机器人小盘纸装箱机及小盘纸自动装箱的方法

1.机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述机器人小纸盘装箱机包括若干机架、控制单元、储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置、十字模组、小盘纸抓取装置及配电箱；其中，
所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置下分别设置有与之匹配的机架；所述储料输送装置与拾取输送装置的两端连接在一起形成小盘纸运送装置，所述储料输送装置的水平面平齐于拾取输送装置的水平面；所述储箱输送装置与纸箱输送装置的两端连接在一起形成纸箱运送装置，储箱输送装置的水平面平齐于纸箱输送装置的水平面；所述小盘纸运送装置与所述纸箱运送装置并排放置形成物料运输线；
所述储料输送装置靠近拾取输送装置的顶端安装有小盘纸传递控制板，所述小盘纸传递控制板用于小盘纸的输送和停止；所述储箱输送装置靠近纸箱输送装置的顶端安装有纸箱传递控制板，所述纸箱传递控制板用于控制纸箱的输送和停止；所述小盘纸传递控制板和纸箱传递控制板通过气缸实现对小盘纸或纸箱的控制；
所述拾取输送装置和纸箱输送装置的正上方设置有横跨两者的大跨度机架；
所述十字模组通过安装板固定安装在大跨度机架的横梁上；所述配电箱固定安装于大跨度机架外侧；
所述十字模组正下方通过连接杆安装有小盘纸抓取装置，所述小盘纸抓取装置由等间距的三组夹放组合装置构成，所述每组夹放组合装置上设置有四个气缸座，每个气缸座上装有一个气缸，气缸接头上装有夹块；夹块装在滑块上，滑轨安装在抓取板上；
所述控制单元安装在大跨度机架的侧面；所述控制单元包括电源控制模块和可编程逻辑控制单元组成，所述电源控制模块负责电源的控制，可编程逻辑控制单元负责储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置及十字模组之间的逻辑工作次序；
所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置及十字模组上设置有红外探测设备，所述红外探测设备与控制单元连接；
所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置和纸箱输送装置上均设置有电机，用于带动所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置和纸箱输送装置运转。
2.如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述储箱输送装置与纸箱输送装置的连接处上方还设置有一纸箱开口检测装置，所述纸箱开口检测装置主要对纸箱开口状况进行检测，当检测到开口不合格的纸箱时，纸箱开口检测装置报警。
3.如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述十字模组包括两个结构相同的滑竿及一连接机构；所述滑竿中的其中之一通过安装板固定安装在大跨度机架的横梁上且不能发生位移，另一个滑竿通过连接机构与固定在横梁上的滑竿连接；两个所述滑竿两端设置有伺服电机，两个所述滑竿内部设置有滚珠丝杆，两个所述滑竿两侧设置有线性滑轨；所述连接机构安装在滑竿的线性滑轨上，由滚珠丝杆带动连接结构发生位移，所述伺服电机带动连接机构实现滑竿彼此左右及上下相互滑动。
4.如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述拾取输送装置上设置有三根分料栏杆及与之匹配的三轴气缸，所述三轴气缸控制分料栏杆的升降，所述分料栏杆用于控制小盘纸到达指定位置。
5.如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述储料输送装置正中间设置有不锈钢隔板，所述不锈钢隔板通过十字夹头固定安装在储料输送装置上，所述不锈钢隔板主要用于两条小盘纸顺利输送且不会错位。
