CN117302701B - 一种中包装箱机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中包装箱机器人系统，涉及包装机械技术领域，以中包整理平台为中心，六轴机器人间隔设置在负Y轴方向，垫板供料机构设置在负X轴方向，中包装箱定位机构设置在正X轴方向，中包输送线设置在正Y轴方向，中包输送线的输送方向和中包整理平台的X轴方向平行，中包输送线的出料端和中包整理平台相接；中包装箱定位机构的出料端和封箱机构的进料端连接，封箱机构的出料端和贴标输送机构的进料端连接；以六轴机器人为中心，六轴机器人的正X轴方向设置有纸箱板供料机构，六轴机器人的末端设置有吸盘夹具，吸盘夹具上设置有开箱机构。本发明有效地简化了中包装箱流水线的结构，减小了占地面积。

Description

一种中包装箱机器人系统
技术领域
本发明涉及包装机械技术领域，具体涉及一种中包装箱机器人系统。
背景技术
中包即中包装，是指介于外包装（大包装）和内包装（小包装）之间的一种包装形态，这种中包装既可以是独立销售的单位，也可以是仅为运输安全而非单独销售的单位。
中包装箱流水线通常由机械执行机构及相应的运动机构配合完成中包的装箱工作，现有的中包装箱流水线的布局不够合理，使得中包装箱流水线需要较多的机构进行配合工作，导致中包装箱流水线的结构复杂，占地面积大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种中包装箱机器人系统，通过以中包整理平台为中心，合理排布六轴机器人、中包输送线、垫板供料机构、中包装箱定位机构、纸箱板供料机构、封箱机构和贴标输送机构，有效地简化了中包装箱流水线的结构，减小了占地面积。
本发明提供了一种中包装箱机器人系统，包括六轴机器人、机架以及设置在所述机架上的中包输送线、垫板供料机构、中包整理平台、中包装箱定位机构、纸箱板供料机构、封箱机构和贴标输送机构，以所述中包整理平台为中心，所述六轴机器人间隔设置在所述中包整理平台的负Y轴方向，所述垫板供料机构设置在所述中包整理平台的负X轴方向，所述中包装箱定位机构设置在所述中包整理平台的正X轴方向，所述中包输送线设置在所述中包整理平台的正Y轴方向，所述中包输送线的输送方向和所述中包整理平台的X轴方向平行，所述中包输送线的出料端和所述中包整理平台相接；
所述中包装箱定位机构的出料端和所述封箱机构的进料端连接，所述封箱机构的出料端和所述贴标输送机构的进料端连接；
以所述六轴机器人为中心，所述六轴机器人的正X轴方向设置有所述纸箱板供料机构，所述六轴机器人的末端设置有吸盘夹具，所述吸盘夹具上设置有开箱机构。
具体的，所述中包输送线的进料端前设置有中包称重装置和中包扫码装置，所述中包输送线上设置有第一剔除机构、第一排废口、第二剔除机构和第二排废口，所述第一剔除机构和所述第一排废口对应设置，所述第二剔除机构和所述第二排废口对应设置，所述第一剔除机构用于将称重不合格的中包从所述第一排废口排走，所述第二剔除机构用于将扫码不合格的中包从所述第二排废口排走。
具体的，所述垫板供料机构包括垫板提升装置和垫板限位装置，所述垫板提升装置包括提升架、提升台、提升导轨、提升丝杠和提升电机，所述提升架竖直设置，所述提升台水平设置，所述提升导轨竖直固定设置在所述提升架上，所述提升丝杠竖直转动设置在所述提升架上，所述提升电机设置在所述提升架的底部，所述提升电机的输出端和所述提升丝杠的一端传动连接，所述提升台基于滑块活动设置在所述提升导轨上，所述提升丝杠的活动螺母和所述提升台固定连接；
所述垫板限位装置包括设置在所述提升台下方的限位底座和对称设置在所述提升台两侧的限位板，每个所述限位板基于限位导轨竖直活动设置在所述限位底座上，所述限位导轨和所述限位板互相垂直；所述限位底座的中部转动设置有限位调节轴，所述限位调节轴和所述限位导轨互相垂直，所述限位调节轴的两侧对称设置有限位丝杠，每个所述限位丝杠转动设置在所述限位底座上，每个所述限位丝杠和所述限位导轨互相平行，每个所述限位丝杠的活动螺母和对应的限位板固定连接；所述限位调节轴的一端和两个所述限位丝杠啮合，所述限位调节轴的另一端设置有限位调节手轮，所述限位调节轴靠近所述限位调节手轮的一端设置有第一锁止机构；
一个所述限位板的上端设置有两个垫板检测光电传感器，所述两个垫板检测光电传感器位于同一水平高度，一个所述垫板检测光电传感器用于判断垫板是否到达预设位置，另一个所述垫板检测光电传感器用于判断垫板是否用完；两个所述限位板的上端中间区域均设置有垫板分离器，所述垫板分离器用于将层叠的垫板分开。
具体的，所述中包整理平台包括支撑台以及设置在所述支撑台上的整理台面、第一固定挡板、第二固定挡板、活动挡板和推盒机构，所述推盒机构包括安装在所述支撑台上的水平移动模组、安装在所述水平移动模组上的竖直移动模组和安装在所述竖直移动模组上的推盒板；
以所述整理台面为中心，所述第一固定挡板设置在所述整理台面的正X轴方向，所述第二固定挡板设置在所述整理台面的负Y轴方向，所述活动挡板设置在所述整理台面的负X轴方向，所述整理台面的正Y轴方向设置有所述中包输送线，所述中包输送线、所述第一固定挡板、所述第二固定挡板和所述活动挡板包围所述整理台面；
所述水平移动模组设置在所述第一固定挡板的旁侧，所述水平移动模组沿着所述整理台面的Y轴方向设置，所述水平移动模组用于驱动所述竖直移动模组沿着所述整理台面的Y轴方向运动；所述推盒板设置在所述竖直移动模组靠近所述整理台面的一侧，所述竖直移动模组用于控制所述推盒板上下移动，所述推盒板用于将所述中包输送线上的中包推到所述整理台面的预设位置。
