CN117087922B - 子母瓶捆绑装的装箱系统以及装箱方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种子母瓶捆绑装的装箱系统以及装箱方法，涉及包装设备技术领域，其中，子母瓶捆绑装的装箱系统包括多轴工业机器人机械手、送箱传送带以及设置于送箱传送带的上方的装箱机构，多轴工业机器人机械手包括设有夹具的执行末端，夹具包括主体、夹手组件、移动驱动机构以及旋转驱动机构。本发明提供的子母瓶捆绑装的装箱系统以及装箱方法，通过采用新设计的子母瓶捆绑装的装箱系统，便于调整子母捆绑装的角度以适应实际装箱的要求，提高装箱的灵活度以及装箱系统使用的适用性，并且还达到了减小夹手组件损伤，降低出现装箱漏料发生的情况，有较好的实际运用前景。
Description
技术领域
本发明涉及包装设备技术领域，尤其涉及一种子母瓶捆绑装的装箱系统以及装箱方法。
背景技术
目前，在产品的装箱过程中，已逐步采用机器人代替人工，以提高生产效率。
例如，公开号为CN113022923A的中国专利申请公开了一种PET瓶自动捆绑装箱方法及工艺，其主要过程为，首先将大小瓶(或称子母瓶)通过压环连成一组，形成子母瓶捆绑装，然后通过螺旋进行等距输送，接着，通过机械手抓取子母瓶捆绑装，配合装箱机进行装箱。
实际运用过程中，会存在出现这种情况：由于场地限制或者要求，子母捆绑装螺旋输送的方向与实际装箱要求的方向不平行，而是成一定角度，例如垂直，此种场景下，则需要在机械手抓取子母瓶捆绑装后，对抓取的子母瓶进行角度调整。
而若直接通过机械手驱动夹具整体进行旋转而调节角度，则无法兼顾夹具上夹取的多组子母捆绑装的角度变化，则无法实现多组子母捆绑装同时装箱。
因此，需要提出新的子母瓶捆绑装装箱方案。
发明内容
为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明的第一目的是提供一种子母瓶捆绑装的装箱系统，第二目的是提供一种子母瓶捆绑装的装箱方法，通过采用新设计的子母瓶捆绑装的装箱系统，便于调整子母捆绑装的角度以适应实际装箱的要求，提高装箱的灵活度以及装箱系统使用的适用性。
本发明为解决其问题所采用的技术方案是：
本发明的一些实施例中，提出一种子母瓶捆绑装的装箱系统，包括多轴工业机器人机械手、送箱传送带以及设置于送箱传送带的上方的装箱机构，多轴工业机器人机械手包括能够旋转的执行末端，在执行末端上设置有夹具，夹具包括主体、夹手组件、移动驱动机构以及旋转驱动机构；主体用于与执行末端连接；夹手组件在主体上设置至少两组，并可相对于主体直线滑移；移动驱动机构设置于主体上并与夹手组件相连，其能够驱动两组夹手组件相互远离或者相互靠近；对应每一夹手组件各设置一旋转驱动机构，旋转驱动机构用于驱动夹手组件相对于主体转动。
可选地，夹手组件对称设置于主体中心的两侧。
可选地，夹手组件设置四组，移动驱动机构设置两组，其中一组移动驱动机构用于驱动位于主体中心一侧的两组夹手组件移动，另一组移动驱动机构用于驱动位于主体中心另一侧的两组夹手组件移动。
可选地，四组夹手组件包括依次排列的第一夹手组、第二夹手组、第三夹手组以及第四夹手组，其中一组移动驱动机构与第一夹手组相连，另一组移动驱动机构与第四夹手组相连；第一夹手组与第二夹手组通过第一连杆连接，第二夹手组和第三夹手组通过第二连杆连接，第三夹手组和第四夹手组通过第三连杆连接；第一连杆的第一端、第二连杆的两端和第三连杆的第一端均在沿夹手组件的滑动方向上设有第一位移极限位和第二位移极限位，其中，第一位移极限位远离主体的中心，而第二位移极限位靠主体的中心；第一连杆的第二端固定于第二夹手组，第一夹手组上设置有能够在第一连杆的第一位移极限位和第二位移极限位之间活动的第一导向件；第二连杆与主体固定，第二夹手组和第三夹手组上均设置有能够在第二连杆的第一位移极限位和第二位移极限位之间活动的第二导向件；第三连杆的第二端固定于第三夹手组，第四夹手组上设置有能够在第三连杆的第一位移极限位和第二位移极限位之间活动的第三导向件。
可选地，第一夹手组与第二夹手组通过第一调节杆连接，第二夹手组和第三夹手组通过第二调节杆连接，第三夹手组和第四夹手组通过第三调节杆连接；
第一调节杆的第一端、第二调节杆的两端和第三调节杆的第一端均在沿夹手组件的滑动方向上设有第一调节极限位和第二调节极限位，其中，第一调节极限位远离主体的中心，而第二调节极限位靠主体的中心；
第一调节杆的第二端固定于第二夹手组，第一夹手组上设置有能够在第一调节杆的第一调节极限位和第二调节极限位之间活动的第四导向件；