6.如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述小盘纸传递控制板包括挡纸压板和小盘纸支板，所述挡纸压板安装于储料输送装置顶端的正上方且不能移动，所述小盘纸支板设置于储料输送装置的顶端上，所述小盘纸支板通过气缸驱动实现上下运动。
7.如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机，其特征在于：所述小盘纸运送装置及纸箱运送装置的两侧设置有护栏，所述护栏用于保护小盘纸或纸箱顺利传输，防止小盘纸或纸箱偏离预定轨迹。
8.利用如权利要求1所述的机器人小盘纸装箱机实现小盘纸自动装箱的方法为：
步骤一：盘纸输送到达储料输送装置后，储料输送装置的不锈钢隔板将小盘纸分为两列顺序传输至储料输送装置与拾取输送装置的接壤处；
步骤二：当拾取输送装置前端拾取区没有小盘纸时，传递控制的小盘纸支板在气缸作用下下降，使得小盘纸运送到拾取输送装置上；当拾取输送装置前端拾取区有小盘纸时，小盘纸传递控制的小盘纸支板在气缸作用下上升，在挡纸压板和小盘纸支板共同作用下，小盘纸停留在储料输送装置等待运送；
同时储箱输送装置运送的纸箱被输送到纸箱开口检测装置处，纸箱开口检测装置对纸箱开口进行检测并发出警告提醒；开口正常的纸箱被运送到纸箱输送装置；
步骤三：当拾取输送装置的小盘纸拾取区有小盘纸时，十字模组带动夹放装置向小盘纸拾取区运动，夹放装置中的夹块通过气缸收缩，将小盘纸夹起；然后十字模组向纸箱运动，当小盘纸被夹到纸箱内后，气缸伸长，夹块松开，夹放装置退出纸箱，之后纸箱被纸箱输送装置运送离开，进行后续封箱处理；
当拾取输送装置的小盘纸拾取区没有小盘纸时，所述拾取输送装置的三根分料栏杆在气缸的带动下同时升起，小盘纸等待拾取区的小盘纸被运送到第一小盘纸拾取区，小盘纸到达第一小盘纸拾取区后，第一分料栏杆下降，小盘纸等待拾取区的小盘纸被运送到第二小盘纸拾取区，小盘纸到达第二小盘纸拾取区后，第二分料栏杆下降，小盘纸等待拾取区的小盘纸被运送到第三小盘纸拾取区，第三分料栏杆下降，然后小盘纸拾取区的小盘纸等待夹放装置拾取；
同时，当纸箱输送装置上无纸箱时，所述储箱输送装置的纸箱传递控制板在气缸作用下下降，使得纸箱被输送到纸箱输送装置上；当纸箱输送装置上有纸箱时，所述储箱输送装置的纸箱传递控制板在气缸作用下上升，使得纸箱无法输送到纸箱输送装置上；
步骤四：储料输送装置三个吸取位都有小盘纸时，启动十字模组，十字模组带动小盘纸抓取装置通过左右和上下移动将小盘纸夹放到箱中；
步骤五：重复上述步骤，即实现小盘纸全自动循环装箱到纸箱中。
9.如权利要求8所述的机器人小盘纸装箱机实现小盘纸自动装箱的方法，其特征在于：
所述储箱输送装置中的每个挡箱装置对应挡一个纸箱。

机器人小盘纸装箱机及小盘纸自动装箱的方法\n技术领域\n[0001] 本发明属于机械装置领域，特别涉及机器人小盘纸装箱机及其方法。\n背景技术\n[0002] 目前卷纸或小盘纸被生产商生产出来后，主要用人工进行装箱，该方式存在成本高、效率低、质量不稳定的缺陷。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提出机器人小盘纸装箱机，该装箱机的应用，使得小盘纸能够通过机械手臂自动装配到纸箱中，大量应用不仅减少人工成本，而且具有效率高，装箱质量稳定的特点。\n[0004] 本发明所述的机器人小盘纸装箱机包括若干机架、控制单元、储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置、十字模组、小盘纸抓取装置及配电箱；其中，[0005] 所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置下分别设置有与之匹配的机架；所述储料输送装置与拾取输送装置的两端连接在一起形成小盘纸运送装置，所述储料输送装置的水平面平齐于拾取输送装置的水平面；所述储箱输送装置与纸箱输送装置的两端连接在一起形成纸箱运送装置，储箱输送装置的水平面平齐于纸箱输送装置的水平面；所述小盘纸运送装置与所述纸箱运送装置并排放置形成物料运输线；\n[0006] 所述储料输送装置靠近拾取输送装置的顶端安装有小盘纸传递控制板，所述小盘纸传递控制板用于小盘纸的输送和停止；所述储箱输送装置靠近纸箱输送装置的顶端安装有纸箱传递控制板，所述纸箱传递控制板用于控制纸箱的输送和停止；所述小盘纸传递控制板和纸箱传递控制板通过气缸实现对小盘纸或纸箱的控制；\n[0007] 