CN104943904B - 一种雪糕整理、装箱*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动生产线，尤其是一种雪糕整理、装箱***。其包括：主框架、来料输送线、横向分拣机构、蜘蛛机械手、空箱输送线、装箱输送线、满箱输送线和电气控制***，蜘蛛机械手安装于主框架上，空箱输送线的输出端与装箱输送线的输入端相连，装箱输送线的输出端与满箱输送线的输入端相连，横向分拣机构水平设置于主框架上。它结构紧凑，供箱排箱***更加的简单、人性化，自动化程度高、空闲时间少，效率高，无需工人实时看管，劳动强度小，输送线护栏稳定、可靠，整个***占地面积少，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种全自动生产线，尤其是一种雪糕整理、装箱***。
背景技术
现有雪糕整理、装箱生产线占用空间大，结构不紧凑，供箱排箱***复杂，成本高，自动化程度低，耗时多，易出现差错，如出现：装箱不整齐、空闲时间(指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间)多、效率不高等问题，且工人需要实时看管，劳动强度大。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种雪糕整理、装箱***，它结构紧凑，供箱排箱***更加的简单、人性化，自动化程度高、空闲时间少，效率高，无需工人实时看管，劳动强度小，输送线护栏稳定、可靠，整个***占地面积少，降低了成本，其采用的技术方案如下：
一种雪糕整理、装箱***，其特征在于，包括：主框架、用于输送雪糕的来料输送线、用于将雪糕进行整齐排列的横向分拣机构、用于抓取雪糕并将雪糕整齐放入雪糕箱中的蜘蛛机械手、用于输送空雪糕箱的空箱输送线、用于将空雪糕箱输送至蜘蛛机械手处的装箱输送线、用于输送装满箱后的雪糕箱的满箱输送线和电气控制***，所述蜘蛛机械手安装于主框架上，所述空箱输送线的输出端与装箱输送线的输入端相连，所述装箱输送线的输出端与满箱输送线的输入端相连，所述横向分拣机构水平设置于主框架上。
在上述技术方案基础上，所述蜘蛛机械手主要由基体、三个伺服电机、三条旋转臂、连杆、承载盘和夹具组成，所述基体固接于主框架上，相邻伺服电机之间呈120度夹角分布于基体上，所述旋转臂的长度方向垂直于伺服电机的减速机输出法兰且其一端与伺服电机的减速机输出法兰相固接，另一端与连杆的第一端通过球关节轴承相连接；连杆的第二端通过球关节轴承与承载盘相连接，所述承载盘与夹具相连接。
在上述技术方案基础上，所述横向分拣机构主要由支撑座、拨叉、电机、减速机、主动链轮、从动链轮和链条组成，所述支撑座与主框架相固接，所述电机通过减速机驱动主动链轮，所述主动链轮通过链条与从动链轮相连接，所述拨叉固接于链条的链节上，相邻两拨叉之间所夹区域为单个雪糕容纳区。
本发明具有如下优点：它结构紧凑，供箱排箱***更加的简单、人性化，自动化程度高、空闲时间少，效率高，无需工人实时看管，劳动强度小，输送线护栏稳定、可靠，整个***占地面积少，降低了成本。
附图说明
图1：本发明的俯视结构示意图；
图2：本发明所述横向分拣机构的俯视结构示意图；
图3：图2的A-A向剖面结构示意图；
图4：本发明所述蜘蛛机械手的正视结构示意图；
图5：本发明所述蜘蛛机械手的俯视结构示意图；
图6：本发明所述装箱输送线的正视结构示意图；
图7：图6的俯视结构示意图(其为图1中所示装箱输送线逆时针旋转90度的示意图)；
图8：图6的A-A向剖视图；
图9：本发明所述空箱输送线的正视结构示意图；
图10：本发明所述空箱输送线的俯视结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
如图1所示，本实施例的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于，包括：主框架1、用于输送雪糕的来料输送线2、用于将雪糕进行整齐排列的横向分拣机构3、用于抓取雪糕并将雪糕整齐放入雪糕箱中的蜘蛛机械手4、用于输送空雪糕箱的空箱输送线6、用于将空雪糕箱输送至蜘蛛机械手4处的装箱输送线7、用于输送装满箱后的雪糕箱的满箱输送线8和电气控制***，所述蜘蛛机械手4安装于主框架1上，所述空箱输送线6的输出端与装箱输送线7的输入端相连，所述装箱输送线7的输出端与满箱输送线8的输入端相连，所述横向分拣机构3水平设置于主框架1上。输送线护栏优选使用不锈钢制成，稳定、可靠，刚性大，寿命长。输送线可采用现有的传送方式，如皮带传送、多个转辊传送但不仅限于此。