第二调节杆与主体固定，第二夹手组和第三夹手组上均设置有能够在第二调节杆的第一调节极限位和第二调节极限位之间活动的第五导向件；
第三调节杆的第二端固定于第三夹手组，第四夹手组上设置有能够在第三调节杆的第一调节极限位和第二调节极限位之间活动的第六导向件；
夹手组件还包括回缩限位装置，回缩限位装置包括限位块以及限位驱动气缸，其中，限位驱动气缸与滑座固定，限位块由限位驱动气缸驱动且能够在插入或者脱离第一调节极限位和第二调节极限位之间的空隙。
可选地，夹手组件包括滑座以及连接于滑座下方的张夹机构，滑座与主体滑动连接，滑座的下方还设有连接架，张夹机构上设有能沿垂直于滑座底面的方向相对于连接架上、下滑移的活动杆，连接架与活动杆连接有弹性缓冲件。
可选地，张夹机构包括夹座、夹爪以及张夹驱动气缸，夹爪成对设置且分别与夹座铰接，夹爪的一端为夹持端，另一端与张夹驱动气缸的驱动端相连；
夹持端内壁还设置有夹料检测传感器，夹料检测传感器为光电传感器、压力传感器或红外传感器。
本发明的另一些实施例中，提出一种子母瓶捆绑装的装箱方法，采用上述的子母瓶捆绑装的装箱系统，包括以下步骤：
S1：移动驱动机构驱动各夹手组件相互靠近至第一预设距离；
S2：多轴工业机器人机械手驱动执行末端活动，并通过各夹手组件抓取子母瓶捆绑装；
S3：移动驱动机构驱动各夹手组件相互远离至预设第二预设距离；
S4：旋转驱动机构驱动各夹手组件旋转至预设角度；
S5：移动驱动机构驱动各夹手组件相互靠近至预设第三预设距离；
S6：多轴工业机器人机械手驱动执行末端活动至装箱机构的上方；
S7：夹手组件经装箱机构，向位于送箱传送带上的包装箱内码放子母瓶捆绑装。
综上所述，本发明提供的子母瓶捆绑装的装箱系统以及装箱方法具有如下技术效果：
1、通过将夹具上的至少两组夹手组件设置为能够独立地相对主体直线滑移和旋转，当夹手组件夹持子母瓶捆绑装后，通过移动驱动机构驱动夹手组件相互远离一定间距，为旋转预留空间，避免旋转干涉，接着通过旋转驱动机构驱动各夹手组件旋转至所需的码放角度，后续再通过移动驱动机构将各夹手组件的间距调节至预设的码放距离，从而可以满足多组夹手组件上同时对抓取的子母瓶捆绑装进行角度调节的要求，提高装箱系统的使用的适用性。
2、夹手组件设置四组，而移动驱动机构采用两组，并通过连杆进行联动，使得各夹手组件在对应的移动驱动机构的驱动下移动，并间隔所需的预设间距，以便进行后续的角度调整。
3、设置回缩限位装置，在夹手组件调整完其抓取的子母瓶捆绑装后，移动驱动机构驱动各夹手组件相互靠近，而此时可通过回缩限位装置对各夹手组件靠近的间距进行限定，以便满足装箱的要求。
4、各夹手组件上还设置缓冲的结构，便于在放置子母瓶捆绑装时或者抓取子母瓶捆绑装时缓冲冲击，避免夹手组件损伤，延长使用寿命。
5、在夹手内设置夹料检测传感器，能够对夹手内部是否夹持子母瓶捆绑装中母瓶的瓶颈进行检测，以判断是否出现漏料的情况，避免出现装箱漏料的情况发生。
附图说明
附图1是本发明实施例1中子母瓶捆绑装的装箱系统的整体结构示意图；
附图2是本发明实施例1中夹具的整体结构示意图；
附图3是本发明实施例1中夹具隐藏部分结构后的整体结构示意图；
附图4是本发明实施例1中回缩限位装置的结构示意图；
附图5是本发明实施例1中第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一调节杆、第二调节杆以及第三调节杆的结构示意图，其中，(i)部示意第一连杆，(j)部示意第二连杆，(k)部示意第三连杆，(l)部示意第一调节杆，(m)部示意第二调节杆，(n)部示意第三调节杆；
附图6是本发明实施例1或实施例2中第一夹手组、第二夹手组、第三夹手组、第四夹手组在初始状态下(夹持子母瓶捆绑装时)的位置状态示意图；
附图7是本发明实施例1或实施例2中第一夹手组、第二夹手组、第三夹手组、第四夹手组在调整间距的状态示意图一；
附图8是本发明实施例1或实施例2中第一夹手组、第二夹手组、第三夹手组、第四夹手组在调整间距的状态示意图二；
附图9是本发明实施例1或实施例2中第一夹手组、第二夹手组、第三夹手组、第四夹手组在调整间距的状态示意图三；
附图10是本发明实施例1中夹手组件夹持子母瓶捆绑装的状态示意图；
附图11是附图10中A部的放大图；
附图12是本发明实施例1中夹手组件夹持子母瓶捆绑装调整预设角度(90°)后的的状态示意图；
附图13是附图12的侧视图；
附图14是本发明实施例1中夹手组件的张夹机构夹持子母瓶捆绑装的状态示意图；
附图15是附图14的半剖示意图；
附图16是本发明实施例2中子母瓶捆绑装的装箱方法的流程框图。
其中，附图标记含义如下：
