CN206395450U - 罐装线自动装车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种罐装线自动装车装置，包括物料输送线、产品移载机械手、双层托盘小车、托盘移栽机械手和PLC，PLC控制物料输送线将产品运输至产品移载机械手工位处，产品移栽机械手将产品移送至双层托盘小车的空托盘上，双层托盘小车将载满货物的托盘已送至托盘移栽机械手处，托盘移栽机械手将满货物的托盘运输至码垛位码垛等待叉车叉取，同时托盘移栽机械手还将空托盘运输至双层托盘小车上。本案的自动装车装置，利用多个单机设备的组合，实现了产品的码垛、装车工序，自动化程度高；同时减少了输送线的运用，既减少了占地面积，又降低了包装磨损的概率，保证了产品的合格率。

Description

罐装线自动装车装置

技术领域

本实用新型涉及自动罐装线领域，特别适用于液体包装袋的罐装线自动装车装置。

背景技术

随着自动化设备的进一步普及，在生产制造中，人们越来越多的采用自动设备取代人工操作，例如：机械手、机械臂、机器人等，显然，这些自动化设备不但可以减少人工的使用，而且可以更好的保证产品的生产质量。

目前，在大输液生产过程中，软袋的输送都是通过输送线完成的。而软袋移送至输送线的方式，一是利用气爪将软袋夹住，然后运输至输送线上，二是利用软袋本身的重力和输送线之间的高度差使软袋自动落在输送线上。上述运输过程中存在以下问题：1、软袋在输送线上运输，受到输送线的摩擦时间长，增加了软袋破损的概率；2、在码垛装车工序中，机器人的抓取也容易造成软袋破损；3、输送线占地面积广，不能有效利用空间。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种利用多个单机设备来实现袋装产品的运输、码垛装车工序、节约占地面积、包装不易损坏的罐装线自动装车装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种罐装线自动装车装置，包括物料输送线、产品移载机械手、双层托盘小车、托盘移栽机械手和PLC，PLC分别与物料输送线、产品移载机械手、双层托盘小车、托盘移栽机械手电连接，且物料输送线与产品移载机械手连接，双层托盘小车位于产品移载机械手和托盘移栽机械手之间；PLC控制物料输送线将产品运输至产品移载机械手工位处，产品移栽机械手将产品移送至双层托盘小车的空托盘上，双层托盘小车将载满货物的托盘移送至托盘移栽机械手处，托盘移栽机械手将满货物的托盘运输至码垛位等待叉车叉取，同时托盘移栽机械手还将空托盘运输至双层托盘小车上。

其中，所述物料输送线沿输送线方向依次设有链板输送线、皮带输送线和排料滚筒线，所述皮带输送线上设有第一光电感应开关和第一电机，所述第一光电感应开关和第一电机分别与PLC电连接。

其中，所述产品移栽机械手包括第一机架、第一X轴滑臂、第一Z轴滑臂、吸盘、第一X轴伺服电机和第一Z轴伺服电机；第一X轴伺服电机与第一X轴滑臂固定连接，第一Z轴伺服电机与吸盘的连接轴固定连接，且第一X轴伺服电机和第一Z轴伺服电机分别与PLC电连接；所述第一机架的两侧轴上设有第一轨道，第一X轴滑臂卡在第一轨道中，且第一X轴伺服电机带动第一X轴滑臂沿第一轨道前后滑动；第一Z轴滑臂与第一X轴滑臂固定连接，且第一Z轴滑臂上设有第一滑槽，吸盘的连接轴卡在第一滑槽中，第一Z轴伺服电机带动吸盘的连接轴沿第一滑槽上下移动。

其中，所述产品移栽机械手还包括第一气缸，所述第一气缸与PLC电连接，且第一气缸固定在第一Z轴滑臂上，第一气缸的活塞杆位于吸盘连接轴的下方，PLC控制第一气缸推动吸盘的连接轴沿滑槽上下移动。

其中，所述产品移栽机械手还包括真空传感器，所述真空传感器与PLC电连接，且真空传感器固定在吸盘上。

其中，所述双层托盘小车包括底座、第一滑板和第二滑板，底座上设有上下平行的第二轨道和第三轨道，所述第一滑板的滑轮卡在第二轨道上，且第一滑板沿第二轨道前后移动；所述第二滑板的滑轮卡在第三轨道上，且第二滑板沿第三轨道前后移动。