具体的，所述中包输送线朝着所述整理台面的正X轴方向输送中包，所述第一固定挡板阻挡在所述中包输送线的末端，所述中包输送线高于所述整理台面，所述中包输送线和所述整理台面之间存在翻转高度差，当所述推盒板将中包从所述中包输送线推向所述整理台面时，所述翻转高度差使中包翻转90°；
所述推盒板上设置有两个翻转检测光电传感器，所述两个翻转检测光电传感器位于同一水平高度，所述两个翻转检测光电传感器用于检测中包是否翻转90°。
具体的，所述中包输送线的旁侧设置有第一计数光电传感器和第二计数光电传感器，所述第一计数光电传感器和所述第二计数光电传感器设置在所述中包整理平台的入口前，所述第一计数光电传感器和所述第二计数光电传感器分别用于不同规格中包的计数。
具体的，所述活动挡板基于挡板调节座活动设置在所述支撑台上，所述挡板调节座用于调节所述活动挡板到所述第一固定挡板的间距，所述挡板调节座包括挡板调节板、设置在所述挡板调节板一端的挡板调节滑块和设置在所述挡板调节板另一端的挡板手摇调节装置，所述活动挡板固定设置在所述挡板调节板上，所述挡板调节滑块基于挡板调节导轨活动设置在所述支撑台上；
所述挡板手摇调节装置包括固定设置在所述支撑台上的挡板手摇调节底座、固定设置在所述挡板手摇调节底座中的挡板手摇调节导杆、转动设置在所述挡板手摇调节底座中的挡板手摇调节丝杠、以及活动穿设在所述挡板手摇调节导杆和所述挡板手摇调节丝杠上的挡板手摇调节滑块，所述挡板手摇调节丝杠和所述挡板手摇调节滑块基于螺纹配合，所述挡板手摇调节滑块和所述挡板调节板固定连接，所述挡板手摇调节丝杠的一端伸出所述挡板手摇调节底座并固定连接有挡板手摇调节手轮，所述挡板调节导轨、所述挡板手摇调节导杆和所述挡板手摇调节丝杠均与所述整理台面的X轴方向平行，所述挡板手摇调节滑块上设置有第二锁止机构。
具体的，所述中包输送线的末端旁侧设置有缓冲气缸，所述缓冲气缸的输出端固定设置有缓冲挡板，所述缓冲挡板延伸到所述中包输送线的末端上方，所述缓冲气缸的输出端的伸缩方向和所述中包输送线的输送方向平行；
所述中包输送线的末端旁侧沿着物料输送方向依次设置有第一输送位置检测光电传感器和第二输送位置检测光电传感器，所述第一输送位置检测光电传感器用于检测中包是否到达第一预设输送位置并控制所述缓冲气缸的伸缩，所述第二输送位置检测光电传感器用于检测中包是否到达第二预设输送位置并控制所述推盒机构工作。
具体的，所述挡板调节板靠近所述中包输送线的一侧设置有夹盒气缸，所述夹盒气缸的输出端朝向所述中包输送线，所述夹盒气缸用于夹紧所述中包输送线上的中包，阻止中包继续前进；
所述整理台面靠近所述中包输送线的一侧为缓冲位，所述整理台面靠近所述第二固定挡板的一侧为抓取位；所述挡板调节板靠近所述第二固定挡板的一侧设置有推盒气缸，所述推盒气缸的输出端朝向所述第一固定挡板，所述推盒气缸的输出端上设置有推盒条，所述推盒条用于夹紧所述抓取位上的中包；
所述第一固定挡板靠近所述第二固定挡板的一侧设置有整理位置检测光电传感器，所述整理位置检测光电传感器用于检测中包是否到达预设抓取位置。
具体的，所述支撑台上设置有中包扫码校验器，所述中包扫码校验器对准所述抓取位，所述中包扫码校验器用于对中包的小盒进行扫码复核。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过以中包整理平台为中心，将六轴机器人间隔设置在负Y轴方向，将垫板供料机构设置在负X轴方向，将中包装箱定位机构设置在正X轴方向，将中包输送线设置在正Y轴方向，中包输送线的输送方向和中包整理平台的X轴方向平行，中包输送线的出料端和中包整理平台相接；中包装箱定位机构的出料端和封箱机构的进料端连接，封箱机构的出料端和贴标输送机构的进料端连接；以所述六轴机器人为中心，在正X轴方向设置有纸箱板供料机构，六轴机器人的末端设置有吸盘夹具，吸盘夹具上设置有开箱机构；
中包输送线可以将中包输送给中包整理平台；中包整理平台可以将中包按照预设数量排列整齐；六轴机器人可以从纸箱板供料机构中吸取纸箱板并将纸箱板打开成纸箱，然后将纸箱放置到中包装箱定位机构，同时配合中包装箱定位机构完成纸箱底部折盖；接着，六轴机器人可以从垫板供料机构吸取垫板放入纸箱中，再从中包整理平台吸取规定数量的中包放入纸箱中，最后再放置一层垫板；再接着，装满的纸箱被推出中包装箱定位机构进入封箱机构，纸箱进入封箱机构时会完成顶部折盖，纸箱在封箱机构中同时完成底部和顶部的封合；最后，封好的纸箱进入贴标输送机构贴标；
本发明的中包装箱机器人系统布局合理，结构紧凑，通过一个六轴机器人配合纸箱板供料机构、垫板供料机构、中包装箱定位机构和中包整理平台，完成纸箱板吸取开箱、底部折盖、垫板吸取放置和中包吸取放置，有效地简化了中包装箱流水线的结构，减小了中包装箱流水线的占地面积。
附图说明
图1是本发明实施例的中包装箱机器人系统的俯视结构示意图；
图2是本发明实施例的中包装箱机器人系统的立体结构示意图；
图3是本发明实施例的吸盘夹具的结构示意图；
图4是本发明实施例的第一剔除机构和第二剔除机构的结构示意图；
图5是本发明实施例的垫板供料机构的结构示意图；
图6是图5中A区域的放大结构示意图；
图7是本发明实施例的中包整理平台的结构示意图；
图8是本发明实施例的缓冲气缸的结构示意图；
