一种二轴关节机器人装箱机组的制作方法

本实用新型涉及包装技术领域，尤指一种二轴关节机器人装箱机组。

背景技术：

目前国内的瓶类装箱机以抓取摆臂式以及跌落式为主，还没有定型的瓶类装箱机设备。现有的抓取式装箱机相对而言体积较大，对产品型号较多的食品、饮料工程很不适用，因为在更换产品时，须更换抓取手抓，手抓更换完成后须对产品的定位机构，纸箱的定位机构进行全面调整，而且对调整精度要求较高，而且在调整设备过程中设备须停产调整，调整时间相对较长。对于跌落式装箱，由于油瓶质量较高，跌落装箱极易将油瓶以及纸箱损坏。综上可知，上述两种装箱方式无论从装置的适用性还是从使用的便捷度上均存在着问题。

因此，本申请致力于提高一种新型的二轴关节机器人装箱机组。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种二轴关节机器人装箱机组，提高了装箱机组的产品适用范围和使用过程的便捷性，且对产品本身机纸箱无损坏。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种二轴关节机器人装箱机组，包括：

产品进料装置、纸箱自动输送装置、装箱成品输送装置，所述二轴关节机器人装箱机组各装置均受可编程控制器控制；还包括：

二轴关节机器人，所述二轴关节机器人包括机械臂和抓手，所述机械臂与所述抓手可拆卸连接；

所述产品进料装置包括进料输送线和辅助定位机构，所述辅助定位机构滑动设于所述进料输送线沿着产品输送方向的末端，所述进料输送线和所述辅助定位机构之间设有产品装箱位；

所述进料输送线上设有若干排输送带，所述输送带靠近所述产品装箱位的一端设有编组器，所述编组器对产品进行编组，使编组后的产品以每组为单位依次进入所述产品装箱位；

所述辅助定位机构上设有感应器；

所述感应器检测到产品时，控制所述辅助定位机构滑动至预设位置，并触发所述二轴关节机器人的抓取动作。

本技术方案中，由于机械臂与抓手是可拆卸连接的，且编组器可根据不同排列方式预设值对进料输送线上的产品进行编组，以适应不同产品或同一产品的多种排列方式，在更换产品或同一种产品的排列方式时，无需对其他装置进行调整，只需更换抓手以及设置排列预设值即；可提高了装箱机组的产品适用范围和使用过程的便捷性。在实际应用中，本实用新型可根据不同产品或同一产品的相关排列方式来更换抓手以及设置排列方式预设值。由于采用的是二轴关节机器人装箱，因此产品与纸箱不会发生损坏现象。本实用新型不仅实现了全自动化装箱，大大减少了人工，提高了装箱效率；同时由于产品定位完成的同时二轴关节机器人便可对产品直接进行抓取，更是缩短了产品装箱过程的操作流程，缩短了产品装箱的时间，进一步提高了全自动化装箱的效率。

进一步优选地，所述抓手与产品的排布方式相对应；和/或；每个所述输送带均设有所述感应器。

本技术方案中，为了提高产品的装箱的准确性和精确性，抓手与产品的编组方式对应设置。

进一步优选地，所述辅助定位机构还包括第一阻挡件和第一气缸；所述第一阻挡件滑动设于所述进料输送线的末端，所述第一阻挡件一侧的表面靠近所述产品装箱位，另一侧的表面设有所述第一气缸，所述第一气缸用于控制所述第一阻挡件滑动；所述感应器设于所述第一阻挡件的上方。

本技术方案中，通过感应器、阻挡件与气缸之间的配合使用，使得当感应器感应到产品时，阻挡件能够及时朝向远离进料输送线的方向滑动，避免产品因惯性而位置放生变动而导致二轴关节机器人抓取产品装箱失败；确保了产品在产品装箱位的位置，进而保证了二轴关节机器人抓取产品装箱的准确性以及成功率。

进一步优选地，所述辅助定位机构还包括手轮，所述手轮与所述第一气缸同设于所述第一阻挡件一侧的表面上；所述手轮用于调节所述第一阻挡件的预设滑动距离。

本技术方案中，由于不同产品的惯性会不一样，因此不同产品的滑动位移会不一样，为了避免产品之间因为惯性而出现相互挤压而发生位置变动而导致二轴关节机器人抓取产品装箱失败，因此阻挡件的滑动位移也会不一样，由于机械自动调节可能无法实现微小距离的调节，因此，可通过手轮实现人工方式来调节阻挡件的预设滑动距离。