其中，所述托盘移栽机械手包括第二机架、滑动块、沿X轴方向设置的第四轨道、沿Z轴方向设置的移动轴和托盘移栽夹具；所述第四轨道固定在第二机架上，滑动块的一端卡在第四轨道中，滑动块相对第四轨道前后移动；所述移动轴与托盘移栽夹具固定连接，且移动轴的两侧部设有沿Z轴方向的第二滑槽，滑动块的另一端卡在第二滑槽中，移动轴带动托盘移栽夹具相对滑动块上下移动。

其中，所述托盘移栽夹具包括与移动轴固定连接的固定架、位于固定架四个角部上方的第二气缸、位于固定架四个角部的夹爪手、以及位于固定架下方的浮动压紧装置；所述第二气缸与PLC电连接，夹爪手与第二气缸固定连接，PLC控制第二气缸带动夹爪手夹取托盘。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的罐装线自动装车装置，PLC控制物料输送线将产品运输至产品移载机械手工位处，产品移栽机械手将产品移送至双层托盘小车的空托盘上，双层托盘小车将载满货物的托盘已送至托盘移栽机械手处，托盘移栽机械手将满货物的托盘运输至码垛位码垛等待叉车叉取。本实用新型的自动装车装置，实现了托盘的运输、产品的码垛、装车工序，自动化程度高；同时利用多个单机设备的组合，减少了输送线的运用，既减少了占地面积，又降低了包装磨损的概率，保证了产品的合格率。

附图说明

图1为本实用新型罐装线自动装车装置的平面示意图；

图2为本实用新型罐装线自动装车装置的立体示意图；

图3为本实用新型物料输送线的结构示意图；

图4为本实用新型皮带输送线和排料滚筒线的结构示意图；

图5为本实用新型产品移栽机械手的结构示意图；

图6为本实用新型产品移栽机械手的吸盘的结构示意图；

图7为本实用新型双层托盘小车的结构示意图；

图8为本实用新型托盘移栽机械手的结构示意图；

图9为本实用新型托盘移栽机械手的另一种结构示意图；

图10为本实用新型托盘移栽夹具的结构示意图；

图11为本实用新型安全门的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

1、物料输送线 2、产品移栽机械手

3、双层托盘小车 4、托盘移栽机械手

5、安全门 11、链板输送线

12、皮带输送线 13、排料滚筒线

21、第一机架 22、第一X轴滑臂

23、第一Z轴滑臂 24、吸盘

28、真空传感器 31、底座

32、第一滑板 33、第二滑板

34、第二轨道 35、第三轨道

41、第二机架 42、滑动块

44、移动轴 45、托盘移栽夹具

47、第一级移动轴 48、第二级移动轴

451、固定架 452、第二气缸

453、夹爪手 454、浮动压紧装置

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种罐装线自动装车装置，包括物料输送线1、产品移载机械手2、双层托盘小车3、托盘移栽机械手4和PLC(图未示)，PLC分别与物料输送线1、产品移载机械手2、双层托盘小车3、托盘移栽机械手4电连接，且物料输送线1与产品移载机械手2连接，双层托盘小车3位于产品移载机械手2和托盘移栽机械手4之间。PLC控制物料输送线1将产品运输至产品移载机械手2工位处，产品移栽机械手2将产品移送至双层托盘小车3的空托盘上，双层托盘小车3将载满货物的托盘移送至托盘移栽机械手4处，托盘移栽机械手4将满货物的托盘运输至码垛位等待叉车叉取，同时托盘移栽机械手4还将空托盘运输至双层托盘小车3上。

与现有技术相比，本实用新型的自动装车装置，实现了托盘的运输、产品的码垛、装车工序，自动化程度高；同时利用多个单机设备的组合，减少了输送线的运用，既减少了占地面积，又降低了包装磨损的概率，保证了产品的合格率。

