CN105129151A - 机器人装箱机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机器人装箱机，包括架体，所述架体上设置有用于运送包装物的输送机构,所述输送机构的旁侧设置有用于输送存放包装物的箱体的传送机构,所述输送机构的上方设置有用于抓取包装物入箱体的四轴联动移位机构,所述输送机构的进料口处设置有用于拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对的摄像头,所述摄像头、输送机构、传送机构、四轴联动移位机构均电性连接着控制器。该机器人装箱机能够利用摄像头拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对，根据比对结果利用四轴联动移位机构实现包装物的多角度方向调整、移位，提高物品的装箱效率与物品的摆放质量。

Description

机器人装箱机
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，是一种机器人装箱机。
背景技术
在生产过程中,需要将物品装入包装袋中再将包装物装箱。传统的装箱方式，因为每个包装袋的方向或位置随时都有可能发生偏差，在装入箱体之前需要进行人工调整，造成整体效率低下，浪费人力；传统的包装袋装箱设备，不能实现多角度、多方位的调整，适应性差，自动化程度低，工作不稳定。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种机器人装箱机。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种机器人装箱机，包括架体，所述架体上设置有用于运送包装物的输送机构,所述输送机构的旁侧设置有用于输送存放包装物的箱体的传送机构,所述输送机构的上方设置有用于抓取包装物入箱体的四轴联动移位机构,所述输送机构的进料口处设置有用于拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对的摄像头,所述摄像头、输送机构、传送机构、四轴联动移位机构均电性连接着控制器。
进一步的，所述输送机构包括电机，所述电机经减速器连接有皮带轮，所述皮带轮上经传送带与另一皮带轮进行连接，所述输送机构的出料口处在传送带上设置有与所述传送带相切配合的滚轮式计数器。
进一步的，所述输送机构的进料口处的上方设置有一机柜，所述摄像头位于机柜的内部以及传送带的正上方，所述传送带从机柜底部穿过，所述摄像头与传送带之间设置有若干用于实现照明的灯管，所述灯管分置于摄像头的两旁侧，所述灯管与机柜之间设置有铝型材，所述灯管经螺栓固连在铝型材上，所述机柜上还铰接有一扇机柜门。
进一步的，所述传送机构包括电机，所述电机经减速器同轴连接有两个链轮，两个链轮分别经两条输送带与另两个链轮连接，两输送带之间设置有隔板，两输送带的外周部设置有挡板，所述挡板的外表包覆有一层塑料层，所述传送机构与输送机构之间设置有用于将包装物装入箱体的装箱区。
进一步的，所述装箱区包括与输送带垂直并等间距设置的前隔条、中隔条、后隔条，两相邻隔条之间设置有一个由气动机构驱动的可沿着与输送带垂直的方向滑移的活动座，所述活动座上设置有若干用于吸取箱体的圆吸盘。
进一步的，所述气动机构包括分别与活动座连接的气缸，所述中隔条的入口端部的形状为楔形，所述隔板的表面在中隔条以及后隔条的入口位置上均设置有由气缸驱动垂直升降的挡块，所述挡块在下降时上表面与隔板齐平，远离活动座端的输送带的外侧上在前隔条、中隔条、后隔条的对应位置上依次设置有传感器A、传感器B、传感器C，所述传感器A在靠近传送机构的进料口的位置上电性连接有一气缸，所述气缸的输出端沿着与输送带垂直的方向连接有阻挡块，所述前隔条与后隔条的非入口端部在两外周侧分别设置有往中隔条方向倾斜的传感器D。
进一步的，所述四轴联动移位机构包括机架、若干滑块，所述机架周侧部设置有若干倾斜的用于滑块滑移的导杆，所述导杆的一端部彼此固结，其中最多两根导杆位于同一平面上，所述导杆的底部为经驱动机构驱动可旋转的吸盘，所述吸盘与滑块之间均经球头万向节与连杆两端铰接，所述滑块与导杆的连接端经电动机构驱动实现滑块沿导杆的往复滑移运动。