图9是本发明实施例的挡板调节座的结构示意图；
图10是本发明实施例的中包装箱定位机构的结构示意图；
图11是本发明实施例的阻挡定位机构的结构示意图。
附图中，100、六轴机器人；110、吸盘夹具；120、开箱机构；121、翻转气缸；122、开箱杆；200、中包输送线；211、第一剔除机构；212、第一排废口；221、第二剔除机构；222、第二排废口；230、缓冲气缸；231、缓冲挡板；241、第一输送位置检测光电传感器；242、第二输送位置检测光电传感器；300、垫板供料机构；311、提升架；312、提升台；313、提升导轨；314、提升丝杠；315、提升电机；321、限位底座；322、限位板；323、限位导轨；324、限位调节轴；325、限位丝杠；326、限位调节手轮；327、第一锁止机构；328、垫板检测光电传感器；329、垫板分离器；400、中包整理平台；401、中包扫码校验器；410、支撑台；420、整理台面；430、第一固定挡板；440、第二固定挡板；450、活动挡板；451、挡板调节板；452、挡板调节滑块；460、推盒机构；461、水平移动模组；462、竖直移动模组；463、推盒板；4631、翻转检测光电传感器；471、第一计数光电传感器；472、第二计数光电传感器；481、挡板手摇调节底座；482、挡板手摇调节导杆；483、挡板手摇调节丝杠；484、挡板手摇调节滑块；485、挡板手摇调节手轮；486、第二锁止机构；491、夹盒气缸；492、推盒气缸；500、中包装箱定位机构；510、承箱底板；520、承箱台；521、第一竖直板；522、第一斜坡板；530、关箱机构；531、关箱气缸；532、关箱摆臂；540、推箱模组；541、推箱桥架；542、桥架移动模组；543、折上盖气缸；544、折上盖压杆；550、阻挡定位机构；551、阻挡定位气缸；552、阻挡定位板；553、阻挡定位支架；554、阻挡定位导轨；555、有第二斜坡板；556、第一水平板；600、纸箱板供料机构；700、封箱机构；800、贴标输送机构。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种中包装箱机器人系统，图1示出了本发明实施例的中包装箱机器人系统的俯视结构示意图，图2示出了本发明实施例的中包装箱机器人系统的立体结构示意图，包括六轴机器人100、机架以及设置在所述机架上的中包输送线200、垫板供料机构300、中包整理平台400、中包装箱定位机构500、纸箱板供料机构600、封箱机构700和贴标输送机构800，以所述中包整理平台400为中心，所述六轴机器人100间隔设置在所述中包整理平台400的负Y轴方向，所述垫板供料机构300设置在所述中包整理平台400的负X轴方向，所述中包装箱定位机构500设置在所述中包整理平台400的正X轴方向，所述中包输送线200设置在所述中包整理平台400的正Y轴方向，所述中包输送线200的输送方向和所述中包整理平台400的X轴方向平行，所述中包输送线200的出料端和所述中包整理平台400相接；所述中包装箱定位机构500的出料端和所述封箱机构700的进料端连接，所述封箱机构700的出料端和所述贴标输送机构800的进料端连接；以所述六轴机器人100为中心，所述六轴机器人100的正X轴方向设置有所述纸箱板供料机构600，所述六轴机器人100的末端设置有吸盘夹具110，图3示出了本发明实施例的吸盘夹具的结构示意图，所述吸盘夹具110上设置有开箱机构120。
中包输送线200用于往中包整理平台400输送中包；垫板供料机构300用于提供垫板，采用弹夹式储料方式上下层叠堆放垫板，便于六轴机器人100吸取；中包整理平台400用于理料，将中包按照预设数量排列整齐，便于六轴机器人100吸取；中包装箱定位机构500用于完成纸箱底部的折盖，同时固定纸箱，便于六轴机器人100放置垫板和中包；纸箱板供料机构600用于提供纸箱板，采用直线流储料方式前后堆叠放置纸箱板，便于六轴机器人100吸取、开箱；封箱机构700用于纸箱顶部和底部的封合，贴标输送机构800用于纸箱贴标；中包装箱定位机构500和封箱机构700配合完成纸箱顶部的折盖。
中包输送线200将中包输送给中包整理平台400；中包整理平台400将中包按照预设数量排列整齐；六轴机器人100从纸箱板供料机构600中吸取纸箱板并将纸箱板打开成纸箱，然后将纸箱放置到中包装箱定位机构500，同时配合中包装箱定位机构500完成纸箱底部折盖；接着，六轴机器人100从垫板供料机构300吸取垫板放入纸箱中，再从中包整理平台400吸取规定数量的中包放入纸箱中，最后再放置一层垫板；再接着，装满的纸箱被推出中包装箱定位机构500进入封箱机构700，纸箱进入封箱机构700时会完成顶部折盖，纸箱在封箱机构700中同时完成底部和顶部的封合；最后，封好的纸箱进入贴标输送机构800贴标。
本发明的中包装箱机器人系统布局合理，结构紧凑，通过一个六轴机器人100配合纸箱板供料机构600、垫板供料机构300、中包装箱定位机构500和中包整理平台400，完成纸箱板吸取开箱、底部折盖、垫板吸取放置和中包吸取放置，有效地简化了中包装箱流水线的结构，减小了中包装箱流水线的占地面积。
