CN217673306U - 包装套筒自动上料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的至少一实施例提供了包装套筒自动上料系统，用于向包装套筒料轨提供成组的包装套筒，包装套筒料轨在进给方向上延伸，成组的包装套筒包括堆叠在一起的多个包装套筒，且成组的包装套筒以多个包装套筒的堆叠方向与进给方向平行的状态被提供到包装套筒料轨中。该系统包括：进料工位，用于堆放堆叠在一起的多个成组的包装套筒，每个成组的包装套筒被膜包裹；处理工位，包括拆膜装置，其将膜从成组的包装套筒移除；机械手；以及控制器，控制器配置为控制机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位，并且控制机械手将移除了膜之后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨中。

Description

包装套筒自动上料系统

技术领域

本公开的实施例涉及包装套筒自动上料系统。

背景技术

包装盒是用于承装内容物的盒装件，内容物可以是诸如奶、果汁等液体内容物，也可以是固体内容物。包装盒例如由片状材料形成，该片状材料的两端被结合在一起然后被压折以形成处于折叠状态的包装盒。该处于折叠状态的包装盒在本文中被称为包装套筒。

包装盒成型装置用于使包装套筒成型为最终的包装盒，其例如将折叠的包装套筒的折叠部分分开，将底端封口，灌装内容物，然后再将顶端封口，以形成最终的产品。

目前，需要人工将用膜包覆的成组的包装套筒的膜移除，然后以正确的取向提供到包装套筒成型装置的包装套筒料轨，以供包装盒成型装置使用。随着人工成本的部段增高，需要用于自动地提供包装套筒的自动上料系统。

实用新型内容

本公开的至少一实施例提供了一种包装套筒自动上料系统，其用于向包装套筒料轨提供成组的包装套筒，包装套筒料轨在进给方向上延伸，成组的包装套筒包括堆叠在一起的多个包装套筒，且成组的包装套筒以多个包装套筒的堆叠方向与进给方向平行的状态被提供到包装套筒料轨中。该系统包括：进料工位，用于堆放堆叠在一起的多个成组的包装套筒，每个成组的包装套筒被膜包裹；处理工位，包括拆膜装置，其将膜从成组的包装套筒移除；机械手；以及控制器，控制器配置为控制机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位，并且控制机械手将移除了膜之后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨中。

例如，在一些实施例中，该包装套筒自动上料系统还包括：缓存工位，其用于堆放被膜包裹的成组的包装套筒。进料工位包括能够在关闭位置和打开位置移动的防护挡板，在关闭位置时，防护挡板阻止机械手进入进料工位，在打开位置时，防护挡板允许机械手进入进料工位。该控制器配置为：当接收到指示补料的用户命令时，控制进料工位的防护挡板移动到关闭位置，并且在防护挡板处于关闭位置时，控制机械手从缓存工位拿取成组的包装套筒到处理工位；以及当接收到指示完成补料的用户命令时，控制进料工位的防护挡板移动到打开位置，并且在防护挡板处于打开位置时，控制机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位。

例如，在一些实施例中，进料工位还包括进料安全门，通过其从系统的外部进行补料，控制器配置为，仅当进料工位的防护挡板移动到关闭位置才允许进料安全门打开。

例如，在一些实施例中，缓存工位和进料工位在垂直于进给方向的横向方向上并排设置，并在与进给方向平行的方向上与包装套筒料轨相对设置。处理工位和机械手的基座在垂直于进给方向的横向方向上并排设置，并在与进给方向平行的方向上设置在包装套筒料轨与缓存工位和进料工位之间。并且，在垂直于进给方向的横向方向上，机械手的基座和进料工位分别与处理工位和缓存工位相对设置。

例如，在一些实施例中，机械手可旋转地安装到基座，进料工位、缓存工位、处理工位以及包装套筒料轨围绕基座在机械手的运动轨迹上依次设置。

例如，在一些实施例中，该包装套筒自动上料系统还包括：进料进度传感器，其配置为感测包装套筒料轨中的包装套筒的数量；以及缓存数量传感器，其配置为感测缓存工位中的被膜包裹的成组的包装套筒的数量。该控制器配置为：当包装套筒料轨中的包装套筒的数量满足第一预定条件并且缓存工位中的被膜包裹的成组的包装套筒的数量满足第二预定条件时，控制机械手从进料工位拿取被膜包裹的成组的包装套筒到缓存工位。

例如，在一些实施例中，包装套筒料轨为多个，第一预定条件是多个包装套筒料轨中均包括大于第一预定数量的包装套筒，第二预定条件是缓存工位包括少于第二预定数量的被膜包裹的成组的包装套筒。

例如，在一些实施例中，机械手包括第一末端执行器，机械手配置为利用第一末端执行器将移除了膜后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨。该第一末端执行器包括第一基部和安装到第一基部的一对夹爪、推动件和拉动件。一对夹爪相对于第一基部在第一方向上延伸并且配置为在垂直于第一方向的第二方向上在夹取位置和释放位置之间移动，推动件具有垂直于第一方向的推动面，拉动件配置为能够附接到成组的包装套筒并且能够在第一方向上移动。