进一步优选地，所述编组器设有第二阻挡件，所述第二阻挡件用于阻挡或放行产品。

本技术方案中，为了避免后续产品对进入产品装箱位的产品的挤压，从而破坏产品排列方式预设值所设定的产品排列方式，因此当编组器已完成编组后，通过编组器上的阻挡件对后续产品进行阻挡；当位于产品装箱位的产品被二轴关节机器人抓取后，阻挡件放行后续产品并对其进行编组。

进一步优选地，所述产品进料装置和所述纸箱自动输送装置并排设置；所述纸箱自动输送装置上对应所述产品装箱位处设有纸箱装箱位；所述纸箱自动输送装置对应所述纸箱装箱位的上方设有纸箱开盖机构。

本技术方案中，为了实现纸箱与产品的对应关系，减少二轴关节机器人的运行路程，提高产品装箱的效率与精准度，设置于产品装箱位对应的纸箱装箱位以及开箱机构，使得产品进入产品装箱位的同时，纸箱也进入了纸箱装箱位并完成开盖的动作，使得产品定位、纸箱定位以及二轴关节机器人抓取动作可以同时进行，缩短了产品装箱的操作流程，从而大大提高了工作效率。

进一步优选地，所述纸箱装箱位的前端和后端分别设有限位器，所述前端和所述后端沿纸箱输送方向设置；所述限位器包括第二气缸和第三阻挡件，所述第二气缸设于所述纸箱装箱位处，所述第三阻挡件与所述第二气缸连接，所述第二气缸控制所述第三阻挡件阻挡或放行纸箱。

本技术方案中，为了实现纸箱的精准定位，通过限位器对纸箱进行限位和阻挡。

进一步优选地，所述限位器滑动设于所述纸箱自动输送装置上。

本技术方案中，通过调整两个限位器在纸箱自动输送装置上的位置，从而使得纸箱装箱位不仅可以放置一个或多个的纸箱，还可以根据纸箱的大小进行相关调整，提高纸箱装箱位对纸箱定位和限位的精确度。

进一步优选地，所述纸箱自动输送装置包括滚筒输送带；所述滚筒输送带包括若干个滚筒，若干个所述滚筒均与一电机连接；所述纸箱装箱位至少可容纳两个纸箱；所述纸箱装箱位前端的所述第三阻挡件包括第一表面和第二表面，所述第一表面远离所述纸箱装箱位，所述第二表面靠近所述纸箱装箱位；所述第一表面一侧滚筒直径小于所述第二表面一侧的滚筒直径。

本技术方案中，由于阻挡件前后的滚筒直径不一样，因此在同一电机的带动下，不同直径的滚筒的运输距离在相同时间内运输的距离会不一样，因而使得当纸箱装箱位内需要容纳多个纸箱(≥2个)时，前后进入纸箱装箱位的箱子之间会产生一定的距离，从而不影响多个箱子的同时进行产品装箱。且多个纸箱同时进行产品装箱，大大提高了本实用新型的装箱工作效率。

进一步优选地，所述输送带至少包括两排，相邻两排输送带之间设有护栏。

本技术方案中，为了确保在运输多排产品，特别是瓶装产品的运输稳定性与编组的准确性、对应性，将位于多排上的产品通过护栏进行隔离运输和编组。由于护栏的阻挡作用，还避免了产品在运输过程中发生跌落或两排之间产品的相互碰撞的现象，从而保护了产品在运输过程中的安全性和完整性。

通过本实用新型提供的二轴关节机器人装箱机组，能够带来以下至少一种有益效果：

1.本实用新型中，由于机械臂与抓手是可拆卸连接的，且编组器可根据不同排列方式预设值对进料输送线上的产品进行编组，以适应不同产品或同一产品的多种排列方式，在更换产品或同一种产品的排列方式时，无需对其他装置进行调整，只需更换抓手以及设置排列预设值即；可提高了装箱机组的产品适用范围和使用过程的便捷性。同时还实现了全自动化装箱，大大减少了人工，提高了装箱效率；同时由于产品定位完成的同时二轴关节机器人便可对产品直接进行抓取，更是缩短了产品装箱过程的操作流程，缩短了产品装箱的时间，进一步提高了全自动化装箱的效率。

