CN214114143U - 新型盘纸抓取及输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型盘纸抓取及输送装置，包括横移平台、Z向升降机构、上臂、前臂和抓取机构；横移平台包括横移轨道和横移伺服电机，Z向升降机构包括升降轨道和升降伺服电机，升降轨道通过滑车设置于横移轨道上并由横移伺服电机驱动实现横向移动，上臂的末端通过滑动支架设置于升降轨道上并由升降伺服电机驱动实现竖向移动，上臂的末端水平的铰接于滑动支架上并由上臂伺服电机驱动实现水平转动，前臂的末端水平的铰接于上臂的前端并由前臂伺服电机驱动实现水平转动，上臂和前臂均水平设置，抓取机构包括固定于前臂前端的涨紧轴和激光定位机构。该新型盘纸抓取及输送装置具有定位精度高、实现自动化搬运盘纸、提高自动化程度的优点。

Description

新型盘纸抓取及输送装置

技术领域

本实用新型涉及烟草包装领域，具体的说，涉及了一种新型盘纸抓取及输送装置。

背景技术

随着包装技术的进步，包装速度越来越快，对包装材料速度要求越来越高，包装机物料站作为包装机配套的盘纸供应设备，已成为卷烟行业必备的选择。

包装机物料站一般由两部分组成，一为盘纸输送区，通过机械装置将托盘上盘纸定位、提取然后输送至盘纸缓冲区， 一为盘纸供应区，盘纸供应区有两个放卷轴，其中一个放卷轴向包装机供应物料，保证主机的正常运行，另一个放卷轴为备用放卷轴，盘纸缓冲区上的盘纸输送至备用放卷轴，完成开卷、上胶带等动作，放卷轴盘纸使用完毕，即通过拼接装置将物料切换至备用放卷轴供应物料。如此反复，保证包装材料的连续供应。

如何将托盘上的盘纸准确定位，提起，然后输送至盘纸缓冲区成为包装机物料站必须要解决的问题。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种定位精度高、实现自动化搬运盘纸、提高自动化程度的新型盘纸抓取及输送装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型盘纸抓取及输送装置，包括横移平台、Z向升降机构、上臂、前臂和抓取机构；

所述横移平台包括横移轨道和横移伺服电机，所述Z向升降机构包括升降轨道和升降伺服电机，所述升降轨道通过滑车设置于所述横移轨道上并由所述横移伺服电机驱动实现横向移动，所述上臂的末端通过滑动支架设置于所述升降轨道上并由所述升降伺服电机驱动实现竖向移动，所述上臂的末端水平的铰接于所述滑动支架上并由上臂伺服电机驱动实现水平转动，所述前臂的末端水平的铰接于上臂的前端并由前臂伺服电机驱动实现水平转动，所述上臂和前臂均水平设置，所述抓取机构包括固定于所述前臂前端的涨紧轴和激光定位机构。

基上所述，所述激光定位机构设于所述涨紧轴的外周，所述激光定位机构所发的光束朝向与所述涨紧轴的轴线平行。

基上所述，所述滑动支架上对应所述升降轨道设置气动抱紧保护装置，所述气动抱紧保护装置的触发开关与升降伺服电机的供电线路关联，以便在升降伺服电机停机或断电时开启，抱紧升降轨道。

基上所述，所述横移平台上设置盘纸缓冲区和/或铝箔纸缓冲区。

基上所述，所述激光定位机构还包括第二激光测距传感器，所述第二激光测距传感器与涨紧轴的驱动机构关联，以便测得与盘纸距离到达设定距离时，启动涨紧轴对盘纸进行固定。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型采用横移平台、Z向升降机构、上臂和前臂，配合各自的伺服电机，驱动该装置实现LX轴、X轴、Y轴和Z轴的四向运动，通过涨紧轴配合激光定位机构实现对盘纸的精准定位和抓取，两者配合，实现了将盘纸从货架向缓存区搬运的目的，实现了盘纸转运的自动化。

进一步的，为了保证升降过程中的安全性，设置气动抱紧保护装置，防止机械臂跌落造成设备损坏或人员事故。

进一步的，激光定位机构所发射的激光方向与涨紧轴的轴线平行，通过激光确定好盘纸的圆心后，可以通过坐标转换的方法，实现盘纸中心的标定，准确度极高。

附图说明

图1是本实用新型中新型盘纸抓取及输送装置的整体结构示意图。

图2是本实用新型中涨紧轴部分的结构示意图。

图3是本实用新型中激光定位的原理图。

图中：1.横移轨道；2.横移伺服电机；3.升降轨道；4.升降伺服电机；5.滑车；6.上臂；7.滑动支架；8.上臂伺服电机；9.前臂；10.前臂伺服电机；11.涨紧轴；12.激光定位机构；13.第二激光测距传感器；14.盘纸缓冲区。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