所述拾取输送装置和纸箱输送装置的正上方设置有横跨两者的大跨度机架；\n[0008] 所述十字模组通过安装板固定安装在大跨度机架的横梁上；所述配电箱固定安装于大跨度机架外侧；\n[0009] 所述十字模组正下方通过连接杆安装有小盘纸抓取装置，所述小盘纸抓取装置由等间距的三组夹放组合装置构成，所述每组夹放组合装置上设置有四个气缸座，每个气缸座上装有一个气缸，气缸接头上装有夹块；夹块装在滑块上，滑轨安装在抓取板上；\n[0010] 所述控制单元安装在大跨度机架的侧面；所述控制单元包括电源控制模块和可编程逻辑控制单元组成，所述电源控制模块负责电源的控制，可编程逻辑控制单元负责储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置及十字模组之间的逻辑工作次序；\n[0011] 所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置、纸箱输送装置及十字模组上设置有红外探测设备，所述红外探测设备与控制单元连接；\n[0012] 所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置和纸箱输送装置上均设置有电机，用于带动所述储料输送装置、拾取输送装置、储箱输送装置和纸箱输送装置运转。\n[0013] 所述储箱输送装置与纸箱输送装置的连接处上方还设置有一纸箱开口检测装置，所述纸箱开口检测装置主要对纸箱开口状况进行检测，当检测到开口不合格的纸箱时，纸箱开口检测装置报警。\n[0014] 所述十字模组包括两个结构相同的滑竿及一连接机构；所述滑竿中的其中之一通过安装板固定安装在大跨度机架的横梁上且不能发生位移，另一个滑竿通过连接机构与固定在横梁上的滑竿连接；两个所述滑竿两端设置有伺服电机，两个所述滑竿内部设置有滚珠丝杆，所述滑竿两侧设置有线性滑轨；所述连接机构安装在滑竿的线性滑轨上，由滚珠丝杆带动连接结构发生位移，所述伺服电机带动连接机构实现滑竿彼此左右及上下相互滑动。\n[0015] 所述拾取输送装置上设置有三根分料栏杆及与之匹配的三轴气缸，所述三轴气缸控制分料栏杆的升降，所述分料栏杆用于控制小盘纸到达指定位置。\n[0016] 所述储料输送装置正中间设置有不锈钢隔板，所述不锈钢隔板通过十字夹头固定安装在储料输送装置上，所述不锈钢隔板主要用于两条小盘纸顺利输送且不会错位。\n[0017] 进一步，所述小盘纸传递控制板包括挡纸压板和小盘纸支板，所述挡纸压板安装于储料输送装置顶端的正上方且不能移动，所述小盘纸支板设置于储料输送装置的顶端上，所述小盘纸支板通过气缸驱动实现上下运动。\n[0018] 所述小盘纸运送装置及纸箱运送装置的两侧设置有护栏，所述护栏用于保护小盘纸或纸箱顺利传输，防止小盘纸或纸箱偏离预定轨迹。\n[0019] 本发明的有益效果在于：利用本发明所述的全自动小盘纸装箱机，可以实现机械化小盘纸装箱，具有效率高，成本低的特点，另外，本发明所述的装箱机具有结构简单，制造容易，维护方便的特点。\n附图说明\n[0020] 图1本发明所述机器人小盘纸装箱机整体结构示意图；\n[0021] 图2本发明所述机器人小盘纸装箱机的储料输送装置结构示意图；\n[0022] 图3本发明所述机器人小盘纸装箱机的拾取输送装置结构示意图；\n[0023] 图4本发明所述机器人小盘纸装箱机的储箱输送装置结构示意图；\n[0024] 图5本发明所述机器人小盘纸装箱机的纸箱输送装置结构示意图；\n[0025] 图6本发明所述机器人小盘纸装箱机的十字模组整体结构示意图；\n[0026] 图7本发明所述机器人小盘纸装箱机的十字模组组件结构示意图1；\n[0027] 图8本发明所述机器人小盘纸装箱机的十字模组组件结构示意图2；\n[0028] 图9本发明所述机器人小盘纸装箱机的夹放组合装置结构示意图；\n[0029] 图10本发明所述机器人小盘纸装箱机的扩口装置结构示意图；\n[0030] 图中：1输送架、2控制单元、3储料输送装置、4拾取输送装置、5储箱输送装置、6纸箱输送装置、7十字模组、8小盘纸抓取装置、9配电箱、10电机、11、不锈钢隔板、12十字夹头、\n13护栏、14档纸压板、15小盘纸支板、16分料栏杆、17三轴气缸、18纸箱开口检测装置、19连接杆、20夹放组合装置、21气缸座、22大跨度输送架、23小盘纸、24伺服电机、25连接机构、26滑竿、27安装板、28横梁、29纸箱、30气缸、31夹块、32滑块、33连接板、34纸箱扩口装置、35扩口挡板、36固定支撑板、37框架、38调节气缸。