例如，在一些实施例中，控制器配置为：控制机械手以移动第一基部使得第一方向与成组的包装套筒中的多个包装套筒的堆叠方向对齐；控制一对夹爪夹取成组的包装套筒并且将成组的包装套筒放置到包装套筒料轨；当成组的包装套筒被放置到包装套筒料轨后，控制推动件在堆叠方向上推动成组的包装套筒；以及控制拉动件在推动件推动成组的包装套筒的同时，拉动包装套筒料轨的闸门压块在堆叠方向上移动直到推动件的推动面附近以使得闸门压块能够释放以按压包装套筒。闸门压块在进给方向上按压包装套筒料轨中的包装套筒，闸门压块配置为在被拉动件拉动时，能够围绕垂直于进给方向的竖直方向枢转到停止按压包装套筒的位置。

例如，在一些实施例中，机械手还包括第二末端执行器，机械手配置为利用第二末端执行器将成组的包装套筒从进料工位拿取到处理工位，第二末端执行器包括吸盘。

例如，在一些实施例中，该处理工位还包括除尘装置，其配置为对移除了膜后的成组的包装套筒进行除尘。

例如，在一些实施例中，该处理工位还包括定位装置和翻转装置，该定位装置感测成组的包装套筒的取向，该翻转装置用于使成组的包装套筒翻转以使其正确定位。

例如，在一些实施例中，该包装套筒自动上料系统还包括：膜收集工位，其收集从成组的包装套筒移除的膜；不良品回收工位，其收集无法正确定位的成组的包装套筒；以及隔纸回收工位，其收集隔纸。成组的包装套筒在进料工位处堆叠成多个层，每个层包括阵列布置的多个成组的包装套筒，并且多个层由隔纸隔开。

例如，在一些实施例中，控制器配置为：控制机械手从拆膜装置处拿取被移除的膜到膜收集工位，控制机械手从翻转装置处拿取无法正确定位的成组的包装套筒到不良品回收工位，并且控制机械手从进料工位拿取隔纸到隔纸回收工位。

例如，在一些实施例中，缓存工位和进料工位在垂直于进给方向的横向方向上并排设置，并在与进给方向平行的方向上与包装套筒料轨相对设置，处理工位和机械手的基座在垂直于进给方向的横向方向上并排设置，并在与进给方向平行的方向上设置在包装套筒料轨与缓存工位和进料工位之间。并且，在垂直于进给方向的横向方向上，机械手的基座和进料工位分别与处理工位和缓存工位相对设置，膜收集工位在垂直于进给方向的横向方向上设置在处理工位的远离机械手的基座的一侧，隔纸回收工位在垂直于进给方向的横向方向上设置在缓存工位的远离进料工位的一侧，膜收集工位、不良品回收工位和隔纸回收工位在与进给方向平行的方向上依次设置系统的外周处。

本公开的至少一实施例提供一种包装套筒的自动上料方法，其用于向包装套筒料轨提供成组的包装套筒，包装套筒料轨在进给方向上延伸，成组的包装套筒包括堆叠在一起的多个包装套筒，且成组的包装套筒以多个包装套筒的堆叠方向与进给方向平行的状态被提供到包装套筒料轨中。该方法包括：利用机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位，进料工位用于堆放堆叠在一起的多个成组的包装套筒，每个成组的包装套筒被膜包裹，处理工位包括拆膜装置；利用拆膜装置将膜从成组的包装套筒移除；以及利用机械手将移除了膜之后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨中。

例如，在一些实施例中，该自动上料方法还包括：响应于指示补料的用户命令，使进料工位的防护挡板移动到关闭位置，在防护挡板处于关闭位置时，利用机械手从用于堆放被膜包裹的成组的包装套筒的缓存工位拿取成组的包装套筒到处理工位；以及响应于指示完成补料的用户命令，使进料工位的防护挡板移动到打开位置，在防护挡板处于打开位置时，利用机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位。

例如，在一些实施例中，该自动上料方法还包括：利用进料进度传感器感测包装套筒料轨中的包装套筒的数量；利用缓存数量传感器感测缓存工位中的被膜包裹的成组的包装套筒的数量；以及当包装套筒料轨中的包装套筒的数量满足第一预定条件并且缓存工位中的被膜包裹的成组的包装套筒的数量满足第二预定条件时，利用机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到缓存工位。

例如，在一些实施例中，机械手包括第一末端执行器和第二末端执行器，利用第一末端执行器将移除了膜后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨，利用第二末端执行器从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位。该方法还包括：在第一末端执行器和第二末端执行器之间进行切换。

例如，在一些实施例中，处理工位还包括定位装置和翻转装置。该方法还包括：利用定位装置感测成组的包装套筒的取向，并且当感测到成组的包装套筒的取向不正确时，利用翻转装置使成组的包装套筒翻转以正确定位，当成组的包装套筒正确定位后，利用拆膜装置将膜从成组的包装套筒移除。

例如，在一些实施例中，该自动上料方法还包括：利用机械手将在处理工位处无法正确定位的包装套筒装置移动到不良品回收工位；利用机械手将移除的膜移动到膜收集工位；以及利用机械手将隔纸移动到隔纸回收工位。成组的包装套筒在进料工位处堆叠成多个层，每个层包括阵列布置的多个成组的包装套筒，并且每个层由隔纸隔开。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的俯视示意图；

图2示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的示意性框图；

图3示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的机械手的末端执行部分的示意图；

图4示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的机械手的第一末端执行器的示意图；

图5A-图5C示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的机械手的第一末端执行器的操作示意图；并且

图6示出了根据本公开的一实施例的供包装套筒的自动上料方法。

具体实施方式

下面，参照附图详细描述根据本公开的实施例的包装套筒自动上料系统和包装套筒的自动上料方法。为使本实用公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开中的实施例，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他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有定义，否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中，术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。