进一步的，所述电动机构包括电机，所述电机的输出端与位于导杆内部的皮带轮连接，所述皮带轮经皮带与另一皮带轮连接，所述滑块固连在皮带上，所述导杆在与滑块接触的面上还设置有滑轨，所述滑块与滑轨滑移配合，所述驱动机构包括旋转式气缸，所述旋转式气缸的输出端与吸盘连接。
进一步的，所述连杆在一个滑块上的数量为两根，两连杆之间还经弹簧弹性连接，所述吸盘的底部还设置有一块用于当吸盘吸取物品进行移位时实现缓冲降噪的海绵体，所述连杆上还套设有若干用于固定线路管道的夹体。
进一步的，所述机架的形状为三角形结构，所述导杆的数量为三根并固连于机架的底部，每根导杆上含有一个滑块。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该机器人装箱机能够利用摄像头拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对，根据比对结果利用四轴联动移位机构实现包装物的多角度方向调整、移位，避免出现部分包装物装箱时方向不一致，提高物品的装箱效率与物品的摆放质量；该机器人装箱机能够实现全自动一体化的装箱，自动化程度高，工作平稳。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为该发明的结构示意图；
图2为图1的A处局部放大视图；
图3为图1的B处局部放大视图；
图4为图1的C处局部放大视图；
图5为四轴联动移位机构的结构示意图一；
图6为四轴联动移位机构的结构示意图二；
图7为电动机构的传动原理图；
图8为图1的D向视图；
图9为图8的俯视图；
图10为该发明工作时的立体图；
图11为该发明的工作状态示意图一；
图12为该发明的工作状态示意图二；
图13为该发明的工作状态示意图三；
图14为该发明的工作状态示意图四；
图15为该发明的工作状态示意图五；
图16为该发明的工作状态示意图六；
图17为该发明的工作状态示意图七；
图18为该发明的工作状态示意图八；
图19为该发明的工作状态示意图九；
图20为该发明的工作状态示意图十；
图21为该发明的工作状态示意图十一；
图中：
1-机架；2-滑块；3-导杆；4-吸盘；5-球头万向节；6-连杆；7-电机；8-皮带轮；9-皮带；10-滑轨；11-旋转式气缸；12-弹簧；13-海绵体；14-夹体；15-架体；16-控制器；17-输送机构；18-四轴联动移位机构；19-摄像头；20-减速器；21-传送带；22-滚轮式计数器；23-机柜；24-灯管；25-铝型材；26-机柜门；27-包装物；28-箱体；29-传送机构；30-输送带；31-隔板；32-挡板；33-塑料层；34-装箱区；35-前隔条；36-中隔条；37-后隔条；38-活动座；39-圆吸盘；40-气缸；41-挡块；42-传感器A；43-传感器B；44-传感器C；45-阻挡块；46-传感器D。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～21所示，一种机器人装箱机，包括架体15，所述架体上设置有用于运送包装物的输送机构17,所述输送机构的旁侧设置有用于输送存放包装物的箱体28的传送机构29,所述输送机构的上方设置有用于抓取包装物27入箱体28的四轴联动移位机构18,所述输送机构的进料口处设置有用于拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对的摄像头19,所述摄像头、输送机构、传送机构、四轴联动移位机构均电性连接着控制器16。
在本实施例中，所述输送机构包括电机7，所述电机7经减速器20连接有皮带轮，所述皮带轮上经传送带21与另一皮带轮进行连接，所述输送机构的出料口处在传送带上设置有与所述传送带相切配合的滚轮式计数器22。
在本实施例中，所述输送机构的进料口处的上方设置有一机柜23，所述摄像头位于机柜的内部以及传送带的正上方，所述传送带从机柜底部穿过，所述摄像头与传送带之间设置有若干用于实现照明的灯管24，所述灯管分置于摄像头的两旁侧，所述灯管与机柜之间设置有铝型材25，所述灯管经螺栓固连在铝型材上，所述机柜上还铰接有一扇机柜门26。
