CN116040011A - 一种全自动包装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动包装机，可以根据客户需求，完成不同形式的封装，降低生产成本，节省空间，包括机架，所述机架上分别设有编带装置与自动装盘机构，所述机架上还设有用于与分板机对接的进料盘及用于抓取进料盘上待封装物料的三轴机械手，所述进料盘位于编带装置与自动装盘机构的之间，且机架上部设有用于拍摄进料盘上待封装物料的第一摄像机组；所述三轴机械手包括吸料机构、用于驱动吸料机构作竖直方向移动的Z轴组件、及用于作水平方向移动的X轴组件与Y轴组件，所述X轴组件与Y轴组件构成的水平方向移动的范围同时覆盖编带装置与自动装盘机构。

Description

一种全自动包装机

技术领域

本发明涉及一种全自动包装机技术领域，尤其涉及一种全自动包装机。

背景技术

在小型电子产品生产车间中，如SMT贴片元件等，需要对准备入库或出库的产品进行包装。目前，常规的包装方式包括装盘与编带，产品从质检流水线送出之后，输送至对应的编带机或装盘机进行封装。

由于不同批次，或不同客户对产品的封装需求不同，由于常规封装设备都是专机专用，若将流水线的输出端设置成可以将产品通向不同封装设备的结构，则需要购置至少两台不同封装形式的包装设备，不仅生产成本高，还占用空间。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种全自动包装机，可以根据客户需求，完成不同形式的封装，降低生产成本，节省空间。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种全自动包装机，包括机架，所述机架上分别设有编带装置与自动装盘机构，所述机架上还设有用于与分板机对接的进料盘及用于抓取进料盘上待封装物料的三轴机械手，所述进料盘位于编带装置与自动装盘机构的之间，且机架上部设有用于拍摄进料盘上待封装物料的第一摄像机组；

所述三轴机械手包括吸料机构、用于驱动吸料机构作竖直方向移动的Z轴组件、及用于作水平方向移动的X轴组件与Y轴组件，所述X轴组件与Y轴组件构成的水平方向移动的范围同时覆盖编带装置与自动装盘机构。

进一步的，所述吸料结构包括第一吸料组件、第二吸料组件及位于第一吸料组件与第二吸料组件之间的定位摄像机组；

所述定位摄像机组的上设有环形补光灯组。

进一步的，所述自动装盘机构包括进盘机组与出盘机组，所述进盘机组包括传送组件与用于抬升包装盘的抬升机构；

所述传送机组包括第一送料带、第二送料带及用于驱动第一送料带与第二送料带运行的传动副；

所述抬升机构包括抬升组件、及用于驱动所述抬升组件升降的丝杆电机，所述抬升组件位于第一送料带与第二送料带之间，且第一送料带的高度与第二送料带的高度均高于抬升组件运行路径的最低高度、并同时低于抬升组件运行路径的最高高度；

所述出盘机组与进盘机组的结构相同、并位于进盘机组的一侧。

进一步的，所述X轴组件的下部设有用于将进盘机组上的包装盘移动至出盘机组的换位吸盘组；

所述换位吸盘组包括与X轴组件固定的换位驱动器、与换位驱动器输出轴连接的换位支架与若干设于换位支架上的换位吸盘，所述X轴组件的底部还设有若干与换位支架滑移连接的限位杆。

进一步的，所述换位支架上设有若干联动件，所述联动件上开设有条形孔，所述条形孔上设有用于将自身连接在换位支架上的紧固件；

所述换位吸盘组包括若干换位吸盘，各换位吸盘一一对应与各联动件固定连接。

进一步的，所述机架上设有用于纠偏的第二摄像机组，所述第二摄像机组位于吸料机构下部，且第二摄像机组的拍摄方向朝上。

进一步的，所述进料盘包括框架、位于框架上的进料带及用于驱动所述进料带的进料驱动器。

进一步的，所述机架上还设有废料回收盘。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

可以根据客户需要，对接分板机上出来的产品，直接用三轴机械手输送至对应包装方式的装置处，直接完成编带或装盘。

包装效率高，包装形式可快速切换。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例中的换位吸盘组的结构示意图；

