CN216995136U - 机器人上袋包装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了机器人上袋包装装置，在链条输送机构上连接尾部吸袋机构，并将尾部吸袋机构设置为间断连接的支撑体，以便于尾部吸袋机构顺利吸取袋子尾部；设计了袋子整理机构，能够将放置在链条输送机构上的袋子自动调整，防止出现袋子歪斜，出现袋子开口时抓取不稳态的问题；下料机构采用两个气缸c控制抓取的袋子高度，以便于对袋子进行装料，装料时仓门又气缸b控制，能够使装料过程精确顺利实施；装料完成后，由升降平台调整自身高度，以防止接袋时出现袋子倾斜的问题；由于采用的是机器人系统，整套系统也是先进的智能化生产线。

Description

机器人上袋包装装置

技术领域

本实用新型属于机械自动一体化设备技术领域，具体涉及机器人上袋包装装置。

背景技术

目前的自动包装装置主要用于食品、医药、化工等行业和植物种子的物料自动包装，物料可以是颗粒、片剂、液体、粉剂、膏体等形态。自动包装具有自动完成取袋、上袋、充料、移袋、封合、输送等功能。目前自动包装设备主要存在以下问题：

(1)所有动作均是由特定机械机构配合响应的传感器实现的定位动作，模块多，设备体积庞大，如果要根据实际需求加入某个动作，则需要改原有的设计机构；

(2)所有部件的传动和检测都外置，包装产生的粉尘会产生腐蚀，对光电检测开关会产生遮挡，进入运动部件会造成该部件的运动异常，最终导致全自动包装系统故障率高，而其复杂的结构和繁多的传感器导致维护非常困难，这是目前全自动包装最普遍的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供机器人上袋包装装置，能够精确实现取袋、上袋、装料、下料移袋一体化过程。

本实用新型所采用的技术方案是，机器人上袋包装装置，包括主支撑架，主支撑架底部依次承接排列的空袋输送机构、空袋升降机构，空袋升降机构正上方设置链条输送机构，链条输送机构上一端连接尾部吸袋机构，链条输送机构另一端邻近设置上袋开口机器人，上袋开口机器人邻近设置移袋机械人，主支撑架上邻近移袋机械人处连接下料机构，下料机构底部设置升降平台，升降平台邻近位置设置与升降平台等高的输送传送带，空袋输送机构、空袋升降机构、尾部吸袋机构、链条输送机构、上袋开口机器人、下料机构、移袋机械人、升降平台、输送传送带均连接控制器。

本实用新型的特点还在于：

空袋输送机构包括传送带，传送带上等间距连接分割带，传送带依次连接伺服电机a、控制器。

空袋升降机构包括底部支架，底部支架上连接气缸e，气缸e上端连接升降台，升降台底部还连接直角滑板，底部支架内部固接直角导轨，支架滑板沿直角导轨滑动。

升降台靠近空袋输送机构位置处开设长槽，长槽外形尺寸不小于分割带的外形尺寸。

链条输送机构包括链条支撑架，链条支撑架的四个拐角处均通过轴承连接转动齿轮，沿链条支撑架长度方向的两个转动齿轮之间连接链条，两个链条之间间断连接支撑袋子的支撑体，链条支撑架上位于空袋升降机构正上方连接尾部吸袋机构，链条连接链条驱动单元，链条驱动单元连接控制器。

尾部吸袋机构包括分别铰接链条支撑架一侧的支杆，两个支杆另一端之间连接空心管a，还包括气缸a，气缸a一端连接链条支撑架的一侧，气缸a另一端连接支杆，中空管a上连接多个刚性曲管一端，每个刚性曲管另一端连接吸盘a，空心管a连接负压驱动单元a，气缸a、负压驱动单元a均连接控制器。

上袋开口机器人包括机械臂a，机械臂a连接中空结构的横臂，横臂上连接上两个空心管b，横臂、空心管b内部相通，空心管b连接吸盘b，横臂连接负压驱动单元b，横臂一端固定连接旋转驱动单元，旋转驱动单元输出端连接旋转轴，还包括多个固定连接在横臂上的支撑板a，旋转轴通过轴承连接多个支撑板a，横臂两端分别连接上袋抓手，旋转轴上固定连接多个鸭嘴板，吸盘c通过空心管连接在主支撑架上，旋转驱动单元、负压驱动单元b均连接控制器。

