基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置的制作方法

本实用新型涉及机械工程与自动化技术领域，具体而言，涉及一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置。

背景技术：

在传统的食品、日化企业中，纸箱的成型还在采用人工开箱的工艺。在目前用工成本不断增加的情况下，企业迫切需要一种可实现自动开箱的智能化设备能够代替原来的装箱人员，以降低员工的劳动强度，实现包装的智能化和自动化。

目前市场上的现有的自动开箱机采用机械结构执行相应的功能性动作，设备的适应性和灵活性较差，且设备尺寸占地比较大。而且，现有技术中的自动开箱装置多数存在只能针对某一规格只存的纸箱进行开箱工作，无法适应不同规格的纸箱，因此不同的纸箱需要对应设计和制作不同的开箱装置，使用成本较高，不利用推广使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置，以解决纸板自动化开箱速度快且可调整适应不同规格纸箱进行开箱的技术问题。

一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置，包括：

多关节机器人，适于带动待开纸箱运动，所述多关节机器人上设置有一用于吸取待开纸箱的抓取夹具，所述抓取夹具上配置有若干吸盘；

开箱导杆组件，包括适于对所述待开纸箱的一侧端抵顶以对待开纸箱进行初次开箱的第一导杆、适于对所述待开纸箱的另一侧端抵顶的限位导杆，以及适于对所述待开纸箱的相对于所述吸盘端面的折痕抵顶以对待开纸箱进行二次开箱的第二导杆；所述第一导杆、第二导杆和限位导杆相互平行设置；以及

所述多关节机器人的抓取夹具设于所述限位导杆的下方，且若干所述吸盘位于所述限位导杆与第二导杆之间形成的区间中。

进一步的，所述多关节机器人由机器轴一、机器轴二、机器轴三、机器轴四、机器轴五和机器轴六依次连接形成六轴转动结构；其中

所述机器轴六上设置有所述抓取夹具。

进一步的，所述机器轴六可相对于机器轴五自转；所述机器轴五可相对于机器轴四自转；以及所述机器轴四可相对于机器轴三自转。

进一步的，所述第一导杆包括第一基架和设于所述第一基架相对于所述多关节机器人的外侧端的且与所述第一基架平行设置的第一侧翼杆；

所述第二导杆包括第二基架，且所述第二基架与第一基架相对于所述待开纸箱的端面齐平。

进一步的，所述限位导杆包括限位基架和设于所述限位基架相对于所述待开纸箱端部的且与所述第一侧翼杆对称的限位翼杆；以及

所述第一侧翼杆相对于所述待开纸箱的端部延伸设有一相对于第一基架外折的第一折翼；

所述限位翼杆相对于所述待开纸箱的端部延伸设有一相对于限位基部外折的限位折翼；

所述第一折翼与限位折翼分别适于抵顶于所述待开纸箱初始状态下的两侧端部；

所述第一侧翼杆与限位翼杆适于分别抵顶于所述待开纸箱的两侧端部以使待开纸箱实现初次开箱。

进一步的，所述限位基架对于所述抓取夹具的底部采用适于抓取夹具转动的拱形结构。

进一步的，所述限位基架和第二基架的相对于抵顶待开纸箱的端部的另一端部分别设有一垂直外折的连接板。

进一步的，若干所述吸盘设为四个，四个吸盘对角设置，且四个吸盘均吸附在待开纸箱的折痕的同一侧端面上。

本实用新型实施例具有以下有益效果：本实用新型的基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置结构设计巧妙，占用场地较小，能有效节约厂房内部空间。又通过采用的三个导杆实现瓦楞纸板的开箱，结构简单，且可根据不同规格尺寸的瓦楞纸板调整三个导杆之间的距离从而适用于不同规格尺寸的瓦楞纸板，适用范围柔性不局限。三个导杆结合多关节机器人的旋转动作，无需再增加其他操作即可完成开箱过程，开箱过程灵活且开箱速度快。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置的开箱导杆组件的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置的多关节机器人的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置的待开纸板在开箱过程中的不同状态图。

图中：多关节机器人100、机器轴一102、机器轴二104、机器轴三105、机器轴四107、机器轴五108、机器轴六109、抓取夹具110、吸盘120、待开纸箱300、折痕302、缝隙303、开箱导杆组件200、第一导杆202、限位导杆203、第二导杆205、第一基架2021、第一侧翼杆2022、第一折翼2025、限位基架2031、限位翼杆2032、限位折翼2035、连接板208。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1：

请参阅图1所示，本实用新型提供了一种基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置，包括：多关节机器人100和开箱导杆组件200。