如图4和图5所示，优选的，所述蜘蛛机械手4主要由基体40、三个伺服电机41、三条旋转臂42、连杆43、承载盘44和夹具45组成，所述基体40固接于主框架1上，相邻伺服电机41之间呈120度夹角分布于基体40上，所述旋转臂42的长度方向垂直于伺服电机41的减速机输出法兰且其一端与伺服电机41的减速机输出法兰相固接，另一端与连杆43的第一端43-1通过球关节轴承相连接；连杆43的第二端通过球关节轴承与承载盘44相连接，所述承载盘44与夹具45相连接。夹具45可使用如公告号为CN203332446U，公告日为2013.12.11，名称为用于多箱的压缩装箱空间机器人夹具的夹具。蜘蛛机械手4通过夹具45将横向分拣机构3上整齐排列过后的雪糕吸取并移动至装箱输送线7上的雪糕箱上方后释放。
如图2和图3所示，优选的，所述横向分拣机构3主要由支撑座30、拨叉32、电机37、减速机38、主动链轮36-1、从动链轮36-2和链条33组成，所述支撑座30与主框架1相固接，所述电机37通过减速机38驱动主动链轮36-1，所述主动链轮36-1通过链条33与从动链轮36-2相连接，所述拨叉32固接于链条33的链节上，相邻两拨叉32之间所夹区域为单个雪糕容纳区34。现有的分拣机构大多为Z向结构，使得输送设备不能从其底部穿过，从而增加了设备的占地面积。而且现有的Z向分拣机构不能够灵活的适用多种产品。横向分拣机构3不但可以减少整个生产线的占地面积，同时能够灵活适用多种产品，缩短了换产时的调整时间，提高了生产效率，降低了成本。
如图2和图3所示，优选的，所述横向分拣机构3具有自动张紧机构，所述自动张紧机构包括：气缸52、气缸推板53、上轴承安装板39-1、下轴承安装板39-2、导轨支座50和导轨51，所述气缸52固接于支撑座30上并位于链条33围成的环形区域中，所述气缸推板53与气缸52的伸缩杆相连接，所述上轴承安装板39-1与下轴承安装板39-2分别固接于气缸推板53的两端上并与导轨51滑动连接，所述导轨51固接于导轨支座50上，所述导轨支座50通过连接件固定于支撑座30上，所述减速机38与支撑座30相固接，所述减速机38可为空心轴直交减速机，主动链轮36-1与减速机的输出部相固接，减速机的输入部与电机37的转轴相固接，所述从动链轮36-2的转轴两端通过轴承分别与上轴承安装板39-1和下轴承安装板39-2转动连接，所述气缸推板53位于气缸52的伸缩杆和上轴承安装板39-1之间。通过自动张紧机构可自动对链条33进行张紧，防止其松弛。
如图2所示，进一步，所述横向分拣机构3还包括防护罩31、三角阻挡块30-1和用于抚平雪糕包装纸的毛刷35，所述防护罩31通过连接件与导轨支座50相固定并位于主动链轮36-1和从动链轮36-2的上方，所述三角阻挡块30-1设置于支撑座30上并位于横向分拣机构3的物料输入端一侧，所述三角阻挡块30-1的顶面高于支撑座30所在平面，所述毛刷35安装于三角阻挡块30-1的顶面上。
如图1所示，进一步，所述来料输送线2上安装有吹除装置21、雪糕通道22及用于感应雪糕并控制吹除装置21和横向分拣机构3的电机37动作的光电传感器20，所述吹除装置21与雪糕通道22彼此相对分设于来料输送线2前后两侧，所述光电传感器20位于吹除装置21的左侧(以图1为参照)。
当雪糕在来料输送线2运动至光电传感器20处时，光电传感器20感应到雪糕并对雪糕通过它的时间进行判断，如果时间过长则说明是两个雪糕前后连在了一起通过了它，为了保证后面的工序(由于横向分拣机构的一个单个雪糕容纳区34只能容纳一支雪糕)故光电传感器20启动吹除装置21将连在一起的两只中的一只雪糕吹入对面的雪糕通道22中，另外由于雪糕至光电传感器20处到达横向分拣机构的时间是可以提前预设好的，故光电传感器20还起着在感应到有雪糕通过时控制横向分拣机构3的电机37一段时间(上述提前预设的时间)后动作一次，从而可以使雪糕依次进入不同的单个雪糕容纳区34中。
进一步，如图1所示，所述装箱输送线7为多条，其数量与蜘蛛机械手4相同，并与蜘蛛机械手4一一对应；所述空箱输送线6为L形且在其弯折处设置有第一推箱装置61-1；所述装箱输送线7与空箱输送线6的竖直部相垂直且它们相交合处设置有第二推箱装置61-2；所述满箱输送线8与装箱输送线7相垂直。