下料机构包括穿接主支撑架的料筒，料筒底部铰接两个料筒门，料筒位于主支撑架下的外壁连接两个气缸b一端，每个气缸b另一端铰接一个料筒门，还包括连接在主支撑架上位于料筒的气缸c，每个气缸c底部连接一个夹袋器，每个气缸b、气缸c、夹袋器均连接控制器。

移袋机器人包括机械臂b，机械臂b上连接支撑板b，支撑板b两端均连接一个伺服电机，每个伺服电机输出端穿过支撑板b均连接一个传动齿轮a，支撑板b上靠近传动齿轮a位置通过轴连接传动齿轮b，每个传动齿轮b啮合连接相近的传动齿轮a，传动齿轮b上固定连接夹板b，传动齿轮a上固定连接夹板a，夹板a与相近的夹板b形成移袋夹爪，每个伺服电机均连接控制器。

链条输送机构上还连接袋子整理机构，袋子整理机构包括连接在主支撑架上的长方形的整理支架，整理支架上连接垂直链条输送机构长度方向的导轨，导轨上滑动连接两个移动板，整理支架中部连接平行移动板的耳板，每个移动板单侧连接一个气缸一端，每个气缸另一端铰接耳板上，每个移动板均连接一个平行链条输送机构长度方向的挡板，两个挡板底部接触连接链条输送机构，每个气缸连接控制器。

本实用新型有益效果是：

本实用新型机器人上袋包装装置，通过空袋升降机构将袋子送入一定的高度，当袋子厚度降低时，通过调整空袋升降机构的高度，能够保证尾部吸袋机构能够精确的吸取袋子尾部；

本实用新型机器人上袋包装装置，在链条输送机构上连接尾部吸袋机构，并将链条输送机构设置为间断连接的支撑体，以便于尾部吸袋机构顺利吸取袋子尾部；

本实用新型机器人上袋包装装置设计了袋子整理机构，能够将放置在链条输送机构上的袋子自动调整，防止出现袋子歪斜，出现袋子开口时抓取姿态不稳定的问题；

本实用新型机器人上袋包装装置装料完成后，由升降平台调整自身高度，配合移袋机器人进行下袋移袋。

附图说明

图1是本实用新型机器人上袋包装装置结构示意图；

图2是本实用新型中空袋升降机构结构示意图；

图3是本实用新型中链条输送机构和尾部吸袋机构结构示意图；

图4是本实用新型中下料机构结构示意图；

图5是本实用新型中上袋开口机器人结构示意图；

图6是本实用新型中移袋机械人结构示意图；

图7是本实用新型中袋子整理机构结构示意图。

图中，1.主支撑架，2.空袋输送机构，201.传送带，202.分割带，203.伺服电机a，3.下料机构，301.料筒，302.气缸b，303.料筒门，304.气缸c，305.夹袋器，4.空袋升降机构，401.底部支架，402.气缸e，403.升降台，404.直角滑板，405.直角导轨，406.长槽，5.链条输送机构，501.链条支撑架，502.转动齿轮，503.链条，504.支撑体，6.袋子整理机构，601.整理支架，602.导轨，603.平行移动板，604.气缸，605.耳板，606.挡板，7.尾部吸袋机构，701.支杆，702.空心管a，703.曲管，704.吸盘a，705.气缸a，8.控制器，9.上袋机器人，901.机械臂a，902.横臂，903.空心管b，904.吸盘b，905.旋转轴，906.支撑板a，907.鸭嘴板，908.上袋抓手，909.吸盘c，10.移袋机械人，1001.机械臂b，1002.支撑板b，1003.伺服电机，1004.传动齿轮a，1005.传动齿轮b，1006.移袋夹爪，11.升降平台，12.输送传送带。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