本实施例的瓦楞纸板经过模切、压痕等工艺已经在纸板上形成了四个折痕302，并根据其中相对的两个折痕302将瓦楞纸板折合成相对贴合的两个侧板，这两个折痕302分别形成了瓦楞纸板的侧端部。四个折痕302中的另两个折痕302分别设在两个侧板上，当瓦楞纸板开箱后形成正方体结构时，两个侧板上的折痕302均设置在侧板的中缝上，当瓦楞纸板开箱后形成长方体结构时，两个侧板上的折痕302偏向侧板的半侧边，且两个侧板上的折痕302互为中心对称结构。

请参阅图3所示，多关节机器人100，适于带动待开纸箱300运动，多关节机器人100上设置有一用于吸取待开纸箱300的抓取夹具110，抓取夹具110上配置有若干吸盘120。

多关节机器人100由机器轴一102、机器轴二104、机器轴三105、机器轴四107、机器轴五108和机器轴六109依次连接形成六轴转动结构；其中机器轴六109上设置有抓取夹具110。

机器轴六109可相对于机器轴五108自转；机器轴五108可相对于机器轴四107自转；以及机器轴四107可相对于机器轴三105自转。

可选的，若干吸盘120设为四个，四个吸盘120对角设置，且四个吸盘120均吸附在待开纸箱300的折痕302的同一侧端面上。

请参阅图2所示，开箱导杆组件200，包括适于对待开纸箱300的一侧端抵顶以对待开纸箱300进行初次开箱的第一导杆202、适于对待开纸箱300的另一侧端抵顶的限位导杆203，以及适于对待开纸箱300的相对于吸盘120端面的折痕302抵顶以对待开纸箱300进行二次开箱的第二导杆205；第一导杆202、第二导杆205和限位导杆203相互平行设置。

多关节机器人100的抓取夹具110设于限位导杆203的下方，且若干吸盘120位于限位导杆203与第二导杆205之间形成的区间中。

第一导杆202包括第一基架2021和设于第一基架2021相对于多关节机器人100的外侧端的且与第一基架2021平行设置的第一侧翼杆2022；第二导杆205包括第二基架，且第二基架与第一基架2021相对于待开纸箱300的端面齐平。

限位导杆203包括限位基架2031和设于限位基架2031相对于待开纸箱300端部的且与第一侧翼杆2022对称的限位翼杆2032；以及第一侧翼杆2022相对于待开纸箱300的端部延伸设有一相对于第一基架2021外折的第一折翼2025；限位翼杆2032相对于待开纸箱300的端部延伸设有一相对于限位基部外折的限位折翼2035。

限位基架2031对于抓取夹具110的底部采用适于抓取夹具110转动的拱形结构，多关节机器人100的机器轴三105、机器轴四107、机器轴五108和机器轴六109都可以在该拱形结构内灵活活动。

限位基架2031和第二基架的相对于抵顶待开纸箱300的端部的另一端部分别设有一垂直外折的连接板208。通过连接板208实现与其它装置的装配固定。

请参阅图4所示，第一折翼2025与限位折翼2035分别适于抵顶于待开纸箱300初始状态下的两侧端部，当吸盘120吸附待开纸箱300由第一折翼2025和限位折翼2035之间移动至第一侧翼杆2022与限位翼杆2032之间时，由于第一侧翼杆2022与限位翼杆2032之间的横向区间略小于第一折翼2025与限位折翼2035之间的横向区间，因此，待开纸箱300在上述移动过程中，两侧端部在第一侧翼杆2022与限位翼杆2032的抵顶作用下，待开纸箱300可实现初次开箱，即对应的瓦楞纸板的两个侧板错位形成微小的缝隙303。

在形成微小的缝隙303后，机器轴五108和机器轴六109的自转带动吸盘120吸附的待开纸箱300做近似的圆周运动，使得相对于吸附有吸盘120的侧板面的折痕302使得该侧板面逐渐形成一凸起的端部，多关节机器人100带动吸盘120吸附的待开纸箱300横向移动，横向移动过程中，在第二导杆205和限位导杆203的抵顶挤压作用下，两个相对的侧板之间的缝隙303逐渐扩大慢慢形成方形纸箱的开口。再随着缝隙303扩大的过程中，机器轴四107自转带动吸盘120吸附的待开纸箱300在第二导杆205和限位导杆203之间形成的区间内翻转，当翻转至吸盘120与机器轴三105平行时，待开纸箱300与机器轴三105垂直，待开纸箱300实现了开箱预成型。对已经预成型的打开纸箱再经过机器轴四107的翻转作用，实现将其翻转竖立放置，以提供下一工序使用。

本实用新型的基于机器人的瓦楞纸板柔性高速翻转开箱装置具体的开箱原理为，由于瓦楞纸板经过模切、压痕等工艺已经在纸板上形成了四个折痕302，四个折痕302将瓦楞纸板分成相连的四个侧板面，当固定其中一个侧板面时，使相邻的另一个侧板面旋转90度，即可实现由瓦楞纸板变为方形纸箱的预成型。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。