2.本实用新型中，由于护栏的阻挡作用，确保了产品进料装置在运输多排产品，特别是瓶装产品时的运输稳定性与编组的准确性、对应性。将位于多排上的产品通过护栏进行隔离运输和编组。还避免了产品在运输过程中发生跌落或两排之间产品的相互碰撞的现象，从而保护了产品在运输过程中的安全性和完整性。

3.本实用新型中，通过感应器、阻挡件与气缸之间的配合使用，使得当感应器感应到产品时，阻挡件能够及时朝向远离进料输送线的方向滑动，避免产品因惯性而位置放生变动而导致二轴关节机器人抓取产品装箱失败；确保了产品在产品装箱位的位置，进而保证了二轴关节机器人抓取产品装箱的准确性以及成功率。

4.本实用新型中，在产品装箱位处对应设置纸箱装箱位以及开箱机构，使得产品进入产品装箱位的同时，纸箱也进入了纸箱装箱位并完成开盖的动作，使得产品定位、纸箱定位以及二轴关节机器人抓取动作可以同时进行，实现了纸箱与产品的对应关系，减少二轴关节机器人的运行路程，提高产品装箱的效率与精准度，缩短了产品装箱的操作流程，从而大大提高了工作效率。

5.本实用新型中，当需要多个纸箱同时进行产品装箱时，在阻挡件的两侧分别设置不同直径但通过同一电机带动的滚轴，使得前后进入纸箱装箱位的箱子之间会产生一定的距离，从而不影响多个箱子的同时进行产品装箱。且多个纸箱同时进行产品装箱，大大提高了本实用新型的装箱工作效率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种二轴关节机器人装箱机组的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图；

图2是本实用新型的产品进料装置的一种实施例结构示意图；

图3是图2的主视图结构示意图；

图4是本实用新型的纸箱自动输送装置的一种实施例结构示意图；

图5是图4的主视图结构示意图；

图6是本实用新型的装箱成品输送装置的一种实施例结构示意图；

图7是本实用新型的机械臂的一种实施例结构示意图；

图8是本实用新型的抓手的一种实施例结构示意图。

附图标号说明：

100.产品进料装置，110.进料输送线，111.输送带，112.第一护栏，113.第二护栏，120.辅助定位机构，121.感应器，122.第一阻挡件，123.第一气缸，124.手轮，130.产品装箱位，140.编组器，141.第二阻挡件，150.进料机架，160.第一电机，170.光电感应机构，200.纸箱自动输送装置，210.纸箱装箱位，220.纸箱开盖机构，230.限位器，231.第二气缸，232.第三阻挡件，240.滚筒输送带，241.第一滚筒，242.第二滚筒，250.第二电机，260.第三护栏，300.装箱成品输送装置，310.第四护栏，320.纸箱支架，330.第三电机，400.二轴关节机器人，410.机械臂，411.上大臂，412.上大臂组，413.后大臂组，414.平衡组，415.水平平衡组，420.抓手，421.抓取单元，422.第三气缸。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文本，为了便于说明，将沿着产品输送方向的方向定义为行，将垂直产品输送方向的方向定义为列。

在实施例一中，如图1-8所示，一种二轴关节机器人装箱机组，包括：产品进料装置100、纸箱自动输送装置200、装箱成品输送装置300，二轴关节机器人装箱机组各装置均受可编程控制器(图中未标示)控制，其还包括二轴关节机器人400，二轴关节机器人400包括机械臂410和抓手420，机械臂410与抓手420可拆卸连接；产品进料装置100包括进料输送线110和辅助定位机构120，辅助定位机构120滑动设于进料输送线110沿着产品输送方向的末端，进料输送线110和辅助定位机构120之间设有产品装箱位130；进料输送线110上设有若干排输送带111，输送带111靠近产品装箱位130的一端设有编组器140，编组器140对产品进行编组，使编组后的产品以每组为单位依次进入产品装箱位130；辅助定位机构120上设有感应器121；感应器121检测到产品时，控制辅助定位机构120滑动至预设位置，并触发二轴关节机器人400的抓取动作。由于机械臂410与抓手420是可拆卸连接的，且编组器140可根据不同排列方式预设值对进料输送线110上的产品进行编组，以适应不同产品或同一产品的多种排列方式，在更换产品或同一种产品的排列方式时，无需对其他装置进行调整，只需更换抓手420以及设置排列预设值即；可提高了装箱机组的产品适用范围和使用过程的便捷性。在实际应用中，本实用新型可根据不同产品或同一产品的相关排列方式来更换抓手420以及设置排列方式预设值。由于采用的是二轴关节机器人400装箱，因此产品与纸箱不会发生损坏现象。本实用新型实现了全自动化装箱，大大减少了人工，提高了装箱效率；同时由于产品定位完成的同时二轴关节机器人400便可对产品直接进行抓取，更是缩短了产品装箱过程的操作流程，缩短了产品装箱的时间，进一步提高了全自动化装箱的效率。