在一些具体实施例中，请参阅图3，所述开箱机构120包括翻转气缸121和开箱杆122，所述翻转气缸121设置在所述吸盘夹具110的背面，所述开箱杆122的一端和所述翻转气缸121的输出轴固定连接，所述开箱杆122的另一端设置有橡胶头，所述开箱杆122的初始位置位于所述吸盘夹具110的背面，并且初始位置的开箱杆122与所述吸盘夹具110的背面垂直；工作状态下，所述开箱杆122在所述翻转气缸121的驱动下从所述吸盘夹具110的背面旋转180°到达所述吸盘夹具110的正面。
当吸盘夹具110吸取纸箱板时，吸盘夹具110是吸附在纸箱板的正面片上，同时开箱杆122在翻转气缸121的驱动下从吸盘夹具110的背面旋转180°到达吸盘夹具110的正面，在这个过程中，橡胶头接触纸箱板的侧面片，将纸箱板从扁片状态打开成纸箱；
当吸盘夹具110吸取中包或垫板进行装箱时，开箱杆122收回到吸盘夹具110的背面，这样不会妨碍吸盘夹具110进入纸箱内完成装箱动作。
在一些具体实施例中，所述六轴机器人100在进行装箱动作前，会有撑箱动作，将纸箱顶部的合页撑开，保证后续顺利装箱。
在一些具体实施例中，所述中包输送线200的进料端前设置有中包称重装置和中包扫码装置，所述中包输送线200上设置有第一剔除机构211、第一排废口212、第二剔除机构221和第二排废口222，图4示出了本发明实施例的第一剔除机构和第二剔除机构的结构示意图，所述第一剔除机构211和所述第一排废口212对应设置，所述第二剔除机构221和所述第二排废口222对应设置，所述第一剔除机构211用于将称重不合格的中包从所述第一排废口212排走，所述第二剔除机构221用于将扫码不合格的中包从所述第二排废口222排走。
具体的，所述第一剔除机构211和所述第二剔除机构221均为气缸剔除机构，所述气缸剔除机构包括剔除气缸和设置在所述剔除气缸的输出端的剔除板，所述剔除气缸的输出端朝向对应的排废口；所述剔除气缸设置在所述中包输送线200的上方，所述剔除板延伸到所述中包输送线200上。
图5示出了本发明实施例的垫板供料机构的结构示意图，所述垫板供料机构300包括垫板提升装置和垫板限位装置，所述垫板提升装置包括提升架311、提升台312、提升导轨313、提升丝杠314和提升电机315，所述提升架311竖直设置，所述提升台312水平设置，所述提升导轨313竖直固定设置在所述提升架311上，所述提升丝杠314竖直转动设置在所述提升架311上，所述提升电机315设置在所述提升架311的底部，所述提升电机315的输出端和所述提升丝杠314的一端传动连接，所述提升台312基于滑块活动设置在所述提升导轨313上，所述提升丝杠314的活动螺母和所述提升台312固定连接；
所述垫板限位装置包括设置在所述提升台312下方的限位底座321和对称设置在所述提升台312两侧的限位板322，每个所述限位板322基于限位导轨323竖直活动设置在所述限位底座321上，所述限位导轨323和所述限位板322互相垂直；所述限位底座321的中部转动设置有限位调节轴324，所述限位调节轴324和所述限位导轨323互相垂直，所述限位调节轴324的两侧对称设置有限位丝杠325，每个所述限位丝杠325转动设置在所述限位底座321上，每个所述限位丝杠325和所述限位导轨323互相平行，每个所述限位丝杠325的活动螺母和对应的限位板322固定连接；所述限位调节轴324的一端和两个所述限位丝杠325啮合；图6示出了图5中A区域的放大结构示意图，所述限位调节轴324的另一端设置有限位调节手轮326，所述限位调节轴324靠近所述限位调节手轮326的一端设置有第一锁止机构327；
请参阅图5，一个所述限位板322的上端设置有两个垫板检测光电传感器328，所述两个垫板检测光电传感器328位于同一水平高度，一个所述垫板检测光电传感器328用于判断垫板是否到达预设位置，另一个所述垫板检测光电传感器328用于判断垫板是否用完；两个所述限位板322的上端中间区域均设置有垫板分离器329，所述垫板分离器329用于将层叠的垫板分开，防止多个垫板被六轴机器人100同时吸走。所述垫板分离器329可以是毛刷，也可以是密集阵列排布的橡胶柱。
人工将垫板上下层叠堆放到提升台312上，在正常工作时，提升电机315会间歇式驱动提升丝杠314，提升丝杠314的活动螺母继而带动提升台312沿提升导轨313间歇式提升；当垫板检测光电传感器328检测垫板到位后，提升台312停止提升，六轴机器人100吸取最上面的一张垫板装箱；当垫板检测光电传感器328检测垫板用完后，会报警提示人员补料。
提升台312两侧的限位板322可以通过限位调节手轮326调整间距，以兼容不同尺寸的垫板；人工转动限位调节手轮326，限位调节手轮326带动限位调节轴324转动，限位调节轴324带动限位丝杠325，限位丝杠325的活动螺母带动限位板322，限位板322靠近或远离提升台312；第一锁止机构327能锁死限位调节轴324，从而固定两个限位板322的间距。
