CN116142773A - 机械臂与盒片叠供料装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机械臂和盒片叠供料装置。机械臂包括臂体、第一吸盘以及托爪。臂体包括臂体本体和设置在臂体本体第一端的安装座。第一吸盘设置在安装座上，且第一吸盘被配置为通过吸力吸附盒片叠。托爪可转动设置在安装座上。托爪被配置为在第一吸盘吸附住盒片叠后向靠近盒片叠的方向转动以承托盒片叠，提高了机械臂转运盒片叠的稳定性。在第一吸盘吸附住盒片叠后托爪向靠近第一吸盘的方向转动以承托盒片叠，有效避免盒片叠在转运过程中发生脱落，进而提高转运的稳定性。在第一吸盘吸附盒片叠的过程中，托爪远离第一吸盘，以有效避免托爪影响第一吸盘吸附盒片叠，保障了生产流水线的高效运行，提高生产效率。

Description

机械臂与盒片叠供料装置

技术领域

本申请涉及物料输送技术领域，特别涉及一种机械臂与盒片叠供料装置。

背景技术

相关技术的包装机运行速度较快，因此为保障盒片叠正常供给，操作人员需要频繁地重复盒片叠的搬取和卸下工作，这会增加操作人员的劳动强度，在搬取过程中可能会出现失手导致盒片叠脱落的问题。并且操作人员在将盒片叠卸至输送带上时，也可能出现失误造成盒片叠摆放混乱，致使输送带输送异常或是使设备停机的问题。

在此需要说明的是，该背景技术部分的陈述仅提供与本申请有关的背景技术，并不必然构成现有技术。

发明内容

本申请提供一种机械臂与盒片叠供料装置，以提高转运的稳定性。

本申请第一方面提供一种机械臂，包括臂体、第一吸盘以及托爪。臂体包括臂体本体和设置在臂体本体第一端的安装座。第一吸盘设置在安装座上，且第一吸盘被配置为通过吸力吸附物品。托爪可转动地设置在安装座上。托爪被配置为在第一吸盘吸附住物品后向靠近第一吸盘的方向转动以承托物品。

在一些实施例中，物品包括外包装皮和设置在外包装皮内侧且由外包装皮包裹的内容物。机械臂还包括第二吸盘。第二吸盘设置在托爪上。第二吸盘被配置为在托爪转动至接触物品时吸附外包装皮。

在一些实施例中，第二吸盘的吸附力小于第一吸盘的吸附力。在第一吸盘释放物品时，第二吸盘被配置为吸附外包装皮以使内容物与外包装皮分离。

在一些实施例中，臂体本体包括多个依次转动连接的臂段。

在一些实施例中，托爪包括托杆和承托部。托杆的第一端与安装座转动连接。承托部设置在托杆的第二端，且承托部在向靠近第一吸盘的方向上延伸。托杆被配置为在第一吸盘吸附住物品后向靠近第一吸盘的方向转动并使承托部与物品的底部卡合并承托物品。

在一些实施例中，机械臂还包括第一检测件。第一检测件与托爪连接以对托爪的位置进行检测。第一检测件被配置为在检测到托爪转动至接触物品时使托爪停止转动。

本申请第二方面提供一种盒片叠供料装置，包括载料台、输料台以及如上所述的机械臂。物品包括盒片叠和包裹在盒片叠的周侧的外包装皮。载料台用于放置待输送的多个物品。机械臂被配置为将盒片叠转运到输料台上，输料台用于输送盒片叠。

在一些实施例中，盒片叠供料装置还包括切割装置。切割装置用于切割外包装皮。机械臂还包括第二吸盘。第二吸盘设置在托爪上。第二吸盘被配置为在托爪转动至接触物品时吸附外包装皮。机械臂被配置为先将物品转运至切割装置处以使切割装置切开外包装皮以使外包装皮与盒片叠分离，再将盒片叠转运到输料台上。

在一些实施例中，切割装置被配置为切割外包装皮的远离托爪的一侧，以使得外包装皮被切开后垂落且被第一吸盘和第二吸盘吸附。

在一些实施例中，盒片叠供料装置还包括回收装置。机械臂被配置为在将盒片叠转运到输料台上后，带动外包装皮移动至回收装置处。第二吸盘被配置为在机械臂移动至回收装置处后消除吸附力以使外包装皮落入回收装置。