图3为本实施例中的吸料机构处的结构示意图；

图4为本实施例中的进盘机组的结构示意图；

图5为本实施例中的进盘机组的后部示意图；

图6为本实施例中的抬升机构处的结构示意图；

图7为本实施例中的第二摄像机组的结构示意图；

图8为本实施例中的进料盘的结构示意图；

图9为本实施例中的第一摄像机组的结构示意图；

图10为本实施例中的换位支架上的结构示意图。

图中：1、机架；2、编带装置；31、第一摄像机组；32、第二摄像机组；41、第一吸料组件；42、第二吸料组件；43、定位摄像机组；44、环形补光灯组；51、第一送料带；52、第二送料带；53、抬升组件；54、气动辅助顶杆；55、驱动气缸；56、支撑件；57、传感器；6、出盘机组；71、X轴组件；72、Y轴组件；73、Z轴组件；74、换位吸盘；7、换位支架；75、限位杆；76、联动件；77、条形孔；79、换位驱动器；81、框架；82、进料带；83、进料驱动器；9、废料回收盘。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1至图10，一种全自动包装机，主体结构包括机架1，机架1上还设置了机壳与工作台面。本实施例在机架1上分别设置了编带装置2与自动装盘机构，还设有用于与分板机对接的进料盘及用于抓取进料盘上待封装物料的三轴机械手，进料盘位于编带装置2与自动装盘机构的之间，可以通过三轴机械手快速将进料盘上的产品抓取至对应的包装模块处。同时，由于产品进入进料盘时，是散落的，因此，为了能够精确拾取产品，本实施例在机架1上部设置了用于拍摄进料盘上待封装物料的第一摄像机组31，通过第一摄像机组31拍摄进料盘表面的图片，由控制系统通过计算，给出各产品具体位置坐标及状态。通过系统对图片的判断，还可智能识别不合格的产品，因此，本实施例在机架1上还设有废料回收盘9，可用于放置被系统检出的不合格产品。

本实施例中的三轴机械手具体包括吸料机构、用于驱动吸料机构作竖直方向移动的Z轴组件73、及用于作水平方向移动的X轴组件71与Y轴组件72，通过滑轨与直线电机或伸缩电机或丝杆驱动器配合实现相互之间的滑移。其中，Y轴组件72贯穿编带装置2与自动装盘机构，X轴组件71与Y轴组件72滑移连接，Z轴组件73与X轴组件71滑移连接。且X轴组件71与Y轴组件72构成的水平方向移动的范围应同时覆盖编带装置2与自动装盘机构，实现对应包装模块的放料。

三轴机械手中的吸料结构主要通过吸盘连接负压机，通过负压吸取待包装产品。具体包括第一吸料组件41、第二吸料组件42，可通过一次大范围的移动完成两个产品的吸取，还包括位于第一吸料组件41与第二吸料组件42之间的定位摄像机组43，可通过定位摄像机组43对进料盘、编带装置2或自动装盘机构上部进行拍摄，帮助自身定位，通过对图片的分析计算，既能够判断自身的位置，又可以判断产品是否放置到位。

且由于工作台面上的光线昏暗，导致拍摄画面噪点过多，影响系统计算，因此，本实施例还在定位摄像机组43的上设有环形补光灯组44。

进料盘包括框架81、位于框架81上的进料带82及用于驱动进料带82的进料驱动器83，能够将取料位置不合理或新进入进料带82上的产品进行位移，便于后续产品进入，或便于吸料机构吸取产品。