在本实施例中，所述传送机构包括电机7，所述电机7经减速器20同轴连接有两个链轮，两个链轮分别经两条输送带30与另两个链轮连接，两输送带之间设置有隔板31，两输送带的外周部设置有挡板32，所述挡板的外表包覆有一层塑料层33，所述传送机构与输送机构之间设置有用于将包装物装入箱体的装箱区34。
在本实施例中，所述装箱区包括与输送带垂直并等间距设置的前隔条35、中隔条36、后隔条37，两相邻隔条之间设置有一个由气动机构驱动的可沿着与输送带垂直的方向滑移的活动座38，所述活动座上设置有若干用于吸取箱体的圆吸盘39。
在本实施例中，所述气动机构包括分别与活动座连接的气缸40，所述中隔条的入口端部的形状为楔形，所述隔板的表面在中隔条以及后隔条的入口位置上均设置有由气缸驱动垂直升降的挡块41，所述挡块在下降时上表面与隔板齐平，远离活动座端的输送带的外侧上在前隔条、中隔条、后隔条的对应位置上依次设置有传感器A42、传感器B43、传感器C44，所述传感器A在靠近传送机构的进料口的位置上电性连接有一气缸40，所述气缸的输出端沿着与输送带垂直的方向连接有阻挡块45，所述前隔条与后隔条的非入口端部在两外周侧分别设置有往中隔条方向倾斜的传感器D46。
在本实施例中，所述四轴联动移位机构包括机架1、若干滑块2，所述机架周侧部设置有若干倾斜的用于滑块滑移的导杆3，所述导杆的一端部彼此固结，其中最多两根导杆位于同一平面上，所述导杆的底部为经驱动机构驱动可旋转的吸盘4，所述吸盘与滑块之间均经球头万向节5与连杆6两端铰接，所述滑块与导杆的连接端经电动机构驱动实现滑块沿导杆的往复滑移运动。
在本实施例中，所述电动机构包括电机7，所述电机的输出端与位于导杆内部的皮带轮8连接，所述皮带轮经皮带9与另一皮带轮连接，所述滑块固连在皮带上，所述导杆在与滑块接触的面上还设置有滑轨10，所述滑块与滑轨滑移配合，所述驱动机构包括旋转式气缸11，所述旋转式气缸的输出端与吸盘连接。
在本实施例中，所述连杆在一个滑块上的数量为两根，两连杆之间还经弹簧12弹性连接，所述吸盘的底部还设置有一块用于当吸盘吸取物品进行移位时实现缓冲降噪的海绵体13，所述连杆上还套设有若干用于固定线路管道的夹体14。
在本实施例中，所述机架的形状为三角形结构，所述导杆的数量为三根并固连于机架的底部，每根导杆上含有一个滑块。
具体实施过程：如图11，传送机构运转，该发明在最初状态时，装箱区上没有箱体，此时两个箱体分别由挡块抵挡不随输送带前进，输送带进料口的箱体由气缸驱动伸出的阻挡块所阻挡无法前进。此时活动座在气缸驱动下伸出，吸盘吸住箱体，气缸缩回，活动座带动箱体收缩回位入装箱区。与此同时，输送机构从摄像头端不断进包装物，摄像头拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对，根据比对结果，四轴联动移位机构开始工作，电机分别带动导杆上的滑块独立滑动，旋转式气缸带动吸盘独立旋转，实现将包装物旋转调整到位置与控制器中包装物正确位置的照片一致，并实现吸盘的多向倾斜调整将包装物有条不紊的放入装箱区的箱体；如图12、13，当中隔条与后隔条之间的箱体装满后，输送带暂停前进，活动座将箱体推出到输送带上，输送带继续前进，带动箱体前进离开，此时，位于后隔条旁侧的传感器D感应不到箱体，输送带进料口的箱体准备进入到感应不到箱体的装箱区内；如图14、15、16，当箱体完全离开，传感器C感应不到箱体时，阻挡块在气缸驱动下缩回，同时近后隔条的挡块上升，被阻挡的箱体解除限制随输送带前进，前进到传感器A时，传感器A控制阻挡块在气缸驱动下再次伸出阻挡住后一箱体，前进中的箱体至近后隔条的挡块处停止，此时活动座在气缸驱动下伸出，吸盘吸住箱体，气缸缩回，活动座带动箱体收缩回位入装箱区；如图17、18，当中隔条与前隔条之间的箱体装满后，输送带暂停前进，活动座将箱体推出到输送带上，输送带继续前进，带动箱体前进离开，此时，位于前隔条旁侧的传感器D感应不到箱体，输送带进料口的箱体准备进入到感应不到箱体的装箱区内；如图19、20、21，当箱体完全离开，传感器B感应不到箱体时，阻挡块在气缸驱动下缩回，同时近中隔条的挡块上升，被阻挡的箱体解除限制随输送带前进，前进到传感器A时，传感器A控制阻挡块在气缸驱动下再次伸出阻挡住后一箱体，前进中的箱体至近中隔条的挡块处停止，此时活动座在气缸驱动下伸出，吸盘吸住箱体，气缸缩回，活动座带动箱体收缩回位入装箱区；如此反复运行。