CN211664256U - 空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，包括皮带输送线组件、导向平台装置、升降传动装置、气动滑台装置、机器人及抓手装置和工装料笼定位装置，皮带输送线组件置于地面之上，导向平台装置置于地面之上并靠近皮带输送线组件的输出端，升降传动装置置于地面之上并位于导向平台装置的正下方，气动滑台装置置于地面之上并位于升降传动装置的正下方，机器人及抓手装置置于地面之上，一次抓取位于抓取工位上的堆放的顶盖垛；工装料笼定位装置放在机器人及抓手装置周围的地面之上，收集顶盖垛。优点，本码垛单元，能够自动完成顶盖搬运，适应多种尺寸的顶盖产品，降低工人的劳动强度，在保证生产顶盖综合性能的同时提高生产效率。

Description

空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元

技术领域

本实用新型涉及空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，属于空调外机顶盖线尾码垛技术领域。

背景技术

随着空调行业的加速发展，空调整机配件生产的自动化水平越来越高，空调外机顶盖冲压都是应用三次元机械手与压机联合多工位冲压，生产效率高，但是顶盖线尾码垛目前在我国空调行业里都是采用人工码垛，自动化实现码垛暂时空缺，因此顶盖线尾码垛至少采用4名员工轮流24小时在线工作，人工操作劳动强度大，效率低。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术，提出一种空调外机顶盖应用机器人自动化码垛，生产效率高，降低生产成本，能够兼容大、小顶盖的生产，能将工人从繁重的体力劳动中解放出来。

一种空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，包括皮带输送线组件、导向平台装置、升降传动装置、气动滑台装置、机器人及抓手装置和工装料笼定位装置，皮带输送线组件置于地面之上用于输送空调外机顶盖；导向平台装置置于地面之上并靠近皮带输送线组件的输出端，用于引导空调外机顶盖进入升降传动装置；升降传动装置置于地面之上并位于导向平台装置的正下方，升降传动装置接收导向平台装置掉落的空调外机顶盖；气动滑台装置置于地面之上并位于升降传动装置的正下方接收升降传动装置送入的空调外机顶盖组成的顶盖垛并将顶盖垛送到抓取工位上；机器人及抓手装置置于地面之上，机器人及抓手装置一次抓取位于抓取工位上的堆放的顶盖垛；工装料笼定位装置放在机器人及抓手装置周围的地面之上，收集顶盖垛；

导向平台装置包括平台机架、第一导向调节装置和导向定位装置，平台机架置于地面之上，第一导向调节装置设置在平台机架上引导空调外机顶盖沿水平方向运动；导向定位装置安装在平台机架的出口端引导空调外机顶盖沿竖直方向向下掉落到升降传动装置上；平台机架的上工作面为斜面，皮带输送线组件送入的空调外机顶盖进入斜面，在自身重量的作用下进入升降传动装置；斜面的高端为平台机架的入口端，斜面的低端为平台机架的出口端；

升降传动装置包括主机架、第一伺服电机、第一同步带组件、第一丝杆组件和升降支架，主机架置于地面之上，升降支架连接第一丝杆组件，第一伺服电机、第一同步带组件配合第一丝杆组件驱动升降支架上下伸缩用于接收导向平台装置落下的空调外机顶盖；

气动滑台装置包括第一气缸、可调导向杆装置和滑台机架组件，滑台机架组件置于地面之上，第一气缸水平设置在滑台机架组件上，可调导向杆装置滑动设置在滑台机架组件上并与第一气缸连接，可调导向杆装置位于升降传动装置的正下方；

机器人及抓手装置包括六轴机器人和安装在六轴机器人的执行器末端的用于一次抓取顶盖垛的抓手。

本实用新型空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，能够自动完成顶盖搬运，适应多种尺寸的顶盖产品，降低工人的劳动强度，在保证生产顶盖综合性能的同时提高生产效率。

对本实用新型技术方案的优选，皮带输送线组件包括第二导向调节装置和皮带输送线，皮带输送线置于地面之上，第二导向调节装置设置在皮带输送线的机架上用于引导空调外机顶盖沿水平方向运动；

第二导向调节装置包括对称设置在皮带输送线的机架上两个导向调节单元，导向调节单元包括导向支架、至少两个调节滑杆和与调节滑杆对应设置的滑套，滑套固定在皮带输送线的机架上，调节滑杆滑动插入滑套内，调节滑杆的滑动方向与空调外机顶盖的运动方向垂直；调节滑杆的一端连接导向支架，另一端为自由端并设置限位板；