如图1和图2所示，一种新型盘纸抓取及输送装置，包括横移平台、Z向升降机构、上臂、前臂和抓取机构；

所述横移平台包括横移轨道1和横移伺服电机2，所述Z向升降机构包括升降轨道3和升降伺服电机4，所述升降轨道3通过滑车5设置于所述横移轨道1上并由所述横移伺服电机2驱动实现横向移动，所述上臂6的末端通过滑动支架7设置于所述升降轨道3上并由所述升降伺服电机4驱动实现竖向移动，所述上臂6的末端水平的铰接于所述滑动支架7上并由上臂伺服电机8驱动实现水平转动，所述前臂9的末端水平的铰接于上臂6的前端并由前臂伺服电机10驱动实现水平转动，所述上臂6和前臂9均水平设置，所述抓取机构包括固定于所述前臂前端的涨紧轴11和激光定位机构12。

所述激光定位机构12设于所述涨紧轴11的外周，所述激光定位机构12所发的光束朝向与所述涨紧轴11的轴线平行，本实施例中，激光定位机构12采用的是激光测距传感器，通过感应距离的变化，来判断盘纸中间圆孔处的边界位置，进而计算出圆心，激光定位机构还包括另一个激光测距传感器，第二激光测距传感器13用于测定涨紧轴的下探位置，当下探至设定位置，第二个激光定位检测到距离盘纸的距离足够近，可以涨紧固定时，启动涨紧轴进行操作。

为防止整机脱落，所述滑动支架7上对应所述升降轨道3设置气动抱紧保护装置，气动抱紧保护装置安装在升降轨道上并随滑动支架7一起运动，正常运行时，充入高压空气，抱紧装置打开，滑动支架7可以在升降伺服电机4的带动下在Z轴方向上下运动，当机器停机或断电时，高压空气断开，抱紧装置关闭，将滑动支架7锁定在升降轨道3上，防止整机跌落，造成设备损坏或人员事故。

所述横移平台上设置盘纸缓冲区，用于暂存盘纸，作为盘纸的目标位置，其位置相对固定。

工作原理：

首先，盘纸缓冲区14发出需求信号，横移平台带动整机移动至盘纸托盘区域，上臂6和前臂9配合，带动抓取机构靠近盘纸托盘区域的上方，同时，激光定位机构开启，检测并计算盘纸相对于激光定位机构的中心坐标，后台计算机将得到的中心坐标位置转换至涨紧轴的中心坐标，然后控制上臂6和前臂9移动，使涨紧轴对准盘纸的中心位置，再启动升降伺服电机4，驱动整机下移，直到涨紧轴穿过盘纸的中心孔，涨紧轴涨紧，将盘纸固定住，提升至特定高度后，再将盘纸转移至盘纸缓冲区，涨紧轴缩回，盘纸留在盘纸缓冲区，整机复位。

其中，激光定位机构的定位原理如下：

如图3所示，首先，激光定位机构发射激光至盘纸上，通过移动上臂6和前臂9，让激光寻找盘纸的空心区域，一旦检测到距离发生变化，则判断该位置为盘纸空心区域的边界a，记横坐标X1，然后然X轴方向移动，直到检测到第二处边界b，记横坐标X2，有了这两个边界，就可以计算出（X1+ X2）/2即为盘纸相对激光定位机构在X轴方向上的中心c，然后以（X1+ X2）/2为起点，沿Y轴移动，同样找到两处边界Y1和Y2，对应图中的d和e，那么（Y1+Y2）/2就是盘纸相对于激光定位机构在Y轴方向的中心，对应图中的f，由此可得盘纸相对于激光定位机构的圆心坐标为：（（X1+ X2）/2，（Y1+Y2）/2），及（c，f），通过坐标转换，即可获得盘纸相对于涨紧轴的中心坐标。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型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；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种新型盘纸抓取及输送装置，其特征在于：包括横移平台、Z向升降机构、上臂、前臂和抓取机构；

所述横移平台包括横移轨道和横移伺服电机，所述Z向升降机构包括升降轨道和升降伺服电机，所述升降轨道通过滑车设置于所述横移轨道上并由所述横移伺服电机驱动实现横向移动，所述上臂的末端通过滑动支架设置于所述升降轨道上并由所述升降伺服电机驱动实现竖向移动，所述上臂的末端水平的铰接于所述滑动支架上并由上臂伺服电机驱动实现水平转动，所述前臂的末端水平的铰接于上臂的前端并由前臂伺服电机驱动实现水平转动，所述上臂和前臂均水平设置，所述抓取机构包括固定于所述前臂前端的涨紧轴和激光定位机构。

2.根据权利要求1所述的新型盘纸抓取及输送装置，其特征在于：所述激光定位机构设于所述涨紧轴的外周，所述激光定位机构所发的光束朝向与所述涨紧轴的轴线平行。

3.根据权利要求1或2所述的新型盘纸抓取及输送装置，其特征在于：所述滑动支架上对应所述升降轨道设置气动抱紧保护装置，所述气动抱紧保护装置的触发开关与升降伺服电机的供电线路关联，以便在升降伺服电机停机或断电时开启，抱紧升降轨道。

4.根据权利要求3所述的新型盘纸抓取及输送装置，其特征在于：所述横移平台上设置盘纸缓冲区和/或铝箔纸缓冲区。

5.根据权利要求2所述的新型盘纸抓取及输送装置，其特征在于：所述激光定位机构还包括第二激光测距传感器，所述第二激光测距传感器与涨紧轴的驱动机构关联，以便测得与盘纸距离到达设定距离时，启动涨紧轴对盘纸进行固定。

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