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人装箱机，包括架体，其特征在于：所述架体上设置有用于运送包装物的输送机构,所述输送机构的旁侧设置有用于输送存放包装物的箱体的传送机构,所述输送机构的上方设置有用于抓取包装物入箱体的四轴联动移位机构,所述输送机构的进料口处设置有用于拍摄各包装物实际位置的照片从而在控制器上与包装物正确位置的照片进行比对的摄像头,所述摄像头、输送机构、传送机构、四轴联动移位机构均电性连接着控制器。
2.根据权利要求1所述的机器人装箱机，其特征在于：所述输送机构包括电机，所述电机经减速器连接有皮带轮，所述皮带轮上经传送带与另一皮带轮进行连接，所述输送机构的出料口处在传送带上设置有与所述传送带相切配合的滚轮式计数器。
3.根据权利要求2所述的机器人装箱机，其特征在于：所述输送机构的进料口处的上方设置有一机柜，所述摄像头位于机柜的内部以及传送带的正上方，所述传送带从机柜底部穿过，所述摄像头与传送带之间设置有若干用于实现照明的灯管，所述灯管分置于摄像头的两旁侧，所述灯管与机柜之间设置有铝型材，所述灯管经螺栓固连在铝型材上，所述机柜上还铰接有一扇机柜门。
4.根据权利要求1所述的机器人装箱机，其特征在于：所述传送机构包括电机，所述电机经减速器同轴连接有两个链轮，两个链轮分别经两条输送带与另两个链轮连接，两输送带之间设置有隔板，两输送带的外周部设置有挡板，所述挡板的外表包覆有一层塑料层，所述传送机构与输送机构之间设置有用于将包装物装入箱体的装箱区。
5.根据权利要求4所述的机器人装箱机，其特征在于：所述装箱区包括与输送带垂直并等间距设置的前隔条、中隔条、后隔条，两相邻隔条之间设置有一个由气动机构驱动的可沿着与输送带垂直的方向滑移的活动座，所述活动座上设置有若干用于吸取箱体的圆吸盘。
6.根据权利要求5所述的机器人装箱机，其特征在于：所述气动机构包括分别与活动座连接的气缸，所述中隔条的入口端部的形状为楔形，所述隔板的表面在中隔条以及后隔条的入口位置上均设置有由气缸驱动垂直升降的挡块，所述挡块在下降时上表面与隔板齐平，远离活动座端的输送带的外侧上在前隔条、中隔条、后隔条的对应位置上依次设置有传感器A、传感器B、传感器C，所述传感器A在靠近传送机构的进料口的位置上电性连接有一气缸，所述气缸的输出端沿着与输送带垂直的方向连接有阻挡块，所述前隔条与后隔条的非入口端部在两外周侧分别设置有往中隔条方向倾斜的传感器D。
7.根据权利要求1所述的机器人装箱机，其特征在于：所述四轴联动移位机构包括机架、若干滑块，所述机架周侧部设置有若干倾斜的用于滑块滑移的导杆，所述导杆的一端部彼此固结，其中最多两根导杆位于同一平面上，所述导杆的底部为经驱动机构驱动可旋转的吸盘，所述吸盘与滑块之间均经球头万向节与连杆两端铰接，所述滑块与导杆的连接端经电动机构驱动实现滑块沿导杆的往复滑移运动。
8.根据权利要求7所述的机器人装箱机，其特征在于：所述电动机构包括电机，所述电机的输出端与位于导杆内部的皮带轮连接，所述皮带轮经皮带与另一皮带轮连接，所述滑块固连在皮带上，所述导杆在与滑块接触的面上还设置有滑轨，所述滑块与滑轨滑移配合，所述驱动机构包括旋转式气缸，所述旋转式气缸的输出端与吸盘连接。
9.根据权利要求7所述的机器人装箱机，其特征在于：所述连杆在一个滑块上的数量为两根，两连杆之间还经弹簧弹性连接，所述吸盘的底部还设置有一块用于当吸盘吸取物品进行移位时实现缓冲降噪的海绵体，所述连杆上还套设有若干用于固定线路管道的夹体。
10.根据权利要求7所述的机器人装箱机，其特征在于：所述机架的形状为三角形结构，所述导杆的数量为三根并固连于机架的底部，每根导杆上含有一个滑块。
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