CN110884733B - 一种珍珠棉包装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种珍珠棉包装设备，属于包装技术领域，机架、三轴机械手机构、治具、堆料车机构、举升机构、二次定位机构、导向机构、包装盒定位机构、输送机构，所述的输送机构上设置有包装盒定位机构，包装盒定位机构的前侧设置有导向机构，导向机构的前侧设置有机架，导向机构前侧的机架上安装有二次定位机构，机架内设置有可移动的堆料车机构，堆料车机构与举升机构连接，三轴机械手机构安装在机架上，三轴机械手机构上安装有治具。本发明通过采用机械化和自动化包装珍珠棉，可以减少人员，增加效率，改善包装质量，本专利产品可适用于不同规格的产品。

Description

一种珍珠棉包装设备
技术领域
本发明属于包装技术领域，具体地说，涉及一种珍珠棉包装设备。
背景技术
目前，包装盒内装配珍珠棉工序主要由人工完成。由于珍珠棉材质及工艺的特殊性，导致切割好的珍珠棉成品整体变形较大，外观尺寸公差较大，所以机械化和自动化装配比较困难。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种珍珠棉包装设备，以取代人工操作，减少人员，贯穿前后工序，使整条流水线机械化和自动化作业。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
所述的珍珠棉包装设备包括机架1、三轴机械手抓料机构2、堆料车机构4、举升机构5、二次定位机构6、包装盒定位机构7、输送机构8，所述的输送机构8上设置有包装盒定位机构7，包装盒定位机构7的左侧设置有机架1，机架1上安装有与包装盒定位机构7匹配的二次定位机构6，机架1内设置有举升机构5，举升机构5上设置有可以移动的堆料车机构4，机架1上安装有能够抓取堆料车机构4内物料的三轴机械手抓料机构2。
进一步，所述的包装盒定位机构7包括固定板Ⅰ7-1、电机Ⅰ7-2、丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3、移动板Ⅰ7-4、滑轨7-5、滑块7-6、定位座7-7、长度固定式导向板7-8、宽度固定式导向板7-9、长度移动式导向板7-10、长度定位气缸7-11、宽度移动式导向板7-12、宽度定位气缸7-13、挡板7-14、带轮传动机构Ⅰ7-16，所述的固定板Ⅰ7-1固定安装在输送机构8的支架上，固定板Ⅰ7-1上固定安装有两根滑轨7-5，每根滑轨7-5上安装有一个滑块7-6，移动板Ⅰ7-4固定安装在两根滑轨7-5上的滑块7-6上，电机Ⅰ7-2固定安装在固定板Ⅰ7-1上，丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆通过轴承座安装在固定板Ⅰ7-1上，丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆通过带轮传动机构与电机Ⅰ7-2的输出轴连接，丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的螺母固定在移动板Ⅰ7-4上，移动板Ⅰ7-4的顶部固定安装有定位座7-7，定位座7-7的中部开设有一个方形料孔，定位座7-7的前侧固定安装有长度固定式导向板7-8，定位座7-7的后侧固定安装有长度定位气缸7-11，长度定位气缸7-11的活塞杆上安装有长度移动式导向板7-10，定位座7-7的左侧固定安装有宽度固定式导向板7-9，定位座7-7的右侧固定安装有宽度定位气缸7-13，宽度定位气缸7-13的活塞杆上安装有宽度移动式导向板7-12，定位座7-7的前侧底部固定安装有挡板7-14。
进一步，三轴机械手抓料机构2包括线性模组Ⅰ2-1、线性模组Ⅱ2-2、辅助支撑导轨2-3、抓料机械手2-4，所述的线性模组Ⅱ2-2、辅助支撑导轨2-3平行安装在机架1上，线性模组Ⅰ2-1的一端安装在线性模组Ⅱ2-2的滑块上，另一端可滑动安装在辅助支撑导轨2-3上，抓料机械手2-4安装在线性模组Ⅰ2-1的滑块上。
进一步，所述的抓料机械手2-4包括丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1、机械手治具2-4-2，机械手治具2-4-2安装在丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1上，所述的机械手治具2-4-2包括抓取机构2-4-3、固定板Ⅱ2-4-4、压装机构2-4-9，所述的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1安装在线性模组Ⅰ2-1的滑块上，固定板Ⅱ2-4-4安装在丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1上，抓取机构2-4-3安装在固定板Ⅱ2-4-4上，所述的固定板Ⅱ2-4-4上安装有压装机构2-4-9。
进一步，所述的抓取机构2-4-3设置有两对，抓取机构2-4-3包括支撑架2-4-5、抓取气缸2-4-6、插针2-4-7，所述的支撑架2-4-5固定安装在固定板Ⅱ2-4-4的侧壁上，抓取气缸2-4-6固定安装在支撑架2-4-5上，抓取气缸2-4-6的活塞杆端部安装有插针2-4-7，固定板Ⅱ2-4-4上开设有便于插针2-4-7活动的固通口2-4-8。