另外，即使使用诸如“第一”、“第二”等序数的术语用于描述各种部件，但这些部件并不受这些术语的限制，并且这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。

目前，需要人工将成组的包装套筒提供到包装套筒成型装置的包装套筒料轨，以供包装盒成型装置使用。该成组的包装套筒包括堆叠在一起的多个包装套筒，成组的包装套筒以包装套筒的堆叠方向与进给方向平行的状态被提供到包装套筒料轨中。例如，成组的包装套筒被膜包覆以防止在运输过程中的污染。因此，在提供其之前，需要人工将包覆成组的包装套筒的膜移除，然后以正确的取向提供到包装套筒料轨。虽然存在一些装置，用于自拆除包覆成组的包装套筒的膜，将成组的包装套筒翻转到正确的取向，或者对拆除了膜的成组的包装套筒进行除尘。但是，仍然缺乏自动化系统，在不需要人工干预的情况下，自动化地执行包装套筒的上料。

本公开的至少一实施例提供一种包装套筒自动上料系统，其用于向包装套筒料轨提供成组的包装套筒，该包装套筒料轨在进给方向上延伸，该成组的包装套筒包括堆叠在一起的多个包装套筒，且该成组的包装套筒以多个包装套筒的堆叠方向与进给方向平行的状态被提供到包装套筒料轨中。该系统包括：进料工位，用于堆放堆叠在一起的多个该成组的包装套筒，每个所述成组的包装套筒被膜包裹；处理工位，包括拆膜装置，其将所述膜从成组的包装套筒移除；机械手；以及控制器，其配置为控制机械手从进料工位拿取成组的包装套筒到处理工位，并且控制机械手将移除了所述膜之后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨中。

该包装套筒自动上料系统，通过处理工位对成组的包装套筒进行自动化的处理，通过控制器控制机械手自动化地将成组的包装套筒在进料工位、处理工位和包装套筒料轨之间转移。因此，允许在不需要人工干预的情况下自动化地执行包装套筒的上料。

此外，该系统还包括缓存工位，其用于堆放被膜包裹的成组的包装套筒。进料工位包括能够在关闭位置和打开位置移动的防护挡板，在关闭位置时，防护挡板阻止机械手进入进料工位；在打开位置时，防护挡板允许机械手进入进料工位。控制器配置为：当接收到指示补料的用户命令时，控制进料工位的防护挡板移动到关闭位置，并且然后控制机械手从缓存工位拿取成组的包装套筒；当接收到指示完成补料的用户命令时，控制进料工位的防护挡板移动到打开位置，并且然后控制机械手从进料工位拿取成组的包装套筒。

通过设置缓存工位，机械手可以不间断地从缓存工位和进料工位中的一个拿取成组的包装套筒，从而保证了在操作人员补料时，也能不间断地向执行到包装套筒料轨的包装套筒的上料。在一些实施例中，缓存工位相对于进料工位只需要堆放显著地更少数量的成组的包装套筒，其占地面积小于进料工位，因此，节约了自动上料系统的占地面积，降低了生产成本。

此外，由于进料工位设置有防护挡板，其使进行补料的操作人员与系统的其他部分隔离，从而保证了操作人员的安全，提高了系统的安全性。

另外，该系统的机械手包括第一末端执行器，该机械手配置为利用第一末端执行器将移除了膜后的成组的包装套筒从处理工位提供到包装套筒料轨。该第一末端执行器包括：第一基部、一对夹爪、推动件和拉动件，该一对夹爪相对于第一基部在第一方向上延伸并且配置为在垂直于第一方向的第二方向上在夹取位置和释放位置之间移动。推动件具有垂直于所述第一方向的推动面。拉动件配置为在第一方向上移动。

因此，包装套筒料轨是在进给方向延伸的轨道，堆叠在一起的包装套筒在进给方向上堆叠以被依次进给到包装盒成型装置进行成型处理。包装套筒料轨包括闸门压块，其在进给方向上按压包装套筒料轨中的包装套筒以避免其倾斜或倒塌。此外，闸门压块使放置在包装套筒料轨中的包装套筒紧挨着布置，从而保证进给的连续执行。因此，在将成组的包装套筒提供到包装套筒料轨中时，需要使闸门压块移开包装套筒料轨中已有的包装套筒，然后使成组的包装套筒抵靠已有的包装套筒后，再使闸门压块恢复成按压包装套筒料轨中的更新后的包装套筒。可以通过第一末端执行器来自动地进行这一复杂的操作。第一末端执行器保证了包装套筒自动上料系统的全自动化运行。

图1示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的俯视示意图，图2示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的示意性框图。

如图1和图2所示，包装套筒自动上料系统包括进料工位100、处理工位200、缓存工位400、膜收集工位500、不良品回收工位600、隔纸回收工位700、机械手300和控制器800。控制器800配置为与进料工位100、处理工位200、缓存工位400、膜收集工位500、不良品回收工位600、隔纸回收工位700中的一个或多个以及机械手300通信地连接，以控制这些工位中的一些或全部的装置和机械手300。机械手300在控制器800的控制下移动以例如在这些工位之间运送成组的包装套筒920、膜或者隔纸等。因此，通过这些工位的设置、机械手300以及控制机械手300的控制器800，包装套筒自动上料系统实现了对包装套筒料轨910的自动化的上料操作。