1、多轴工业机器人机械手；101、多轴运动关节；102、执行末端；2、送箱传送带；3、装箱机构；4、子母瓶捆绑装；401、母瓶；402、子瓶；403、连接压环；5、包装箱；6、夹具；601、主体；6011、安装板；602、夹手组件；602a、第一夹手组；602b、第二夹手组；602c、第三夹手组；602d、第四夹手组；603、移动驱动机构；604、旋转驱动机构；7、第一连杆；8、第二连杆；9、第三连杆；10a、第一端；10b、第二端；11a、第一位移极限位；11b、第二位移极限位；11c、第一限位槽；12、第一导向件；13、第二导向件；14、第三导向件；15、回缩限位装置；1501、限位块；1502、限位驱动气缸；16、滑座；1601、连接架；1602、连接杆；17、张夹机构；1701、夹座；1702、夹爪；17021、夹持端；17022、驱动端；1703、张夹驱动气缸；1704、挡板；18、活动杆；19、弹性缓冲件；20、夹料检测传感器；21、缓冲气缸；2101、固定端；2102、伸出端；22、第一调节杆；23、第二调节杆；24、第三调节杆；25a、第一调节极限位；25b、第二调节极限位；25c、第二限位槽；26、第四导向件；27、第五导向件；28、第六导向件。
具体实施方式
为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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装置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。
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，不是旨在限制本发明。
实施例1
参阅图1至图15，本发明公开了一种子母瓶捆绑装的装箱系统，包括多轴工业机器人机械手1、送箱传送带2以及装箱机构3，其中，多轴工业机器人机械手1设置在送箱传送带2的一侧，而装箱机构3设置于送箱传送带2的上方，用于为多轴工业机器人机械手1放下的子母瓶捆绑装4提供导向，以便将其准确引导至包装箱5内。
送箱传送带2、装箱机构3的结构均可采用现有技术，可参考CN113022923A的装箱机，在此不再赘述。
多轴工业机器人机械手1为常规技术，其包括多轴运动关节101以及一能够旋转的执行末端102，本发明中，在执行末端102上设置有夹具6，夹具6包括主体601、夹手组件602、移动驱动机构603以及旋转驱动机构604，其中：
主体601上设置安装板6011，通过螺栓等紧固件将主体601连接至至执行末端102；
夹手组件602在主体601上设置至少两组，并可相对于主体601直线滑移；
参阅图3、图10以及图12，为便于夹手组件602直线滑移的顺畅性和稳定性，可在主体601与夹手组件602通过直线导轨/导杆和滑块结构连接。
移动驱动机构603设置于主体601上并与夹手组件602相连，其能够驱动两组夹手组件602相互远离或者相互靠近；
对应每一夹手组件602各设置一旋转驱动机构604，旋转驱动机构604用于驱动夹手组件602相对于主体601转动。
从而，可通过移动驱动机构603驱动各夹手组件602直线滑移并相互靠近或远离，以调节各夹手组件602之间的间距；例如，在抓取子母瓶捆绑装4时，目前常用螺旋输送子母捆绑装4，使得子母瓶捆绑装4以一个较小的间距依次排列进行输送，因此，夹具6在抓取子母瓶捆绑装4时，各夹手组件602之间的间距较小；当夹手组件602夹取子母瓶捆绑装4后，由于子母瓶捆绑装4装箱的角度与夹取时的角度不同，因此，需要进行角度调整，则可通过移动驱动机构603驱动各夹手组件602相互远离，增大各夹手组件602之间的间距，为各夹手组件602的角度调整预留出足够的旋转空间，避免碰撞；而后可通过旋转驱动机构604驱动对应的夹手组件602旋转，从而调整子母瓶捆绑装4在夹手组件602上的角度，且各夹手组件602的角度调整独立，因此能够满足多组夹手组件602上夹持的子母瓶捆绑装4同时装箱的需求；在调整角度后，由于送箱传送带2上的包装箱5也以较小的间距依次传送，因此，可通过移动驱动机构603再次对夹手组件602的间距进行调节，使夹手组件602之间的间距缩小，以满足下料装箱的要求。
采用这种装箱系统，能够弥补现有技术中无法满足的需要对子母瓶401进行角度调整的缺陷，并且还能同时调整多组夹手组件602，提高装箱系统使用是适用性，能够有效地提高生产效率。
参阅图2、图3、图6-图9，作为一种可选的实施方式，夹手组件602对称设置于主体601中心的两侧。
