CN116142535A - 一种用于小型零件的自动捆扎装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于零件捆扎技术领域，具体为一种用于小型零件的自动捆扎装置，包括控制器，还包括与控制器通信连接的捆扎材料模块、捆扎模块和运输存储模块，捆扎材料模块包括切料机和接送卡爪，切料机用于生成弹性捆扎件，接送卡爪用于将弹性捆扎件输送至捆扎模块；捆扎模块包括机械手和安装在机械手上的取料夹爪，取料夹爪用于将弹性捆扎件夹取至运输存储模块、夹起弹性捆扎件以捆扎工件以及取放捆扎之后的工件；运输存储模块包括料仓和滑轨，料仓滑动设置在滑轨上并用于容纳弹性捆扎件和工件。工件码放完成后，取料夹爪夹起弹性捆扎件实现自动捆扎，然后取料夹爪将已捆扎的工件从料仓取下，整个过程不需要人工操作，提高了捆扎效率。

Description

一种用于小型零件的自动捆扎装置

技术领域

本发明涉及零件捆扎技术领域，具体涉及一种用于小型零件的自动捆扎装置。

背景技术

现有的捆扎设备通常只能捆扎较为规整、容易捆扎的产品，无法满足小型零件产品的包装要求，或者只能满足其中部分产品的包装要求。

机械加工过程中，冲压产品落料后，一般通过传送带运输至码垛工位，工人对工件进行码垛、捆扎。对于小型的冲压零部件产品尤其是薄片类、条状类、带状类等多种小型产品，一般宽度≤50mm、长度≤50mm、厚度≤1mm，工人按照一定的方向及数量要求进行码齐、捆扎时，由于零件尺寸较小、数量多，人工捆扎过程中很容易出现倒片、散片的现象，占据了大量的人工时间，零件捆扎的效率低。

因此，如何实现小型零件自动捆扎成为需要解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中人工捆扎小型零件效率低的问题，提供一种用于小型零件的自动捆扎装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于小型零件的自动捆扎装置，包括控制器，还包括与所述控制器通信连接的捆扎材料模块、捆扎模块和运输存储模块，

所述捆扎材料模块包括切料机和接送卡爪，所述切料机用于生成弹性捆扎件，所述接送卡爪用于将所述弹性捆扎件输送至所述捆扎模块；

所述捆扎模块包括机械手和取料夹爪，所述取料夹爪安装在所述机械手上，所述取料夹爪用于将所述弹性捆扎件夹取至所述运输存储模块、夹起所述弹性捆扎件以捆扎工件以及取放捆扎之后的工件；

所述运输存储模块包括料仓和滑轨，所述料仓滑动设置在所述滑轨上，所述料仓用于容纳所述弹性捆扎件和所述工件。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

优选的，所述料仓包括固定座、定位件一、定位件二和储存槽，所述固定座滑动设置在所述滑轨上，所述定位件一和所述定位件二安装在所述固定座上，所述定位件一和所述定位件二与所述固定座共同围成用于容纳待捆扎工件的容腔，所述容腔下方的固定座上设有用于储存弹性捆扎件的储存槽，所述储存槽上方开口，其内设有上下方向的限位部，所述储存槽与所述固定座的端部配合用于撑开所述弹性捆扎件，所述固定座的端部上设有便于夹持所述弹性捆扎件的避让部。

优选的，所述避让部为槽口。

优选的，所述固定座至少一侧设有保持部，所述保持部用于使弹性捆扎件在无外力作用时维持在保持部处。

优选的，所述保持部为水平凹槽、橡胶面或由上向下且向内倾斜的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度θ为10°-45°。

优选的，所述储存槽为倒T形槽，所述储存槽顶壁的倾斜角度δ为10°-45°。

优选的，所述定位件一和/或所述定位件二对所述工件进行三面限位。

优选的，所述定位件一上设有凹槽一，所述定位件二上设有凹槽二，所述凹槽一和所述凹槽二分别与所述工件端部的外形轮廓相适配。

优选的，所述定位件一和/或所述定位件二的上端部设有斜坡。

优选的，还包括转盘、旋转气缸和支撑架，所述支撑架位于所述切料机的一侧，所述旋转气缸安装在所述支撑架上，所述转盘与旋转气缸的输出端连接，所述接送卡爪安装在所述转盘上。

本发明的有益效果是：通过捆扎材料模块生产弹性捆扎件，并将弹性捆扎件输送至捆扎模块，捆扎模块的取料夹爪将弹性捆扎件放置在料仓上，当料仓码放相应数量的工件后，取料夹爪抓取弹性捆扎件实现自动捆扎工件，并将已捆扎的工件从料仓取下，完成工件的自动捆扎，整个过程不需要人工参与，提高了零件捆扎效率，节省了人工成本；通过料仓对码放的工件进行定位，提高了捆扎时的稳定性，避免捆扎时工件出现倒片或散片的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明接送卡爪从切料机接取弹性捆扎件的示意图；