控制器800例如包括微处理器、数字信号处理器(“DSP”)、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列(“FPGA”)等。控制器800可以包括多个分立的子控制器。控制器800例如还可以与远程服务器连接以远程地监控和控制系统的运行。控制器800可以将系统的运行参数存储到本地的存储介质或者上传到远程服务器。

进料工位100用于堆放堆叠在一起的多个成组的包装套筒920。堆叠在进料工位100的每个成组的包装套筒920被膜包裹。成组的包装套筒920可以在进料工位100处堆叠成多个层，每个层包括阵列布置的多个成组的包装套筒920，并且多个层由隔纸隔开。在一些情况下，最上层的成组的包装套筒920可能没有以阵列布置，而是以任意取向布置。进料工位100可以包括视觉检测装置，用于检测成组的包装套筒920的取向，以帮助对成组的包装套筒920的定位以及机械手300对其的抓取。

此外，进料工位100可以包括防护挡板110以及进料安全门120。防护挡板110将进料工位100与系统中的其他部分隔离开，并且能够在关闭位置和打开位置移动。在关闭位置时，防护挡板110阻止机械手300进入进料工位100，在打开位置时，防护挡板110允许机械手300进入进料工位100。由于在操作人员补料时处于关闭位置的防护挡板110将操作人员与系统的其他部分隔开，因此保证了操作人员的安全，提高了系统的安全性。进料安全门120设置在系统的外周(即，将系统与外部隔离的外壁)，操作人员通过其从系统的外部进行补料。例如，控制器800可以配置为控制该进料安全门120，仅当进料工位100的防护挡板110移动到关闭位置才允许进料安全门120打开。因此，通过进料安全门120和防护挡板110的动作的配置，进一步保证了操作人员的安全。

处理工位200用于对成组的包装套筒920进行处理，其可以包括感测成组的包装套筒920的取向的定位装置220、用于使成组的包装套筒920翻转以使其正确定位的翻转装置230、将膜从成组的包装套筒920移除的拆膜装置210、以及对移除了膜后的成组的包装套筒920进行除尘的除尘装置(未示出)。

控制器800配置为控制机械手300从进料工位100拿取成组的包装套筒920到处理工位200，并且控制机械手300将移除了膜之后的成组的包装套筒920从处理工位200提供到包装套筒料轨910中。

缓存工位400也用于堆放被膜包裹的成组的包装套筒920，用于在操作人员在进料工位100处执行补料操作时替代进料工位100。

控制器800进一步配置为当接收到指示补料的用户命令时，控制进料工位100的防护挡板110移动到关闭位置，并且在防护挡板110处于关闭位置时，控制机械手300从缓存工位400拿取成组的包装套筒920；以及当接收到指示完成补料的用户命令时，控制进料工位100的防护挡板110移动到打开位置，并且在防护挡板110处于打开位置时，控制机械手300从进料工位100拿取成组的包装套筒920。

因此，通过设置缓存工位400，机械手300可以不间断地从缓存工位400和进料工位100中的一个拿取成组的包装套筒920，从而保证了在操作人员补料时，也能不间断地向执行到包装套筒料轨910的上料。控制器800可以配置为只有防护挡板110移动到打开位置时，才从缓存工位400拿取成组的包装套筒920，而不需要从缓存工位400拿取成组的包装套筒920直到缓存工位400的成组的包装套筒920的数量少于预定余量，例如1组。缓冲工位存放的成组的包装套筒920的数量远小于进料工位100存放的成组的包装套筒920的数量。并且，缓存工位400处不需要设置防护挡板110。因此，缓存工位400的占地面积远小于进料工位100。

定位装置220(图1中未示出)设置在翻转装置230的附近，配置为感测成组的包装套筒920的取向，其例如包括图像传感器、用于识别设置在成组的包装套筒920上的诸如二维码或条形码的标识的扫码枪等。翻转装置230将成组的包装套筒920翻转以使其正确定位。例如，翻转装置230包括导向机构使得成组的包装套筒920只能以两种取向定位于其中。定位装置220可以感测放置在翻转装置230中的成组的包装套筒920的取向，当其感测信号表示成组的包装套筒920被正确定位时，则机械手300可以将其运送到拆膜装置210；当其感测信号表示成组的包装套筒920没有被正确地定位时，则翻转装置230使该成组的包装套筒920以180°翻转；当其感测信号表示已经被翻转的成组的包装套筒920仍然没有正确地定位时，则判断该成组的包装套筒920无法正确定位。定位装置220和翻转装置230的该操作可以由控制器800控制以执行。

拆膜装置210用于将膜从成组的包装套筒920移除。例如，拆膜装置210可以包括将膜划破的切刀部件以及将被切开的膜从成组的包装套筒920移除的吸取部件。可以先利用切刀部件将膜切开成左右两个部分或者上下两个部分，然后利用吸取部件将膜的各个部分移除。

除尘装置用于对移除了膜后的成组的包装套筒920进行除尘，其例如包括用于移动以擦除灰尘的擦除部分和用于吸取灰尘的吸尘部分。除尘装置可以设置在拆膜装置210附近或者与拆膜装置210设置成一体，以在移除了成组的包装套筒920的膜之后紧接着对其进行除尘处理。