机器人上袋包装装置，如图1所示，包括固定在地面的主支撑架1，主支撑架1底部依次承接排列的空袋输送机构2、空袋升降机构4，空袋输送机构2用于运输叠放的空袋，空袋升降机构4能够将叠放的空袋输送至一定的高度，具体结构如图2所示，空袋升降机构4正上方设置链条输送机构5，以便于空袋升降机构4将叠放的空袋传输至链条输送机构5上，链条输送机构5上一端连接尾部吸袋机构7，尾部吸袋机构7能够穿过链条输送机构5吸附叠放的空袋上的第一个袋子，链条输送机构5另一端邻近设置上袋开口机器人9，上袋开口机器人9能够将链条输送机构5上的袋子口撑开，上袋开口机器人9邻近设置移袋机械人10，主支撑架1上邻近移袋机械人10处连接下料机构3，移袋机械人10能够将袋子口撑开的袋子进行移运至下料机构3，下料机构3底部设置升降平台11，通过升降平台11高度调节，能够承接不同高度的装料的袋子，升降平台11邻近位置设置与升降平台11等高的输送传送带12，升降平台11上部为升降，能够将升降平台11的袋子传输至输送传送带12，以便于后续的折边、缝合等；空袋输送机构2、空袋升降机构4、尾部吸袋机构7、链条输送机构5、上袋开口机器人9、下料机构3、移袋机械人10、升降平台11、输送传送带12均连接控制器8，通过控制器8能够控制各个部分顺利进行。

空袋输送机构2具体包括传送带201，传送带201上等间距连接分割带202，相邻分割带202之间叠放多个袋子，便于控制传送带201适当距离的转动后，将袋子转移至空袋升降机构4，分割带202能够对袋子起到隔离作用。

如图2所示，空袋升降机构4包括底部支架401，底部支架401上连接气缸e402，气缸e402上端连接升降台403，升降台403底部还连接直角滑板404，底部支架401内部固接直角导轨405，支架滑板404沿直角导轨405滑动，通过控制器8控制气缸e402进行向上伸长或者向下缩短，从而带动升降台403进行升或降移动，直角导轨405能够限定支架滑板404的移动范围，防止升降台403在升降过程中发生偏转。

升降台403靠近空袋输送机构2位置处开设长槽406，长槽406外形尺寸不小于分割带202的外形尺寸，由于分割带202具有一定的高度，空袋升降机构4与空袋输送机构2相接，为了避免空袋输送机构2转动时与升降台403相撞，将升降台403与分割带202相接处开设长槽406。

如图3所示，链条输送机构5包括链条支撑架501，链条支撑架501的四个拐角处均通过轴承连接转动齿轮502，沿链条支撑架501长度方向的两个转动齿轮502之间连接链条503，两个链条503之间间断连接支撑袋子的支撑体504，链条支撑架501上位于空袋升降机构4正上方连接尾部吸袋机构7，尾部吸袋机构7能够穿过两个支撑体504之间的间隙吸附最上层的袋子，再穿过两个支撑体504之间的间隙将袋子释放至支撑体504上，链条503连接链条驱动单元，链条驱动单元连接控制器8，通过控制器8控制链条驱动单元带动转动齿轮502转动，进而带动支撑体504移动，带动支撑体504上的袋子进行转移至袋子整理机构，将袋子进行规整整齐后，运输至上袋开口机器人9。

如图3所示，尾部吸袋机构7包括分别铰接链条支撑架501一侧的支杆701，两个支杆701另一端之间连接空心管a702，还包括气缸a705，气缸a705一端连接链条支撑架501的一侧，气缸a705另一端连接支杆701，中空管a702上连接多个刚性曲管703一端，每个刚性曲管703另一端连接吸盘a704，空心管a702连接负压驱动单元a，气缸a705、负压驱动单元a均连接控制器8，通过控制器8控制气缸a705伸/缩，以带动中空管a702旋转，通过控制器8控制负压驱动单元a对中空管a702、刚性曲管703、吸盘a704内的负压，以对袋子尾部进行吸附，袋子的吸附位置可以根据实际需求进行调整。