图7示出了本发明实施例的中包整理平台的结构示意图，所述中包整理平台400包括支撑台410以及设置在所述支撑台410上的整理台面420、第一固定挡板430、第二固定挡板440、活动挡板450和推盒机构460，所述推盒机构460包括安装在所述支撑台410上的水平移动模组461、安装在所述水平移动模组461上的竖直移动模组462和安装在所述竖直移动模组462上的推盒板463；以所述整理台面420为中心，所述第一固定挡板430设置在所述整理台面420的正X轴方向，所述第二固定挡板440设置在所述整理台面420的负Y轴方向，所述活动挡板450设置在所述整理台面420的负X轴方向，所述整理台面420的正Y轴方向设置有所述中包输送线200，所述中包输送线200、所述第一固定挡板430、所述第二固定挡板440和所述活动挡板450包围所述整理台面420；所述水平移动模组461设置在所述第一固定挡板430的旁侧，所述水平移动模组461沿着所述整理台面420的Y轴方向设置，所述水平移动模组461用于驱动所述竖直移动模组462沿着所述整理台面420的Y轴方向运动；所述推盒板463设置在所述竖直移动模组462靠近所述整理台面420的一侧，所述竖直移动模组462用于控制所述推盒板463上下移动，所述推盒板463用于将所述中包输送线200上的中包推到所述整理台面420的预设位置。推盒板463将中包推到预设位置后返回，推盒板463返回时被竖直移动模组462带动升起，可以避让后续来料的中包，从而节省整体理料的时间。
在一些具体实施例中，请参阅图7，所述中包输送线200朝着所述整理台面420的正X轴方向输送中包，所述第一固定挡板430阻挡在所述中包输送线200的末端，所述中包输送线200高于所述整理台面420，所述中包输送线200和所述整理台面420之间存在翻转高度差，当所述推盒板463将中包从所述中包输送线200推向所述整理台面420时，所述翻转高度差使中包翻转90°；所述推盒板463上设置有两个翻转检测光电传感器4631，所述两个翻转检测光电传感器4631位于同一水平高度，所述两个翻转检测光电传感器4631用于检测中包是否翻转90°。中包翻转90°后，条码朝上，一方面便于后续扫码复核，另一方面便于装箱时条码朝上。
具体的，中包翻转后的竖直高度为h，所述翻转高度差为H，所述h和所述H的约束关系为：
这能有效保证中包顺利翻转90°。
在一些具体实施例中，请参阅图7，所述中包输送线200的旁侧设置有第一计数光电传感器471和第二计数光电传感器472，所述第一计数光电传感器471和所述第二计数光电传感器472设置在所述中包整理平台400的入口前，所述第一计数光电传感器471和所述第二计数光电传感器472分别用于不同规格中包的计数，以及辅助推盒机构460的控制。
在一些具体实施例中，所述中包输送线200的末端旁侧设置有缓冲气缸230，图8示出了本发明实施例的缓冲气缸的结构示意图，所述缓冲气缸230的输出端固定设置有缓冲挡板231，所述缓冲挡板231延伸到所述中包输送线200的末端上方，所述缓冲气缸230的输出端的伸缩方向和所述中包输送线200的输送方向平行，缓冲气缸230用于拉开将要被推入整理台面420的中包和后续来料的中包的间距；所述中包输送线200的末端旁侧沿着物料输送方向依次设置有第一输送位置检测光电传感器241和第二输送位置检测光电传感器242，所述第一输送位置检测光电传感器241用于检测中包是否到达第一预设输送位置并控制所述缓冲气缸230的伸缩，所述第二输送位置检测光电传感器242用于检测中包是否到达第二预设输送位置并控制所述推盒机构460工作。
图9示出了本发明实施例的挡板调节座的结构示意图，所述活动挡板450基于挡板调节座活动设置在所述支撑台410上，所述挡板调节座用于调节所述活动挡板450到所述第一固定挡板430的间距，所述挡板调节座包括挡板调节板451、设置在所述挡板调节板451一端的挡板调节滑块452和设置在所述挡板调节板451另一端的挡板手摇调节装置，所述活动挡板450固定设置在所述挡板调节板451上，所述挡板调节滑块452基于挡板调节导轨活动设置在所述支撑台410上；所述挡板手摇调节装置包括固定设置在所述支撑台410上的挡板手摇调节底座481、固定设置在所述挡板手摇调节底座481中的挡板手摇调节导杆482、转动设置在所述挡板手摇调节底座481中的挡板手摇调节丝杠483、以及活动穿设在所述挡板手摇调节导杆482和所述挡板手摇调节丝杠483上的挡板手摇调节滑块484，所述挡板手摇调节丝杠483和所述挡板手摇调节滑块484基于螺纹配合，所述挡板手摇调节滑块484和所述挡板调节板451固定连接，所述挡板手摇调节丝杠483的一端伸出所述挡板手摇调节底座481并固定连接有挡板手摇调节手轮485，所述挡板调节导轨、所述挡板手摇调节导杆482和所述挡板手摇调节丝杠483均与所述整理台面420的X轴方向平行，所述挡板手摇调节滑块484上设置有第二锁止机构486。
通过调节活动挡板450到第一固定挡板430的间距，可以使整理台面420容纳不同规格的中包，使得中包整理平台400可以整理不同规格的中包，适用性更广，灵活性更高；人工转动挡板手摇调节手轮485，挡板手摇调节手轮485驱动挡板手摇调节丝杠483，挡板手摇调节丝杠483驱动挡板手摇调节滑块484，挡板手摇调节滑块484带动挡板调节板451，挡板调节板451带动活动挡板450靠近或远离第一固定挡板430；第二锁止机构486可以锁死挡板手摇调节滑块484，从而可以固定活动挡板450到第一固定挡板430的间距。
在一些具体实施例中，请参阅图9，所述挡板调节板451靠近所述中包输送线200的一侧设置有夹盒气缸491，所述夹盒气缸491的输出端朝向所述中包输送线200，所述夹盒气缸491用于夹紧所述中包输送线200上的中包，阻止中包继续前进；缓冲气缸230和夹盒气缸491配合实现中包的积放。