进一步，所述的固定板Ⅱ2-4-4上安装有2-4个压装机构2-4-9，压装机构2-4-9包括固定座2-4-10、压装气缸2-4-11、压装板2-4-12，所述的固定座2-4-10固定安装在固定板Ⅱ2-4-4上，压装气缸2-4-11安装在固定座2-4-10上，压装气缸2-4-11的活塞杆穿过固定板Ⅱ2-4-4后其端部与压装板2-4-12固定连接，固定座2-4-10上安装有两根导向杆2-4-13，导向杆2-4-13通过直线轴承安装在固定座2-4-10上，两根导向杆2-4-13的下端固定在压装板2-4-12上。
进一步，举升机构5包括电机Ⅲ5-1、带轮传动机构Ⅲ5-2、底板5-3、丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4、导向轴5-5、导向套5-6、提升板5-7、顶板5-8、移动板Ⅱ5-9，所述的底板5-3与顶板5-8固定安装在机架1上，两根导向轴5-5的两端分别固定在底板5-3与顶板5-8上，每根导向轴5-5上安装有一个导向套5-6，两个导向套5-6固定安装在移动板Ⅱ5-9上，移动板Ⅱ5-9上安装有两根用于提升提升板5-7，电机Ⅲ5-1固定安装在底板5-3上，丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的丝杠固定安装在底板5-3与顶板5-8上，丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的螺母固定安装在移动板Ⅱ5-9上，电机Ⅲ5-1的动力输出轴通过带轮传动机构Ⅲ5-2与丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的丝杠连接。
进一步，堆料车机构4包括堆料支架4-1、带刹车脚轮4-2、移动扶架4-3、堆料区4-4，所述的移动扶架4-3的底部设置有带刹车脚轮4-2，移动扶架4-3的底架顶部设置有堆料支架4-1，堆料支架4-1上设置有呈矩形排列的堆料区4-4。
进一步，二次定位机构6包括大定位机构和小定位机构，大定位机构包括大固定底板6-1、宽度固定式挡板Ⅰ6-2、长度固定式挡板Ⅰ6-3、气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5，所述的大固定底板6-1固定安装在机架1上，大固定底板6-1的右侧与前侧分别安装有宽度固定式挡板Ⅰ6-2与长度固定式挡板Ⅰ6-3，大固定底板6-1的左侧与后侧分别安装有气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4与气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5；所述的小定位机构包括小固定底板6-6、宽度固定式挡板Ⅱ6-7、长度固定式挡板Ⅱ6-8、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10，所述的小固定底板6-6固定安装在机架1上，且与大固定底板6-1前后并排设置，小固定底板6-6的右侧与前侧分别安装有宽度固定式挡板Ⅱ6-7、长度固定式挡板Ⅱ6-8，小固定底板6-6的左侧与后侧分别安装有气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10。
进一步，所述的大固定底板6-1与小固定底板6-6上分别安装有二次定位光电传感器Ⅰ6-11与二次定位光电传感器Ⅱ6-12，二次定位光电传感器Ⅰ6-11、二次定位光电传感器Ⅱ6-12与PLCⅡ9连接，PLCⅡ9的输出端分别连接有气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10的二次定位气缸；PLCⅡ9与PLCⅠ10连接，PLCⅠ10分别与作为X轴的线性模组Ⅱ2-2的驱动器、作为Y轴的线性模组Ⅰ2-1的驱动器、作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的驱动器、作为上料轴的电机Ⅲ5-1的驱动器连接，PLCⅠ10与PLCⅢ11连接，固定板Ⅱ2-4-4上安装有光电开关12，光电开关12与PLCⅢ11连接，PLCⅢ11与抓取气缸2-4-6的电磁阀、压装气缸2-4-11的电磁阀连接，PLCⅢ11也与作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的驱动器的连接；固定板Ⅰ7-1是安装有包装盒到位光电传感器7-15，包装盒到位光电传感器7-15与PLCⅡ9连接，PLCⅡ9通过继电器与电机Ⅰ7-2连接，PLCⅡ9与长度定位气缸7-11的宽度定位气缸7-13的电磁阀连接。
本发明的有益效果：
本发明通过采用机械化和自动化包装珍珠棉，可以减少人员，增加效率，改善包装质量，本专利产品可适用于不同规格的产品。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明包装盒定位机构的与输送机构的安装结构示意图；
图3为本发明包装盒定位机构的结构示意图Ⅰ；
图4为本发明包装盒定位机构的结构示意图Ⅱ；