如图4所示，下料机构3包括穿接主支撑架1的料筒301，料筒301底部铰接两个料筒门303，料筒301位于主支撑架1下的外壁连接两个气缸b302一端，每个气缸b302另一端铰接一个料筒门303，还包括连接在主支撑架1上位于料筒301的气缸c304，每个气缸c304底部连接一个夹袋器305，每个气缸b302、气缸c305、夹袋器305均连接控制器8，首先通过控制器8控制气缸b302的伸或缩，以通过夹袋器305对袋子进行夹取，夹取完成后，通过气缸b3/控制料筒门303的开/合，以便于对袋子进行装料。

如图5所示，上袋开口机器人9包括机械臂a901，机械臂a901连接中空结构的横臂902，横臂902上连接上两个空心管b903，横臂902、空心管b903内部相通，空心管b903连接吸盘b904，横臂902连接负压驱动单元b，横臂902一端固定连接旋转驱动单元，旋转驱动单元输出端连接旋转轴905，还包括多个固定连接在横臂902上的支撑板a906，旋转轴905通过轴承连接多个支撑板a906，横臂902两端分别连接上袋抓手908，旋转轴905上固定连接多个鸭嘴板907，机械臂a901、旋转驱动单元、负压驱动单元b均连接控制器8，通过控制器8控制机械臂a901，延伸至空袋输送机构2处，通过吸盘b904和吸盘c909分别吸附袋子上下两面，控制器8控制旋转驱动单元旋转，旋转轴905带动鸭嘴板907转动至袋子口内，将袋子口撑开，再通过机械臂a901移动到移袋机械人10。

如图6所示，移袋机器人10包括机械臂b1001，机械臂b1001上连接支撑板b1002，支撑板b1002两端均连接一个伺服电机1003，每个伺服电机1003输出端穿过支撑板b1002均连接一个传动齿轮a1004，支撑板b1002上靠近传动齿轮a1004位置通过轴连接传动齿轮b1005，每个传动齿轮b1005啮合连接相近的传动齿轮a1004，传动齿轮b1005上固定连接夹板b，传动齿轮a1004上固定连接夹板a，夹板a与相近的夹板b形成移袋夹爪，每个伺服电机1003均连接控制器8，控制器控制伺服电机1003转动，进而带动传动齿轮a1004转动，由于传动齿轮a1004与传动齿轮b1005啮合作用，则传动齿轮b1005与传动齿轮a1004转动方向相反，由于夹板a、夹板b分别固定连接在传动齿轮a1004、传动齿轮b1005上，则传动齿轮a1004、传动齿轮b1005时能够使同一侧的夹板a、夹板b相互靠近，进而实现对袋子的夹取。

如图7所示，链条输送机构5上还连接袋子整理机构6，袋子整理机构6包括连接在主支撑架1上的长方形的整理支架601，整理支架601上连接垂直链条输送机构5长度方向的导轨602，导轨602上滑动连接两个移动板603，整理支架601中部连接平行移动板603的耳板605，每个移动板603连接一个气缸604一端，每个气缸604另一端铰接耳板605上，每个移动板603均连接一个平行链条输送机构5长度方向的挡板606，两个挡板606底部接触连接链条输送机构5，每个气缸604连接控制器8，通过控制器8控制气缸604的伸或缩，进而带动移动板603、挡板606进行移动，在移动过程中将袋子的边缘进行规整。

升降平台11底部为升降结构，升降结构上部连接升降传送带，升降结构的升降状态根据袋子的实际状况进行调整，调整后通过升降传送带传输至输送传送带12。

本实用新型机器人上袋包装装置的使用方法为：

放袋：将叠放整齐的空袋放置在空袋输送机构2上的相邻分割带202之间，通过控制器8控制伺服电机a203转动，带动传送带201移动至空袋升降机构4的升降台403上。

送袋：通过控制气缸a705伸长，使刚性曲管703带动吸盘a704下移至袋子尾部，控制负压驱动单元a使吸盘a704吸附袋子尾部，随后尾部吸袋机构抬起，穿过两个支撑体504之间的间隙后，开启链条输送机构5，使链条输送机构5转动，同时控制气缸a705缩短，使袋子下落，将袋子从头至尾放置在支撑体504上。