通过将夹手组件602对称地设置在夹手组件602的主体601上，能够较好地平衡夹具6的重心，降低夹持子母瓶捆绑装4后出现夹具6失衡的情况，并且，采用这种设置，还能够平衡执行末端102的受力，避免执行末端102的轴承出现磨损不均衡的情况，延长装箱系统的使用寿命。
参阅图2、图3、图6-图9，作为一种可选的实施方式，夹手组件602设置四组，移动驱动机构603设置两组，其中一组移动驱动机构603用于驱动位于主体601中心一侧的两组夹手组件602移动，另一组移动驱动机构603用于驱动位于主体601中心另一侧的两组夹手组件602移动。
采用四组夹手组件602，能够增大单次抓取和放料的子母瓶捆绑装4的数量，有利于提高装箱的效率；而采用两组移动驱动机构603，分别对主体601中心两侧的夹手组件602进行移动驱动，将位于主体601中心一侧的两组夹手组件602采用联动移动的方式，位于主体601中心另一侧的两组夹手组件602也采用联动移动的方式，减小移动驱动机构603的运用，有效简化夹具6的结构，减小夹具6的重量，提高工业机器人机械手动作的灵活性。
如图6-图9所示，作为一种可选的实施方式，四组夹手组件602包括依次排列的第一夹手组602a、第二夹手组602b、第三夹手组602c以及第四夹手组602d，其中一组移动驱动机构603与第一夹手组602a相连，另一组移动驱动机构603与第四夹手组602d相连；
第一夹手组602a与第二夹手组602b通过第一连杆7连接，第二夹手组602b和第三夹手组602c通过第二连杆8连接，第三夹手组602c和第四夹手组602d通过第三连杆9连接；
第一连杆7的第一端10a、第二连杆8的两端和第三连杆9的第一端10a均在沿夹手组件602的滑动方向上设有第一位移极限位11a和第二位移极限位11b，其中，第一位移极限位11a远离主体601的中心，而第二位移极限位11b靠主体601的中心；
第一连杆7的第二端10b固定于第二夹手组602b，第一夹手组602a上设置有能够在第一连杆7的第一位移极限位11a和第二位移极限位11b之间活动的第一导向件12；
第二连杆8与主体601固定，第二夹手组602b和第三夹手组602c上均设置有能够在第二连杆8的第一位移极限位11a和第二位移极限位11b之间活动的第二导向件13；
第三连杆9的第二端10b固定于第三夹手组602c，第四夹手组602d上设置有能够在第三连杆9的第一位移极限位11a和第二位移极限位11b之间活动的第三导向件14。
参阅图7和图8，(对应下述实施例2的步骤S3.1.1)当通过其中一组移动驱动机构603驱动第一夹手组602a朝远离主体601的中心方向移动时，其带动第一导向件12移动，使得第一导向件12朝第一连杆7的第一位移极限位11a的方向移动，当第一导向件12与第一连杆7的第一位移极限位11a抵接时，则第一夹手组602a可带动第二夹手组602b一起朝远离主体601的中心的方向移动。
同理，当通过另一组移动驱动机构603驱动第四夹手组602d朝远离主体601的中心方向移动时，其带动第三导向件14移动，使得第三导向件14朝第三连杆9的第一位移极限位11a的方向移动，当第三导向件14与第三连杆9的第一位移极限位11a抵接时，则第四夹手组602d可带动第三夹手组602c一起朝远离主体601的中心的方向移动。
参阅图5-图9，在可选的实施方式中，在第一连杆7、第二连杆8和第三连杆9上通过开设第一限位槽11c限定处第一位移极限位11a和第二位移极限位11b，第一导向件12、第二导向件13和第三导向件14能够在该第一限位槽11c的限定路径中滑动。
在另一些可能的实施例中，第一连杆7、第二连杆8和第三连杆9可为导杆，导杆的横截面可为圆形或者非圆形(例如矩形)，在导杆的外表面凸设台阶面以限定出第一位移极限位11a和第二位移极限位11b，则第一导向件12、第二导向件13和第三导向件14此时可为能够套设在该导杆上的导套，其移动的形成受第一位移极限位11a和第二位移极限位11b的台阶面所限制。
如图5-图9所示，作为一种可选的实施方式，第一夹手组602a与第二夹手组602b通过第一调节杆22连接，第二夹手组602b和第三夹手组602c通过第二调节杆23连接，第三夹手组602c和第四夹手组602d通过第三调节杆24连接；
第一调节杆22的第一端10a、第二调节杆23的两端和第三调节杆24的第一端10a均在沿夹手组件602的滑动方向上设有第一调节极限位25a和第二调节极限位25b，其中，第一调节极限位25a远离主体601的中心，而第二调节极限位25b靠主体601的中心；