在一些实施例中，机械臂还包括控制器。控制器被配置为根据载料台上的多个物品的标号控制机械臂动作。

在一些实施例中，机械臂还包括第二检测件。控制器与第二检测件信号连接。第二检测件被配置为在机械臂根据标号到达指定位置时检测指定位置处是否存在盒片叠，控制器被配置为根据第二检测件的检测结果控制机械臂动作。

在一些实施例中，机械臂被配置为在下放盒片叠时，使托爪向远离盒片叠的方向转动以使托爪与盒片叠分离。

基于本申请提供的技术方案，机械臂，包括臂体、第一吸盘以及托爪。臂体包括臂体本体和设置在臂体本体第一端的安装座。第一吸盘设置在安装座上，且第一吸盘被配置为通过吸力吸附盒片叠。托爪可转动设置在安装座上。托爪被配置为在第一吸盘吸附住盒片叠后向靠近盒片叠的方向转动以承托盒片叠。第一吸盘的吸附力和托爪的承托力配合，提高了机械臂转运盒片叠的稳定性。在第一吸盘吸附住盒片叠后托爪向靠近第一吸盘的方向转动以承托盒片叠，这样使得盒片叠在转运过程中同时受到第一吸盘的吸力以及托爪的承托，有效避免盒片叠在转运过程中发生脱落，进而提高转运的稳定性。在第一吸盘吸附盒片叠的过程中，托爪远离第一吸盘，以有效避免托爪影响第一吸盘吸附盒片叠，保障了生产流水线的高效运行，提高生产效率。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例的供料装置的整体示意图。

图2为图1中的被外包装皮包裹的盒片叠的示意图。

图3为图1中的机械臂的示意图。

图4为图1中的机械臂吸附盒片叠时的示意图。

图5为图1中的载料台上的盒片叠的标号示意图。

图6为图4中的盒片叠被吸附后托爪承托盒片叠的示意图。

图7为图1中的机械臂将盒片叠转运至切割装置处的示意图。

图8为包裹在盒片叠周侧的外包装皮被切割前的示意图。

图9为包裹在盒片叠周侧的外包装皮被切割后的示意图。

图10为图1中的机械臂将盒片叠下放到输料台的示意图。

图11为图1中的机械臂将外包装皮转运到回收装置处的示意图。

图中：

100、机械臂；1、臂体；11、臂体本体；12、安装座；2、第一吸盘；3、旋转底座；4、托爪；41、托杆；42、承托部；5、第二检测件；6、第二吸盘；200、载料台；300、输料台；400、切割装置；500、回收装置；A、盒片叠；B、外包装皮。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1所示，一些实施例的供料装置包括载料台200、输料台300以及机械臂100。其中，载料台200用于存放物品。如图2所示，物品包括外包装皮B和设置在外包装皮B内且由外包装皮B包裹的内容物，输料台300用于输送内容物，机械臂100用于将物品搬运至所述输料台300上。具体地，物品可以是盒片叠A，内容物为叠置的多个盒片。盒片叠被外包装皮B从周向上包裹封装以防止多个盒片散开，具体地，如图2所示，盒片叠的顶部、底部、左面以及右面均被包裹。

如图3所示，本申请提供一种机械臂，包括臂体1、第一吸盘2以及托爪4。臂体1包括臂体本体11和设置在臂体本体11第一端的安装座12。第一吸盘2设置在安装座12上，且第一吸盘2被配置为通过吸力吸附盒片叠A。托爪4可转动设置在安装座12上。托爪4被配置为在第一吸盘2吸附住盒片叠A后向靠近盒片叠A的方向转动以承托盒片叠A。第一吸盘2的吸附力和托爪4的承托力配合，提高了机械臂转运盒片叠A的稳定性。

在第一吸盘2吸附住盒片叠A后托爪4向靠近第一吸盘2的方向转动以承托盒片叠A，这样使得盒片叠A在转运过程中同时受到第一吸盘2的吸力以及托爪4的承托，有效避免盒片叠A在转运过程中发生脱落，进而提高转运的稳定性。

在第一吸盘2吸附盒片叠A的过程中，托爪4远离第一吸盘2，以有效避免托爪4影响第一吸盘2吸附盒片叠A，保障了生产流水线的高效运行，提高生产效率。

安装座12为板状构件，第一吸盘2和托爪4分别设置在安装座12上不同位置处，以使托爪4转动时不会与第一吸盘2发生干涉。具体地，如图3所示，安装座12为方形板，第一吸盘2设置在方形板的一端，托爪4相对设置在方形板的另一端。