本实施例中的编带装置2包括上料部分、编带部分及收料部分，当产品放入载带后，电机转动把盖带成型载带载带拉到封装位置，这个位置盖带在上，载带在下，经过升温的两个刀片压在盖带和载带上，使盖带把载带上面的产品封住，完成封装，然后收料盘把封装过的载带卷好，本实施例不再赘述。

而自动装盘机构则包括进盘机组与出盘机组6，空盘从进盘机组进入，然后通过三轴机械手，将进盘机组上位置最高的包装盘移动至出盘机组6上，然后依次叠加，当达到一定数量后，进行出料，产品的放置可选择在包装盘换位前或换位后均可。具体的，本实施例中的进盘机组包括传送组件与用于抬升包装盘的抬升机构，传送组件用于将包装盘移动至抬升位置。

其中，传送机组包括第一送料带51、第二送料带52及用于驱动第一送料带51与第二送料带52运行的传动副(包括电机、带轮等)，在换位前，各包装盘依次叠放在送料带。抬升组件53则包括抬升组件53、及用于驱动抬升组件53升降的丝杆电机，通过丝杆电机驱动抬升组件53的升降。本实施例将抬升组件53位于第一送料带51与第二送料带52之间，可使传送机组能够稳定移动包装盘，同时为抬升组件53留出了升降空间。因此，第一送料带51的高度与第二送料带52的高度均需高于抬升组件53运行路径的最低高度、并同时低于抬升组件53运行路径的最高高度，可实现抬升组件53对包装盘的抬升或下放。送料带上还设有支撑片，进行辅助支撑，防止被包装盘过度压弯，影响送料带的正常运行。

由于本实施例中的出盘机组6与进盘机组的结构相同、并位于进盘机组的一侧，便于包装盘的换位，本实施例则不再赘述。抬升组件53包括两个抬升杆与一个支撑件56，提高对叠放的包装盘的支撑稳定性，支撑件56通过设置螺纹孔与丝杆电机上的传动丝杆连接，并配备滑杆与联动件76滑移连接，再结合抬升杆上设置了供放料盘嵌入的定位槽，进一步提高包装盘升降时的稳定性。为适用不同规格包装盘，还在机组底部预制了至少两个气动辅助顶杆54以及驱动两个气动辅助顶杆54横移的驱动气缸55，气动辅助顶杆54类似气缸原理，同时输出轴的伸缩，用于抬升尺寸超出抬升杆范围的包装盘，也可用于防掉落的限位件使用。

若进行装盘包装，空的包装盘可通过叠放的方式，用AGV小车运送至进盘机组，然后通过三轴机械手装料，当第一个包装盘装料完成后，三轴机械手可将该包装盘移动至出盘机组6，然后逐渐降低高度、进行堆放，当堆放的一定量的包装盘，或抬升组件53降到最低位置时，用AGV小车批量拉走。本实施例还增设传感器57，用于监测叠放的包装盘的高度，当叠放的包装盘的高度高于工作台面时，抬升组件53应下降，当包装盘的高度低于三轴机械手的放料高度时，则应对包装盘进行抬升。

为了实现对包装盘的换位，本实施例为节省空间与成本，结合出盘机组6与进盘机组的位置，在垂直投影面上属平行关系，本实施例直接在X轴组件71的下部设置用于将进盘机组上的包装盘移动至出盘机组6的换位吸盘74组。具体的，换位吸盘74组包括与X轴组件71固定的换位驱动器79、与换位驱动器79输出轴连接的换位支架7与若干设于换位支架7上的换位吸盘74，换位驱动器79用于驱动换位支架7、连带换位吸盘74的升降，增加一个方向的位移功能，防止磕碰，并至少设置6个换位吸盘74，提高对包装盘吸附的稳定性。为实现换位支架7的升降平稳，X轴组件71的底部还设有若干与换位支架7滑移连接的限位杆75。