图3为本发明取料夹爪从接送卡爪夹取弹性捆扎件的示意图；

图4为本发明料仓的立体示意图；

图5为本发明料仓的主视图；

图6为本发明取料夹爪将弹性捆扎件移动至料仓上方时的示意图；

图7为本发明取料夹爪将弹性捆扎件安装在料仓上的示意图一；

图8为本发明取料夹爪将弹性捆扎件安装在料仓上的示意图二；

图9为本发明取料夹爪将弹性捆扎件安装在料仓上的示意图三；

图10为本发明料仓上放置工件及弹性捆扎件的示意图；

图11为本发明将弹性捆扎件从固定座夹起时的示意图；

图12为本发明弹性捆扎件移动至工件上端的示意图；

图13为本发明工件捆扎完成时的示意图；

图14本发明与自动码垛机以及振动盘配合使用时的示意图。

附图标记：1、滑台；2、机械手；3、取料夹爪；4、切料机；5、接送卡爪；6、转盘；7、料仓；701、固定座；702、定位件一；703、定位件二；704、储存槽；705、倾斜面；706、槽口；8、滑轨；9、弹性捆扎件；10、工件；11、旋转气缸；12、底座；13、红外传感器；14、自动码垛机；15、振动盘。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组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。此外，术语“一”、“二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图14所示，本发明公开了一种用于小型零件的自动捆扎装置，包括控制器，还包括与所述控制器通信连接的捆扎材料模块、捆扎模块和运输存储模块，

所述捆扎材料模块包括切料机4和接送卡爪5，所述切料机4用于生成弹性捆扎件9，所述接送卡爪5用于将所述弹性捆扎件9输送至所述捆扎模块。

在本实施例中，所述切料机4为切管机，弹性捆扎件9为皮筋，切管机内放入皮筋管，通过切管机切割形成相应宽度的皮筋。

切料机4的一侧设有支撑架，支撑架上安装有旋转气缸11，转盘6与旋转气缸11的输出端连接，接送卡爪5安装在转盘6上，接送卡爪5设有两个，当切料机4切割皮筋管时，两个接送卡爪5闭合，闭合后的接送卡爪5的周向尺寸小于弹性捆扎件9的内径尺寸，因此，切料机4切割的圆形弹性捆扎件9可以落在两个闭合的接送卡爪5上，旋转气缸11启动，带动转盘6转动，从而带动接送卡爪5转动至竖直方向，两个接送卡爪5撑开，从而将弹性捆扎件9输送至捆扎模块。

其中，可采用现有技术撑开或闭合两个接送卡爪5，此处不再赘述，可通过调整支撑架与切料机4之间的距离，使弹性捆扎件9落在两个接送卡爪5上。

进一步，可在皮筋管的下方可放置多个垫板，对皮筋管的高度进行调整，从而进一步保证切割的弹性捆扎件9落在接送卡爪5上。

可选的，所述弹性捆扎件9还可以为闭合的弹性捆扎带或弹性捆扎管，也能实现捆扎工件10的作用。

所述捆扎模块包括机械手2和两个可打开或闭合的取料夹爪3，机械手2可采用现有技术中的四轴机械手、五轴机械手或六轴机械手等，通过机械手2带动取料夹爪3移动，对取料夹爪3的位置进行调整，所述取料夹爪3用于将所述弹性捆扎件9夹取至所述运输存储模块、夹起所述弹性捆扎件9以捆扎工件10以及取放捆扎之后的工件10；

所述运输存储模块包括料仓7和滑轨8，所述料仓7滑动设置在所述滑轨8上，所述料仓7用于容纳所述弹性捆扎件9和所述工件10。

具体的，所述滑轨8为气动滑轨，滑轨8上设有滑台1，所述料仓7可拆卸的安装在底座12上，底座12安装在滑台1上，滑轨8与控制器通信连接，通过控制器控制滑轨8工作，从而带动料仓7移动。

进一步，所述滑轨8设有多个，多个滑轨8平行设置，每个滑轨8上设有相应的料仓7，从而实现多工位捆扎工件10，提高捆扎效率。

具体的，所述料仓7包括固定座701、定位件一702、定位件二703和储存槽704，所述固定座701通过底座12滑动设置在所述滑轨8上，所述定位件一702和定位件二703安装在所述固定座701上，所述定位件一702和所述定位件二703与所述固定座701共同围成用于容纳待捆扎工件10的容腔，所述容腔下方的固定座701上设有用于储存弹性捆扎件9的储存槽704，所述储存槽704上方开口，其内设有上下方向的限位部，所述储存槽704与所述固定座701的端部配合用于撑开所述弹性捆扎件9，所述固定座701的端部上设有便于夹持所述弹性捆扎件9的避让部。通过设置储存槽704容纳弹性捆扎件9，使弹性捆扎件9的一端位于码放的工件10下方，方便对码放的工件10进行捆扎，提高捆扎工件10的便利性，提高捆扎效率。