膜收集工位500用于收集从成组的包装套筒920移除的膜，不良品回收工位600用于收集在翻转装置230处无法正确定位的成组的包装套筒920，隔纸回收工位700用于收集在进料工位100处设置在成组的包装套筒920的层之间的隔纸。例如，膜收集工位500、不良品回收工位600和隔纸回收工位700可以分别设置有使所收集膜、不良品和隔纸整齐地放置或堆叠的装置。另外，例如，膜收集工位500、不良品回收工位600和隔纸回收工位700可以分别设置在系统的外周处，并且设置有能够允许操作人员从系统的外部进行收集操作的开口，例如可以设置有抽屉式的或者以枢转的门封闭的开口。操作人员可以从系统的外部拉开抽屉或者打开门，以经由开口拿取膜收集工位500处收集的膜、或者不良品回收工位600处回收的不良品、或者隔纸回收工位700处回收的隔纸。

控制器800配置为：控制机械手300从进料工位100拿取隔纸到隔纸回收工位700；控制机械手300从进料工位100拿取成组的包装套筒920到处理工位200处的翻转装置230；控制机械手300从翻转装置230处拿取无法正确定位的成组的包装套筒920到不良品回收工位600；控制机械手300从拆膜装置210处拿取被移除的膜到膜收集工位500；控制机械手300将在拆膜装置210处移除了膜后的成组的包装套筒920提供到包装套筒料轨910中。

在本实施例中，处理工位200还包括转移装置，其将翻转装置230处的成组的包装套筒920转移到拆除装置。通过设置转移装置，有助于减轻机械手300的操作负担。然而，本公开不限于此，在其他实施例中，控制器800可以控制机械手300执行将成组的包装套筒920从翻转装置230运送到拆膜装置210。在其他实施例中，机械手300的其它运送操作也可以由另外的转移装置替代地执行。

系统中的各个装置的操作，诸如翻转装置230的翻转操作和拆膜装置210的拆膜操作可以同步地进行。通过合理地配置机械手300对成组的包装套筒920的运送操作，系统利用机械手300进行上料的速度可以大于包装盒成型装置消耗包装套筒料轨910中的包装套筒的速度。因此，除了在进行成组的包装套筒920的运送操作以外，机械手300还可以从进料工位100向缓存工位400补充成组的包装套筒920以供对进料工位100进行补料时使用。例如，系统还可以包括配置为感测包装套筒料轨910中的包装套筒的数量的进料进度传感器(未示出)和配置为感测缓存工位400中的被膜包裹的成组的包装套筒920的数量缓存数量传感器(未示出)。控制器800配置为：当包装套筒料轨910中的包装套筒的数量满足第一预定条件并且缓存工位400中的被膜包裹的成组的包装套筒920的数量满足第二预定条件时，控制机械手300从进料工位100拿取被膜包裹的成组的包装套筒920到缓存工位400。

在本实施例中，包装套筒料轨910为多个，该多个包装套筒料轨910在垂直于进给方向J的横向方向H上并排地布置并且并行地向包装盒成型装置供给包装套筒。第一预定条件是多个包装套筒料轨910中均包括大于第一预定数量的包装套筒，第二预定条件是缓存工位400包括少于第二预定数量的被膜包裹的成组的包装套筒920。

如图1所示，缓存工位400和进料工位100在垂直于进给方向J的横向方向H上并排设置，并在与进给方向J平行的方向上与包装套筒料轨910相对设置。处理工位200和机械手300的基座在垂直于进给方向J的横向方向H上并排设置，并在与进给方向J平行的方向上设置在包装套筒料轨910与缓存工位400和进料工位100之间。在垂直于进给方向J的横向方向H上，机械手300的基座和所述进料工位100分别与处理工位200和缓存工位400相对设置。也就是说，从图1的上部到图1的下部，依次布置包装套筒料轨910、处理工位200和机械手300的基座二者、以及缓存工位400和进料工位100二者，其中处理工位200和缓存工位400在图1的左侧，机械手300的基座和进料工位100在图1的右侧。机械手300可旋转地安装到基座，其围绕垂直于进给方向J和横向方向H的轴线旋转。从机械手300的运动轨迹的角度看，进料工位100、缓存工位400、处理工位200以及包装套筒料轨910围绕基座在机械手300的运动轨迹上依次设置。具有这样布置的系统，优化了机械手300的运动路径，从而使机械手300运动负荷降低，提高了系统的运行效率。此外，由于缓存工位400在机械手300的运动轨迹上更靠近处理工位200，避免了在补料时机械手300从缓存工位400拿取成组的包装套筒920时，机械手300与防护挡板110的干涉。

另外，如图1所示，膜收集工位500在横向方向H上设置在处理工位200的远离机械手300的基座的一侧，隔纸回收工位700在横向方向H上设置在缓存工位400的远离进料工位100的一侧，膜收集工位500、不良品回收工位600和隔纸回收工位700在与进给方向J平行的方向上靠近系统的外周依次设置。也就是说，从图1的上部到图1的下部，在系统的左侧的外周处，依次布置膜收集工位500、不良品回收工位600和隔纸回收工位700。由于膜收集工位500、不良品回收工位600靠近处理工位200布置，隔纸回收工位700靠近缓存工位400和进料工位100布置，因此，可以方便在相应的工位处对相应的物品的收集操作，提高了系统的运行效率。此外，由于膜收集工位500、不良品回收工位600和隔纸回收工位700设置在外周处，操作人员可以方便地从外部拿取在相应的工位处所收集的相应物品。

图3示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的机械手300的末端执行部分的示意图，图4示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的机械手300的第一末端执行器310的示意图。