值得说明的是，由于产品装箱位130由进料输送线110和辅助定位机构120之间的空间形成，为了避免产品被编组后进入产品装箱位130因为惯性导致其编组方式发生变化而导致二轴关节机器人400抓取动作失败，因此，辅助定位机构120是滑动设置在进料输送线110的末端，故这里的产品装箱位130是指辅助定位机构120滑动到预设滑动距离之后其与进料输送线110之间所形成的空间位置。由于不同的产品或同种产品的编组方式不同，因此其排列方式预设值也会不同，特别是针对多行多列的产品排列方式，本实用新型将进料输送线110对应的设置成若干个的并排设置的输送带111，且在辅助机构上设置有与每个输送带111对应的感应器121，这样，即使用多排输送带111输送比原先设置的输送带111排数少的产品也可以；且各个输送带111之间可以共用或不共用动力系统(图中未标示)，当各个输送带111不用同一个动力系统时，此时可以根据产品需要运输的排数来打开相应的动力系统，这样可以节省能源，且避免本实用新型的使用损耗，保护不需要运行的装置。虽然在本实用新型中，二轴关节机器人400的抓取路程最短，效率最佳，是最优的选择；但在实际应用中，二轴关节机器人400也可换成其他类型的机器人，如三轴机器人等。

在实施例二中，如图1-3所示，在实施例一的基础上，编组器140设有第二阻挡件141，第二阻挡件141用于阻挡或放行产品。当产品没有达到预设的排列方式时，第二阻挡件141放行产品，使得产品达到预设的排列方式；当产品达到预设的排列方式时，第二阻挡件141便阻挡紧随已被编组的最后一个产品的产品，使其不能够进入产品装箱位130；从而实现对产品的精准编组，使得产品装箱的精确度提高。优选地，在编组器140远离产品装箱位130的一侧设有光电感应机构170，用于感应产品并触发编组器140的运作。进一步优选地，输送带111至少包括两排，每排输送带111对应设有一个感应器121和一个编组器140，感应器121优选为光纤感应器；且相邻两排输送带111之间设有第一护栏112，通过第一护栏112将产品进行多排运输，且相互隔开位于相邻两排输送带111上的产品，确保产品进料装置100在运输多排产品时，特别是瓶装产品的运输稳定性以及在对产品进行编组的准确性、对应性。由于第一护栏112的阻挡作用，还避免了产品在运输过程中发生跌落或两排产品之间的相互碰撞的现象，从而保护了产品在运输过程中的安全性和完好性。还提高了输送线的工作效率，实现多个产品同时运输却相互不干扰；使得输送线运输、编组误差小，且安装简明。本实施例中，进料输送线110的两侧还设有第二护栏113，以确保位于进料输送线110两边侧的输送带111上的产品在运输过程中出现坠落现象，进而导致产品装箱失败、产品损坏等现象；进料输送线110优选为链板输送线，链板输送线设于进料机架150上，并通过若干个第一护栏112将链板输送线隔成多个输送带111，且链板输送线通过第一电机160提供其运作动力。

在实施例三中，如图1-3所示，在实施例一或二的基础上，辅助定位机构120还包括第一阻挡件122、第一气缸123和手轮124；第一阻挡件122滑动设于进料输送线110的末端，第一阻挡件122一侧的表面(图中未标示)靠近产品装箱位130，与上述表面对立的另一侧的表面(图中未标示)上分别设有第一气缸123和手轮124，第一气缸123用于控制第一阻挡件122滑动；感应器121设于第一阻挡件122的上方，并与第一气缸123通讯连接。当感应器121在感应到产品时，第一气缸123便控制第一阻挡件122沿着输送方向滑动，避免产品因第一阻挡件122的阻挡作用，因惯性出现相互挤压而导致排列方式出现变动，导致二轴关节机器人400抓取动作失败的现象；与此同时，感应器121触发刚完成上一个抓取动作的二轴关节机器人400准备抓取动作，使得当第一阻挡件122滑动了预设滑动距离时产品处于产品装箱位130处，同时二轴关节机器人400的抓取动作到位并及时抓取产品进行装箱。当产品被二轴关节机器人400抓取装箱时，此时感应器121未感应到产品，此时，第一气缸123控制第一阻挡件122朝靠近进料输送线110滑动，滑动了预设滑动距离时便停止。当预设滑动距离无法通过可编程控制器进行调控时，工作人员可通过手轮124对预设滑动距离进行的设置。