在滑套上垂直设置将滑套于调节滑杆固定的压紧螺钉，压紧螺钉螺纹连接滑套且末端贯穿滑套抵住调节滑杆；

第一导向调节装置与第二导向调节装置的结构相同，第一导向调节装置内的两个导向调节单元对称安装在平台机架的两侧边上。

对本实用新型技术方案的优选，第二导向调节装置内的导向支架由角钢制成，包括倾斜引导段和直线引导段，倾斜引导段位于皮带输送线的输入口端引导空调外机顶盖进入导向支架的直线引导段；

第一导向调节装置内的导向支架为直板。

对本实用新型技术方案的优选，导向定位装置包括对称设置在平台机架出口端的两侧边上的两个导向定位单元，导向定位单元包括第一立式挡板和第二立式挡板，第一立式挡板与平台机架出口端的侧边固定，第一立式挡板的工作面与导向支架的工作面共面，第二立式挡板与第一立式挡板连接，第二立式挡板的工作面与第一立式挡板的工作面垂直；由平台机架滑落的空调外机顶盖落入导向定位装置构成的导向仓内，经过导正后掉落升降传动装置。

对本实用新型技术方案的优选，导向平台装置还包括阻挡装置，阻挡装置设置在平台机架的入口端用于对皮带输送线组件输送的空调外机顶盖进行阻挡或放行；

阻挡装置包括横板、至少两个第二气缸、与第二气缸数量相等的导套和与第二气缸数量相等的挡销，横板的两端分别设置在平台机架的两侧边上，第二气缸竖直设置，

第二气缸的缸体与横板背面连接，第二气缸的活塞杆竖直朝上设置并贯穿横板伸出，导套竖直设置在横板的正面上，第二气缸的活塞杆贯穿导套，挡销套设在第二气缸的活塞杆上。

对本实用新型技术方案的优选，抓手包括抓手主框架、第二伺服电机、第二同步带组件、第二丝杆组件和两台气缸夹紧单元，抓手主框架与六轴机器人的末端执行器连接，第二伺服电机、第二同步带组件和第二丝杆组件都安装在抓手主框架上，两台气缸夹紧单元对称设置，两台气缸夹紧单元之间用于装入顶盖垛并夹紧，两台气缸夹紧单元在第二伺服电机、第二同步带组件和第二丝杆组件的作用下调整位置来适应不同尺寸规格的空调外机顶盖；

第二丝杆组件包括双向螺杆、左旋螺母和右旋螺母，左旋螺母和右旋螺母分别螺纹连接在双向螺杆的两段正反螺纹上，双向螺杆的两端都通过轴承座转动设置在抓手主框架上；左旋螺母和右旋螺母分别连接两台气缸夹紧单元；

两台气缸夹紧单元都包括安装板、第三气缸和两个竖直夹紧杆，第三气缸设置在安装板上，两个竖直夹紧杆通过连接板间隔设置在第三气缸的活塞杆端部；连接板与第三气缸的活塞杆端部固定；第三气缸的缸体顶部与抓手主框架的背面之间设置直线导轨副，直线导轨副的直线导轨安装在抓手主框架的背面，第三气缸的缸体顶部连接直线导轨副的滑块；

一台气缸夹紧单元内的安装板与第二丝杆组件上的左旋螺母连接，另一台气缸夹紧单元内的安装板与第二丝杆组件上的右旋螺母连接。

对本实用新型技术方案的优选，第一同步带组件和第二同步带组件都包括同步带、主动带轮和从动带轮，同步带绕在主动带轮和从动带轮上；

第二同步带组件内的主动带轮键连接在第二伺服电机的电机轴上，第二伺服电机固定在抓手主框架上，第二同步带组件内的从动带轮键连接第二丝杆组件内的双向螺杆的一端端部上；

第一同步带组件内的主动带轮键连接在第一伺服电机的电机轴上，第一伺服电机固定在主机架上，第一同步带组件内的从动带轮键连接第一丝杆组件；

第一丝杆组件包括丝杆、滚珠螺母、左侧丝杆支座和右侧丝杆支座，滚珠螺母套设在丝杆上，丝杆的左端套设深沟球轴承，深沟球轴承通过轴端挡圈限制在丝杆的左端，深沟球轴承装入左侧丝杆支座内，左侧丝杆支座安装在主机架上，丝杆的右端套设角接触球轴承，角接触球轴承装入右侧丝杆支座且丝杆的右端伸出右侧丝杆支座，右侧丝杆支座安装在主机架上，角接触球轴承的一端通过轴端挡圈和右侧丝杆支座限制内圈以及外圈，角接触球轴承的另一端通过压板和圆螺母限制外圈和内圈。