第一调节杆22的第二端10b固定于第二夹手组602b，第一夹手组602a上设置有能够在第一调节杆22的第一调节极限位25a和第二调节极限位25b之间活动的第四导向件26；
第二调节杆23与主体601固定，第二夹手组602b和第三夹手组602c上均设置有能够在第二调节杆23的第一调节极限位25a和第二调节极限位25b之间活动的第五导向件27；
第三调节杆24的第二端10b固定于第三夹手组602c，第四夹手组602d上设置有能够在第三调节杆24的第一调节极限位25a和第二调节极限位25b之间活动的第六导向件28；
参阅图3-图9，夹手组件602还包括回缩限位装置15，回缩限位装置15包括限位块1501以及限位驱动气缸1502，其中，限位驱动气缸1502与滑座16固定，限位块1501由限位驱动气缸1502驱动且能够在插入或者脱离第一调节极限位25a和第二调节极限位25b之间的空隙。
在一些可选的实施方式中，在第一连杆7、第二连杆8和第三连杆9上通过开设第二限位槽25c限定处第一调节极限位25a和第二调节极限位25b，第四导向件26、第五导向件27和第六导向件28能够在该第二限位槽25c的限定路径中滑动。
当夹手组件602调节完字母捆绑装的角度后，需要对夹手组件602的间距缩小时，可通过相应的回缩限位装置15中的限位驱动气缸1502驱动限位块1501朝第一调节杆22、第二调节杆23或第三调节杆24的第一调节极限位25a和第二调节极限位25b之间的间隙伸出，使得该限位块1501能够与对应的调节杆的第一调节极限位25a或者第二调节极限位25b相抵，以限定各夹手组件602的可移动位移，从而固定移动驱动机构603驱动夹手组件602相互靠近时的间距。
参阅图7，在夹手组件602调大间距时：
第四导向件26朝第一调节杆22的第一调节极限位25a靠近，第六导向件28朝第三调节杆24的第一调节极限位25a靠近，而第二夹手组602b的第五导向件27和第三夹手组602c上的第五导向件27均分别朝第二调节杆23两端的第一调节极限位25a靠近。
(对应下述实施例2的步骤S5)参阅图9，在移动驱动机构603驱动第一夹手组602a、第四夹手组602d朝靠近主体601的中心的方向移动时：
第一夹手组602a上，其回缩限位装置15的限位块1501插入第四导向件26与第一调节杆22的第二调节极限位25b之间空隙中，随着第一夹手组602a朝主体601中心方向的靠近，限位块1501将与第一调节杆22的第二调节极限位25b相抵，并带动第二夹手组602b一起朝靠近主体601中心的方向移动；
第二夹手组602b上，其回缩限位装置15的限位块1501插入第五导向件27与第二调节杆23的第二调节极限位25b之间空隙中，随着第二夹手组602b朝主体601中心方向的靠近，限位块1501将与第二调节杆23的第二调节极限位25b相抵，此时第一夹手组602a和第二夹手组602b将停止继续朝靠近主体601中心方向的移动；
在第四夹手组602d上，其回缩限位装置15的限位块1501插入第六导向件28与第三调节杆24的第二调节极限位25b之间空隙中，随着第三夹手组602c朝主体601中心方向的靠近，限位块1501将与第三调节杆24的第二调节极限位25b相抵，并带动第三夹手组602c一起朝靠近主体601中心的方向移动；
第三夹手组602c上，其回缩限位装置15的限位块1501插入第六导向件28与第二调节杆23的第二调节极限位25b之间空隙中，随着第三夹手组602c朝主体601中心方向的靠近，限位块1501将与第二调节杆23的第二调节极限位25b相抵，此时第四夹手组602d和第三夹手组602c将停止继续朝靠近主体601中心方向的移动。
由此能够将各夹手组件602的间距调节至预定的装箱间距，便于后续的将子母瓶捆绑装4向包装箱5内下料的装箱操作。
参阅图10-图15，作为一种可选的实施方式，夹手组件602包括滑座16以及连接于滑座16下方的张夹机构17，滑座16与主体601滑动连接，滑座16的下方还设有连接架1601，张夹机构17上设有能沿垂直于滑座16底面的方向相对于连接架1601上、下滑移的活动杆18，连接架1601与活动杆18连接有弹性缓冲件19。
通过设置弹性缓冲件19，便于在放置子母瓶捆绑装4时或者抓取子母瓶捆绑装4时，对张夹机构17所受的冲击进行缓冲，避免夹手组件602损伤，延长使用寿命。
作为一种可选的方式，弹性缓冲件19可为压簧。
在本实施例中，弹性缓冲件19可为扭簧，其中，扭簧的一端与连接架1601上固定的连接杆1602相抵，另一端与活动杆18相抵。