开口：上袋机器人9启动，将机械臂a901移动至支撑体504上的袋子的袋口上方，通过控制负压驱动单元b控制吸盘b904，吸盘c909分别吸附袋子上下两面，移动机械臂a901，使袋子开口处被撑开至一定位置，控制负压驱动单元b使吸盘b904、吸盘c909释放袋子，旋转驱动单元驱动旋转轴905转动，使鸭嘴板907转动至袋子内部，起到支撑袋子的作用。

移运：移动机械臂b1001至撑开口的袋子开口边缘，控制伺服电机1003转动，带动传动齿轮a1004，由于传动齿轮a1004与传动齿轮b1005啮合作用，则传动齿轮b1005与传动齿轮a1004转动方向相反，由于夹板a、夹板b分别固定连接在传动齿轮a1004、传动齿轮b1005上，则传动齿轮a1004、传动齿轮b1005时能够使同一侧的夹板a、夹板b相互靠近，进而实现对袋子的夹取，释放夹袋夹爪1101，通过机械臂b1001移送至下料机构3的夹袋器305处，实现对开口后的袋子的移运。

装料：通过夹袋器305对袋子进行夹取，当需要调整袋子高度时，通过气缸c304的伸长或缩短进行控制，对袋子固定后，控制气缸b302的缩短拉动料筒门303，使两个料筒门303处于打开的状态。

接料：调节升降平台11的高度，使装料后的袋子安全落至升降平台11上，并缓慢降低升降平台11的高度，将升降平台11上的袋子传输至输送传送带12，以便于折边、缝合等操作。

通过上述方式，本实用新型机器人上袋包装装置，在链条输送机构上连接尾部吸袋机构，并将尾部吸袋机构设置为间断连接的支撑体，以便于尾部吸袋机构顺利吸取袋子尾部；设计了袋子整理机构，能够将放置在链条输送机构上的袋子自动调整，防止出现袋子歪斜，出现袋子开口时抓取不稳态的问题；下料机构采用两个气缸c控制抓取的袋子高度，以便于对袋子进行装料，装料时仓门又气缸b控制，能够使装料过程精确顺利实施；装料完成后，由升降平台调整自身高度，以防止接袋时出现袋子倾斜的问题。

Claims (10)

1.机器人上袋包装装置，其特征在于，包括主支撑架（1），所述主支撑架（1）底部依次承接排列的空袋输送机构（2）、空袋升降机构（4），所述空袋升降机构（4）正上方设置链条输送机构（5），所述链条输送机构（5）上一端连接尾部吸袋机构（7），所述链条输送机构（5）另一端邻近设置上袋开口机器人（9），所述上袋开口机器人（9）邻近设置移袋机器人（10），所述主支撑架（1）上邻近移袋机器人（10）处连接下料机构（3），所述下料机构（3）底部设置升降平台（11），所述升降平台（11）邻近位置设置与升降平台（11）等高的输送传送带（12），所述空袋输送机构（2）、空袋升降机构（4）、尾部吸袋机构（7）、链条输送机构（5）、上袋开口机器人（9）、下料机构（3）、移袋机器人（10）、升降平台（11）、输送传送带（12）均连接控制器（8）。

2.根据权利要求1所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述空袋输送机构（2）包括传送带（201），所述传送带（201）上等间距连接分割带（202），所述传送带（201）依次连接伺服电机a（203）、控制器（8）。

3.根据权利要求2所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述空袋升降机构（4）包括底部支架（401），所述底部支架（401）上连接气缸e（402），所述气缸e（402）上端连接升降台（403），所述升降台（403）底部还连接直角滑板（404），所述底部支架（401）内部固接直角导轨（405），所述直角滑板（404）沿直角导轨（405）滑动。

4.根据权利要求3所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述升降台（403）靠近空袋输送机构（2）位置处开设长槽（406），所述长槽（406）外形尺寸不小于分割带（202）的外形尺寸。