图5为本发明包装盒定位机构的结构示意图Ⅲ；
图6为本发明三轴机械手抓料机构的结构示意图；
图7为本发明抓料机械手的结构示意图；
图8为本发明机械手治具的结构示意图Ⅰ；
图9为本发明机械手治具的结构示意图Ⅱ；
图10为本发明抓取机构的结构示意图；
图11为本发明压装机构的结构示意图；
图12为本发明举升机构的结构示意图；
图13为本发明二次定位机构的结构示意图；
图14为本发明堆料车机构的结构示意图；
图15为本发明PLCⅠ的结构示意图；
图16为本发明PLCⅡ的结构示意图；
图17为本发明PLCⅢ的结构示意图；
图18为本发明的电源控制电路图；
图19为本发明X轴驱动器接线图；
图20为本发明Y轴驱动器接线图；
图21为本发明Z轴驱动器接线图；
图22为本发明上料轴驱动器接线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，所述的珍珠棉包装设备包括机架1、三轴机械手抓料机构2、堆料车机构4、举升机构5、二次定位机构6、包装盒定位机构7、输送机构8。所述的输送机构8上设置有包装盒定位机构7，包装盒定位机构7的左侧设置有机架1，机架1上安装有与包装盒定位机构7匹配的二次定位机构6，机架1内设置有举升机构5，举升机构5上设置有可以移动的堆料车机构4，机架1上安装有能够抓取堆料车机构4内物料的三轴机械手抓料机构2。
如图2-5所示，所述的包装盒定位机构7包括固定板Ⅰ7-1、电机Ⅰ7-2、丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3、移动板Ⅰ7-4、滑轨7-5、滑块7-6、定位座7-7、长度固定式导向板7-8、宽度固定式导向板7-9、长度移动式导向板7-10、长度定位气缸7-11、宽度移动式导向板7-12、宽度定位气缸7-13、挡板7-14、带轮传动机构Ⅰ7-16，所述的固定板Ⅰ7-1固定安装在输送机构8的支架上，固定板Ⅰ7-1上固定安装有两根滑轨7-5，每根滑轨7-5上安装有一个滑块7-6，移动板Ⅰ7-4固定安装在两根滑轨7-5上的滑块7-6上，电机Ⅰ7-2固定安装在固定板Ⅰ7-1上，丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆通过轴承座安装在固定板Ⅰ7-1上，丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆通过带轮传动机构7-16与电机Ⅰ7-2的输出轴连接，丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的螺母固定在移动板Ⅰ7-4上，移动板Ⅰ7-4的顶部固定安装有定位座7-7，定位座7-7的中部开设有一个方形料孔，定位座7-7的前侧固定安装有长度固定式导向板7-8，定位座7-7的后侧固定安装有长度定位气缸7-11，长度定位气缸7-11的活塞杆上安装有长度移动式导向板7-10，定位座7-7的左侧固定安装有宽度固定式导向板7-9，定位座7-7的右侧固定安装有宽度定位气缸7-13，宽度定位气缸7-13的活塞杆上安装有宽度移动式导向板7-12，定位座7-7的前侧底部固定安装有挡板7-14。通过输送机构8将包装盒向前输送，当包装盒的前侧到达挡板7-14时，挡板7-14阻挡包装盒向前输送，此时，通过启动电机Ⅰ7-2，由电机Ⅰ7-2通过带轮传动机构Ⅰ7-16带动丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆正转，从而通过丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的螺母带动移动板Ⅰ7-4以及安装在移动板Ⅰ7-4上的部件向下移动，使包装盒位于定位座7-7的中部开设的方形料孔内，然后再启动长度定位气缸7-11和宽度定位气缸7-13，通过长度定位气缸7-11和宽度定位气缸7-13分别推动长度移动式导向板7-10和宽度移动式导向板7-12对包装盒进行定位，以保证后续将珍珠棉放置到包装盒中，当包装盒中放置珍珠棉后，长度定位气缸7-11和宽度定位气缸7-13分别带动长度移动式导向板7-10和宽度移动式导向板7-12离开包装盒，然后由电机Ⅰ7-2通过带轮传动机构Ⅰ7-16带动丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆反转，从而通过丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的螺母带动移动板Ⅰ7-4以及安装在移动板Ⅰ7-4上的部件向上移动，并使挡板7-14完全离开包装盒的前侧，然后在输送机构8的工作下，将装有珍珠棉的包装盒输出。
在本发明中，作为优选，所述的输送机构8上设置有只允许一个包装盒通过的闸门机构3；通过设置只允许一个包装盒通过的闸门机构3，可避免重叠的包装盒输送到包装盒定位机构7，导致重叠的包装盒在包装盒定位机构7工作过程中被压坏和避免了两个包装盒重叠影响到最终珍珠棉的包装。