作为一种可选的实施方式，张夹机构17包括夹座1701、夹爪1702以及张夹驱动气缸1703，夹爪1702成对设置且分别与夹座1701铰接，夹爪1702的一端为夹持端17021，另一端与张夹驱动气缸1703的驱动端17022相连；
夹持端17021内壁还设置有夹料检测传感器20，夹料检测传感器20为光电传感器、压力传感器或红外传感器。
通过张夹驱动气缸1703驱动夹爪1702的驱动端17022摆动，进而带动其夹持端17021摆动以相互远离或相互靠近，从而实现张夹机构17的张夹动作。
夹料检测传感器20通过检测夹手内部是否有异物阻挡来判断夹手内是否夹持到子母瓶捆绑装4的母瓶401的瓶颈，进而辅助工业机器人机械手夹手组件602是否抓取到子母瓶捆绑装4，避免出现漏夹料或者出现夹料不稳的情况。
在可选的实施例中，在滑座16的底部还设置有用于缓冲夹手旋转的缓冲气缸21，其中，该缓冲气缸21的固定端2101与滑座16固定，其伸出端2102与滑座16的表面平行，其能够与夹手连接架1601的侧部相抵，以缓冲连接架1601的旋转。
由于夹手夹取子母瓶捆绑装4后，其重量将增大，从而其旋转的惯量增大，当夹手受到旋转驱动机构604的驱动旋转时，需要对其停止进行缓冲和限位，避免由于旋转驱动机构604停止后连接架1601继续旋转而导致子母瓶捆绑装4旋转的角度超量。
此外，缓冲气缸21内部还可以设置到位检测传感器(图中未示意)，到位检测传感器也可为光电传感器、压力传感器或红外传感器，当缓冲气缸21的伸出端2102受压而向固定端2101内部移动至预设的位置时，到位检测传感器可发出检测信号，以停止旋转驱动机构604的旋转驱动。
在一些可选的实施例中，旋转驱动机构604可为伺服电机，或者其他的现有技术中常见的旋转驱动装置。
在一些可选的实施例中，移动驱动机构603可为直线推杆，或者伸缩缸等其他的现有技术中常见的直线驱动装置。
在一些可选的实施例中，在两夹爪1702上分别固定有一挡板1704，两挡板1704用于在夹爪1702夹取子母捆绑装后，对子母瓶401之间连接的连接压环403进行阻挡，避免转移子母捆绑装的过程中出现子瓶402晃动的现象。
实施例2
参阅图16，本发明实施例公开一种子母瓶捆绑装的装箱方法，采用上述实施例1中所述的子母瓶捆绑装的装箱系统，包括以下步骤：
S1：移动驱动机构603驱动各夹手组件602相互靠近至第一预设距离(参阅图6)，对各夹手组件602进行复位以适应子母瓶捆绑装4的输送间距；
S2：多轴工业机器人机械手1驱动执行末端102活动，并通过各夹手组件602抓取子母瓶捆绑装4；
S3：移动驱动机构603驱动各夹手组件602相互远离至预设第二预设距离(参阅图8)；
S4：旋转驱动机构604驱动各夹手组件602旋转至预设角度；
S5：移动驱动机构603驱动各夹手组件602相互靠近至预设第三预设距离(参阅图9)；
S6：多轴工业机器人机械手1驱动执行末端102活动至装箱机构3的上方；
S7：夹手组件602经装箱机构3，向位于送箱传送带2上的包装箱5内码放子母瓶捆绑装4。
上述过程中，第一预设距离L1＜第三预设距离L3＜第二预设距离L2。
第一预设距离L1、第二预设距离L2、第三预设距离L3以及预设角度均可根据实际需要进行设置，例如预设角度可为90°。
作为一种可选的实施方式，在步骤S3中包括：
S3.1：分别通过两组移动驱动机构603驱动第一夹手组602a、第四夹手组602d朝远离主体601中心的方向移动；
S3.1.1：在第一夹手组602a与第二夹手组602b中，第一导向件12移动朝第一连杆7的第一位移极限位11a移动并与第一位移极限位11a相抵，以带动第二夹手组602b朝远离主体601中心的方向移动，直至第二夹手组602b上的第二导向件13与第二连杆8的第一位移极限位11a相抵；
S3.1.2：在第三夹手组602c与第四夹手组602d中，第三导向件14移动朝第三连杆9的第一位移极限位11a移动并与第一位移极限位11a相抵，以带动第三夹手组602c朝远离主体601中心的方向移动，直至第三夹手组602c上的第二导向件13与第二连杆8的第一位移极限位11a相抵。
步骤S3.1.1和步骤S3.1.2具体可参考实施例1中的相关描述，在此不再赘述。
进一步地，步骤S5也可参考实施例1的相关描述，在此不再赘述。
作为一种可选的实施方式，在步骤S2中，还包括：
夹持步骤S2.1：张夹驱动气缸1703驱动夹爪1702合拢以夹持子母瓶捆绑装4中母瓶401的瓶颈；
夹持检测步骤S2.2：通过夹料检测传感器20检测夹爪1702内是否有母瓶401的瓶颈，若是，则继续后续的步骤S3-S7；否则进行报警警告。
