一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器及其工作方法与流程

[0001]
本发明属于包装软管生产制造领域，特别涉及一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器。本发明还涉及一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器的工作方法。


背景技术：

[0002]
包装软管因其具有质量轻、易于携带、使用方便、结实耐用、可回收、易于挤取等优良性能和印刷适应性好的特点而成为牙膏、食品、化妆品等膏状物料的常用包装方案。包装软管可以根据生产者的需要在管体的正面以及背面上印刷各种图案、文字。
[0003]
在包装软管生产过程中，需要经过多个生产工序才能完成产品。传统的软包装生产过程中，因生产设备的不同、不同制造商之间的商业壁垒、技术上的核心科技保密等现实因素的制约，往往将加工工艺分解为不同的工段进行，工段与工段之间直接则采用人工流转的方式进行连接，这种模式下，既需要大量的人工投入，也因半成品的流转造成过多的空间占用，耗费大量时间的同时，造成了生产成本的居高不下。
[0004]
因此，设计一台简便操作，可有机地将不同制造商的设备联系在一起，进行流水线式设备生产的衔接机构，显得尤为重要。


技术实现要素：

[0005]
发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，解决了现有技术中，软管生产过程中，因不同设备制造商、不同机型、不同生产工艺、沟通协调困难、核心机密保护等现实因素的制约，导致软管生产过程里需要大量的人工进行不同加工工段的流转，大大增加了生产时间，同时也提升了整体加工的成本的问题。
[0006]
技术方案：一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，包括基座、横向水平驱动装置、支撑框架、摆渡驱动装置和真空吸嘴抓手，所述横向水平驱动装置设置在基座上，并且横向水平驱动装置和支撑框架连接，所述支撑框架和基座滑动连接，所述横向水平驱动装置可驱动支撑框架在基座上沿水平方向往复移动，所述摆渡驱动装置设置在支撑框架上，并且摆渡驱动装置和真空吸嘴抓手通过轴承连接，所述真空吸嘴抓手始终处于竖直位置。本发明的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，主要是用来解决软管生产过程中，因不同设备制造商之间难以沟通、协调，无法进行多生产设备结合生产的限制，达到大大缩减生产时间、减少人员配备、节省仓储空间、降低物流、生产成本及避免人工二次接触产生卫生污染风险的目的。
[0007]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述摆渡驱动装置包括摆渡驱动伺服电机、同步齿轮一、同步带一、同步齿轮二、同步齿轮三、同步带二、同步齿轮四和合金支架，所述摆渡驱动伺服电机、同步齿轮一、同步齿轮二和同步齿轮三均设置在支撑框架上，所述同步齿轮一和摆渡驱动伺服电机的转轴连接，并且同步齿轮一和同步齿轮二通过同步带一连接，所述同步齿轮二和同步齿轮三通过转轴连接，所述同步齿轮三和
同步齿轮四通过同步带二连接，所述合金支架的一端与同步齿轮二和同步齿轮三通过同一转轴连接，所述真空吸嘴抓手和同步齿轮四连接，所述摆渡驱动伺服电机、同步齿轮一、同步带一和同步齿轮二位于支撑框架的一侧，所述同步齿轮三、同步带二、同步齿轮四和合金支架位于支撑框架的另一侧。同步齿轮四上轴承连接的支撑柱、衔接支撑柱与真空吸嘴的主体支架、间歇动作摆渡软管的真空吸嘴。摆渡动作进行时真空吸嘴整体先向下做较短弧长的圆周运动，横向驱动装置则在真空吸嘴抓手作较长圆周运动时进行横向摆动以弥补解决不同设备之间的距离隔断问题，真空吸嘴抓手将软管摆渡至下一设备上，此时真空发生器断开抽真空动作，软管受重力影响坠落至下一设备提前设置好的接管槽内，抓手复位等待下一动作进行。
[0008]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述合金支架的一端、同步齿轮二和同步齿轮三之间设有转轴一，所述同步齿轮四上连接有转轴二，所述转轴二的一端和同步齿轮四连接，所述真空吸嘴抓手通过轴承和转轴二远离同步齿轮四的一端连接。转轴二和真空吸嘴抓手之间通过轴承连接，确保了摆臂动作过程中抓手吸取软管后始终向下保持方向不便，以完成整个摆渡动作有序进行。