位于不同产品、不同包装板的结构、尺寸等规格各不相同，本实施例为提高换位吸盘74组的实用性与扩展性，在换位支架7上设置了若干联动件76，各联动件76上均开设有条形孔77，条形孔77上设有用于将自身连接在换位支架7上的紧固件，如螺栓，在松动螺栓后，可实现联动件76相对换位支架7的位置调节，以适用各规格包装板的吸取。因此，本实施例中的换位吸盘74组包括若干换位吸盘74，各换位吸盘74一一对应与各联动件76固定连接。

且为了提高本实施例的精确性，能够减少运行过程中的失误率，还在机架1上设置了用于纠偏的第二摄像机组32，第二摄像机组32位于吸料机构下部，且第二摄像机组32的拍摄方向朝上。可用来拍摄吸料机构与换位吸盘74组在吸取产品或包装盘后的图片，判断吸附的位置是否处于设定的工况内。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种全自动包装机，包括机架(1)，所述机架(1)上分别设有编带装置(2)与自动装盘机构，其特征在于：所述机架(1)上还设有用于与分板机对接的进料盘及用于抓取进料盘上待封装物料的三轴机械手，所述进料盘位于编带装置(2)与自动装盘机构的之间，且机架(1)上部设有用于拍摄进料盘上待封装物料的第一摄像机组(31)；

所述三轴机械手包括吸料机构、用于驱动吸料机构作竖直方向移动的Z轴组件(73)、及用于作水平方向移动的X轴组件(71)与Y轴组件(72)，所述X轴组件(71)与Y轴组件(72)构成的水平方向移动的范围同时覆盖编带装置(2)与自动装盘机构。

2.如权利要求1所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述吸料结构包括第一吸料组件(41)、第二吸料组件(42)及位于第一吸料组件(41)与第二吸料组件(42)之间的定位摄像机组(43)；

所述定位摄像机组(43)的上设有环形补光灯组(44)。

3.如权利要求1或2所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述自动装盘机构包括进盘机组与出盘机组(6)，所述进盘机组包括传送组件与用于抬升包装盘的抬升机构；

所述传送机组包括第一送料带(51)、第二送料带(52)及用于驱动第一送料带(51)与第二送料带(52)运行的传动副；

所述抬升机构包括抬升组件(53)、及用于驱动所述抬升组件(53)升降的丝杆电机，所述抬升组件(53)位于第一送料带(51)与第二送料带(52)之间，且第一送料带(51)的高度与第二送料带(52)的高度均高于抬升组件(53)运行路径的最低高度、并同时低于抬升组件(53)运行路径的最高高度；

所述出盘机组(6)与进盘机组的结构相同、并位于进盘机组的一侧。

4.如权利要求1或2或3所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述X轴组件(71)的下部设有用于将进盘机组上的包装盘移动至出盘机组(6)的换位吸盘(74)组；

所述换位吸盘(74)组包括与X轴组件(71)固定的换位驱动器(79)、与换位驱动器(79)输出轴连接的换位支架(7)与若干设于换位支架(7)上的换位吸盘(74)，所述X轴组件(71)的底部还设有若干与换位支架(7)滑移连接的限位杆(75)。

5.如权利要求4所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述换位支架(7)上设有若干联动件(76)，所述联动件(76)上开设有条形孔(77)，所述条形孔(77)上设有用于将自身连接在换位支架(7)上的紧固件；

所述换位吸盘(74)组包括若干换位吸盘(74)，各换位吸盘(74)一一对应与各联动件(76)固定连接。

6.如权利要求4所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述机架(1)上设有用于纠偏的第二摄像机组(32)，所述第二摄像机组(32)位于吸料机构下部，且第二摄像机组(32)的拍摄方向朝上。

7.如权利要求1或2所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述进料盘包括框架(81)、位于框架(81)上的进料带(82)及用于驱动所述进料带(82)的进料驱动器(83)。

8.如权利要求6所述的一种全自动包装机，其特征在于：所述机架(1)上还设有废料回收盘(9)。

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