为了便于产品移栽机械手2抓取产品，物料输送线1在运输产品时，需要对产品进行间隔均与地调整。请参阅图3，物料输送线1沿输送线方向依次设有链板输送线11、皮带输送线12和排料滚筒线13，皮带输送线12上设有第一光电感应开关(图未示)和第一电机(图未示)，第一光电感应开关和第一电机分别与PLC电连接。前道工序的袋装产品进入物流输送线1时，首先经过链板输送线11来运输袋装产品，然后经过皮带输送线12来调整相邻产品之间的间隔，最后通过排料滚筒线13运输至产品移栽机械手2的工位上。本实施例中首先选用链板输送线11来运输产品是因为链板输送线11的输送面平坦光滑，摩擦力小，产品从前道工序进入链板输送线11过渡平稳，不易损坏产品。如图4所示，当产品在皮带输送线12上被第一光电开光监测到后，PLC会记录产品在皮带输送线12上的位置，并且计算出前一个产品与当前产品在皮带上的位置差，然后控制第一电机运动，来调整当前产品与上一个产品之间的距离，使当前的产品能够以正确的间隔距离输送到排料滚筒线13上。

当产品被调整好距离，滚筒输送线13将产品运输至产品移栽机械手2的下方，请参阅图5，产品移栽机械手2的第一X轴伺服电机与第一X轴滑臂22固定连接，第一Z轴伺服电机与吸盘24的连接轴固定连接，且第一X轴伺服电机和第一Z轴伺服电机分别与PLC电连接。第一机架21的两侧轴上设有第一轨道，第一X轴伺服电机带动第一X轴滑臂22沿第一轨道前后滑动；第一Z轴滑臂23与第一X轴滑臂22固定连接，且第一Z轴滑臂23上设有第一滑槽，第一Z轴伺服电机带动吸盘24的连接轴沿第一滑槽上下移动。第一X轴伺服电机带动吸盘24移动至产品的正上方，然后第一Z轴伺服电机带动吸盘24移动至产品的位置处，且吸盘24将产品吸取后，第一X轴伺服电机和第一Z轴伺服电机控制吸盘24将产品放置双层托盘小车3的空托盘中。从图2中可以看出，物料输送线1与产品移栽机械手2是垂直设置的，方便吸盘24吸取产品后直接沿X轴向前移动至双层托盘小车3的空托盘处，此时双层托盘小车3与产品移栽机械手4的运动方向是一致，然后托盘移栽机械手4的方位又是与双层托盘小车3的方向是垂直的，方便托盘移栽机械手4运输托盘。

实际生产中一个产品移栽机械手4会设置多个吸盘24，如图6中所示，该产品移栽机械手4设置了5个吸盘24，每一个吸盘24上还这有真空传感器28，当真空传感器28检测到该吸盘24没有真空时，即可判断该吸盘24没有吸取产品，进而将信号发送至PLC。同时，为了减轻伺服电机的驱动负载，产品移栽机械手还包括第一气缸(图未示)，第一气缸与PLC电连接，且第一气缸固定在第一Z轴滑臂23上，第一气缸的活塞杆位于吸盘24连接轴的下方，PLC控制第一气缸推动吸盘24的连接轴沿滑槽上下移动。

请参阅图7，本实用新型的双层托盘小车3包括底座31、第一滑板32和第二滑板33，底座31上设有上下平行的第二轨道34和第三轨道35，第一滑板32的滑轮卡在第二轨道34上，且第一滑板32沿第二轨道34前后移动。第二滑板33的滑轮卡在第三轨道35上，且第二滑板33沿第三轨道35前后移动。双层托盘小车3位于产品移栽机械手2与托盘移栽机械手4之间，当上层的第一滑板32上运输着空板时，第一滑板32将空板运输至前端，当产品移栽机械手2装满产品后，第一滑板32将产品运输至尾端，此时托盘移栽机械手4将装满产品的托盘取走，并且将空托盘依然放置在第一滑板32上。于此同时进行的是，第二滑板33将空托板运输至小车前端，接收产品移栽机械手2的码垛，然后第二滑板33将载满产品的托盘运输至尾端，托盘移栽机械手4将托盘运走并将空托盘运输至第二滑板33上，如此反复。上述第一滑板32和第二滑板33分别由两套独立的伺服电机控制。由于产品移栽机械手2的工作效率远低于托盘移栽机械手4的工作效率，本实用新型设置双层托盘小车3，既可以满足输送要求，还提高了运输效率。