进一步地，第一吸盘2的数量被配置为多个以增大吸力，降低盒片叠A意外脱离的风险。

在一些实施例中，如图3所示，机械臂还包括第二吸盘6。第二吸盘6设置在托爪4上。第二吸盘6被配置为在托爪4转动至接触物品时吸附外包装皮B。具体地，参考6，第一吸盘2在重力的相反方向上提供吸附力以将盒片叠A吸起，第二吸盘6在托爪4承托住盒片叠A时，在与第一吸盘2的吸附力的方向成角度的方向上提供吸附力以吸附外包装皮B。

在一些实施例中，第二吸盘6的吸附力的方向水平。

在一些实施例中，第二吸盘6的吸附力小于第一吸盘2的吸附力。在第一吸盘2释放盒片叠时，第二吸盘6被配置为吸附外包装皮B以使盒片叠A与外包装皮B分离。具体地，第二吸盘6被配置为产生的吸附力的大小与外包装皮B的重量相当，如此设置可以使得第二吸盘6的吸附力不影响盒片叠A的下放，同时保障盒片叠A能够与外包装皮B分离，进而提升机械臂转运盒片叠A的效率。

在一些实施例中，参考图3，臂体本体11包括多个依次转动连接的臂段。多个臂段中靠近臂体本体11的第一端的臂段与安装座12连接。机械臂还包括旋转底座3。多个臂段11中靠近臂体本体11的第二端的臂段与旋转底座3转动连接。通过旋转底座3和多个臂段赋予机械臂更大的行程和自由度，使机械臂能够满足更多的工作需求。

在一些实施例中，参考图3，托爪4包括托杆41和承托部42，托杆41的第一端与安装座12转动连接。承托部42设置在托杆41的第二端，且承托部42在向靠近第一吸盘2的方向上延伸。托杆41被配置为在第一吸盘2吸附住物品后向靠近第一吸盘2的方向转动并使承托部42与物品的底部卡合并承托物品。具体地，托杆41在转动以承托盒片叠A前，托杆41与安装座12的内表面大致平行间隔设置(可参考图6中的虚线)。在第一吸盘2吸住盒片叠A并将盒片叠A提起后，托杆41顺时针旋转90°以使承托部42转动至盒片叠A的下方以起到承托作用。进一步地，承托部42在托杆41上的设置位置可调节以配合不同尺寸的盒片叠A。例如，当盒片叠A的尺寸较小时，承托部42的设置位置可向靠近托杆41的第一端的方向调整，以使得承托部42仍可与盒片叠A卡合。

如图3所示，托爪4包括平行间隔设置的两个托杆41。每个托杆41的端部均设置有承托部42。第二吸盘6设置在两个托杆41之间的间隙内。具体地，托爪4还包括连接两个托杆41的连接杆，第二吸盘6设置在连接杆上。

在一些实施例中，机械臂还包括第一检测件。第一检测件与托爪4连接以对托爪4的位置进行检测。第一检测件被配置为在检测到托爪4转动至接触盒片叠A时使托爪4停止转动。具体地，机械臂还包括控制器，控制器用于控制托杆41的转动。第一检测件包括微动开关，微动开关与控制器信号连接。当托杆41转动至接触盒片叠A时触发微动开关，控制器接收微动开关的信号并使托杆41停止转动。通过设置微动开关，提高了控制的灵敏度。

在一些实施例中，控制器还被配置为控制第一吸盘2和第二吸盘6的吸附力的大小。具体地，在吸附盒片叠A时，控制器首先控制第一吸盘2产生吸附力以将盒片叠A吸住，然后控制多个臂段转动以将盒片叠A提起，控制托杆41转动以在下方承托盒片叠A并使第二吸盘6产生吸力以吸附外包装皮B。

本申请还提供一种盒片叠供料装置，包括载料台200、输料台300以及如上所述的机械臂100。载料台200用于放置待输送的多个盒片叠A。机械臂100被配置为将载料台200上的盒片叠A转运到输料台300上。输料台300用于将盒片叠A输送至下一工序。具体地，机械臂100将盒片叠A转运至输料台300上方指定高度后，使托爪4转动以与盒片叠A脱离卡合，再减小第一吸盘2的吸附力，即可使盒片叠平稳的落到输料台A上，通过该供料装置，可靠且高效地实现多个盒片叠A的转运工作，并且通过对机械臂的运动轨迹编程，可以将多个盒片叠A整齐地摆放在输料台300上，进而减小人工操作出现失误的可能，提高生产效率。