[0009]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述支撑框架上设有张紧轮一和张紧轮二，所述同步带一和张紧轮一压紧贴合，所述同步带二和张紧轮二压紧贴合。
[0010]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述横向水平驱动装置包括横向水平驱动电机、同步带轮五、同步带三、同步带轮六、同步带轮七、同步带四和同步带轮八，所述横向水平驱动电机、同步带轮五、同步带三和同步带轮六位于基座的一侧，所述同步带轮七、同步带四和同步带轮八位于基座的另一侧，所述横向水平驱动电机和同步带轮五连接，所述同步带轮五通过同步带三和同步带轮六连接，所述同步带轮六和同步带轮七通过同步轴连接，所述同步带轮七通过同步带四和同步带轮八连接。
[0011]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述同步带四上连接有固定夹板，所述基座的上台面上设有矩形通孔一，所述固定夹板穿过矩形通孔一和支撑框架固定连接，所述基座的上台面上设有两条平行的导向轨道，所述支撑框架和导向轨道滑动连接。
[0012]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述基座的上台面上设有两块横向限位板，所述两块横向限位板分别位于导向轨道长度方向的两端，所述支撑框架位于两块横向限位板之间。横向限位板设置有接触式感应电眼，用以监测横向摆动位置是否到达预设位置，控制横向摆动动作距离。
[0013]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述基座上设有张紧轮三，所述张紧轮三和同步带四压紧贴合。
[0014]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述基座上设有横向驱动电机支撑座，所述横向水平驱动电机固定设置在横向驱动电机支撑座上，所述横向驱动电机支撑座上设有齿轮位置调节装置，所述齿轮位置调节装置包括固定板一、位置调节螺栓和齿轮位置调节板，所述固定板一固定设置在横向驱动电机支撑座上，所述位置调节螺栓的下端部和固定板一连接，所述齿轮位置调节板通过螺母锁紧在位置调节螺栓上，所述同步带轮五的转轴设置在齿轮位置调节板上。
[0015]
进一步的，上述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，所述真空吸嘴抓手包括t型主体支架和一组真空吸嘴，所述t型主体支架的上端部通过轴承和转轴二的一端连接，所述一组真空吸嘴设置在t型主体支架的下端面上。
[0016]
本发明还提供一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器的工作方法，包括以下步骤：s1、摆渡连接器处于一个工位的一端进行包装软管的抓取时，摆渡驱动伺服电机启动；s2、摆渡驱动伺服电机带动同步齿轮一转动，同步齿轮一通过同步带一带动同步齿轮二同步转动，由于同步齿轮二、同步齿轮三和合金支架通过转轴一连接，同步齿轮二、同步齿轮三和合金支架同步转动；s3、同步齿轮三通过同步带二带动同步齿轮四转动，并且此时合金支架远离转轴一的一端以转轴一为中心做圆周运动；s4、合金支架远离转轴一的一端运动过程中，转轴二做圆周运动，由于t型主体支架和转轴二通过轴承连接，因此合金支架白臂动作过程中，t型主体支架始终保持竖直位置，使得一组真空吸嘴处于t型主体支架水平下端面上；s5、合金支架摆动到指定位置，一组真空吸嘴吸附住包装软管；s6、摆渡驱动伺服电机启动，转动方向与步骤s1方向相反，重复上述步骤s2
-ꢀ
s4，一组真空吸嘴上升到指定高度；s7、横向水平驱动电机启动，带动同步带轮五转动，同步带轮五通过同步带三带动同步带轮六转轴，由于同步带轮六和同步带轮七通过同步轴连接，同步带轮七跟随同步带轮六同步转动；s8、同步带轮七通过同步带四带动同步带轮八转动，同步带四传动过程中，带动固定夹板沿水平方向移动，由于固定夹板和支撑框架固定连接，使得支撑框架在两条平行的导向轨道上移动；s9、支撑框架移动至导向轨道的另一端，及此时支撑框架位于下一工位的位置；s10、摆渡驱动伺服电机启动，重复上述步骤s2
-ꢀ
s4，一组真空吸嘴下降到指定高度，一组真空吸嘴将吸附的包装软管释放到指定的接料槽内；s11、摆渡连接器返回初始位置，等待下一个动作。
[0017]