如图3和图4所示，机械手300的末端执行部分包括第一末端执行器310和第二末端执行器320。例如，第一末端执行器310用于将移除了膜后的成组的包装套筒920从处理工位200(例如，拆膜装置210或者除尘装置处)提供到包装套筒料轨910。第二末端执行器320用于执行除了将成组的包装套筒920从处理工位200提供到包装套筒料轨910的其他运送操作，例如，将成组的包装套筒920从进料工位100拿取到处理工位200等。第一末端执行器310和第二末端执行器320均包括安装到机械手300的机械臂的末端的基部，控制器800可以控制机械手300在第一末端执行器310和第二末端执行器320之间切换。例如，第一末端执行器310的第一基部311和第二末端执行器320的第二基部321成角度地安装到机械臂的末端的基座，通过旋转机械臂的末端的基座来在第一末端执行器310和第二末端执行器320之间切换。

第二末端执行器320包括吸盘322，其可以吸附到成组的包装套筒920上以运送成组的包装套筒920。在拆膜装置210处，还可以利用第二末端执行器320的吸盘322将切开的膜转移到膜收集工位500处。第二末端执行器320不限于吸盘的形式，其还可以包括夹爪等。

如图4所示，第一末端执行器310包括第一基部311、一对夹爪312、堆动件313和拉动件314。该对夹爪312、堆动件313和拉动件314安装到第一基部311。该对夹爪312相对于第一基部311在第一方向Y上延伸并且配置为在垂直于第一方向Y的第二方向X上在夹取位置和释放位置之间移动以夹取成组的包装套筒920从而使其移动。由于该对夹爪312在第一方向Y上延伸，并且在第二方向X上施加夹取力，因此，该对夹爪312能够避免已经移除了膜的成组的包装套筒920散开，从而可靠地夹取成组的包装套筒920。堆动件313具有垂直于第一方向Y的推动面，拉动件314配置为在第一方向Y上移动。可以通过堆动件313和拉动件314而将所提供的成组的包装套筒920在进给方向J上压靠到包装套筒料轨910中已有的包装套筒，并且使得闸门压块911压靠到远离包装盒成型装置的最末端的包装套筒上。

图5A-图5C示出了根据本公开的一实施例的包装套筒自动上料系统的机械手300的第一末端执行器310的操作示意图。机械手300及其第一末端执行器310可以执行如下的步骤以将成组的包装套筒920从处理工位200提供到包装套筒料轨910中：步骤S11，机械手300移动第一基部311使得第一方向Y与成组的包装套筒920中的多个包装套筒的堆叠方向对齐；步骤S12，一对夹爪312夹取成组的包装套筒920并且将成组的包装套筒920放置到包装套筒料轨910使得成组的包装套筒920中的多个包装套筒的堆叠方向与包装套筒料轨910的进给方向J对齐；步骤S13，当成组的包装套筒920被放置到包装套筒料轨910后，堆动件313在堆叠方向上推动成组的包装套筒920；以及步骤S14，在堆动件313推动成组的包装套筒920的同时，拉动件314拉动包装套筒料轨910的闸门压块911在堆叠方向(在这种情况下，与进给方向J和第一方向Y对齐)上移动直到堆动件313的推动面附近并且然后释放闸门压块911。在本实施例中，拉动件314是能够与闸门压块911接合的一对钩状元件，其分别固定到一对夹爪312。该对夹爪312通过连接件315连接到诸如驱动电机的316驱动源，该驱动源通过连接件315驱动一对夹爪312在第一方向Y上移动，进而驱动拉动件314在第一方向Y上移动。拉动件314则进而带动闸门压块911在第一方向Y上朝向堆动件313移动直到堆动件313附近。如图3、图4、图5A和图5B所示，在步骤S13和步骤S14中，堆动件313利用其推动面在堆叠方向上堆动成组的包装套筒920使得其抵靠包装套筒料轨910上原有的包装套筒，同时，拉动件314将闸门压块911在第一方向Y上朝向最末端的包装套筒拉动。闸门压块911可枢转地安装到包装套筒料轨910，并且配置为在被拉动件314拉动时，能够围绕垂直于进给方向J的竖直方向Z枢转到停止按压包装套筒的位置。如图5C所示，在步骤S14中，拉动件314最终将闸门压块911拉动到堆动件313的推动面附近，然后释放闸门压块911。闸门压块911被释放后将例如由于诸如扭簧的弹性构件的回复力而重新按压到更新的最末端的包装套筒上。控制器800可以配置为控制第一末端执行器310的第一基部311、一对夹爪312、堆动件313和拉动件314以执行上述操作。

此外，第一末端执行器310还可以设置有各种传感器，诸如用于感测第一末端执行器310带着成组的包装套筒920一起在包装套筒料轨910上就位的传感器、用于感测拉动件314的位置的传感器和用于感测堆动件313的位置的传感器等。控制器800可以从各个传感器接收信号以控制相应的部件执行上述操作。

在其他实施例中，第一末端执行器310还可以具有其他配置。例如，第一末端执行器310仅具有夹爪，其通过与包装套筒料轨910的其他构件配合而将成组的包装套筒920提供到包装套筒料轨910。