对本实用新型技术方案的优选，可调导向杆装置包括底板、多根导杆支座和多条PE 高密度板，多根导杆支座竖直设置在底板上并沿底板上滑槽移动位置，多根导杆支座围成可容纳空调外机顶盖的围框；多条PE高密度板平行设置在围框内部的底板上用于承载空调外机顶盖。

对本实用新型技术方案的优选，滑台机架组件包括基座、两条直线导轨、第一气缸安装座、接近开关支架和四个液压缓冲器，基座通过边沿处安装的多个地脚安装在地面之上；两条直线导轨沿基座长度方向设置在基座的两边，两条直线导轨上配合设置多个滑动块，滑动块连接底板的背面，第一气缸安装座设置在基座上，并位于两条直线导轨之间，第一气缸设置在第一气缸安装座上，第一气缸安装座的活塞杆连接底板的背面；四个液压缓冲器两两一组设置，一组内的两个液压缓冲器分别安装在基座长度方向边沿的两端，用于底板运动到位置后的缓冲减速至停止；接近开关支架安装在基座出口端边沿上，并定义此端为抓取工位。

对本实用新型技术方案的优选，空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元还包括异常输送线，异常输送线置于地面之上，并跨设在气动滑台装置的上方，异常输送线位于升降传动装置下方，异常输送线的输送方向与皮带输送线组件的输送方向垂直；异常输送线为皮带输送线。异常输送线的设置，当升降传动装置、气动滑台装置和机器人及抓手装置中任意一处或多处出现故障时，异常输送线改变顶盖输送方向，实现人工码垛功能。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

本实用新型的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，能够自动完成顶盖搬运，适应多种尺寸的顶盖产品，降低工人的劳动强度，在保证生产顶盖综合性能的同时提高生产效率。

附图说明

图1是本实施例1的总图。

图2是皮带输送线组件的结构示意图。

图3是第二导向调节装置的结构示意图。

图4是导向平台装置的结构示意图。

图5是阻挡装置的结构示意图。

图6是升降传动装置的结构示意图。

图7是第一同步带组件的结构示意图。

图8是第一丝杆组件的结构示意图。

图9是气动滑台装置的结构示意图。

图10是可调导向杆装置的结构示意图。

图11是滑台机架组件的结构示意图。

图12是机器人及抓手装置的结构示意图。

图13是抓手装置的结构示意图。

图14是异常输送线的结构示意图。

图15是工装料笼定位装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图15和具体实施方式做进一步的描述。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，包括皮带输送线组件1、导向平台装置2、升降传动装置3、气动滑台装置4、机器人及抓手装置5和工装料笼定位装置6，皮带输送线组件1置于地面之上用于输送空调外机顶盖；导向平台装置2置于地面之上并靠近皮带输送线组件1的输出端，用于引导空调外机顶盖进入升降传动装置3；升降传动装置3置于地面之上并位于导向平台装置2的正下方，升降传动装置3接收导向平台装置2掉落的空调外机顶盖；气动滑台装置4置于地面之上并位于升降传动装置3的正下方接收升降传动装置3送入的空调外机顶盖组成的顶盖垛并将顶盖垛送到抓取工位上；机器人及抓手装置5置于地面之上，机器人及抓手装置5一次抓取位于抓取工位上的堆放的顶盖垛；工装料笼定位装置6放在机器人及抓手装置5周围的地面之上，收集顶盖垛。

如图2所示，皮带输送线组件1包括第二导向调节装置8和皮带输送线9，皮带输送线9 置于地面之上，第二导向调节装置8设置在皮带输送线9的机架上用于引导空调外机顶盖沿水平方向运动。

皮带输送线9为外购件。

如图3所示，第二导向调节装置8包括对称设置在皮带输送线9的机架上两个导向调节单元，导向调节单元包括导向支架31、至少两个调节滑杆32和与调节滑杆32对应设置的滑套33，滑套33固定在皮带输送线9的机架上，调节滑杆32滑动插入滑套33内，调节滑杆32 的滑动方向与空调外机顶盖的运动方向垂直；调节滑杆32的一端连接导向支架31，另一端为自由端并设置限位板；在滑套33上垂直设置将滑套33于调节滑杆32固定的压紧螺钉，压紧螺钉螺纹连接滑套33且末端贯穿滑套33抵住调节滑杆32。

如图3所示，第二导向调节装置8内的导向支架31由角钢制成，包括倾斜引导段和直线引导段，倾斜引导段位于皮带输送线9的输入口端引导空调外机顶盖进入导向支架31的直线引导段。