如图12所示，举升机构5包括电机Ⅲ5-1、带轮传动机构Ⅲ5-2、底板5-3、丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4、导向轴5-5、导向套5-6、提升板5-7、顶板5-8、移动板Ⅱ5-9，所述的底板5-3与顶板5-8固定安装在机架1上，两根导向轴5-5的两端分别固定在底板5-3与顶板5-8上，每根导向轴5-5上安装有一个导向套5-6，两个导向套5-6固定安装在移动板Ⅱ5-9上，移动板Ⅱ5-9上安装有两根用于提升提升板5-7，电机Ⅲ5-1固定安装在底板5-3上，丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的丝杠固定安装在底板5-3与顶板5-8上，丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的螺母固定安装在移动板Ⅱ5-9上，电机Ⅲ5-1的动力输出轴通过带轮传动机构Ⅲ5-2与丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的丝杠连接。
如图14所示，堆料车机构4包括堆料支架4-1、带刹车脚轮4-2、移动扶架4-3、堆料区4-4，所述的移动扶架4-3的底部设置有带刹车脚轮4-2，移动扶架4-3的底架顶部设置有堆料支架4-1，堆料支架4-1上设置有呈矩形排列的堆料区4-4。机架1上安装有能够抓取堆料车机构4内物料的三轴机械手抓料机构2。
将珍珠棉整齐堆叠放置在堆料车机构4的堆料区4-4内，通过移动扶架4-3将整个装载有珍珠棉的堆料车机构4推到举升机构5，使堆料车机构4的堆料区4-4底部搭在提升板5-7上，由电机Ⅲ5-1通过带轮传动机构Ⅲ5-2带动丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的丝杠转动，最终通过丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的螺母带动提升板5-7上升，从而由提升板5-7带动整个堆料车机构4在珍珠棉的包装过程中逐渐上升，为三轴机械手抓料机构2进行供料，当堆料车机构4内珍珠棉包装完毕后，再由电机Ⅲ5-1驱动丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4带动提升板5-7下降，使堆料车机构4着地后，便于工作人员将堆料车机构4取下进行珍珠棉的装载。
如图6所示，三轴机械手抓料机构2包括线性模组Ⅰ2-1、线性模组Ⅱ2-2、辅助支撑导轨2-3、抓料机械手2-4，所述的线性模组Ⅱ2-2、辅助支撑导轨2-3平行安装在机架1上，线性模组Ⅰ2-1的一端安装在线性模组Ⅱ2-2的滑块上，另一端可滑动安装在辅助支撑导轨2-3上，抓料机械手2-4安装在线性模组Ⅰ2-1的滑块上。
如图7-9所示，所述的抓料机械手2-4包括丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1、机械手治具2-4-2、压装机构2-4-9，机械手治具2-4-2安装在丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1上，所述的机械手治具2-4-2包括抓取机构2-4-3、固定板Ⅱ2-4-4，所述的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1安装在线性模组Ⅰ2-1的滑块上，固定板Ⅱ2-4-4安装在丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1上，抓取机构2-4-3安装在固定板Ⅱ2-4-4上，所述的固定板Ⅱ2-4-4上安装于压装机构2-4-9。
以输送机构8的输送方向为前方，通过线性模组Ⅰ2-1与线性模组Ⅱ2-2 的作用能够能够抓料机械手2-4的机械手治具2-4-2在垂直于输送机构8的输送方向的左右方向以及平行与输送机构8的输送方向前后方向运动，然后在丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的作用下带动机械手治具2-4-2在竖直方向上运动，从而保证械手治具2-4-2能够抓取堆料车机构4内不同位置的珍珠棉。
如图10所示，所述的抓取机构2-4-3设置有两对，抓取机构2-4-3包括支撑架2-4-5、抓取气缸2-4-6、插针2-4-7，所述的支撑架2-4-5固定安装在固定板Ⅱ2-4-4的侧壁上，抓取气缸2-4-6固定安装在支撑架2-4-5上，抓取气缸2-4-6的活塞杆端部安装有插针2-4-7，固定板Ⅱ2-4-4上开设有便于插针2-4-7活动的固通口2-4-8。在丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的作用下带动机械手治具2-4-2下移或上移的过程中，当机械手治具2-4-2下降到一定高度时，通过启动两对抓取机构2-4-3的抓取气缸2-4-6，抓取气缸2-4-6工作通过其活塞杆将插针2-4-7推出，使其***到珍珠棉中，实现对珍珠棉的抓取。抓取机构2-4-3抓取珍珠棉后，丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1带动抓取机构2-4-3上移一定高度，然后再在线性模组Ⅰ2-1、线性模组Ⅱ2-2的作用下，将抓取珍珠棉的抓取机构2-4-3移动到二次定位机构6的上方，进行二次定位。
