开设有适配平移机械手2与交替机械手3横向错距的错位导槽401，导轮206与错位导槽401滑动连接，减速机构8设于导轮206运动终端。如图4所示的尼龙导轨4，该尼龙导轨4由底部的钢板及表面的两根间隙配合的尼龙条组成，尼龙导轨4固定在其中一个墙板1内壁上，在尼龙导轨4顶面开设有引导平移机械手2向交替机械手3运动始端横向移动的错位导槽401，如图6所示的，平移机械手2在纵向上沿平移机械手纵向运动方向d向交替机械手3运动始端移动，又如图4所示的，平移机械手2在横向上沿平移机械手横向运动方向e向交替机械手3运动始端移动，进而使平移机械手2的运动终端与交替机械手3的运动始端重叠，实现在相同位置卸料。

值得注意的是，线性导轨5固设于墙板1外壁，并在线性导轨5内壁开设有将交替机械手3引导至平移机械手2运动始端的凸形曲槽501，凸形曲槽501与轮杆306上的滚轮滚动接触。如图5所示的线性导轨5，包括导向板及导向板上的凸形曲槽501，使得交替机械手3能够实现如图6所示的运动轨迹，具体为从交替机械手运动始点a途经交替机械手运动过渡点b，最后移动至交替机械手运动终点c，进而使交替机械手3的运动终端与平移机械手2运动始端共线，利用该与平移机械手2的上下交错式运动，实现多道交错取料的定点卸料，相对传统多个气缸往复抓取并推动输送的结构，本发明极大的提高了卸料效率。

除此之外，伺服机构6包括呈纵向分布于其中一个墙板1外壁的变速箱601和从动轮602，变速箱601高速轴连接有伺服电机603，变速箱601低速轴连接有主动轮604，同步带7固定端夹装于滑块B303一端上，同步带7自由端依次绕过主动轮604、滑块A203及从动轮602并夹装于滑块B303另一端上。如图5所示的伺服机构6结构，将传统气缸推送改为了伺服电机603驱动，通过伺服电机603的正反转及同步带7的传动连接，使得平移机械手2与交替机械手3能够实现往复运动，解决了气缸行程单一的问题，并提升了运行稳定性。

除此之外，如图7-图10所示的减速机构8包括横向开设于错位导槽401终端的活动槽801，活动槽801内设有与导轮206接触的导轮抵块802，导轮抵块802与导轮206的接触面上开设有适配导轮206尺寸的凹槽，导轮抵块802靠近摆臂305一侧呈竖直结构滑动连接有叠块803，具体通过导向凸起与导向槽限位叠块803在导轮抵块802上竖直滑动，叠块803底面设有与其导向滑动的减速片804，减速片804顶面四角均固设有导杆，叠块803上相对导杆的位置开设有导孔，使得减速片804能够在叠块803下面做下上的定向滑动，并且本发明中的减速片804为摩擦材料制成的摩擦片，减速片804顶面中部开设有与其底面不连通的弹簧槽805，弹簧槽805内设有与叠块803底面抵接蓄力的复位弹簧806，当减速片804与活动槽801底面摩擦损耗时，蓄力的复位弹簧806能够挤压减速片804始终与活动槽801底面接触，直至减速片804被磨损消耗至弹簧槽805露出时，此时复位弹簧806与活动槽801底面即尼龙导轨4的钢板接触，并在运动中发出噪音；

叠块803下端开设有连通弹簧槽805的气腔814，气腔814与弹簧槽805连通，有利于复位弹簧806摩擦发出的声音沿空气传出之外部，并经窄口的气腔814放大摩擦的声音。

除此之外，减速机构8还包括开设于尼龙导轨4顶面并与摆臂305位置对应的沉槽807，沉槽807内设有与摆臂305接触的角座808，角座808上横向穿设有转轴809，致使摆臂305在沿凸形曲槽501做曲线滑落时与角座808接触，从而使角座808受压围绕转轴809转动，转轴809与尼龙导轨4上的转动座810转动连接，并在转轴809上分别套设有扭力弹簧811及V型压件812，扭力弹簧811一端与角座808外壁连接固定，扭力弹簧811另一端与转动座810连接固定，通过扭力弹簧811的设置，使得角座808与摆臂305分离时，角座808下端接触在沉槽807底面，V型压件812套接于转轴809终端，且V型压件812两侧凸点与叠块803顶面对称开设的两个拨槽813间隙性接触，致使角座808下端接触在沉槽807底面的同时，V型压件812推动叠块803滑动，从而使叠块803带动导轮抵块802向错位导槽401始端移动，给予导轮206与导轮抵块802接触时，导轮抵块802具有缓冲空间；本发明通过设置一体式的减速机构8，采用一个扭力弹簧811实现导轮206及摆臂305的双重缓冲，具体为将导轮206的缓冲结构和摆臂305的缓冲结构集成设置，再通过减速片804的磨损实现结构间的刚性接触进而发出预警声音，从而限定减速机构8的动作次数，避免扭力弹簧811长时间动作造成的弹性疲劳，影响减速机构8的缓冲效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：包括两个平行设置的墙板（1），两个所述墙板（1）间隙配合构成卸料腔，所述卸料腔抓取端设有平移机械手（2），所述卸料腔卸料端设有交替机械手（3），所述平移机械手（2）运动终端与交替机械手（3）运动始端重叠，所述交替机械手（3）运动终端与平移机械手（2）运动始端共线，且所述平移机械手（2）与交替机械手（3）于水平面内交错设置，致使平移机械手（2）与交替机械手（3）构成多道交错抓取的重叠卸料结构；