如图6至图8所示，进一步，所述装箱输送线7上设置有雪糕箱定位装置，所述装箱输送线7主要由若干个转辊105及转辊105两侧的固定支架106组成，所述雪糕箱定位装置包括：第二气缸101、压板102、用于阻挡雪糕箱前行的挡杆103、阻挡气缸104及用于感应雪糕到达即定位置处控制第二气缸101和阻挡气缸104动作的第二传感器100，所述第二传感器100，第二气缸101安装于固定支架106上，所述压板102与第二气缸101的气缸杆相连接，所述阻挡气缸104安装于转辊105下方处，所述挡杆103与阻挡气缸104的气缸杆相连接并可伸出或缩入于两转辊105之间。
当需要对雪糕箱进行装箱时，为了使雪糕在箱内排列整齐，故以使雪糕箱为静止状态为宜，阻挡气缸104和挡杆103的主要作用是用于阻挡雪糕箱前行，当第二传感器100感应到雪糕箱到达预设装箱位置后，挡杆103从两转辊105之间伸出阻挡雪糕箱前行，第二传感器100可以通过传感器安装座安装于固定支架106上，第二气缸101和压板102的作用是通过压板102将雪糕箱压紧于固定支架106的侧面上，从而防止雪糕箱的左右窜动(左右方位词以图7为参照)。作为实施例，如图6所示，第二气缸101可以通过光杆109和光杆安装座110固定于固定支架106顶部位置处，但不仅限于此。当然挡杆103的顶部还可以设置有用于防止雪糕箱破损的小滚轮。
再进一步，还包括截停装置,所述截停装置安装于空箱输送线6和满箱输送线8上，所述截停装置包括：第三传感器150、第三气缸151和用于阻挡雪糕箱继续前进的第二挡杆152，如图9和图10所示，以空箱输送线6为例，所述第三传感器150安装于输送线的机架上，所述第三气缸151安装于输送线输送面的下方处，所述第二挡杆152与第三气缸151的气缸杆相连接并可向上伸出高于输送线的输送面或向下缩入低于输送线的输送面，第三气缸151可通过气缸支架154安装于空箱输送线6上，所述第三传感器150的数量与装箱输送线7的数量相等，所述第三气缸151和第二挡杆152的数量比装箱输送线7的数量少一个，所述第二挡杆152将空箱输送线6的输送面153分隔为连续的与装箱输送线7数量等数量并与装箱输送线7一一对应的工位，每个工位内各对应一个第三传感器150，当第三传感器150感应到该工位内(举例说明如第二工位157)雪糕箱为满的情况下则控制第三气缸151动作升起第二挡杆152阻挡上游工位(第一工位156)内的雪糕箱再进入该工位，当第三传感器150感应到该工位内雪糕箱为不满的状态，则控制第三气缸151动作落下第二挡杆152，使上游工位内的雪糕箱可以继续进入该工位(第二工位157)。满箱输送线8上截停装置的设置类同于空箱输送线6不再赘述。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种雪糕整理、装箱***，其特征在于，包括：主框架(1)、用于输送雪糕的来料输送线(2)、用于将雪糕进行整齐排列的横向分拣机构(3)、用于抓取雪糕并将雪糕整齐放入雪糕箱中的蜘蛛机械手(4)、用于输送空雪糕箱的空箱输送线(6)、用于将空雪糕箱输送至蜘蛛机械手(4)处的装箱输送线(7)、用于输送装满箱后的雪糕箱的满箱输送线(8)和电气控制***，所述蜘蛛机械手(4)安装于主框架(1)上，所述空箱输送线(6)的输出端与装箱输送线(7)的输入端相连，所述装箱输送线(7)的输出端与满箱输送线(8)的输入端相连，所述横向分拣机构(3)水平设置于主框架(1)上,所述横向分拣机构(3)主要由支撑座(30)、拨叉(32)、电机(37)、减速机(38)、主动链轮(36-1)、从动链轮(36-2)和链条(33)组成，所述支撑座(30)与主框架(1)相固接，所述电机(37)通过减速机(38)驱动主动链轮(36-1)，所述主动链轮(36-1)通过链条(33)与从动链轮(36-2)相连接，所述拨叉(32)固接于链条(33)的链节上，相邻两拨叉(32)之间所夹区域为单个雪糕容纳区(34)。
2.根据权利要求1所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：所述蜘蛛机械手(4)主要由基体(40)、三个伺服电机(41)、三条旋转臂(42)、连杆(43)、承载盘(44)和夹具(45)组成，所述基体(40)固接于主框架(1)上，相邻伺服电机(41)之间呈120度夹角分布于基体(40)上，所述旋转臂(42)的长度方向垂直于伺服电机(41)的减速机输出法兰且其一端与伺服电机(41)的减速机输出法兰相固接，另一端与连杆(43)的第一端(43-1)通过球关节轴承相连接；连杆(43)的第二端通过球关节轴承与承载盘(44)相连接，所述承载盘(44)与夹具(45)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：所述横向分拣机构(3)具有自动张紧机构，所述自动张紧机构包括：气缸(52)、气缸推板