所述避让部为槽口706。在本实施例中，固定座701的两端均设有槽口706，槽口706结构方便取料夹爪3夹取弹性捆扎件9，从而顺利捆扎工件10，且加工方便，降低加工成本。

进一步，所述槽口706的深度小于或者等于所述固定座701的高度。

所述固定座701至少一侧设有保持部，所述保持部用于使弹性捆扎件9在无外力作用时维持在保持部处。避免弹性捆扎件9从固定座701的端部脱出，保证能够正常捆扎工件10。

优选的，所述保持部为水平凹槽、橡胶面或由上向下且向内倾斜的倾斜面705，所述倾斜面705的倾斜角度θ为10°-45°，优选为20°。当倾斜角度θ小于10°时，对弹性捆扎件9的限定作用有限，易发生弹性捆扎件9从固定座701的侧壁脱出的情况，当倾斜角度θ大于45°时，倾斜角度过大，不易将弹性捆扎件9从侧壁处夹取，增加了夹取的难度。

可选的，所述固定座701两端的倾斜面705的倾斜角度可以相同或不同，当两端的倾斜角度不同时，可以满足不同松紧的弹性捆扎件9的限定需求，提高该装置的通用性。

可选的，也可通过增加固定座701侧壁的粗糙度，实现对弹性捆扎件9进行限定。

所述储存槽704为倒T形槽，所述储存槽704顶壁的倾斜角度δ为10°-45°，优选为15°，顶壁单侧的宽度小于或者等于10mm。所述储存槽704的拐角处设有圆角，方便弹性捆扎件9弹出并顺利捆扎工件10。当倾斜角度δ小于10°时，角度偏小，取料夹爪3从固定座701的避让部夹取弹性捆扎件9时，弹性捆扎件9位于储存槽704的一端易沿着储存槽704移动，影响对工件10的捆扎效果，当倾斜角度δ大于45°时，角度偏大，当弹性捆扎件9移动至工件10上方时，弹性捆扎件9的下端不能及时从储存槽704中脱出，从而不能正常捆扎工件10。

所述定位件一702和所述定位件二703分别对所述工件10的两端进行三面定位。根据工件10的形状，安装相应的定位件一702和定位件二703，满足不同形状工件10的定位需求，提高该装置的通用性。

在本实施例中，所述定位件一702上设有凹槽一，所述定位件二703上设有凹槽二，所述凹槽一和所述凹槽二分别与所述工件10端部的外形轮廓相适配，所述凹槽一和所述凹槽二的形状不同，满足具有方向性的工件10的码放需求。通过凹槽结构对工件10进行三面定位，避免捆扎时工件10发生倒片或散片的问题，降低工件10捆扎的难度，提高捆扎效率。

可选的，所述定位件一702和/或定位件二703也可为定位板、定位杆或定位块，安装在工件10的两侧及端部，也能实现对工件10进行稳定定位的作用。

可选的，所述凹槽一和所述凹槽二的形状相同。满足没有方向性的工件10的码放及捆扎需求，提高该捆扎装置的通用性。

所述定位件一702和/或所述定位件二703的上端部设有斜坡。方便弹性捆扎件9沿着斜坡落在工件10上，避免发生卡滞的情况，提高捆扎的便利性。

本发明的使用过程如下：

启动设备前，通过传感器检测捆扎材料模块和捆扎模块是否回原点，其中机械手2上设有三个红外传感器13，分别从X、Y和Z方向对取料夹爪3进行定位，原点位置可依据实际情况进行调节，通常位于机械臂行程的起始点，料仓7清空，切料机4中放入足够的皮筋管；

启动设备，控制器控制滑轨8工作，使料仓7沿着滑轨8移动至取料夹爪3下方，切料机4切割皮筋管生成弹性捆扎件9，切割的圆形弹性捆扎件9落入两个闭合的接送卡爪5上，接送卡爪5在转盘6的带动下转至竖直并在气缸的作用下打开，机械手2带动取料夹爪3从上向下移动至撑开的弹性捆扎件9内，如图3所示，两个取料夹爪3撑开，将弹性捆扎件9从接送卡爪5上取下，取料夹爪3撑开的方向与接送卡爪5打开的方向垂直；