\n具体实施方式\n[0031] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。\n[0032] 如图1至图5所示，本发明所述的机器人小盘纸装箱机包括输送架1、控制单元2、储料输送装置3、拾取输送装置4、储箱输送装置5、纸箱输送装置6、十字模组7、小盘纸抓取装置8及配电箱9；其中，\n[0033] 所述储料输送装置3和储箱输送装置5下分别设置有与之匹配的输送架，所述拾取输送装置4和纸箱输送装置6固定在横跨两者的大跨度输送架22上；所述储料输送装置3与拾取输送装置4的两端连接在一起形成小盘纸运送装置，所述储料输送装置3的水平面平齐于拾取输送装置4的水平面；所述储箱输送装置5与纸箱输送装置6的两端连接在一起形成纸箱运送装置，所述储箱输送装置5的水平面平齐于纸箱输送装置6的水平面；所述小盘纸运送装置与所述纸箱运送装置并排放置形成物料运输线；\n[0034] 所述储料输送装置3靠近拾取输送装置4的顶端安装有小盘纸传递控制板，所述小盘纸传递控制板用于小盘纸的输送和停止；所述储箱输送装置5靠近纸箱输送装置6的顶端安装有纸箱传递控制板，所述纸箱传递控制板用于控制纸箱的输送和停止；所述小盘纸传递控制板和纸箱传递控制板通过气缸实现对小盘纸23或纸箱29的控制；\n[0035] 所述大跨度输送架22上设有横梁28，所述横梁位于拾取输送装置4和纸箱输送装置6的上方，所述横梁28上通过安装板27固定安装十字模组7；所述配电箱9固定安装于大跨度输送架22外侧。\n[0036] 如图9所示，所述十字模组7正下方安装有小盘纸抓取装置，所述小盘纸抓取装置由等间距的三组夹放组合装置20构成，所述夹放组合装置20包括连接杆19、连接板33、气缸座21、气缸30、夹块31及滑块32，所述连接板33通过连接杆19与十字模组7固定连接，所述连接板33的四角分别固定有一滑块32，所述滑块上分别设置有一夹块31，所述夹块31分别对应连接一气缸30，所述气缸30安装在气缸座21上，所述气缸座21固定在连接板33上；\n[0037] 所述控制单元2安装在大跨度输送架22的侧面；所述控制单元2包括电源控制模块和可编程逻辑控制单元组成，所述电源控制模块负责电源的控制，可编程逻辑控制单元负责储料输送装置3、拾取输送装置4、储箱输送装置5、纸箱输送装置6及十字模组7之间的逻辑工作次序；\n[0038] 所述储料输送装置3、拾取输送装置4、储箱输送装置5、纸箱输送装置6及十字模组\n7上设置有红外探测设备，所述红外探测设备用于探测小盘纸或纸箱的运输位置，所述红外探测设备与控制单元2连接。\n[0039] 所述储箱输送装置5与纸箱输送装置6的连接处上方还设置有一纸箱开口检测装置18，当检测到开口不合格的纸箱时，纸箱开口检测装置18报警。\n[0040] 如图6至图8所示，所述十字模组7包括两个结构相同的滑竿26及一连接机构25；所述滑竿26中的其中之一通过安装板27固定安装在大跨度输送架22的横梁28上且不能发生位移，另一个滑竿26通过连接机构25与固定在横梁28上的滑竿连接；所述滑竿26一端设置有伺服电机24，所述滑竿26内部设置有滚珠丝杆，所述滑竿26两侧设置有线性滑轨；所述连接机构25安装在滑竿26的线性滑轨上，由滚珠丝杆带动连接结构25发生位移，所述伺服电机24带动连接机构25实现滑竿26彼此左右及上下相互滑动。\n[0041] 所述储料输送装置3、拾取输送装置4、储箱输送装置5和纸箱输送装置6上均设置有电机10，所述电机10用于带动所述储料输送装置3、拾取输送装置4、储箱输送装置5和纸箱输送装置6的运转。\n[0042] 所述拾取输送装置4上设置有三根分料栏杆16及与之匹配的三轴气缸17，所述三轴气缸17控制分料栏杆16的升降，所述分料栏杆16用于控制小盘纸23到达指定位置；所述三根分料栏杆16将拾取输送装置4分成等间距的四个拾取段，远离储料输送装置3的前三个拾取段为小盘纸拾取区，靠近储料输送装置3的一个拾取段为小盘纸等待拾取区。