从而可以辅助装箱系统的控制系统判断是否出现漏料的情况，避免出现装箱漏料的情况发生。
综上所述，本发明提供的子母瓶捆绑装的装箱系统以及装箱方法，通过采用新设计的子母瓶捆绑装的装箱系统，便于调整子母捆绑装的角度以适应实际装箱的要求，提高装箱的灵活度以及装箱系统使用的适用性，并且还达到了减小夹手组件损伤，降低出现装箱漏料发生的情况，有较好的实际运用前景。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种子母瓶捆绑装的装箱系统，包括多轴工业机器人机械手(1)、送箱传送带(2)以及设置于所述送箱传送带(2)的上方的装箱机构(3)，所述多轴工业机器人机械手(1)包括能够旋转的执行末端(102)，在所述执行末端(102)上设置有夹具(6)，其特征在于，所述夹具(6)包括主体(601)、夹手组件(602)、移动驱动机构(603)以及旋转驱动机构(604)；
所述主体(601)用于与所述执行末端(102)连接；
所述夹手组件(602)在所述主体(601)上设置四组，并可相对于所述主体(601)直线滑移；
所述移动驱动机构(603)设置于所述主体(601)上并与所述夹手组件(602)相连，其能够驱动两组所述夹手组件(602)相互远离或者相互靠近；
对应每一所述夹手组件(602)各设置一所述旋转驱动机构(604)，所述旋转驱动机构(604)用于驱动所述夹手组件(602)相对于所述主体(601)转动；
所述夹手组件(602)对称设置于所述主体(601)中心的两侧；
所述移动驱动机构(603)设置两组，其中一组所述移动驱动机构(603)用于驱动位于所述主体(601)中心一侧的两组所述夹手组件(602)移动，另一组所述移动驱动机构(603)用于驱动位于所述主体(601)中心另一侧的两组所述夹手组件(602)移动；
四组所述夹手组件(602)包括依次排列的第一夹手组(602a)、第二夹手组(602b)、第三夹手组(602c)以及第四夹手组(602d)，其中一组所述移动驱动机构(603)与所述第一夹手组(602a)相连，另一组所述移动驱动机构(603)与所述第四夹手组(602d)相连；
所述第一夹手组(602a)与第二夹手组(602b)通过第一连杆(7)连接，所述第二夹手组(602b)和第三夹手组(602c)通过第二连杆(8)连接，所述第三夹手组(602c)和第四夹手组(602d)通过第三连杆(9)连接；
所述第一连杆(7)的第一端(10a)、所述第二连杆(8)的两端和所述第三连杆(9)的第一端(10a)均在沿所述夹手组件(602)的滑动方向上设有第一位移极限位(11a)和第二位移极限位(11b)，其中，第一位移极限位(11a)远离所述主体(601)的中心，而所述第二位移极限位(11b)靠所述主体(601)的中心；
所述第一连杆(7)的第二端(10b)固定于所述第二夹手组(602b)，所述第一夹手组(602a)上设置有能够在所述第一连杆(7)的第一位移极限位(11a)和第二位移极限位(11b)之间活动的第一导向件(12)；
所述第二连杆(8)与所述主体(601)固定，所述第二夹手组(602b)和第三夹手组(602c)上均设置有能够在所述第二连杆(8)的第一位移极限位(11a)和第二位移极限位(11b)之间活动的第二导向件(13)；
所述第三连杆(9)的第二端(10b)固定于所述第三夹手组(602c)，所述第四夹手组(602d)上设置有能够在所述第三连杆(9)的第一位移极限位(11a)和第二位移极限位(11b)之间活动的第三导向件(14)；
所述第一夹手组(602a)与第二夹手组(602b)通过第一调节杆(22)连接，所述第二夹手组(602b)和第三夹手组(602c)通过第二调节杆(23)连接，所述第三夹手组(602c)和第四夹手组(602d)通过第三调节杆(24)连接；
所述第一调节杆(22)的第一端(10a)、所述第二调节杆(23)的两端和所述第三调节杆(24)的第一端(10a)均在沿所述夹手组件(602)的滑动方向上设有第一调节极限位(25a)和第二调节极限位(25b)，其中，第一调节极限位(25a)远离所述主体(601)的中心，而所述第二调节极限位(25b)靠所述主体(601)的中心；
所述第一调节杆(22)的第二端(10b)固定于所述第二夹手组(602b)，所述第一夹手组(602a)上设置有能够在所述第一调节杆(22)的第一调节极限位(25a)和第二调节极限位(25b)之间活动的第四导向件(26)；
所述第二调节杆(23)与所述主体(601)固定，所述第二夹手组(602b)和第三夹手组(602c)上均设置有能够在所述第二调节杆(23)的第一调节极限位(25a)和第二调节极限位(25b)之间活动的第五导向件(27)；