请参阅图8，托盘移栽机械手4包括第二机架41、滑动块42、沿X轴方向设置的第四轨道、沿Z轴方向设置的移动轴44和托盘移栽夹具45；第四轨道固定在第二机架41上，滑动块42的一端卡在第四轨道中，滑动块42相对第四轨道前后移动；移动轴44与托盘移栽夹具45固定连接，且移动轴44的两侧部设有沿Z轴方向的第二滑槽，滑动块42的另一端卡在第二滑槽中，移动轴44带动托盘移栽夹具45相对滑动块42上下移动。本实用新型的托盘移栽机械手2的X轴和Z轴都是采用的伺服电机来控制的，这样可以保证移栽往复运动的高重复性精度。实际使用中，滑动块42的一端会设置滚轮，滚轮卡在第四轨道中，这样伺服电机带动滑块运动时，能够保证足够的负载能力。同时滑动块42的另一端上也设有滚轮，滚轮卡在第二滑槽中，第二滑槽相对滑轮运动，伺服电机控制移动轴44沿Z轴运动。当然实际中滑动块42上还会设置夹紧机构，防止移动轴44受自身重力下移。另外受车间空间的限制，托盘移栽机械手4还可设计为如图9所示的结构，将Z轴的移动轴44，设置为两级移动轴结构，即第一级移动轴47和第二级移动轴48，第二级移动轴48固定在第一及移动轴47上，且第二级移动轴48也可相对滑动块42上下移动。

托盘移栽机械手4是通过托盘移栽夹具45来抓取产品的，之所以设置托盘移栽夹具45是为了降低袋装产品破损的破损率。如果托盘移栽机械手4直接抓取载满产品的托盘，袋装产品有可能在移动的过程中会晃动，或者机械手不小心夹破了产品的包装袋。为了避免上述现象，请参阅图10，本实用新型涉及了一种托盘移栽夹具45，包括与移动轴44固定连接的固定架45、位于固定架451四个角部上方的第二气缸452、位于固定架451四个角部的夹爪手153、以及位于固定架451下方的浮动压紧装置454；第二气缸452与PLC电连接，夹爪手453与第二气缸452固定连接，PLC控制第二气缸452带动夹爪手453夹取托盘。在固定架451的下方设置浮动压紧装置454，托盘上的袋装产品与浮动压紧装置454紧密接触，可以防止运输中产品的晃动。同时浮动压紧装置454大都是充气的气垫类产品，不会刮破产品的包装袋，保证了产品的合格率。

在实际生产中，为了保证操作人员、维修人员及设备的安全，本实用新型的罐装线自动装车装置还包括安全防护装置，包括外层安全光幕、安全门5、内层安全光幕、维修门断电开关、安全地毯及防护围栏等。下面结合图11，简要说明安全门的工作流程：如图11所示，装置中设置了三个安全门5，这三个安全门5采用三个平移单开门结构，每次只能打开一个通道的安全门，便于叉车进出通道，叉取托盘垛。

下面详细地说明本实用新型罐装线自动装车装置的工作流程：

1、前道工序的软袋产品进入物流输送线1,经过皮带输送线12对软袋产品进行间隔均匀地调整,最后进入到排料滚筒线13,等待机械手拾取；

2、双层托盘小车3将空托盘移到初始工作位,等待机械手放置软袋产品；

3、产品移载机械手4将软袋产品从排序滚筒线上拾取，并放置到空托盘的第一排；

4、与此同时,软袋产品继续输送,调整及排料；空托盘移动一个工位,产品移载机械手2将第二次拾取的软袋产品旋置在空托盘的第二排,依次循环,直到空托盘全部放满后该托盘移出,同时新的空托盘又移入；