\n[0043] 所述小盘纸拾取区分为第一小盘纸拾取区、第二小盘纸拾取区和第三小盘纸拾取区；所述分料栏杆对应分别为第一分料栏杆、第二分料栏杆和第三分料栏杆。\n[0044] 所述储料输送装置3正中间设置有不锈钢隔板11，所述不锈钢隔板11通过十字夹头12固定安装在储料输送装置3上，所述不锈钢隔板11主要用于两条小盘纸顺利输送且不会错位；所述储料输送装置3靠近拾取输送装置4的顶端安装有小盘纸传递控制板，所述小盘纸传递控制板用于小盘纸的停止和输送。\n[0045] 进一步的，所述小盘纸传递控制板包括档纸压板14和小盘纸支板15，所述档纸压板14安装于储料输送装置3顶端的正上方，档纸压板14可根据小纸盘规格的不同进行上下调整，所述小盘纸支板15设置于储料输送装置3的顶端上，所述小盘纸支板15通过气缸驱动实现上下运动。\n[0046] 所述小盘纸运送装置及纸箱运送装置的两侧设置有护栏13，所述护栏13用于保护小盘纸23或纸箱29顺利传输，防止小盘纸23或纸箱29偏离预定轨迹。\n[0047] 如图10所示，本发明所述的全自动小盘纸装箱机的大跨度输送架22侧面还设置有一纸箱扩口装置34，所述纸箱扩口装置34包括调节气缸38、扩口挡板35、固定支撑板36及框架37，所述固定支撑板36设置于框架内侧，所述框架分为三个小框，所述小框大小与纸箱标准开口大小相匹配，所述框架37通过调节气缸38与固定支撑板36连接，所述框架37通过调节气缸38升降实现对纸箱的进一步扩口，以保障小盘纸顺利放入纸箱中。\n[0048] 本发明所述的纸箱扩口装置可适应不同的纸箱大小的扩口。\n[0049] 利用本发明所述的一种机器人小盘纸装箱机实现小盘纸自动装箱的方法为：\n[0050] 步骤一：小盘纸输送到达储料输送装置后，储料输送装置的不锈钢隔板将小盘纸分为两列顺序传输至储料输送装置与拾取输送装置的接壤处；\n[0051] 步骤二：当拾取输送装置前端拾取区没有小盘纸时，小盘纸传递控制的小盘纸支板在气缸作用下下降，使得小盘纸是运送到拾取输送装置上；当拾取输送装置前端拾取区有小盘纸时，小盘纸传递控制的小盘纸支板在气缸作用下上升，在档纸压板和小盘纸支板共同作用下，小盘纸停留在储料输送装置等待运送；\n[0052] 同时储箱输送装置运送的纸箱被输送到纸箱开口检测装置处，纸箱开口检测装置对纸箱开口进行检测并发出警告提醒；开口正常的纸箱被运送到纸箱输送装置；\n[0053] 步骤三：当拾取输送装置的小盘纸拾取区有小盘纸时，十字模组带动夹放装置向小盘纸拾取区运动，夹放装置中的夹块通过气缸收缩，将小盘纸夹起；然后十字模组向纸箱运动，当小盘纸被夹到纸箱内后，气缸伸长，夹块松开，夹放装置退出纸箱，之后纸箱被纸箱输送装置运送离开，进行后续封箱处理；\n[0054] 当拾取输送装置的小盘纸拾取区没有小盘纸时，所述拾取输送装置的三根分料栏杆在气缸的带动下同时升起，小盘纸等待拾取区的小盘纸被运送到第一小盘纸拾取区，小盘纸到达第一小盘纸拾取区后，第一分料栏杆下降，小盘纸等待拾取区的小盘纸被运送到第二小盘纸拾取区，小盘纸到达第二小盘纸拾取区后，第二分料栏杆下降，小盘纸等待拾取区的小盘纸被运送到第三小盘纸拾取区，第三分料栏杆下降，然后小盘纸拾取区的小盘纸等待吸盘拾取；\n[0055] 同时，当纸箱输送装置上无纸箱时，所述储箱输送装置的纸箱传递控制板在气缸作用下上升，使得纸箱被输送到纸箱输送装置上；当纸箱输送装置上纸箱时，所述储箱输送装置的纸箱传递控制板在气缸作用下下降，使得纸箱无法输送到纸箱输送装置上；\n[0056] 步骤四：储料输送装置三个抓取位都有小盘纸时，启动十字模组，十字模组带动小盘纸抓取装置通过左右和上下移动将小盘纸抓取到箱中；\n[0057] 步骤五：重复上述步骤，即实现小盘纸全自动循环装箱到纸箱中。\n[0058] 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。\n[0059] 以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。