5.根据权利要求1所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述链条输送机构（5）包括链条支撑架（501），所述链条支撑架（501）的四个拐角处均通过轴承连接转动齿轮（502），沿链条支撑架（501）长度方向的两个转动齿轮（502）之间连接链条（503），两个所述链条（503）之间间断连接支撑袋子的支撑体（504），所述链条支撑架（501）上位于空袋升降机构（4）正上方连接尾部吸袋机构（7），所述链条（503）连接链条驱动单元，所述链条驱动单元连接控制器（8）。

6.根据权利要求5所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述尾部吸袋机构（7）包括分别铰接链条支撑架（501）一侧的支杆（701），两个所述支杆（701）另一端之间连接空心管a（702），还包括气缸a（705），所述气缸a（705）一端连接链条支撑架（501）的一侧，每个所述气缸a（705）另一端连接支杆（701），所述空心管a（702）上连接多个刚性曲管（703）一端，每个所述刚性曲管（703）另一端连接吸盘a（704），所述空心管a（702）连接负压驱动单元a，所述气缸a（705）、负压驱动单元a均连接控制器（8）。

7.根据权利要求1所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述上袋开口机器人（9）包括机械臂a（901），所述机械臂a（901）连接中空结构的横臂（902），所述横臂（902）上连接上两个空心管b（903），所述横臂（902）、空心管b（903）内部相通，所述空心管b（903）连接吸盘b（904），所述横臂（902）连接负压驱动单元b，所述横臂（902）一端固定连接旋转驱动单元，所述旋转驱动单元输出端连接旋转轴（905），还包括多个固定连接在横臂（902）上的支撑板a（906），所述旋转轴（905）通过轴承连接多个支撑板a（906），所述横臂（902）两端分别连接上袋抓手（908），所述旋转轴（905）上固定连接多个鸭嘴板（907），吸盘c（909）通过空心管连接在主支撑架（1）上，所述旋转驱动单元、负压驱动单元b均连接控制器（8）。

8.根据权利要求1所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述下料机构（3）包括穿接主支撑架（1）的料筒（301），所述料筒（301）底部铰接两个料筒门（303），所述料筒（301）位于主支撑架（1）下的外壁连接两个气缸b（302）一端，每个所述气缸b（302）另一端铰接一个料筒门（303），还包括连接在主支撑架（1）上位于料筒（301）的气缸c（304），每个所述气缸c（304）底部连接一个夹袋器（305），每个所述气缸b（302）、气缸c（304）、夹袋器（305）均连接控制器（8）。

9.根据权利要求1所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述移袋机器人（10）包括机械臂b（1001），所述机械臂b（1001）上连接支撑板b（1002），所述支撑板b（1002）两端均连接一个伺服电机（1003），每个所述伺服电机（1003）输出端穿过支撑板b（1002）均连接一个传动齿轮a（1004），所述支撑板b（1002）上靠近传动齿轮a（1004）位置通过轴连接传动齿轮b（1005），每个所述传动齿轮b（1005）啮合连接相近的传动齿轮a（1004），所述传动齿轮b（1005）上固定连接夹板b，所述传动齿轮a（1004）上固定连接夹板a，所述夹板a与相近的夹板b形成移袋夹爪，每个所述伺服电机（1003）均连接控制器（8）。

10.根据权利要求1所述机器人上袋包装装置，其特征在于，所述链条输送机构（5）上还连接袋子整理机构（6），所述袋子整理机构（6）包括连接在主支撑架（1）上的长方形的整理支架（601），所述整理支架（601）上连接垂直链条输送机构（5）长度方向的导轨（602），所述导轨（602）上滑动连接两个移动板（603），所述整理支架（601）中部连接平行移动板（603）的耳板（605），每个所述移动板（603）单侧连接一个气缸（604）一端，每个所述气缸（604）另一端铰接耳板（605）上，每个所述移动板（603）均连接一个平行链条输送机构（5）长度方向的挡板（606），两个所述挡板（606）底部接触连接链条输送机构（5），每个所述气缸（604）连接控制器（8）。

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