在实施例四中，如图1-6所示，在实施例一、二或三的基础上，产品进料装置100、纸箱自动输送装置200和二轴关节机器人400依次并排设置；纸箱自动输送装置200上对应产品装箱位130处设有纸箱装箱位210；纸箱自动输送装置200对应纸箱装箱位210的上方设有纸箱开盖机构220；二轴关节机器人400与纸箱装箱位210对应设置，这样节省二轴关节机器人400的运作路线，使得二轴关节机器人400的抓取动作所用到的时间更短，大大提高装箱效率。纸箱装箱位210的前端(图中未标示)和后端(图中未标示)分别滑动设有限位器230，前端和后端沿产品输送方向设置；限位器230包括第二气缸231和第三阻挡件232，第二气缸231设于纸箱装箱位210处，第三阻挡件232与第二气缸231连接，第二气缸231控制第三阻挡件232阻挡或放行纸箱。纸箱自动输送装置200包括滚筒输送带240；滚筒输送带240包括若干个滚筒(图中未标示)，若干个滚筒均与第二电机250连接；纸箱装箱位210至少可容纳两个纸箱；纸箱装箱位210前端的第三阻挡件232包括第一表面(图中未标示)和第二表面(图中未标示)，第一表面远离纸箱装箱位210，第二表面靠近纸箱装箱位210；第一表面一侧第一滚筒241直径小于第二表面一侧的第二滚筒242直径。

本实施例中，由于阻挡件前后的滚筒直径不一样，因此在同一电机的带动下，不同直径的滚筒的运输距离在相同时间内运输的距离会不一样，因而使得当纸箱装箱位210内需要容纳多个纸箱(≥2个)时，前后进入纸箱装箱位210的箱子之间会产生一定的距离，从而不影响多个箱子的同时进行产品装箱。且多个纸箱同时进行产品装箱，大大提高了本实用新型的装箱工作效率。且第二气缸231可设置在纸箱装箱位210的下方或左右两侧，对应的第三阻挡件232也可设置在纸箱装箱位210的下方或左右两侧。优选地，纸箱自动输送装置200与装箱成品输送装置300连接，且两者均包括滚筒输送带240，且滚筒输送带240设于纸箱支架320上，装箱成品输送装置300的滚筒输送带240由第三电机330提供动力，值得说明的是，纸箱自动输送装置200与装箱成品输送装置300可共用一个电机提供动力，也可分开进行设置；其为了保证纸箱以及装箱后的纸箱成品在运输过程中出现位置偏移或坠落等现象，因此在纸箱自动输送装置200与装箱成品输送装置300上分别设有第三护栏260和第四护栏310。

在实施例五中，如图1-8所示，在实施例一、二、三或四的基础上，机械臂410包括上大臂411、上大臂组412、后大臂组413、平衡组414和水平平衡组415；且上大臂411与抓手420连接，而后大臂组413与二轴关节机器人400的机架(图中未标示)连接；机械臂410通过伺服机(图中未标示)运作。抓手420包括若干个抓取单元421以及控制抓取单元421运动的第三气缸422；且抓取单元421的排布方式优选与产品的排布方式相同，产品的编组方式为几行几列则抓取单元421在抓手420上的排列方式也为相同的几行几列。这样，当产品通过产品进料装置100输送过来后，通过编组器140，对产品进行整列编组后；感应器121检测到整列好后的产品，于此同时，在产品整列的过程中，空纸箱通过纸箱自动输送装置200送到指定的纸箱装箱位210进行定位并通过纸箱开盖机构220对其进行开盖处理，使得空纸箱处于待装箱状态，两者的时间互相叠加，大大提升了装箱的速度；当感应器121检测到产品整列完成进入产品装箱位130处，触发二轴关节机器人400对整列好的产品进行定位，二轴关节机器人400的伺服电机运作将机械臂410上的抓手420调整到整列好的产品上方，通过抓手420对整列好的产品进行抓取，然后装箱。本实用新型机器人装箱机组运行稳定，整线为全自动装箱线，大大减少人工，提高了装箱效率。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。