所述第三调节杆(24)的第二端(10b)固定于所述第三夹手组(602c)，所述第四夹手组(602d)上设置有能够在所述第三调节杆(24)的第一调节极限位(25a)和第二调节极限位(25b)之间活动的第六导向件(28)；
所述夹手组件(602)包括滑座(16)以及连接于滑座(16)下方的张夹机构(17)，所述滑座(16)与所述主体(601)滑动连接，所述滑座(16)的下方还设有连接架(1601)，所述张夹机构(17)上设有能沿垂直于所述滑座(16)底面的方向相对于所述连接架(1601)上、下滑移的活动杆(18)，所述连接架(1601)与所述活动杆(18)连接有弹性缓冲件(19)；
所述夹手组件(602)还包括回缩限位装置(15)，所述回缩限位装置(15)包括限位块(1501)以及限位驱动气缸(1502)，其中，所述限位驱动气缸(1502)与所述滑座(16)固定，所述限位块(1501)由所述限位驱动气缸(1502)驱动且能够在插入或者脱离所述第一调节极限位(25a)和第二调节极限位(25b)之间的空隙；
所述滑座(16)的底部还设置有用于缓冲夹手旋转的缓冲气缸(21)，所述缓冲气缸(21)的固定端与所述滑座(16)固定，所述缓冲气缸(21)的伸缩端(2102)与所述滑座(16)的表面平行，所述缓冲气缸(21)能够与夹手连接架(1601)的侧部相抵。
2.根据权利要求1所述的子母瓶捆绑装的装箱系统，其特征在于，所述张夹机构(17)包括夹座(1701)、夹爪(1702)以及张夹驱动气缸(1703)，所述夹爪(1702)成对设置且分别与所述夹座(1701)铰接，所述夹爪(1702)的一端为夹持端(17021)，另一端与所述张夹驱动气缸(1703)的驱动端(17022)相连；
所述夹持端(17021)内壁还设置有夹料检测传感器(20)，所述夹料检测传感器(20)为光电传感器、压力传感器或红外传感器。
3.子母瓶捆绑装的装箱方法，其特征在于，采用权利要求2所述的子母瓶捆绑装的装箱系统，包括以下步骤：
S1：所述移动驱动机构(603)驱动各所述夹手组件(602)相互靠近至第一预设距离；
S2：所述多轴工业机器人机械手(1)驱动执行末端(102)活动，并通过各所述夹手组件(602)抓取子母瓶捆绑装(4)；
S3：所述移动驱动机构(603)驱动各所述夹手组件(602)相互远离至预设第二预设距离；
S4：所述旋转驱动机构(604)驱动各所述夹手组件(602)旋转至预设角度；
S5：所述移动驱动机构(603)驱动各所述夹手组件(602)相互靠近至预设第三预设距离；
S6：所述多轴工业机器人机械手(1)驱动执行末端(102)活动至装箱机构(3)的上方；
S7：所述夹手组件(602)经所述装箱机构(3)，向位于所述送箱传送带(2)上的包装箱(5)内码放子母瓶捆绑装(4)。
4.根据权利要求3所述的子母瓶捆绑装的装箱方法，其特征在于，在所述步骤S3中包括：
S3.1：分别通过两组所述移动驱动机构(603)驱动所述第一夹手组(602a)、所述第四夹手组(602d)朝远离主体(601)中心的方向移动；
S3.1.1：在所述第一夹手组(602a)与所述第二夹手组(602b)中，第一导向件(12)移动朝所述第一连杆(7)的第一位移极限位(11a)移动并与第一位移极限位(11a)相抵，以带动所述第二夹手组(602b)朝远离所述主体(601)中心的方向移动，直至所述第二夹手组(602b)上的第二导向件(13)与所述第二连杆(8)的第一位移极限位(11a)相抵；
S3.1.2：在所述第三夹手组(602c)与所述第四夹手组(602d)中，第三导向件(14)移动朝所述第三连杆(9)的第一位移极限位(11a)移动并与第一位移极限位(11a)相抵，以带动所述第三夹手组(602c)朝远离所述主体(601)中心的方向移动，直至所述第三夹手组(602c)上的第二导向件(13)与所述第二连杆(8)的第一位移极限位(11a)相抵。
5.根据权利要求3所述的子母瓶捆绑装的装箱方法，其特征在于，在步骤S2中，还包括：
夹持步骤S2.1：所述张夹驱动气缸(1703)驱动所述夹爪(1702)合拢以夹持子母瓶捆绑装(4)中母瓶(401)的瓶颈；
夹持检测步骤S2.2：通过所述夹料检测传感器(20)检测所述夹爪(1702)内是否有母瓶(401)的瓶颈，若是，则继续后续的步骤S3-S7；否则进行报警警告。
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