进一步的，请参阅图7，所述整理台面420靠近所述中包输送线200的一侧为缓冲位，所述整理台面420靠近所述第二固定挡板440的一侧为抓取位，当六轴机器人100在抓取位吸取中包时，推盒机构460仍然可以将中包推到缓冲位上，有利于提高理料效率；请参阅图9，所述挡板调节板451靠近所述第二固定挡板440的一侧设置有推盒气缸492，所述推盒气缸492的输出端朝向所述第一固定挡板430，所述推盒气缸492的输出端上设置有推盒条，所述推盒条用于夹紧所述抓取位上的中包，能稳固将要被六轴机器人100吸取的中包，防止中包散倒；所述第一固定挡板430靠近所述第二固定挡板440的一侧设置有整理位置检测光电传感器，所述整理位置检测光电传感器用于检测中包是否到达预设抓取位置。
在一些具体实施例中，请参阅图7，所述支撑台410上设置有中包扫码校验器401，所述中包扫码校验器401对准所述抓取位，所述中包扫码校验器401用于对中包的小盒进行扫码复核。
图10示出了本发明实施例的中包装箱定位机构的结构示意图，所述中包装箱定位机构500包括承箱底板510、承箱台520、关箱机构530和推箱模组540，所述承箱底板510固定设置在所述机架上，所述承箱台520和所述关箱机构530设置在所述承箱底板510上，所述关箱机构530位于所述承箱台520下方；
具体的，所述承箱台520靠近所述中包整理平台400的一侧设置有第一竖直板521和第一斜坡板522，所述第一竖直板521和所述第一斜坡板522固定连接为一体，所述第一斜坡板522位于所述第一竖直板521的上方，所述第一斜坡板522从所述承箱台520向所述中包整理平台400倾斜；当所述六轴机器人100将纸箱往所述中包装箱定位机构500放置时，先使纸箱的一个下后盖倾斜接触承箱台520的台面，再使纸箱的另一个下后盖接触第一斜坡板522，从而使得纸箱的两个下后盖朝内合拢。
图11示出了本发明实施例的阻挡定位机构的结构示意图，所述承箱台520远离所述中包整理平台400的一侧设置有阻挡定位机构550，所述阻挡定位机构550包括阻挡定位气缸551、阻挡定位板552和阻挡定位支架553，所述阻挡定位支架553竖直固定设置在所述承箱底板510上，所述阻挡定位板552基于阻挡定位导轨554竖直设置在所述阻挡定位支架553上，所述阻挡定位气缸551的本体竖直设置在所述承箱底板510上，所述阻挡定位气缸551的输出端和所述阻挡定位板552固定连接；所述阻挡定位气缸551驱动所述阻挡定位板552沿着所述阻挡定位导轨554竖直上下移动；当所述阻挡定位板552升起时，所述阻挡定位板552和所述第一竖直板521配合将纸箱限制住，便于六轴机器人100往纸箱内进行装箱。
具体的，请参阅图11，所述阻挡定位板552的上端固定设置有第二斜坡板555，所述第二斜坡板555的上端成型有第一水平板556，所述第二斜坡板555从所述承箱台520向所述封箱机构700倾斜；当所述阻挡定位板552下降后，所述第一水平板556的高度比所述承箱台520低，当所述推箱模组540将纸箱推出所述承箱台520时，第一水平板556和第二斜坡板555能避免纸箱的下侧盖打开，使纸箱顺利被推到封箱机构700中。
在一些具体实施例中，请参阅图10，所述推箱模组540包括推箱桥架541和两个桥架移动模组542，所述两个桥架移动模组542设置在所述机架上，所述两个桥架移动模组542对称设置在所述承箱台520的两侧，所述推箱桥架541跨设在所述两个桥架移动模组542上，所述两个桥架移动模组542用于控制所述推箱桥架541水平移动，所述推箱桥架541用于将所述承箱台520上的纸箱推出所述中包装箱定位机构500；
具体的，所述推箱桥架541上设置有折上盖气缸543，所述折上盖气杆的输出端连接有折上盖压杆544，用于压合纸箱的一个上后盖。
进一步的，所述两个桥架移动模组542由同一个动力电机基于皮带驱动。
在一些具体实施例中，请参阅图10，所述关箱机构530包括关箱气缸531和两个关箱摆臂532，所述关箱气缸531基于关箱底座设置在所述承箱底板510上，所述两个关箱摆臂532对称设置在所述承箱台520的下方两侧，所述两个关箱摆臂532的一端转动设置在所述关箱底座上，所述两个关箱摆臂532转动设置在所述关箱底座上的一端互相啮合，其中一个所述关箱摆臂532和所述关箱气缸531的输出端固定连接。关箱气缸531驱动两个关箱摆臂532合拢或张开，当两个关箱摆臂532合拢时，纸箱的两个下侧盖被合上。
在一些具体实施例中，所述封箱机构700朝向所述中包装箱定位机构500的一侧设置有上盖封闭引导装置，用于合拢纸箱顶部的两个上侧盖和一个上后盖。
本发明的中包装箱机器人系统的工作过程为：
中包输送线200将中包输送给中包整理平台400；中包整理平台400将中包按照预设数量排列整齐；六轴机器人100从纸箱板供料机构600中吸取纸箱板并将纸箱板打开成纸箱，然后将纸箱放置到中包装箱定位机构500，同时配合中包装箱定位机构500完成纸箱底部折盖；接着，六轴机器人100从垫板供料机构300吸取垫板放入纸箱中，再从中包整理平台400吸取规定数量的中包放入纸箱中，最后再放置一层垫板；再接着，装满的纸箱被推出中包装箱定位机构500进入封箱机构700，纸箱进入封箱机构700时会完成顶部折盖，纸箱在封箱机构700中同时完成底部和顶部的封合；最后，封好的纸箱进入贴标输送机构800贴标。
本发明的中包装箱机器人系统布局合理，结构紧凑，通过一个六轴机器人100配合纸箱板供料机构600、垫板供料机构300、中包装箱定位机构500和中包整理平台400，完成纸箱板吸取开箱、底部折盖、垫板吸取放置和中包吸取放置，有效地简化了中包装箱流水线的结构，减小了中包装箱流水线的占地面积。