如图6至图9所示，机械手2带动取料夹爪3移动至料仓7的上方，取料夹爪3向下移动，将弹性捆扎件9的一端放入料仓7中，取料夹爪3沿着水平方向移动至料仓7的端部，两个取料夹爪3闭合并移动至料仓7的避让部，使弹性捆扎件9的另一端卡装在料仓7的保持部处，机械手2带动取料夹爪3转动90°并向上移动，完成弹性捆扎件9在料仓7上安装；

料仓7移动至码垛区，自动码垛机14可采用现有技术中的四轴机械手自动码垛机，自动码垛机14的端部设有用于吸取工件10的吸盘，料仓7处设有重量传感器和料仓红外传感器，当料仓红外传感器检测料仓7就位后，将信号传输至控制器，控制器控制自动码垛机14将振动盘15内的物料补充至料仓7中，料仓7物料码放完后，重量传感器向控制器传输码放完成信号，自动码垛机14停止工作；

控制器控制料仓7沿着滑轨8再次移动至取料夹爪3的下方，料仓红外传感器向控制器发送信号，控制器向取料夹爪3发送信号，取料夹爪3接到信号后进行捆扎，即：取料夹爪3从避让部处抓取弹性捆扎件9并向上提起至工件10上方，由于弹性捆扎件9下端与储存槽704之间存在摩擦力且储存槽704的顶壁倾斜设置，弹性捆扎件9的下端不会从储存槽704弹出，当取料夹爪3放开弹性捆扎件9的上端后，在弹性捆扎件9的回复力的作用下，弹性捆扎件9的下端脱离储存槽704，实现捆扎工件10。随后取料夹爪3将工件10取出放到指定位置，完成工件10捆扎后，料仓7自动复位，已捆扎的工件10正常流转，整个捆扎过程不需要人工参与，提高了工件10的捆扎效率，降低了人工成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于小型零件的自动捆扎装置，包括控制器，其特征在于，还包括与所述控制器通信连接的捆扎材料模块、捆扎模块和运输存储模块，

所述捆扎材料模块包括切料机（4）和接送卡爪（5），所述切料机（4）用于生成弹性捆扎件（9），所述接送卡爪（5）用于将所述弹性捆扎件（9）输送至所述捆扎模块；

所述捆扎模块包括机械手（2）和取料夹爪（3），所述取料夹爪（3）安装在所述机械手（2）上，所述取料夹爪（3）用于将所述弹性捆扎件（9）夹取至所述运输存储模块、夹起所述弹性捆扎件（9）以捆扎工件（10）以及取放捆扎之后的工件（10）；

所述运输存储模块包括料仓（7）和滑轨（8），所述料仓（7）滑动设置在所述滑轨（8）上，所述料仓（7）用于容纳所述弹性捆扎件（9）和所述工件（10）。

2.根据权利要求1所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述料仓（7）包括固定座（701）、定位件一（702）、定位件二（703）和储存槽（704），所述固定座（701）滑动设置在所述滑轨（8）上，所述定位件一（702）和所述定位件二（703）安装在所述固定座（701）上，所述定位件一（702）和所述定位件二（703）与所述固定座（701）共同围成用于容纳待捆扎工件（10）的容腔，所述容腔下方的固定座（701）上设有用于储存弹性捆扎件（9）的储存槽（704），所述储存槽（704）上方开口，其内设有上下方向的限位部，所述储存槽（704）与所述固定座（701）的端部配合用于撑开所述弹性捆扎件（9），所述固定座（701）的端部上设有便于夹持所述弹性捆扎件（9）的避让部。

3.根据权利要求2所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述避让部为槽口（706）。

4.根据权利要求3所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述固定座（701）至少一侧设有保持部，所述保持部用于使弹性捆扎件（9）在无外力作用时维持在保持部处。

5.根据权利要求4所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述保持部为水平凹槽、橡胶面或由上向下且向内倾斜的倾斜面（705），所述倾斜面（705）的倾斜角度θ为10°-45°。

6.根据权利要求2所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述储存槽（704）为倒T形槽，所述储存槽（704）顶壁的倾斜角度δ为10°-45°。

7.根据权利要求2所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述定位件一（702）和/或所述定位件二（703）对所述工件（10）进行三面限位。

8.根据权利要求7所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述定位件一（702）上设有凹槽一，所述定位件二（703）上设有凹槽二，所述凹槽一和所述凹槽二分别与所述工件（10）端部的外形轮廓相适配。

9.根据权利要求8所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，所述定位件一（702）和/或所述定位件二（703）的上端部设有斜坡。

10.根据权利要求1所述的一种用于小型零件的自动捆扎装置，其特征在于，还包括转盘（6）、旋转气缸（11）和支撑架，所述支撑架位于所述切料机（4）的一侧，所述旋转气缸（11）安装在所述支撑架上，所述转盘（6）与旋转气缸（11）的输出端连接，所述接送卡爪（5）安装在所述转盘（6）上。

Images