在一些实施例中，参考图7，盒片叠供料装置还包括切割装置400。切割装置400用于切割包裹在盒片叠A的周侧的外包装皮B。机械臂100被配置为先将盒片叠A转运至切割装置400处以使切割装置400切开外包装皮B以使外包装皮B与盒片叠A分离，再将盒片叠A转运到输料台300上。外包装皮B被切开后，如图9所示，其一部分垂落，剩余部分被两个吸盘吸附而不与外包装皮B分离。并且在第一吸盘2和第二吸盘6的共同作用下，盒片叠A不会松散。

在一些实施例中，如图11所示，盒片叠供料装置还包括回收装置500。机械臂100被配置为在将盒片叠A转运到输料台300上后，带动外包装皮B移动至回收装置500处。第二吸盘6被配置为在机械臂100移动至回收装置500处后消除吸附力以使外包装皮B落入回收装置500。具体地，在下放盒片叠A时，第一吸盘2的吸附力可不完全消失，而是仅保留较小的吸附力，使得外包装皮B在两个方向上均被吸附，进而使得外包装皮B不会由于仅有第二吸盘6有吸附力而垂落，影响回收。

在一些实施例中，切割装置400被配置为切割外包装皮B的远离托爪4的一侧，以使得外包装皮B被切开后垂落且被第一吸盘2和第二吸盘6吸附。参考图9(图中隐藏了盒片叠A)和图11，被切开后的外包装皮B在盒片叠A的两侧垂落。靠近托杆41一侧的垂落部分的长度更长，且末端的高度和回收装置500的高度接近，当需要回收外包装皮B时，只需使两个吸盘6的吸附力减小或消失，外包装皮B即可顺利落入回收装置500内。

在一些实施例中，外包装皮B可以是牛皮纸。牛皮纸能够对盒片叠起到较好的捆束作用。

在一些实施例中，控制器还被配置为对载料台200上的多个盒片叠A标号并控制机械臂100动作。具体地，操作人员可以通过控制器使得机械臂100到达指定的位置进行转运工作，提高了可控性。

在一些实施例中，控制器将多个盒片叠A按序标号，并控制机械臂100按照标号顺序逐一转运盒片叠A。参考图5，控制器将载料台200上的多个盒片叠A的对应摆放位置按顺序依次标记，然后控制机械臂100按序转运。例如，机械臂首选达到S1位置处进行转运，接着再按序达到S2处进行转运工作。

在一些实施例中，机械臂还包括第二检测件5。控制器与第二检测件5信号连接。第二检测件5被配置为在机械臂100根据标号到达指定位置时检测指定位置处是否存在盒片叠A。控制器被配置为根据第二检测件5的检测结果控制机械臂100动作。具体地，第二检测件5为光电开关。例如，当机械臂100到达S1位置处时，若光电开关检测到此处没有盒片叠A，则控制器控制机械臂按序到达S2位置处，若光电开关检测到此处存在盒片叠A，则进行转运；若光电开关检测到此处仍不存在盒片叠A，控制器继续控制机械臂达到S3位置处进行检测。

在一些实施例中，参考图10，机械臂100还被配置为在下放盒片叠A时，使托爪4向远离盒片叠A的方向转动以使托爪4与盒片叠A分离。具体地，托爪4逆时针旋转90°以使第一吸盘2的吸力减小或消失时，盒片叠A能够自由落下而不被托爪4阻碍。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本申请技术方案的精神，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。

Claims (13)

1.一种机械臂，其特征在于，包括：

臂体(1)，包括臂体本体(11)和设置在所述臂体本体(11)第一端的安装座(12)；

第一吸盘(2)，所述第一吸盘(2)设置在所述安装座(12)上，且所述第一吸盘(2)被配置为通过吸力吸附物品；以及

托爪(4)，所述托爪(4)可转动地设置在所述安装座(12)上，所述托爪(4)被配置为在所述第一吸盘(2)吸附住所述物品后向靠近所述第一吸盘(2)的方向转动以承托所述物品。