5、托盘移载机械手4将装满软袋产品的托盘移载到托盘码放区,再从另一个托盘码放区将空托盘移载到托盘移动小车上；

6、在装满软袋产品的托盘码垛到设定高度时,人工用动力叉车将该托盘垛移到下一道工序,再将空的托盘垛移到该码放区；

7、依次进行工作循环。

本实用新型的优势在于：

1、本实用新型的自动装车装置，实现了托盘的运输、产品的码垛、装车工序，自动化程度高；

2、利用多个单机设备的组合，减少了输送线的运用，既减少了占地面积，又降低了包装磨损的概率，保证了产品的合格率；

3、物料输送线1沿输送线设置皮带输送线12，可以调整产品之间的距离，便于产品移栽机械手的抓取。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种罐装线自动装车装置，其特征在于，包括物料输送线、产品移载机械手、双层托盘小车、托盘移栽机械手和PLC，PLC分别与物料输送线、产品移载机械手、双层托盘小车、托盘移栽机械手电连接，且物料输送线与产品移载机械手连接，双层托盘小车位于产品移载机械手和托盘移栽机械手之间；PLC控制物料输送线将产品运输至产品移载机械手工位处，产品移栽机械手将产品移送至双层托盘小车的空托盘上，双层托盘小车将载满货物的托盘移送至托盘移栽机械手处，托盘移栽机械手将满货物的托盘运输至码垛位等待叉车叉取，同时托盘移栽机械手还将空托盘运输至双层托盘小车上。

2.根据权利要求1所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述物料输送线沿输送线方向依次设有链板输送线、皮带输送线和排料滚筒线，所述皮带输送线上设有第一光电感应开关和第一电机，所述第一光电感应开关和第一电机分别与PLC电连接。

3.根据权利要求1所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述产品移栽机械手包括第一机架、第一X轴滑臂、第一Z轴滑臂、吸盘、第一X轴伺服电机和第一Z轴伺服电机；第一X轴伺服电机与第一X轴滑臂固定连接，第一Z轴伺服电机与吸盘的连接轴固定连接，且第一X轴伺服电机和第一Z轴伺服电机分别与PLC电连接；所述第一机架的两侧轴上设有第一轨道，第一X轴滑臂卡在第一轨道中，且第一X轴伺服电机带动第一X轴滑臂沿第一轨道前后滑动；第一Z轴滑臂与第一X轴滑臂固定连接，且第一Z轴滑臂上设有第一滑槽，吸盘的连接轴卡在第一滑槽中，第一Z轴伺服电机带动吸盘的连接轴沿第一滑槽上下移动。

4.根据权利要求3所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述产品移栽机械手还包括第一气缸，所述第一气缸与PLC电连接，且第一气缸固定在第一Z轴滑臂上，第一气缸的活塞杆位于吸盘连接轴的下方，PLC控制第一气缸推动吸盘的连接轴沿滑槽上下移动。

5.根据权利要求3所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述产品移栽机械手还包括真空传感器，所述真空传感器与PLC电连接，且真空传感器固定在吸盘上。

6.根据权利要求1所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述双层托盘小车包括底座、第一滑板和第二滑板，底座上设有上下平行的第二轨道和第三轨道，所述第一滑板的滑轮卡在第二轨道上，且第一滑板沿第二轨道前后移动；所述第二滑板的滑轮卡在第三轨道上，且第二滑板沿第三轨道前后移动。

7.根据权利要求1所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述托盘移栽机械手包括第二机架、滑动块、沿X轴方向设置的第四轨道、沿Z轴方向设置的移动轴和托盘移栽夹具；所述第四轨道固定在第二机架上，滑动块的一端卡在第四轨道中，滑动块相对第四轨道前后移动；所述移动轴与托盘移栽夹具固定连接，且移动轴的两侧部设有沿Z轴方向的第二滑槽，滑动块的另一端卡在第二滑槽中，移动轴带动托盘移栽夹具相对滑动块上下移动。

8.根据权利要求7所述的罐装线自动装车装置，其特征在于，所述托盘移栽夹具包括与移动轴固定连接的固定架、位于固定架四个角部上方的第二气缸、位于固定架四个角部的夹爪手、以及位于固定架下方的浮动压紧装置；所述第二气缸与PLC电连接，夹爪手与第二气缸固定连接，PLC控制第二气缸带动夹爪手夹取托盘。