如图11所示，所述的固定板Ⅱ2-4-4上安装有2-4个压装机构2-4-9，所述的压装机构2-4-9包括固定座2-4-10、压装气缸2-4-11、压装板2-4-12，所述的固定座2-4-10固定安装在固定板Ⅱ2-4-4上，压装气缸2-4-11安装在固定座2-4-10上，压装气缸2-4-11的活塞杆穿过固定板Ⅱ2-4-4后其端部与压装板2-4-12固定连接，固定座2-4-10上安装有两根导向杆2-4-13，导向杆2-4-13通过直线轴承安装在固定座2-4-10上，两根导向杆2-4-13的下端固定在压装板2-4-12上。当珍珠棉运送到二次定位机构6的上方后，通过启动压装气缸2-4-11将压装板2-4-12向下压，由压装板2-4-12将抓取机构2-4-3的插针2-4-7上珍珠棉压入到二次定位机构6内进行二次定位，保证最终进入到包装盒中的珍珠棉能够包装盒的内腔方向一致，保证珍珠棉能够准确的放入到包装盒中进行包装。
如图13所示，二次定位机构6包括大定位机构和小定位机构，大定位机构包括大固定底板6-1、宽度固定式挡板Ⅰ6-2、长度固定式挡板Ⅰ6-3、气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5，所述的大固定底板6-1固定安装在机架1上，大固定底板6-1的右侧与前侧分别安装有宽度固定式挡板Ⅰ6-2与长度固定式挡板Ⅰ6-3，大固定底板6-1的左侧与后侧分别安装有气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4与气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5；所述的小定位机构包括小固定底板6-6、宽度固定式挡板Ⅱ6-7、长度固定式挡板Ⅱ6-8、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10，所述的小固定底板6-6固定安装在机架1上，且与大固定底板6-1前后并排设置，小固定底板6-6的右侧与前侧分别安装有宽度固定式挡板Ⅱ6-7、长度固定式挡板Ⅱ6-8，小固定底板6-6的左侧与后侧分别安装有气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10。在本发明中，二次定位机构6包括大定位机构和小定位机构，在此处大定位机构和小定位机构分别方结构和长条形的线型结构，采用本发明包装方形的珍珠棉和长条形的线型珍珠棉时，可通过选择相应的大定位机构和小定位机构进行二次定位。此处采用大定位机构进行说明其定位原理，当三轴机械手抓料机构2将珍珠棉运送到大定位机构的上方时，通过启动压装气缸2-4-11将压装板2-4-12向下压，由压装板2-4-12将抓取机构2-4-3的插针2-4-7上珍珠棉压入到大固定底板6-1上，然后通过启动气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5对珍珠棉进行长度和宽度方向的精确定位，定位后，再由两对抓取机构2-4-3的抓取气缸2-4-6，抓取气缸2-4-6工作通过其活塞杆将插针2-4-7推出，使其***到珍珠棉中，实现对珍珠棉的抓取，然后气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5释放珍珠棉，在整个三轴机械手抓料机构2的作用下将珍珠棉运送到包装盒定位机构7固定的包装盒上方，然后通过启动压装气缸2-4-11将压装板2-4-12向下压，由压装板2-4-12将抓取机构2-4-3的插针2-4-7上珍珠棉压入到包装盒中进行包装。气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10的工作原理与长度定位气缸7-11、宽度移动式导向板7-12组合后的工作原理一致。小定位机构与大定位机构的工作原理一致。
实施例2
在实施例1的基础上，如图15-22所示，所述的大固定底板6-1与小固定底板6-6上分别安装有二次定位光电传感器Ⅰ6-11与二次定位光电传感器Ⅱ6-12，二次定位光电传感器Ⅰ6-11、二次定位光电传感器Ⅱ6-12与PLCⅡ9连接，PLCⅡ9的输出端分别连接有气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ6-9、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ6-10的二次定位气缸；PLCⅡ9与PLCⅠ10连接，PLCⅠ10分别与作为X轴的线性模组Ⅱ2-2的驱动器、作为Y轴的线性模组Ⅰ2-1的驱动器、作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的驱动器、作为上料轴的电机Ⅲ5-1的驱动器连接，PLCⅠ10与PLCⅢ11连接，固定板Ⅱ2-4-4上安装有光电开关12，光电开关12与PLCⅢ11连接，PLCⅢ11与抓取气缸2-4-6的电磁阀、压装气缸2-4-11的电磁阀连接，PLCⅢ11也与作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的驱动器的连接；固定板Ⅰ7-1是安装有包装盒到位光电传感器7-15，包装盒到位光电传感器7-15与PLCⅡ9连接，PLCⅡ9通过继电器与电机Ⅰ7-2连接，PLCⅡ9与长度定位气缸7-11的宽度定位气缸7-13的电磁阀连接。