2.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述物品包括外包装皮(B)和设置在所述外包装皮内侧且由所述外包装皮包裹的内容物，所述机械臂还包括第二吸盘(6)，所述第二吸盘(6)设置在所述托爪(4)上，所述第二吸盘(6)被配置为在所述托爪(4)转动至接触所述物品时吸附所述外包装皮(B)。

3.根据权利要求2所述的机械臂，其特征在于，所述第二吸盘(6)的吸附力小于所述第一吸盘(2)的吸附力，在所述第一吸盘(2)释放所述物品时，所述第二吸盘(6)被配置为吸附所述外包装皮(B)以使所述内容物与所述外包装皮(B)分离。

4.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述臂体本体(11)包括多个依次转动连接的臂段。

5.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述托爪(4)包括托杆(41)和承托部(42)，所述托杆(41)的第一端与所述安装座(12)转动连接，所述承托部(42)设置在所述托杆(41)的第二端，且所述承托部(42)在向靠近所述第一吸盘(2)的方向上延伸，所述托杆(41)被配置为在所述第一吸盘(2)吸附住所述物品后向靠近所述第一吸盘(2)的方向转动并使所述承托部(42)与所述物品的底部卡合并承托所述物品。

6.根据权利要求1所述的机械臂，其特征在于，所述机械臂还包括第一检测件，所述第一检测件与所述托爪(4)连接以对所述托爪(4)的位置进行检测，所述第一检测件被配置为在检测到所述托爪(4)转动至接触所述物品时使所述托爪(4)停止转动。

7.一种盒片叠供料装置，其特征在于，包括载料台(200)、输料台(300)以及如权利要求1至6中任一项所述的机械臂(100)，所述物品包括盒片叠(A)和包裹在所述盒片叠(A)的周侧的外包装皮(B)，所述载料台(200)用于放置待输送的多个所述物品，所述机械臂(100)被配置为将所述盒片叠(A)转运到所述输料台(300)上，所述输料台(300)用于输送所述盒片叠(A)。

8.根据权利要求7所述的盒片叠供料装置，其特征在于，所述盒片叠供料装置还包括切割装置(400)，所述切割装置(400)用于切割所述外包装皮(B)，所述机械臂还包括第二吸盘(6)，所述第二吸盘(6)设置在所述托爪(4)上，所述第二吸盘(6)被配置为在所述托爪(4)转动至接触所述物品时吸附所述外包装皮(B)，所述机械臂(100)被配置为先将所述物品转运至所述切割装置(400)处以使所述切割装置(400)切开所述外包装皮(B)以使所述外包装皮(B)与所述盒片叠(A)分离，再将所述盒片叠(A)转运到所述输料台(300)上。

9.根据权利要求8所述的盒片叠供料装置，其特征在于，所述切割装置(400)被配置为切割所述外包装皮(B)的远离所述托爪(4)的一侧，以使得所述外包装皮(B)被切开后垂落且被所述第一吸盘(2)和所述第二吸盘(6)吸附。

10.根据权利要求8所述的盒片叠供料装置，其特征在于，所述盒片叠供料装置还包括回收装置(500)，所述机械臂(100)被配置为在将所述盒片叠(A)转运到所述输料台(300)上后，带动所述外包装皮(B)移动至所述回收装置(500)处，所述第二吸盘(6)被配置为在所述机械臂(100)移动至所述回收装置(500)处后消除吸附力以使所述外包装皮(B)落入所述回收装置(500)。

11.根据权利要求7所述的盒片叠供料装置，其特征在于，所述机械臂还包括控制器，所述控制器被配置为根据所述载料台(200)上的多个所述物品的标号控制所述机械臂(100)动作。

12.根据权利要求11所述的盒片叠供料装置，其特征在于，所述机械臂还包括第二检测件(5)，所述控制器与所述第二检测件(5)信号连接，所述第二检测件(5)被配置为在所述机械臂(100)根据所述标号到达指定位置时检测所述指定位置处是否存在所述盒片叠(A)，所述控制器被配置为根据所述第二检测件(5)的检测结果控制所述机械臂(100)动作。

13.根据权利要求7所述的盒片叠供料装置，其特征在于，所述机械臂(100)被配置为在下放所述盒片叠(A)时，使所述托爪(4)向远离所述盒片叠(A)的方向转动以使所述托爪(4)与所述盒片叠(A)分离。

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