(53)、上轴承安装板(39-1)、下轴承安装板(39-2)、导轨支座(50)和导轨(51)，所述气缸(52)固接于支撑座(30)上并位于链条(33)围成的环形区域中，所述气缸推板(53)与气缸(52)的伸缩杆相连接，所述上轴承安装板(39-1)与下轴承安装板(39-2)分别固接于气缸推板(53)的两端上并与导轨(51)滑动连接，所述导轨(51)固接于导轨支座(50)上，所述导轨支座(50)通过连接件固定于支撑座(30)上，所述从动链轮(36-2)的转轴两端通过轴承分别与上轴承安装板(39-1)和下轴承安装板(39-2)转动连接，所述气缸推板(53)位于气缸(52)的伸缩杆和上轴承安装板(39-1)之间。
4.根据权利要求3所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：所述横向分拣机构(3)还包括防护罩(31)、三角阻挡块(30-1)和用于抚平雪糕包装纸的毛刷(35)，所述防护罩(31)通过连接件与导轨支座(50)相固定并位于主动链轮(36-1)和从动链轮(36-2)的上方，所述三角阻挡块(30-1)设置于支撑座(30)上并位于横向分拣机构(3)的物料输入端一侧，所述三角阻挡块(30-1)的顶面高于支撑座(30)所在平面，所述毛刷(35)安装于三角阻挡块(30-1)的顶面上。
5.根据权利要求1所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：所述来料输送线(2)上安装有吹除装置(21)、雪糕通道(22)及用于感应雪糕并控制吹除装置(21)和横向分拣机构(3)的电机(37)动作的光电传感器(20)，所述吹除装置(21)与雪糕通道(22)彼此相对分设于来料输送线(2)前后两侧，所述光电传感器(20)位于吹除装置(21)的左侧。
6.根据权利要求1所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：所述装箱输送线(7)为多条，其数量与蜘蛛机械手(4)相同，并与蜘蛛机械手(4)一一对应；所述空箱输送线(6)为L形且在其弯折处设置有第一推箱装置(61-1)；所述装箱输送线(7)与空箱输送线(6)的竖直部相垂直且它们相交合处设置有第二推箱装置(61-2)；所述满箱输送线(8)与装箱输送线(7)相垂直。
7.根据权利要求1所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：所述装箱输送线(7)上设置有雪糕箱定位装置，所述装箱输送线(7)主要由若干个转辊(105)及转辊(105)两侧的固定支架(106)组成，所述雪糕箱定位装置包括：第二气缸(101)、压板(102)、用于阻挡雪糕箱前行的挡杆(103)、阻挡气缸(104)及用于感应雪糕到达即定位置处控制第二气缸(101)和阻挡气缸(104)动作的第二传感器(100)，所述第二传感器(100)、第二气缸(101)安装于固定支架(106)上，所述压板(102)与第二气缸(101)的气缸杆相连接，所述阻挡气缸(104)安装于转辊(105)下方处，所述挡杆(103)与阻挡气缸(104)的气缸杆相连接并可伸出或缩入于两转辊(105)之间。
8.根据权利要求1所述的一种雪糕整理、装箱***，其特征在于：还包括截停装置,所述截停装置安装于空箱输送线(6)和满箱输送线(8)上，所述截停装置包括：第三传感器(150)、第三气缸(151)和用于阻挡雪糕箱继续前进的第二挡杆(152)，所述第三传感器(150)安装于输送线的机架上，所述第三气缸(151)安装于输送线输送面的下方处，所述第二挡杆(152)与第三气缸(151)的气缸杆相连接并可向上伸出高于输送线的输送面或向下缩入低于输送线的输送面，所述第三传感器(150)的数量与装箱输送线(7)的数量相等，所述第三气缸(151)和第二挡杆(152)的数量比装箱输送线(7)的数量少一个，所述第二挡杆(152)将空箱输送线(6)和满箱输送线(8)的输送面分隔为连续的与装箱输送线(7)数量等数量并与装箱输送线(7)一一对应的工位，每个工位内各对应一个第三传感器(150)，当第三传感器(150)感应到该工位内雪糕箱为满的情况下则控制第三气缸(151)动作升起第二挡杆(152)阻挡上游工位内的雪糕箱再进入该工位，当第三传感器(150)感应到该工位内雪糕箱为不满的状态，则控制第三气缸(151)动作落下第二挡杆(152)，使上游工位内的雪糕箱可以继续进入该工位。
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