将珍珠棉整齐堆叠放置在堆料车机构4的堆料区4-4内，通过移动扶架4-3将整个装载有珍珠棉的堆料车机构4推到举升机构5，使堆料车机构4的堆料区4-4底部搭在提升板5-7上，由PLCⅠ10控制电机Ⅲ5-1的驱动器启动电机Ⅲ5-1，电机Ⅲ5-1通过带轮传动机构Ⅲ5-2带动丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的丝杠转动，最终通过丝杠螺母升降机构Ⅲ5-4的螺母带动提升板5-7上升，从而由提升板5-7带动整个堆料车机构4在珍珠棉的包装过程中在PLCⅠ10逐渐上升，为三轴机械手抓料机构2进行供料，PLCⅠ10分别通过驱动器启动作为X轴的线性模组Ⅱ2-2、作为Y轴的线性模组Ⅰ2-1、作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1对堆料车机构4内的珍珠棉进行抓取。
在对珍珠棉进行抓取时，在PLCⅠ10控制丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1的作用下带动机械手治具2-4-2下移或上移的过程中，当PLCⅠ10通过控制丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1带动机械手治具2-4-2下降到一定高度时，PLCⅢ11控制启动两对抓取机构2-4-3的抓取气缸2-4-6，抓取气缸2-4-6工作通过其活塞杆将插针2-4-7推出，使其***到珍珠棉中，实现对珍珠棉的抓取。抓取机构2-4-3抓取珍珠棉后，PLCⅢ11控制丝杠螺母升降机构Ⅱ2-4-1带动抓取机构2-4-3上移一定高度，然后再在PLCⅠ10控制线性模组Ⅰ2-1、线性模组Ⅱ2-2运动的作用下，将抓取珍珠棉的抓取机构2-4-3移动到二次定位机构6的上方，当珍珠棉运送到二次定位机构6的上方后，由PLCⅢ11控制启动压装气缸2-4-11将压装板2-4-12向下压，由压装板2-4-12将抓取机构2-4-3的插针2-4-7上珍珠棉压入到二次定位机构6内进行二次定位。此处采用大定位机构进行说明其定位原理，PLCⅢ11控制启动压装气缸2-4-11将压装板2-4-12向下压，由压装板2-4-12将抓取机构2-4-3的插针2-4-7上珍珠棉压入到大固定底板6-1上后，二次定位光电传感器Ⅰ6-11感应到珍珠棉，并将信号传递给PLCⅡ9，PLCⅡ9控制气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5的二次定位气缸启动，由气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5对珍珠棉进行长度和宽度方向的精确定位。
与此同时，通过输送机构8将包装盒向前输送，当包装盒的前侧到达挡板7-14时，挡板7-14阻挡包装盒向前输送，此时，光电传感器7-15检测到包装盒，并将信号传递给PLCⅡ9，PLCⅡ9通过继电器启动电机Ⅰ7-2，由电机Ⅰ7-2通过带轮传动机构Ⅰ7-16带动丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆正转，从而通过丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的螺母带动移动板Ⅰ7-4以及安装在移动板Ⅰ7-4上的部件向下移动，使包装盒位于定位座7-7的中部开设的方形料孔内，当移动板Ⅰ7-4下移到限定位置后，然后移动板Ⅰ7-4控制启动长度定位气缸7-11和宽度定位气缸7-13，通过长度定位气缸7-11和宽度定位气缸7-13分别推动长度移动式导向板7-10和宽度移动式导向板7-12对包装盒进行定位。
包装盒和珍珠棉二次定位后，再由PLCⅢ11控制两对抓取机构2-4-3的抓取气缸2-4-6，抓取气缸2-4-6工作通过其活塞杆将插针2-4-7推出，使其***到珍珠棉中，实现对珍珠棉的抓取，然后PLCⅡ9控制气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ6-4、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ6-5释放珍珠棉，再在PLCⅠ10控制整个三轴机械手抓料机构2的工作的作用下将珍珠棉运送到包装盒定位机构7固定的包装盒上方，然后通过PLCⅢ11控制启动压装气缸2-4-11将压装板2-4-12向下压，由压装板2-4-12将抓取机构2-4-3的插针2-4-7上珍珠棉压入到包装盒中进行包装，珍珠棉装配完毕后，PLCⅠ10控制三轴机械手抓料机构2复位，准备珍珠棉的再次抓取。
珍珠棉装配到包装盒内后，PLCⅡ9控制长度定位气缸7-11和宽度定位气缸7-13分别带动长度移动式导向板7-10和宽度移动式导向板7-12离开包装盒，然后由PLCⅡ9控制电机Ⅰ7-2启动，通过带轮传动机构Ⅰ7-16带动丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的丝杆反转，从而通过丝杠螺母升降机构Ⅰ7-3的螺母带动移动板Ⅰ7-4以及安装在移动板Ⅰ7-4上的部件向上移动，并使挡板7-14完全离开包装盒的前侧，然后在输送机构8的工作下，将装有珍珠棉的包装盒输出。