本实施例中两个第二导向调节装置8对称使用，可以导正顶盖并减小传动时两端间隙。

如图3所示，在调节滑杆32上粘贴刻度尺34，刻度尺34用来查看导正度。

如图4所示，导向平台装置2包括平台机架10、第一导向调节装置12和导向定位装置13，平台机架10置于地面之上，第一导向调节装置12设置在平台机架10上引导空调外机顶盖沿水平方向运动；导向定位装置13安装在平台机架10的出口端引导空调外机顶盖沿竖直方向向下掉落到升降传动装置3上；平台机架10的上工作面为斜面，皮带输送线组件1送入的空调外机顶盖进入斜面，在自身重量的作用下进入升降传动装置3；斜面的高端为平台机架 10的入口端，斜面的低端为平台机架10的出口端。

本实施例的导向平台装置2，空调外机顶盖在皮带输送线组件1的皮带线上沿水平方向运动后由于自重通过平台机架10滑入导向定位装置13仓内。

如图4所示，第一导向调节装置12与第二导向调节装置8的结构相同，第一导向调节装置12内的两个导向调节单元对称安装在平台机架10的两侧边上。第一导向调节装置12内的导向支架31为直板。

如图4所示，导向定位装置13包括对称设置在平台机架10出口端的两侧边上的两个导向定位单元，导向定位单元包括第一立式挡板131和第二立式挡板132，第一立式挡板131 与平台机架10出口端的侧边固定，第一立式挡板131的工作面与导向支架31的工作面共面，第二立式挡板132与第一立式挡板131连接，第二立式挡板132的工作面与第一立式挡板131 的工作面垂直；由平台机架10滑落的空调外机顶盖落入导向定位装置13构成的导向仓内，经过导正后掉落升降传动装置3。

如图4所示，导向平台装置2还包括阻挡装置11，阻挡装置11设置在平台机架10的入口端用于对皮带输送线组件1输送的空调外机顶盖进行阻挡或放行。

如图5所示，阻挡装置11包括横板36、至少两个第二气缸35、与第二气缸35数量相等的导套37和与第二气缸35数量相等的挡销38，横板36的两端分别设置在平台机架10的两侧边上，第二气缸35竖直设置，第二气缸35的缸体与横板36背面连接，第二气缸35的活塞杆竖直朝上设置并贯穿横板36伸出，导套37竖直设置在横板36的正面上，第二气缸35的活塞杆贯穿导套37，挡销38套设在第二气缸35的活塞杆上。

如图5所示，本实施例中阻挡装置11内包括两个第二气缸35，两个第二气缸35同步驱动，两个第二气缸35的活塞杆伸出，阻挡空调外机顶盖输送。

本实施例的导向平台装置2采用导向可调装置和导向定位装置，从而可以适应不同尺寸的空调外机顶盖，使不同尺寸空调外机顶盖的中心始终重合，便于机器人抓取。

如图6所示，升降传动装置3包括主机架18、第一伺服电机14、第一同步带组件15、第一丝杆组件16和升降支架17，主机架18置于地面之上，升降支架17连接第一丝杆组件16，第一伺服电机14、第一同步带组件15配合第一丝杆组件16驱动升降支架17上下伸缩用于接收导向平台装置2落下的空调外机顶盖。

如图7所示，第一同步带组件15包括同步带40、主动带轮39和从动带轮55，同步带40 绕在主动带轮39和从动带轮55上；第一同步带组件15内的主动带轮39键连接在第一伺服电机14的电机轴上，第一伺服电机14固定在主机架18上，第一同步带组件15内的从动带轮55 键连接第一丝杆组件16。

如图8所示，第一丝杆组件16包括丝杆41、滚珠螺母42、左侧丝杆支座43和右侧丝杆支座44，滚珠螺母42套设在丝杆41上，丝杆41的左端套设深沟球轴承48，深沟球轴承48通过轴端挡圈49限制在丝杆41的左端，深沟球轴承48装入左侧丝杆支座43内，左侧丝杆支座43安装在主机架18上，丝杆41的右端套设角接触球轴承46，角接触球轴承46装入右侧丝杆支座44且丝杆41的右端伸出右侧丝杆支座44，右侧丝杆支座44安装在主机架18上，角接触球轴承46的一端通过轴端挡圈49和右侧丝杆支座44限制内圈以及外圈，角接触球轴承46的另一端通过压板45和圆螺母47限制外圈和内圈。