图6示出了根据本公开的另一实施例的包装套筒自动上料系统的俯视示意图。图6中各个部件可以参照对图1-5C所示的包装套筒自动上料系统的描述。与图1中的包装套筒自动上料系统不同的是，图6的包装套筒自动上料系统包括两个进料工位100a、100b，而不包括缓存工位。进料工位100a包括进料安全门120a，进料工位100b包括进料安全门120b。两个进料工位100a、100b均没有设置防护挡板。机械手300可以在拿取完一个进料工位100a、100b处的成组的包装套筒920之后，从另一个进料工位100a、100b处拿取成组的包装套筒。两个进料工位100a、100b可以交替地进行补料。当机械手300从特定进料工位100a、100b拿取成组的包装套筒920时，该进料工位100a、100b的进料安全门120a、120b不能打开。

本公开的至少一实施例还提供包装套筒的自动上料方法，其用于向包装套筒料轨提供成组的包装套筒。该方法例如可以利用如上所述的包装套筒自动上料系统来执行。

在一些实施例中，该方法包括：步骤S21，利用机械手300从进料工位100拿取成组的包装套筒920到处理工位200的翻转装置230处；步骤S22，利用定位装置220感测成组的包装套筒920的取向，并且当感测到成组的包装套筒920的取向不正确时，利用翻转装置230使成组的包装套筒920翻转以正确定位；步骤S23，利用机械手300或翻转装置230将正确定位的成组的包装套筒920运送到拆膜装置210处；步骤S24，利用拆膜装置210将膜从成组的包装套筒920移除；以及步骤S25，利用机械手300将移除了所述膜之后的成组的包装套筒920从处理工位200提供到包装套筒料轨910中。

此外，该方法还可以包括：利用机械手300从进料工位100拿取隔纸到隔纸回收工位700处；利用机械手300从翻转装置230处拿取无法正确定位的成组的包装套筒920到不良品回收工位600；以及利用机械手300从拆膜装置210处拿取被移除的膜到膜收集工位500。

此外，该方法还包括：响应于指示补料的用户命令，使进料工位100的防护挡板110移动到关闭位置；以及响应于指示完成补料的用户命令，使进料工位100的防护挡板110移动到打开位置。在防护挡板110处于关闭位置时，该方法利用机械手300从缓存工位400拿取成组的包装套筒920。在防护挡板110处于打开位置时，利用机械手300从进料工位100拿取成组的包装套筒920。包装套筒自动上料系统可以包括用户接口，用于与操作人员进行交互。该用户接口可以接收来自操作人员的用户命令，并且例如可以向操作人员传送操作提示。用户接口可以包括键盘、按钮、显示面板(例如，触摸屏)等。

此外，该方法还包括：利用进料进度传感器感测包装套筒料轨910中的包装套筒的数量；利用缓存数量传感器感测缓存工位400中的被膜包裹的成组的包装套筒920的数量；以及当包装套筒料轨910中的包装套筒的数量满足第一预定条件并且缓存工位400中的被膜包裹的成组的包装套筒920的数量满足第二预定条件时，利用机械手300从进料工位100拿取成组的包装套筒920到缓存工位400。

此外，在该方法中，利用第一末端执行器310将移除了膜后的成组的包装套筒920从处理工位200提供到包装套筒料轨910，并且利用第二末端执行器320从进料工位100拿取成组的包装套筒920到处理工位200。该方法还包括：在第一末端执行器310和第二末端执行器320之间进行切换。

上述各个步骤在不导致矛盾的情况下可以按所述的顺序、以其他顺序或者并行地执行。

本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。

Claims (15)

1.一种包装套筒自动上料系统，其特征在于，用于向包装套筒料轨提供成组的包装套筒，所述包装套筒料轨在进给方向上延伸，所述成组的包装套筒包括堆叠在一起的多个包装套筒，且所述成组的包装套筒以所述多个包装套筒的堆叠方向与所述进给方向平行的状态被提供到所述包装套筒料轨中，所述系统包括：

进料工位，用于堆放堆叠在一起的多个所述成组的包装套筒，每个所述成组的包装套筒被膜包裹；

处理工位，包括拆膜装置，其将所述膜从所述成组的包装套筒移除；

机械手；以及

控制器，所述控制器配置为控制所述机械手从所述进料工位拿取所述成组的包装套筒到所述处理工位，并且控制所述机械手将移除了所述膜之后的所述成组的包装套筒从所述处理工位提供到所述包装套筒料轨中。

2.根据权利要求1所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，还包括：

缓存工位，其用于堆放被所述膜包裹的所述成组的包装套筒，

所述进料工位包括能够在关闭位置和打开位置移动的防护挡板，在所述关闭位置时，所述防护挡板阻止所述机械手进入所述进料工位，在打开位置时，所述防护挡板允许所述机械手进入所述进料工位，

所述控制器配置为：

当接收到指示补料的用户命令时，控制所述进料工位的所述防护挡板移动到所述关闭位置，并且在所述防护挡板处于关闭位置时，控制所述机械手从所述缓存工位拿取成组的包装套筒到所述处理工位；以及

当接收到指示完成补料的用户命令时，控制所述进料工位的所述防护挡板移动到所述打开位置，并且在所述防护挡板处于打开位置时，控制所述机械手从所述进料工位拿取成组的包装套筒到所述处理工位。

3.根据权利要求2所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述进料工位还包括进料安全门，通过其从所述系统的外部进行补料，

所述控制器配置为，仅当所述进料工位的所述防护挡板移动到所述关闭位置才允许所述进料安全门打开。

4.根据权利要求2或3所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述缓存工位和所述进料工位在垂直于所述进给方向的横向方向上并排设置，并在与所述进给方向平行的方向上与所述包装套筒料轨相对设置，