本发明通过采用机械化和自动化包装珍珠棉，可以减少人员，增加效率，改善包装质量，本专利产品可适用于不同规格的产品。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种珍珠棉包装设备，其特征在于：所述的珍珠棉包装设备包括机架（1）、三轴机械手抓料机构（2）、堆料车机构（4）、举升机构（5）、二次定位机构（6）、包装盒定位机构（7）、输送机构（8），所述的输送机构（8）上设置有包装盒定位机构（7），包装盒定位机构（7）的左侧设置有机架（1），机架（1）上安装有与包装盒定位机构（7）匹配的二次定位机构（6），所述的包装盒定位机构（7）包括固定板Ⅰ（7-1）、电机Ⅰ（7-2）、丝杠螺母升降机构Ⅰ（7-3）、移动板Ⅰ（7-4）、滑轨（7-5）、滑块（7-6）、定位座（7-7）、长度固定式导向板（7-8）、宽度固定式导向板（7-9）、长度移动式导向板（7-10）、长度定位气缸（7-11）、宽度移动式导向板（7-12）、宽度定位气缸（7-13）、挡板（7-14）、带轮传动机构Ⅰ（7-16），所述的固定板Ⅰ（7-1）固定安装在输送机构（8）的支架上，固定板Ⅰ（7-1）上固定安装有两根滑轨（7-5），每根滑轨（7-5）上安装有一个滑块（7-6），移动板Ⅰ（7-4）固定安装在两根滑轨（7-5）上的滑块（7-6）上，电机Ⅰ（7-2）固定安装在固定板Ⅰ（7-1）上，丝杠螺母升降机构Ⅰ（7-3）的丝杆通过轴承座安装在固定板Ⅰ（7-1）上，丝杠螺母升降机构Ⅰ（7-3）的丝杆通过带轮传动机构与电机Ⅰ（7-2）的输出轴连接，丝杠螺母升降机构Ⅰ（7-3）的螺母固定在移动板Ⅰ（7-4）上，移动板Ⅰ（7-4）的顶部固定安装有定位座（7-7），定位座（7-7）的中部开设有一个方形料孔，定位座（7-7）的前侧固定安装有长度固定式导向板（7-8），定位座（7-7）的后侧固定安装有长度定位气缸（7-11），长度定位气缸（7-11）的活塞杆上安装有长度移动式导向板（7-10），定位座（7-7）的左侧固定安装有宽度固定式导向板（7-9），定位座（7-7）的右侧固定安装有宽度定位气缸（7-13），宽度定位气缸（7-13）的活塞杆上安装有宽度移动式导向板（7-12），定位座（7-7）的前侧底部固定安装有挡板（7-14）；机架（1）内设置有举升机构（5），举升机构（5）上设置有可以移动的堆料车机构（4），机架（1）上安装有能够抓取堆料车机构（4）内物料的三轴机械手抓料机构（2）。
2.根据权利要求1所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：三轴机械手抓料机构（2）包括线性模组Ⅰ（2-1）、线性模组Ⅱ（2-2）、辅助支撑导轨（2-3）、抓料机械手（2-4），所述的线性模组Ⅱ（2-2）、辅助支撑导轨（2-3）平行安装在机架（1）上，线性模组Ⅰ（2-1）的一端安装在线性模组Ⅱ（2-2）的滑块上，另一端可滑动安装在辅助支撑导轨（2-3）上，抓料机械手（2-4）安装在线性模组Ⅰ（2-1）的滑块上。
3.根据权利要求2所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：所述的抓料机械手（2-4）包括丝杠螺母升降机构Ⅱ（2-4-1）、机械手治具（2-4-2），机械手治具（2-4-2）安装在丝杠螺母升降机构Ⅱ（2-4-1）上，所述的机械手治具（2-4-2）包括抓取机构（2-4-3）、固定板Ⅱ（2-4-4）、压装机构（2-4-9），所述的丝杠螺母升降机构Ⅱ（2-4-1）安装在线性模组Ⅰ（2-1）的滑块上，固定板Ⅱ（2-4-4）安装在丝杠螺母升降机构Ⅱ（2-4-1）上，抓取机构（2-4-3）安装在固定板Ⅱ（2-4-4）上，所述的固定板Ⅱ（2-4-4）上安装有压装机构（2-4-9）。
4.根据权利要求3所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：所述的抓取机构（2-4-3）设置有两对，抓取机构（2-4-3）包括支撑架（2-4-5）、抓取气缸（2-4-6）、插针（2-4-7），所述的支撑架（2-4-5）固定安装在固定板Ⅱ（2-4-4）的侧壁上，抓取气缸（2-4-6）固定安装在支撑架（2-4-5）上，抓取气缸（2-4-6）的活塞杆端部安装有插针（2-4-7），固定板Ⅱ（2-4-4）上开设有便于插针（2-4-7）活动的固通口（2-4-8）。
5.根据权利要求3或4所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：所述的固定板Ⅱ（2-4-4）上安装有2-4个压装机构（2-4-9），压装机构（2-4-9）包括固定座（2-4-10）、压装气缸（2-4-11）、压装板（2-4-12），所述的固定座（2-4-10）固定安装在固定板Ⅱ（2-4-4）上，压装气缸（2-4-11）安装在固定座（2-4-10）上，压装气缸（2-4-11）的活塞杆穿过固定板Ⅱ（2-4-4）后其端部与压装板（2-4-12）固定连接，固定座（2-4-10）上安装有两根导向杆（2-4-13），导向杆（2-4-13）通过直线轴承安装在固定座（2-4-10）上，两根导向杆（2-4-13）的下端固定在压装板（2-4-12）上。