本实施例的升降传动装置3采用伺服电机和丝杆传动的结构来实现不同位置自动接料功能，从而实现快速堆料功能。

如图9所示，气动滑台装置4包括第一气缸60、可调导向杆装置19和滑台机架组件20，滑台机架组件20置于地面之上，第一气缸60水平设置在滑台机架组件20上，可调导向杆装置19滑动设置在滑台机架组件20上并与第一气缸60连接，可调导向杆装置19位于升降传动装置3的正下方。

如图10所示，可调导向杆装置19包括底板50、多根导杆支座51和多条PE高密度板52，多根导杆支座51竖直设置在底板50上并沿底板50上滑槽移动位置，多根导杆支座51围成可容纳空调外机顶盖的围框；多条PE高密度板52平行设置在围框内部的底板50上用于承载空调外机顶盖。

本实施例中，空调外机顶盖顺导向定位装置13滑入升降支架17内，每来一次空调外机顶盖，升降支架17下降一定的高度，待升降支架17上的空调外机顶盖集到一定数量，形成顶盖垛(20个空调外机顶盖)后，升降支架17将顶盖垛放到围框内的多条PE高密度板52上。

如图11所示，滑台机架组件20包括基座58、两条直线导轨53、第一气缸安装座59、接近开关支架57和四个液压缓冲器56，基座58通过边沿处安装的多个地脚54安装在地面之上；两条直线导轨53沿基座58长度方向设置在基座58的两边，两条直线导轨53上配合设置多个滑动块，滑动块连接底板50的背面，第一气缸安装座59设置在基座58上，并位于两条直线导轨53之间，第一气缸60设置在第一气缸安装座59上，第一气缸安装座59的活塞杆连接底板50的背面；四个液压缓冲器56两两一组设置，一组内的两个液压缓冲器56分别安装在基座58长度方向边沿的两端，用于底板50运动到位置后的缓冲减速至停止；接近开关支架57安装在基座58出口端边沿上，并定义此端为抓取工位。

本实施例中滑台机架组件20，此时阻挡机构11工作，阻挡皮带输送线组件1输送的空调外机顶盖，第一气缸60动作，将底板50拖动到抓取工位。

本实施例的气动滑台装置4采用推送的滑台机架组件和阻挡装置，从而实现快速抓料功能，从而不影响来料问题。

如图12所示，机器人及抓手装置5包括六轴机器人21和安装在六轴机器人21的执行器末端的用于一次抓取顶盖垛的抓手22。

如图12所示，六轴机器人21为已知技术，六轴机器人21涉及的软件部件也为已知技术。六轴机器人21通过机器人底座23置于地面之上。

如图13所示，抓手22包括抓手主框架28、第二伺服电机24、第二同步带组件25、第二丝杆组件26和两台气缸夹紧单元，抓手主框架28与六轴机器人21的末端执行器连接，第二伺服电机24、第二同步带组件25和第二丝杆组件26都安装在抓手主框架28上，两台气缸夹紧单元对称设置，两台气缸夹紧单元之间用于装入顶盖垛并夹紧，两台气缸夹紧单元在第二伺服电机24、第二同步带组件25和第二丝杆组件26的作用下调整位置来适应不同尺寸规格的空调外机顶盖。

如图13所示，第二丝杆组件26包括双向螺杆、左旋螺母和右旋螺母，左旋螺母和右旋螺母分别螺纹连接在双向螺杆的两段正反螺纹上，双向螺杆的两端都通过轴承座转动设置在抓手主框架28上；左旋螺母和右旋螺母分别连接两台气缸夹紧单元。

如图13所示，两台气缸夹紧单元都包括安装板61、第三气缸27和两个竖直夹紧杆62，第三气缸27设置在安装板61上，两个竖直夹紧杆62通过连接板间隔设置在第三气缸27的活塞杆端部；连接板与第三气缸27的活塞杆端部固定；第三气缸27的缸体顶部与抓手主框架 28的背面之间设置直线导轨副，直线导轨副的直线导轨安装在抓手主框架28的背面，第三气缸27的缸体顶部连接直线导轨副的滑块。

一台气缸夹紧单元内的安装板61与第二丝杆组件26上的左旋螺母连接，另一台气缸夹紧单元内的安装板61与第二丝杆组件26上的右旋螺母连接。

如图7所示，第二同步带组件25都包括同步带40、主动带轮39和从动带轮55，同步带 40绕在主动带轮39和从动带轮55上；第二同步带组件25内的主动带轮39键连接在第二伺服电机24的电机轴上，第二伺服电机24固定在抓手主框架28上，第二同步带组件25内的从动带轮55键连接第二丝杆组件26内的双向螺杆的一端端部上。