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，具有如下优点：1、替代人工，有机地将不同设备制造商之间的机械进行组合生产，将不同设备联系在一起，组合成为流水线产品生产链；2、极大地降低了人工成本，同时因设备替代人工的自有特性，极大地提高了生产安全指数；3、避免了不同设备间人工操作产生的二次接触，提高了产品生产过程中的卫生安全性；4、消除了不同设备间因动作频率不同、生产速率差异产生的生产壁垒的壁垒；5、将不同设备有机地连接在一起，进一步减少了中间环节产生的半成品堆积，消除了中间环节半成品的物流人工及仓储空间占用；6、通过本发明创造达到的有机组合生产模式，进一步优化了生产过程中的排程设置，
可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
[0025]
如图1-5所示的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，包括基座1、横向水平驱动装置2、支撑框架3、摆渡驱动装置4和真空吸嘴抓手5，所述横向水平驱动装置2设置在基座1上，并且横向水平驱动装置2和支撑框架3连接，所述支撑框架3和基座1滑动连接，所述横向水平驱动装置2可驱动支撑框架3在基座1上沿水平方向往复移动，所述摆渡驱动装置4设置在支撑框架3上，并且摆渡驱动装置4和真空吸嘴抓手5通过轴承连接，所述真空吸嘴抓手5始终处于竖直位置。
[0026]
其中，所述摆渡驱动装置4包括摆渡驱动伺服电机41、同步齿轮一42、同步带一43、同步齿轮二44、同步齿轮三45、同步带二46、同步齿轮四47和合金支架48，所述摆渡驱动伺服电机41、同步齿轮一42、同步齿轮二44和同步齿轮三45均设置在支撑框架3上，所述同步齿轮一42和摆渡驱动伺服电机41的转轴连接，并且同步齿轮一42和同步齿轮二44通过同步带一43连接，所述同步齿轮二44和同步齿轮三45通过转轴连接，所述同步齿轮三45和同步齿轮四47通过同步带二46连接，所述合金支架48的一端与同步齿轮二44和同步齿轮三45通过同一转轴连接，所述真空吸嘴抓手5和同步齿轮四47连接，所述摆渡驱动伺服电机41、同步齿轮一42、同步带一43和同步齿轮二44位于支撑框架3的一侧，所述同步齿轮三45、同步带二46、同步齿轮四47和合金支架48位于支撑框架3的另一侧。所述合金支架48的一端、同步齿轮二44和同步齿轮三45之间设有转轴一49，所述同步齿轮四47上连接有转轴二410，所述转轴二410的一端和同步齿轮四47连接，所述真空吸嘴抓手5通过轴承和转轴二410远离同步齿轮四47的一端连接。
[0027]
此外，所述支撑框架3上设有张紧轮一和张紧轮二31，所述同步带一43和张紧轮一压紧贴合，所述同步带二46和张紧轮二31压紧贴合。
[0028]
另外，所述横向水平驱动装置2包括横向水平驱动电机21、同步带轮五22、同步带三23、同步带轮六24、同步带轮七25、同步带四26和同步带轮八27，所述横向水平驱动电机21、同步带轮五22、同步带三23和同步带轮六24位于基座1的一侧，所述同步带轮七25、同步带四26和同步带轮八27位于基座1的另一侧，所述横向水平驱动电机21和同步带轮五22连接，所述同步带轮五22通过同步带三23和同步带轮六24连接，所述同步带轮六24和同步带轮七25通过同步轴连接，所述同步带轮七25通过同步带四26和同步带轮八27连接。所述同步带四26上连接有固定夹板28，所述基座1的上台面上设有矩形通孔一11，所述固定夹板28穿过矩形通孔一11和支撑框架3固定连接，所述基座1的上台面上设有两条平行的导向轨道12，所述支撑框架3和导向轨道12滑动连接。所述基座1的上台面上设有两块横向限位板13，所述两块横向限位板13分别位于导向轨道12长度方向的两端，所述支撑框架3位于两块横向限位板13之间。所述基座1上设有张紧轮三14，所述张紧轮三14和同步带四26压紧贴合。
[0029]
上述结构中，所述基座1上设有横向驱动电机支撑座15，所述横向水平驱动电机21
固定设置在横向驱动电机支撑座15上，所述横向驱动电机支撑座15上设有齿轮位置调节装置6，所述齿轮位置调节装置6包括固定板一61、位置调节螺栓62和齿轮位置调节板63，所述固定板一61固定设置在横向驱动电机支撑座15上，所述位置调节螺栓62的下端部和固定板一61连接，所述齿轮位置调节板63通过螺母锁紧在位置调节螺栓62上，所述同步带轮五22的转轴设置在齿轮位置调节板63上。
[0030]