所述处理工位和所述机械手的基座在垂直于所述进给方向的所述横向方向上并排设置，并在与所述进给方向平行的方向上设置在所述包装套筒料轨与所述缓存工位和所述进料工位之间，并且

在垂直于所述进给方向的所述横向方向上，所述机械手的基座和所述进料工位分别与所述处理工位和所述缓存工位相对设置。

5.根据权利要求2或3所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述机械手可旋转地安装到基座，所述进料工位、所述缓存工位、所述处理工位以及所述包装套筒料轨围绕所述基座在所述机械手的运动轨迹上依次设置。

6.根据权利要求2或3所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，还包括：

进料进度传感器，其配置为感测所述包装套筒料轨中的包装套筒的数量；以及

缓存数量传感器，其配置为感测所述缓存工位中的被膜包裹的成组的包装套筒的数量，

所述控制器配置为：

当包装套筒料轨中的包装套筒的数量满足第一预定条件并且所述缓存工位中的被膜包裹的成组的包装套筒的数量满足第二预定条件时，控制所述机械手从所述进料工位拿取被膜包裹的成组的包装套筒到所述缓存工位。

7.根据权利要求6所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述包装套筒料轨为多个，所述第一预定条件是多个所述包装套筒料轨中均包括大于第一预定数量的包装套筒，

所述第二预定条件是所述缓存工位包括少于第二预定数量的被膜包裹的成组的包装套筒。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述机械手包括第一末端执行器，所述机械手配置为利用所述第一末端执行器将移除了所述膜后的所述成组的包装套筒从所述处理工位提供到所述包装套筒料轨，

所述第一末端执行器包括：

第一基部和安装到所述第一基部的一对夹爪、推动件和拉动件，

所述一对夹爪相对于所述第一基部在第一方向上延伸并且配置为在垂直于所述第一方向的第二方向上在夹取位置和释放位置之间移动，

所述推动件具有垂直于所述第一方向的推动面，

所述拉动件配置为能够附接到所述成组的包装套筒并且能够在所述第一方向上移动。

9.根据权利要求8所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述控制器配置为：

控制所述机械手以移动所述第一基部使得所述第一方向与所述成组的包装套筒中的所述多个包装套筒的堆叠方向对齐；

控制所述一对夹爪夹取所述成组的包装套筒并且将所述成组的包装套筒放置到所述包装套筒料轨；

当所述成组的包装套筒被放置到所述包装套筒料轨后，控制所述推动件在所述堆叠方向上推动所述成组的包装套筒；以及

控制所述拉动件在所述推动件推动所述成组的包装套筒的同时，拉动所述包装套筒料轨的闸门压块在所述堆叠方向上移动直到所述推动件的所述推动面附近以使得所述闸门压块能够释放以按压包装套筒，

所述闸门压块在所述进给方向上按压所述包装套筒料轨中的包装套筒，所述闸门压块配置为在被所述拉动件拉动时，能够围绕垂直于所述进给方向的竖直方向枢转到停止按压所述包装套筒的位置。

10.根据权利要求8所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述机械手还包括第二末端执行器，所述机械手配置为利用所述第二末端执行器将所述成组的包装套筒从所述进料工位拿取到所述处理工位，所述第二末端执行器包括吸盘。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述处理工位还包括：

除尘装置，其配置为对移除了所述膜后的所述成组的包装套筒进行除尘。

12.根据权利要求2或3所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述处理工位还包括：

定位装置和翻转装置，所述定位装置感测所述成组的包装套筒的取向，所述翻转装置用于使所述成组的包装套筒翻转以使其正确定位。

13.根据权利要求12所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，还包括：

膜收集工位，其收集从所述成组的包装套筒移除的所述膜；

不良品回收工位，其收集无法正确定位的所述成组的包装套筒；以及

隔纸回收工位，其收集隔纸，

所述成组的包装套筒在所述进料工位处堆叠成多个层，每个层包括阵列布置的多个所述成组的包装套筒，并且所述多个层由所述隔纸隔开。

14.根据权利要求13所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述控制器配置为：

控制所述机械手从所述拆膜装置处拿取被移除的所述膜到所述膜收集工位，

控制所述机械手从所述翻转装置处拿取无法正确定位的成组的包装套筒到所述不良品回收工位，并且

控制所述机械手从所述进料工位拿取所述隔纸到所述隔纸回收工位。

15.根据权利要求14所述的包装套筒自动上料系统，其特征在于，

所述缓存工位和所述进料工位在垂直于所述进给方向的横向方向上并排设置，并在与所述进给方向平行的方向上与所述包装套筒料轨相对设置，

所述处理工位和所述机械手的基座在垂直于所述进给方向的所述横向方向上并排设置，并在与所述进给方向平行的方向上设置在所述包装套筒料轨与所述缓存工位和所述进料工位之间，并且

在垂直于所述进给方向的所述横向方向上，所述机械手的基座和所述进料工位分别与所述处理工位和所述缓存工位相对设置，

所述膜收集工位在垂直于所述进给方向的所述横向方向上设置在所述处理工位的远离所述机械手的所述基座的一侧，

所述隔纸回收工位在垂直于所述进给方向的所述横向方向上设置在所述缓存工位的远离所述进料工位的一侧，

所述膜收集工位、所述不良品回收工位和所述隔纸回收工位在与所述进给方向平行的方向上依次设置所述系统的外周处。

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