本实施例的机器人及抓手装置5，应用伺服电机和丝杆传动和夹紧气缸和机器人的结构，实现不同规格的产品自动调整，进行自动化夹紧、抓取以及搬运。第二丝杆组件26用于不同规格的产品调整，夹紧气缸用于夹紧产品。

如图1和14所示，空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元还包括异常输送线7，异常输送线7置于地面之上，并跨设在气动滑台装置4的上方，异常输送线7位于升降传动装置3 下方，异常输送线7的输送方向与皮带输送线组件1的输送方向垂直；异常输送线7为皮带输送线。异常输送线的设置，当升降传动装置3、气动滑台装置4和机器人及抓手装置5中任意一处或多处出现故障时，异常输送线7改变顶盖输送方向，实现人工码垛功能。

如图15所示，工装料笼定位装置6包括左侧定位支架63、右侧定位支架29和多个分别置于左侧定位支架63以及右侧定位支架29内的工装料笼30。工装料笼30通过手动叉车放置到指定左侧定位支架63、右侧定位支架29内，进行定位，完成左侧定位装置63码垛后，进行右侧定位装置29内码垛，减少机器人等待时间。

本实施例的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元的工作流程：

1、空调外机顶盖放在皮带输送线组件1传送，顺第二导向调节装置8输送，并滑入导向平台装置2内，顺第一导向调节装置12输送，在自身重量的作用下滑入导向定位装置13的仓内，落到升降传动装置3内的升降支架17，升降支架17每来一次物料，升降支架17下降一定的高度，待升降支架17上的空调外机顶盖集到一定数量，形成顶盖垛(20个空调外机顶盖)后，升降支架17将顶盖垛放到围框内的多条PE高密度板52上。

2、滑台机架组件20动作，此时阻挡机构11工作，阻挡皮带输送线组件1输送的空调外机顶盖，第一气缸60动作，将底板50拖动到抓取工位，机器人及抓手装置5进行抓取动作。(每生产一种顶盖时，底板50上的集料围框都需要手动调节长度和宽度)。

3、机器人接收到信号后，抓取位于抓取工位上的顶盖垛，放入工装料笼定位装置6内空工装料笼30上。当左侧定位支架63上完成一垛料码垛后，机器人开始右侧码垛。码垛完成，叉车叉取已完成顶盖垛的工装料笼30，待叉车放置空工装托盘到位后，并检测到信号反馈给机器人，允许机器人码垛。

本实施例的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，能够自动完成顶盖搬运，适应多种尺寸的顶盖产品，降低工人的劳动强度，在保证生产顶盖综合性能的同时提高生产效率。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于：包括皮带输送线组件(1)、导向平台装置(2)、升降传动装置(3)、气动滑台装置(4)、机器人及抓手装置(5)和工装料笼定位装置(6)，皮带输送线组件(1)置于地面之上用于输送空调外机顶盖；导向平台装置(2)置于地面之上并靠近皮带输送线组件(1)的输出端，用于引导空调外机顶盖进入升降传动装置(3)；升降传动装置(3)置于地面之上并位于导向平台装置(2)的正下方，升降传动装置(3)接收导向平台装置(2)掉落的空调外机顶盖；气动滑台装置(4)置于地面之上并位于升降传动装置(3)的正下方接收升降传动装置(3)送入的空调外机顶盖组成的顶盖垛并将顶盖垛送到抓取工位上；机器人及抓手装置(5)置于地面之上，机器人及抓手装置(5)一次抓取位于抓取工位上的堆放的顶盖垛；工装料笼定位装置(6)放在机器人及抓手装置(5)周围的地面之上，收集顶盖垛；

导向平台装置(2)包括平台机架(10)、第一导向调节装置(12)和导向定位装置(13)，平台机架(10)置于地面之上，第一导向调节装置(12)设置在平台机架(10)上引导空调外机顶盖沿水平方向运动；导向定位装置(13)安装在平台机架(10)的出口端引导空调外机顶盖沿竖直方向向下掉落到升降传动装置(3)上；平台机架(10)的上工作面为斜面，皮带输送线组件(1)送入的空调外机顶盖进入斜面，在自身重量的作用下进入升降传动装置(3)；斜面的高端为平台机架(10)的入口端，斜面的低端为平台机架(10)的出口端；