6.根据权利要求5所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：举升机构（5）包括电机Ⅲ（5-1）、带轮传动机构Ⅲ（5-2）、底板（5-3）、丝杠螺母升降机构Ⅲ（5-4）、导向轴（5-5）、导向套（5-6）、提升板（5-7）、顶板（5-8）、移动板Ⅱ（5-9），所述的底板（5-3）与顶板（5-8）固定安装在机架（1）上，两根导向轴（5-5）的两端分别固定在底板（5-3）与顶板（5-8）上，每根导向轴（5-5）上安装有一个导向套（5-6），两个导向套（5-6）固定安装在移动板Ⅱ（5-9）上，移动板Ⅱ（5-9）上安装有两根用于提升的提升板（5-7），电机Ⅲ（5-1）固定安装在底板（5-3）上，丝杠螺母升降机构Ⅲ（5-4）的丝杠固定安装在底板（5-3）与顶板（5-8）上，丝杠螺母升降机构Ⅲ（5-4）的螺母固定安装在移动板Ⅱ（5-9）上，电机Ⅲ（5-1）的动力输出轴通过带轮传动机构Ⅲ（5-2）与丝杠螺母升降机构Ⅲ（5-4）的丝杠连接。
7.根据权利要求6所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：堆料车机构（4）包括堆料支架（4-1）、带刹车脚轮（4-2）、移动扶架（4-3）、堆料区（4-4），所述的移动扶架（4-3）的底部设置有带刹车脚轮（4-2），移动扶架（4-3）的底架顶部设置有堆料支架（4-1），堆料支架（4-1）上设置有呈矩形排列的堆料区（4-4）。
8.根据权利要求6或7所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：二次定位机构（6）包括大定位机构和小定位机构，大定位机构包括大固定底板（6-1）、宽度固定式挡板Ⅰ（6-2）、长度固定式挡板Ⅰ（6-3）、气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ（6-4）、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ（6-5），所述的大固定底板（6-1）固定安装在机架（1）上，大固定底板（6-1）的右侧与前侧分别安装有宽度固定式挡板Ⅰ（6-2）与长度固定式挡板Ⅰ（6-3），大固定底板（6-1）的左侧与后侧分别安装有气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ
（6-4）与气缸连接移动式长度挡板Ⅰ（6-5）；所述的小定位机构包括小固定底板（6-6）、宽度固定式挡板Ⅱ（6-7）、长度固定式挡板Ⅱ（6-8）、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ（6-9）、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ（6-10），所述的小固定底板（6-6）固定安装在机架（1）上，且与大固定底板（6-1）前后并排设置，小固定底板（6-6）的右侧与前侧分别安装有宽度固定式挡板Ⅱ（6-7）、长度固定式挡板Ⅱ（6-8），小固定底板（6-6）的左侧与后侧分别安装有气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ（6-9）、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ（6-10）。
9.根据权利要求8所述的一种珍珠棉包装设备，其特征在于：所述的大固定底板（6-1）与小固定底板（6-6）上分别安装有二次定位光电传感器Ⅰ（6-11）与二次定位光电传感器Ⅱ（6-12），二次定位光电传感器Ⅰ（6-11）、二次定位光电传感器Ⅱ（6-12）与PLCⅡ（9）连接，PLCⅡ（9）的输出端分别连接有气缸连接移动式宽度挡板Ⅰ（6-4）、气缸连接移动式长度挡板Ⅰ（6-5）、气缸连接移动式宽度挡板Ⅱ（6-9）、气缸连接移动式长度挡板Ⅱ（6-10）的二次定位气缸；PLCⅡ（9）与PLCⅠ（10）连接，PLCⅠ（10）分别与作为X轴的线性模组Ⅱ（2-2）的驱动器、作为Y轴的线性模组Ⅰ（2-1）的驱动器、作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ（2-4-1）的驱动器、作为上料轴的丝杠螺母升降机构Ⅲ（5-4）的驱动器连接，PLCⅠ（10）与PLCⅢ（11）连接，固定板Ⅱ（2-4-4）上安装有光电开关（12），光电开关（12）与PLCⅢ（11）连接，PLCⅢ（11）与抓取气缸（2-4-6）的电磁阀、压装气缸（2-4-11）的电磁阀连接，PLCⅢ（11）也与作为Z轴的丝杠螺母升降机构Ⅱ（2-4-1）的驱动器的连接；固定板Ⅰ（7-1）是安装有包装盒到位光电传感器（7-15），包装盒到位光电传感器（7-15）与PLCⅡ（9）连接，PLCⅡ（9）通过继电器与电机Ⅰ（7-2）连接，PLCⅡ（9）与长度定位气缸（7-11）的宽度定位气缸（7-13）的电磁阀连接。
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