所述平移机械手（2）通过卸料腔内的尼龙导轨（4）实现与交替机械手（3）于水平位置的横向交错运动；

所述交替机械手（3）通过墙板（1）外布置的线性导轨（5）实现与平移机械手（2）位置共线的凸形曲线运动；

其中一个所述墙板（1）外侧安装有伺服机构（6），所述伺服机构（6）通过同步带（7）同步连接平移机械手（2）及交替机械手（3）；

所述尼龙导轨（4）上相对交替机械手（3）运动始端的位置设有减速机构（8），所述减速机构（8）与平移机械手（2）及交替机械手（3）间隙性交替接触，致使平移机械手（2）与交替机械手（3）于卸料腔卸料端稳定减速。

2.根据权利要求1所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述平移机械手（2）包括横架（201）及机械臂A（202），所述横架（201）两端均固结有滑块A（203），所述滑块A（203）与墙板（1）上水平布置的导轨A（204）滑动连接，所述机械臂A（202）通过活动件（205）连接于横架（201）背面，所述机械臂A（202）靠近尼龙导轨（4）一端安装有导轮（206），所述导轮（206）与减速机构（8）接触。

3.根据权利要求2所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述活动件（205）包括导块（207）及导条（208），所述导块（207）固设于机械臂A（202）正面，所述导条（208）固设于横架（201）背面，所述导块（207）与导条（208）滑动连接。

4.根据权利要求2所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述交替机械手（3）包括横杆（301）及机械臂B（302），所述横杆（301）两端均固结有滑块B（303），所述滑块B（303）与墙板（1）上水平布置的导轨B（304）滑动连接，所述机械臂B（302）两端均通过摆臂（305）连接于横杆（301）下方，其中一个所述摆臂（305）与减速机构（8）接触，所述横杆（301）一端还套接有轮杆（306），所述轮杆（306）与线性导轨（5）滑动连接。

5.根据权利要求4所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述机械臂A（202）与机械臂B（302）内部均呈线性等间距安装有多个延伸至下方的气动夹爪（9），位于所述机械臂A（202）上的气动夹爪（9）与位于所述机械臂B（302）上的气动夹爪（9）交错设置。

6.根据权利要求4所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述尼龙导轨（4）相对平移机械手（2）下方的位置固设于其中一个墙板（1）内壁上，并在所述尼龙导轨（4）顶面开设有适配平移机械手（2）与交替机械手（3）横向错距的错位导槽（401），所述导轮（206）与错位导槽（401）滑动连接，所述减速机构（8）设于导轮（206）运动终端。

7.根据权利要求4所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述线性导轨（5）固设于墙板（1）外壁，并在所述线性导轨（5）内壁开设有将交替机械手（3）引导至平移机械手（2）运动始端的凸形曲槽（501），所述凸形曲槽（501）与轮杆（306）上的滚轮滚动接触。

8.根据权利要求4所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述伺服机构（6）包括呈纵向分布于其中一个墙板（1）外壁的变速箱（601）和从动轮（602），所述变速箱（601）高速轴连接有伺服电机（603），所述变速箱（601）低速轴连接有主动轮（604），所述同步带（7）固定端夹装于滑块B（303）一端上，所述同步带（7）自由端依次绕过主动轮（604）、滑块A（203）及从动轮（602）并夹装于滑块B（303）另一端上。

9.根据权利要求6所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述减速机构（8）包括横向开设于错位导槽（401）终端的活动槽（801），所述活动槽（801）内设有与导轮（206）接触的导轮抵块（802），所述导轮抵块（802）靠近摆臂（305）一侧呈竖直结构滑动连接有叠块（803），所述叠块（803）底面设有与其导向滑动的减速片（804），所述减速片（804）顶面中部开设有与其底面不连通的弹簧槽（805），所述弹簧槽（805）内设有与叠块（803）底面抵接蓄力的复位弹簧（806）；

所述叠块（803）下端开设有连通弹簧槽（805）的气腔（814）。

10.根据权利要求9所述的适配多道包装机的伺服卸料装置，其特征在于：所述减速机构（8）还包括开设于尼龙导轨（4）顶面并与摆臂（305）位置对应的沉槽（807），所述沉槽（807）内设有与摆臂（305）接触的角座（808），所述角座（808）上横向穿设有转轴（809），所述转轴（809）与尼龙导轨（4）上的转动座（810）转动连接，并在所述转轴（809）上分别套设有扭力弹簧（811）及V型压件（812），所述扭力弹簧（811）一端与角座（808）外壁连接固定，所述扭力弹簧（811）另一端与转动座（810）连接固定，所述V型压件（812）套接于转轴（809）终端，且所述V型压件（812）两侧凸点与叠块（803）顶面对称开设的两个拨槽（813）间隙性接触。

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