升降传动装置(3)包括主机架(18)、第一伺服电机(14)、第一同步带组件(15)、第一丝杆组件(16)和升降支架(17)，主机架(18)置于地面之上，升降支架(17)连接第一丝杆组件(16)，第一伺服电机(14)、第一同步带组件(15)配合第一丝杆组件(16)驱动升降支架(17)上下伸缩用于接收导向平台装置(2)落下的空调外机顶盖；

气动滑台装置(4)包括第一气缸(60)、可调导向杆装置(19)和滑台机架组件(20)，滑台机架组件(20)置于地面之上，第一气缸(60)水平设置在滑台机架组件(20)上，可调导向杆装置(19)滑动设置在滑台机架组件(20)上并与第一气缸(60)连接，可调导向杆装置(19)位于升降传动装置(3)的正下方；

机器人及抓手装置(5)包括六轴机器人(21)和安装在六轴机器人(21)的执行器末端的用于一次抓取顶盖垛的抓手(22)。

2.根据权利要求1所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，皮带输送线组件(1)包括第二导向调节装置(8)和皮带输送线(9)，皮带输送线(9)置于地面之上，第二导向调节装置(8)设置在皮带输送线(9)的机架上用于引导空调外机顶盖沿水平方向运动；

第二导向调节装置(8)包括对称设置在皮带输送线(9)的机架上两个导向调节单元，导向调节单元包括导向支架(31)、至少两个调节滑杆(32)和与调节滑杆(32)对应设置的滑套(33)，滑套(33)固定在皮带输送线(9)的机架上，调节滑杆(32)滑动插入滑套(33)内，调节滑杆(32)的滑动方向与空调外机顶盖的运动方向垂直；调节滑杆(32)的一端连接导向支架(31)，另一端为自由端并设置限位板；

在滑套(33)上垂直设置将滑套(33)于调节滑杆(32)固定的压紧螺钉，压紧螺钉螺纹连接滑套(33)且末端贯穿滑套(33)抵住调节滑杆(32)；

第一导向调节装置(12)与第二导向调节装置(8)的结构相同，第一导向调节装置(12)内的两个导向调节单元对称安装在平台机架(10)的两侧边上。

3.根据权利要求2所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，第二导向调节装置(8)内的导向支架(31)由角钢制成，包括倾斜引导段和直线引导段，倾斜引导段位于皮带输送线(9)的输入口端引导空调外机顶盖进入导向支架(31)的直线引导段；

第一导向调节装置(12)内的导向支架(31)为直板。

4.根据权利要求2所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，导向定位装置(13)包括对称设置在平台机架(10)出口端的两侧边上的两个导向定位单元，导向定位单元包括第一立式挡板(131)和第二立式挡板(132)，第一立式挡板(131)与平台机架(10)出口端的侧边固定，第一立式挡板(131)的工作面与导向支架(31)的工作面共面，第二立式挡板(132)与第一立式挡板(131)连接，第二立式挡板(132)的工作面与第一立式挡板(131)的工作面垂直；由平台机架(10)滑落的空调外机顶盖落入导向定位装置(13)构成的导向仓内，经过导正后掉落升降传动装置(3)。

5.根据权利要求1所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，导向平台装置(2)还包括阻挡装置(11)，阻挡装置(11)设置在平台机架(10)的入口端用于对皮带输送线组件(1)输送的空调外机顶盖进行阻挡或放行；

阻挡装置(11)包括横板(36)、至少两个第二气缸(35)、与第二气缸(35)数量相等的导套(37)和与第二气缸(35)数量相等的挡销(38)，横板(36)的两端分别设置在平台机架(10)的两侧边上，第二气缸(35)竖直设置，

第二气缸(35)的缸体与横板(36)背面连接，第二气缸(35)的活塞杆竖直朝上设置并贯穿横板(36)伸出，导套(37)竖直设置在横板(36)的正面上，第二气缸(35)的活塞杆贯穿导套(37)，挡销(38)套设在第二气缸(35)的活塞杆上。

6.根据权利要求1所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，抓手(22)包括抓手主框架(28)、第二伺服电机(24)、第二同步带组件(25)、第二丝杆组件(26)和两台气缸夹紧单元，抓手主框架(28)与六轴机器人(21)的末端执行器连接，第二伺服电机(24)、第二同步带组件(25)和第二丝杆组件(26)都安装在抓手主框架(28)上，两台气缸夹紧单元对称设置，两台气缸夹紧单元之间用于装入顶盖垛并夹紧，两台气缸夹紧单元在第二伺服电机(24)、第二同步带组件(25)和第二丝杆组件(26)的作用下调整位置来适应不同尺寸规格的空调外机顶盖；