此外，本发明的中包装箱机器人系统可以对不同规格的中包进行装箱工作，适用性更广，灵活性更高。
以上对本发明实施例所提供的一种中包装箱机器人系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种中包装箱机器人系统，其特征在于，包括六轴机器人、机架以及设置在所述机架上的中包输送线、垫板供料机构、中包整理平台、中包装箱定位机构、纸箱板供料机构、封箱机构和贴标输送机构，以所述中包整理平台为中心，所述六轴机器人间隔设置在所述中包整理平台的负Y轴方向，所述垫板供料机构设置在所述中包整理平台的负X轴方向，所述中包装箱定位机构设置在所述中包整理平台的正X轴方向，所述中包输送线设置在所述中包整理平台的正Y轴方向，所述中包输送线的输送方向和所述中包整理平台的X轴方向平行，所述中包输送线的出料端和所述中包整理平台相接；
所述中包装箱定位机构的出料端和所述封箱机构的进料端连接，所述封箱机构的出料端和所述贴标输送机构的进料端连接；
以所述六轴机器人为中心，所述六轴机器人的正X轴方向设置有所述纸箱板供料机构，所述六轴机器人的末端设置有吸盘夹具，所述吸盘夹具上设置有开箱机构；
所述中包整理平台包括支撑台以及设置在所述支撑台上的整理台面、第一固定挡板、第二固定挡板、活动挡板和推盒机构，所述推盒机构包括安装在所述支撑台上的水平移动模组、安装在所述水平移动模组上的竖直移动模组和安装在所述竖直移动模组上的推盒板；
以所述整理台面为中心，所述第一固定挡板设置在所述整理台面的正X轴方向，所述第二固定挡板设置在所述整理台面的负Y轴方向，所述活动挡板设置在所述整理台面的负X轴方向，所述整理台面的正Y轴方向设置有所述中包输送线，所述中包输送线、所述第一固定挡板、所述第二固定挡板和所述活动挡板包围所述整理台面；
所述水平移动模组设置在所述第一固定挡板的旁侧，所述水平移动模组沿着所述整理台面的Y轴方向设置，所述水平移动模组用于驱动所述竖直移动模组沿着所述整理台面的Y轴方向运动；所述推盒板设置在所述竖直移动模组靠近所述整理台面的一侧，所述竖直移动模组用于控制所述推盒板上下移动，所述推盒板用于将所述中包输送线上的中包推到所述整理台面的预设位置；
所述中包输送线朝着所述整理台面的正X轴方向输送中包，所述第一固定挡板阻挡在所述中包输送线的末端，所述中包输送线高于所述整理台面，所述中包输送线和所述整理台面之间存在翻转高度差，当所述推盒板将中包从所述中包输送线推向所述整理台面时，所述翻转高度差使中包翻转90°；所述推盒板上设置有两个翻转检测光电传感器，所述两个翻转检测光电传感器位于同一水平高度，所述两个翻转检测光电传感器用于检测中包是否翻转90°；
中包翻转后的竖直高度为h，所述翻转高度差为H，所述h和所述H的约束关系为：
；
所述中包装箱定位机构包括承箱底板、承箱台、关箱机构和推箱模组，所述承箱底板固定设置在所述机架上，所述承箱台和所述关箱机构设置在所述承箱底板上，所述关箱机构位于所述承箱台下方；所述承箱台靠近所述中包整理平台的一侧设置有第一竖直板和第一斜坡板，所述第一竖直板和所述第一斜坡板固定连接为一体，所述第一斜坡板位于所述第一竖直板的上方，所述第一斜坡板从所述承箱台向所述中包整理平台倾斜；当所述六轴机器人将纸箱往所述中包装箱定位机构放置时，先使纸箱的一个下后盖倾斜接触所述承箱台的台面，再使纸箱的另一个下后盖接触所述第一斜坡板，使得纸箱的两个下后盖朝内合拢；
所述承箱台远离所述中包整理平台的一侧设置有阻挡定位机构，所述阻挡定位机构包括阻挡定位气缸、阻挡定位板和阻挡定位支架，所述阻挡定位支架竖直固定设置在所述承箱底板上，所述阻挡定位板基于阻挡定位导轨竖直设置在所述阻挡定位支架上，所述阻挡定位气缸的本体竖直设置在所述承箱底板上，所述阻挡定位气缸的输出端和所述阻挡定位板固定连接；所述阻挡定位气缸驱动所述阻挡定位板沿着所述阻挡定位导轨竖直上下移动；当所述阻挡定位板升起时，所述阻挡定位板和所述第一竖直板配合将纸箱限制住；
所述阻挡定位板的上端固定设置有第二斜坡板，所述第二斜坡板的上端成型有第一水平板，所述第二斜坡板从所述承箱台向所述封箱机构倾斜；当所述阻挡定位板下降后，所述第一水平板的高度比所述承箱台低；
所述推箱模组包括推箱桥架和两个桥架移动模组，所述两个桥架移动模组设置在所述机架上，所述两个桥架移动模组对称设置在所述承箱台的两侧，所述推箱桥架跨设在所述两个桥架移动模组上，所述两个桥架移动模组用于控制所述推箱桥架水平移动，所述推箱桥架用于将所述承箱台上的纸箱推出所述中包装箱定位机构；
所述推箱桥架上设置有折上盖气缸，所述折上盖气缸的输出端连接有折上盖压杆，用于压合纸箱的一个上后盖；
所述关箱机构包括关箱气缸和两个关箱摆臂，所述关箱气缸基于关箱底座设置在所述承箱底板上，所述两个关箱摆臂对称设置在所述承箱台的下方两侧，所述两个关箱摆臂的一端转动设置在所述关箱底座上，所述两个关箱摆臂转动设置在所述关箱底座上的一端互相啮合，其中一个所述关箱摆臂和所述关箱气缸的输出端固定连接；所述关箱气缸驱动所述两个关箱摆臂合拢或张开；当所述两个关箱摆臂合拢时，纸箱的两个下侧盖被合上；
所述封箱机构朝向所述中包装箱定位机构的一侧设置有上盖封闭引导装置，用于合拢纸箱顶部的两个上侧盖和一个上后盖。