如图6所示的真空吸嘴抓手5包括t型主体支架51和一组真空吸嘴52，所述t型主体支架51的上端部通过轴承和转轴二410的一端连接，所述一组真空吸嘴52设置在t型主体支架51的下端面上。
[0031]
此结构的包装软管生产工位间转运的摆渡连接器，包括真空吸嘴式抓手的摆臂式动作动力源由功率较小的伺服电机提供，与所述的伺服电机相连接的用以进行动力传递的同步齿轮部分、用以连接不同的同步齿轮传递动力至真空吸嘴式抓手的同步皮带部分、通过摆臂式动作将产品从一台设备转送至另一台设备的真空吸嘴式抓手部分、提供抓手部分横向运动轨迹的导向轨道部分、调节横向摆动起止位置的具有电磁式接近开关的限位板部分、为横向运动提供动力的功率较大的伺服电机部分。所有传动动作的动力源均由伺服电机提供；所有的传动动作的动力传递均由同步齿轮及同步皮带协调，可保证精准定位动作的同时控制设备加工成本；真空吸嘴式抓手通过配套的真空发生器产生负压，由硅胶吸嘴与软管衔接达到抓住软管的目的，再由摆臂式动作将软管向后传递，横向导轨则进一步提供给抓手增加移动距离，向后续设备传递软管；对所有类似抓手不限于真空发生器的吸嘴抓手（如夹取式抓手）应视为类同本发明创造的抓手类型，可由本发明创造兼容；摆臂式的传动结构不限于纵向的摆动，横向摆动也应视为本发明创造的摆动类型，可由本发明创造兼容；摆臂式抓手支架通过夹板固定在横向传动皮带上，并由伺服电机提供动力随皮带运动而横向运动。
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基于上述结构的基础上，一种包装软管生产工位间转运的摆渡连接器的工作方法，包括以下步骤：s1、摆渡连接器处于一个工位的一端进行包装软管的抓取时，摆渡驱动伺服电机41启动；s2、摆渡驱动伺服电机41带动同步齿轮一42转动，同步齿轮一42通过同步带一43带动同步齿轮二44同步转动，由于同步齿轮二44、同步齿轮三45和合金支架48通过转轴一49连接，同步齿轮二44、同步齿轮三45和合金支架48同步转动；s3、同步齿轮三45通过同步带二46带动同步齿轮四47转动，并且此时合金支架48远离转轴一49的一端以转轴一49为中心做圆周运动；s4、合金支架48远离转轴一49的一端运动过程中，转轴二410做圆周运动，由于t型主体支架51和转轴二410通过轴承连接，因此合金支架48白臂动作过程中，t型主体支架51始终保持竖直位置，使得一组真空吸嘴52处于t型主体支架51水平下端面上；s5、合金支架48摆动到指定位置，一组真空吸嘴52吸附住包装软管；s6、摆渡驱动伺服电机41启动，转动方向与步骤s1方向相反，重复上述步骤s2
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s4，一组真空吸嘴52上升到指定高度；s7、横向水平驱动电机21启动，带动同步带轮五22转动，同步带轮五22通过同步带三23带动同步带轮六24转轴，由于同步带轮六24和同步带轮七25通过同步轴连接，同步带轮七
25跟随同步带轮六24同步转动；s8、同步带轮七25通过同步带四26带动同步带轮八27转动，同步带四26传动过程中，带动固定夹板28沿水平方向移动，由于固定夹板28和支撑框架3固定连接，使得支撑框架3在两条平行的导向轨道12上移动；s9、支撑框架3移动至导向轨道12的另一端，及此时支撑框架3位于下一工位的位置；s10、摆渡驱动伺服电机41启动，重复上述步骤s2
-ꢀ
s4，一组真空吸嘴52下降到指定高度，一组真空吸嘴52将吸附的包装软管释放到指定的接料槽内；s11、摆渡连接器返回初始位置，等待下一个动作。
[0033]
软管设备摆渡连接器，根据高度自动化生产的汽车装配车间机械手结构进行软管设备针对性重新设计而来，包括提供机构主要动力的伺服电机、保证动作高度统一的同步轮和皮带、精准抓取软管的真空吸嘴抓手、横向动作导轨、和钢材质的整体基座与框架。
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为解除上述问题对软包装行业生产上的制约，我司创新地将高度自动化的机械手结构纳入生产过程之中，通过机械手替代人工有机地将不同设备进行组合生产，大大缩短了加工周期、减少了人员配置、降低了半成品空间占用及物流成本，极大地提高了我司在同行业领域中的生产竞争力，进一步提前了对客户的产品交期，使得客户产品能够更早于同行业竞争对手上市，提高了客户产品的竞争力。
[0035]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。