第二丝杆组件(26)包括双向螺杆、左旋螺母和右旋螺母，左旋螺母和右旋螺母分别螺纹连接在双向螺杆的两段正反螺纹上，双向螺杆的两端都通过轴承座转动设置在抓手主框架(28)上；左旋螺母和右旋螺母分别连接两台气缸夹紧单元；

两台气缸夹紧单元都包括安装板(61)、第三气缸(27)和两个竖直夹紧杆(62)，第三气缸(27)设置在安装板(61)上，两个竖直夹紧杆(62)通过连接板间隔设置在第三气缸(27)的活塞杆端部；连接板与第三气缸(27)的活塞杆端部固定；第三气缸(27)的缸体顶部与抓手主框架(28)的背面之间设置直线导轨副，直线导轨副的直线导轨安装在抓手主框架(28)的背面，第三气缸(27)的缸体顶部连接直线导轨副的滑块；

一台气缸夹紧单元内的安装板(61)与第二丝杆组件(26)上的左旋螺母连接，另一台气缸夹紧单元内的安装板(61)与第二丝杆组件(26)上的右旋螺母连接。

7.根据权利要求6所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，第一同步带组件(15)和第二同步带组件(25)都包括同步带(40)、主动带轮(39)和从动带轮(55)，同步带(40)绕在主动带轮(39)和从动带轮(55)上；

第二同步带组件(25)内的主动带轮(39)键连接在第二伺服电机(24)的电机轴上，第二伺服电机(24)固定在抓手主框架(28)上，第二同步带组件(25)内的从动带轮(55)键连接第二丝杆组件(26)内的双向螺杆的一端端部上；

第一同步带组件(15)内的主动带轮(39)键连接在第一伺服电机(14)的电机轴上，第一伺服电机(14)固定在主机架(18)上，第一同步带组件(15)内的从动带轮(55)键连接第一丝杆组件(16)；

第一丝杆组件(16)包括丝杆(41)、滚珠螺母(42)、左侧丝杆支座(43)和右侧丝杆支座(44)，滚珠螺母(42)套设在丝杆(41)上，丝杆(41)的左端套设深沟球轴承(48)，深沟球轴承(48)通过轴端挡圈(49)限制在丝杆(41)的左端，深沟球轴承(48)装入左侧丝杆支座(43)内，左侧丝杆支座(43)安装在主机架(18)上，丝杆(41)的右端套设角接触球轴承(46)，角接触球轴承(46)装入右侧丝杆支座(44)且丝杆(41)的右端伸出右侧丝杆支座(44)，右侧丝杆支座(44)安装在主机架(18)上，角接触球轴承(46)的一端通过轴端挡圈(49)和右侧丝杆支座(44)限制内圈以及外圈，角接触球轴承(46)的另一端通过压板(45)和圆螺母(47)限制外圈和内圈。

8.根据权利要求1所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，可调导向杆装置(19)包括底板(50)、多根导杆支座(51)和多条PE高密度板(52)，多根导杆支座(51)竖直设置在底板(50)上并沿底板(50)上滑槽移动位置，多根导杆支座(51)围成可容纳空调外机顶盖的围框；多条PE高密度板(52)平行设置在围框内部的底板(50)上用于承载空调外机顶盖。

9.根据权利要求8所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，滑台机架组件(20)包括基座(58)、两条直线导轨(53)、第一气缸安装座(59)、接近开关支架(57)和四个液压缓冲器(56)，基座(58)通过边沿处安装的多个地脚(54)安装在地面之上；两条直线导轨(53)沿基座(58)长度方向设置在基座(58)的两边，两条直线导轨(53)上配合设置多个滑动块，滑动块连接底板(50)的背面，第一气缸安装座(59)设置在基座(58)上，并位于两条直线导轨(53)之间，第一气缸(60)设置在第一气缸安装座(59)上，第一气缸安装座(59)的活塞杆连接底板(50)的背面；四个液压缓冲器(56)两两一组设置，一组内的两个液压缓冲器(56)分别安装在基座(58)长度方向边沿的两端，用于底板(50)运动到位置后的缓冲减速至停止；接近开关支架(57)安装在基座(58)出口端边沿上，并定义此端为抓取工位。

10.根据权利要求1所述的空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元，其特征在于，空调外机顶盖应用机器人自动化码垛单元还包括异常输送线(7)，异常输送线(7)置于地面之上，并跨设在气动滑台装置(4)的上方，异常输送线(7)位于升降传动装置(3)下方，异常输送线(7)的输送方向与皮带输送线组件(1)的输送方向垂直；异常输送线(7)为皮带输送线。

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