2.如权利要求1所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述中包输送线的进料端前设置有中包称重装置和中包扫码装置，所述中包输送线上设置有第一剔除机构、第一排废口、第二剔除机构和第二排废口，所述第一剔除机构和所述第一排废口对应设置，所述第二剔除机构和所述第二排废口对应设置，所述第一剔除机构用于将称重不合格的中包从所述第一排废口排走，所述第二剔除机构用于将扫码不合格的中包从所述第二排废口排走。
3.如权利要求1所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述垫板供料机构包括垫板提升装置和垫板限位装置，所述垫板提升装置包括提升架、提升台、提升导轨、提升丝杠和提升电机，所述提升架竖直设置，所述提升台水平设置，所述提升导轨竖直固定设置在所述提升架上，所述提升丝杠竖直转动设置在所述提升架上，所述提升电机设置在所述提升架的底部，所述提升电机的输出端和所述提升丝杠的一端传动连接，所述提升台基于滑块活动设置在所述提升导轨上，所述提升丝杠的活动螺母和所述提升台固定连接；
所述垫板限位装置包括设置在所述提升台下方的限位底座和对称设置在所述提升台两侧的限位板，每个所述限位板基于限位导轨竖直活动设置在所述限位底座上，所述限位导轨和所述限位板互相垂直；所述限位底座的中部转动设置有限位调节轴，所述限位调节轴和所述限位导轨互相垂直，所述限位调节轴的两侧对称设置有限位丝杠，每个所述限位丝杠转动设置在所述限位底座上，每个所述限位丝杠和所述限位导轨互相平行，每个所述限位丝杠的活动螺母和对应的限位板固定连接；所述限位调节轴的一端和两个所述限位丝杠啮合，所述限位调节轴的另一端设置有限位调节手轮，所述限位调节轴靠近所述限位调节手轮的一端设置有第一锁止机构；
一个所述限位板的上端设置有两个垫板检测光电传感器，所述两个垫板检测光电传感器位于同一水平高度，一个所述垫板检测光电传感器用于判断垫板是否到达预设位置，另一个所述垫板检测光电传感器用于判断垫板是否用完；两个所述限位板的上端中间区域均设置有垫板分离器，所述垫板分离器用于将层叠的垫板分开。
4.如权利要求1所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述中包输送线的旁侧设置有第一计数光电传感器和第二计数光电传感器，所述第一计数光电传感器和所述第二计数光电传感器设置在所述中包整理平台的入口前，所述第一计数光电传感器和所述第二计数光电传感器分别用于不同规格中包的计数。
5.如权利要求1所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述活动挡板基于挡板调节座活动设置在所述支撑台上，所述挡板调节座用于调节所述活动挡板到所述第一固定挡板的间距，所述挡板调节座包括挡板调节板、设置在所述挡板调节板一端的挡板调节滑块和设置在所述挡板调节板另一端的挡板手摇调节装置，所述活动挡板固定设置在所述挡板调节板上，所述挡板调节滑块基于挡板调节导轨活动设置在所述支撑台上；
所述挡板手摇调节装置包括固定设置在所述支撑台上的挡板手摇调节底座、固定设置在所述挡板手摇调节底座中的挡板手摇调节导杆、转动设置在所述挡板手摇调节底座中的挡板手摇调节丝杠、以及活动穿设在所述挡板手摇调节导杆和所述挡板手摇调节丝杠上的挡板手摇调节滑块，所述挡板手摇调节丝杠和所述挡板手摇调节滑块基于螺纹配合，所述挡板手摇调节滑块和所述挡板调节板固定连接，所述挡板手摇调节丝杠的一端伸出所述挡板手摇调节底座并固定连接有挡板手摇调节手轮，所述挡板调节导轨、所述挡板手摇调节导杆和所述挡板手摇调节丝杠均与所述整理台面的X轴方向平行，所述挡板手摇调节滑块上设置有第二锁止机构。
6.如权利要求1所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述中包输送线的末端旁侧设置有缓冲气缸，所述缓冲气缸的输出端固定设置有缓冲挡板，所述缓冲挡板延伸到所述中包输送线的末端上方，所述缓冲气缸的输出端的伸缩方向和所述中包输送线的输送方向平行；
所述中包输送线的末端旁侧沿着物料输送方向依次设置有第一输送位置检测光电传感器和第二输送位置检测光电传感器，所述第一输送位置检测光电传感器用于检测中包是否到达第一预设输送位置并控制所述缓冲气缸的伸缩，所述第二输送位置检测光电传感器用于检测中包是否到达第二预设输送位置并控制所述推盒机构工作。
7.如权利要求5所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述挡板调节板靠近所述中包输送线的一侧设置有夹盒气缸，所述夹盒气缸的输出端朝向所述中包输送线，所述夹盒气缸用于夹紧所述中包输送线上的中包，阻止中包继续前进；
所述整理台面靠近所述中包输送线的一侧为缓冲位，所述整理台面靠近所述第二固定挡板的一侧为抓取位；所述挡板调节板靠近所述第二固定挡板的一侧设置有推盒气缸，所述推盒气缸的输出端朝向所述第一固定挡板，所述推盒气缸的输出端上设置有推盒条，所述推盒条用于夹紧所述抓取位上的中包；
所述第一固定挡板靠近所述第二固定挡板的一侧设置有整理位置检测光电传感器，所述整理位置检测光电传感器用于检测中包是否到达预设抓取位置。
8.如权利要求7所述的中包装箱机器人系统，其特征在于，所述支撑台上设置有中包扫码校验器，所述中包扫码校验器对准所述抓取位，所述中包扫码校验器用于对中包的小盒进行扫码复核。
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