玻璃条料包装用上料夹具及玻璃条料包装用上料装置的制作方法

本实用新型属于玻璃条料包装领域，具体涉及一种玻璃条料包装用上料夹具及玻璃条料包装用上料装置。

背景技术：

目前，玻璃条料的包装主要通过人工实现，工艺流程为：首先，人工将纸箱材料进行成型、封底；然后，通过叉车将规则码放有玻璃条料的托盘转入到包装现场的固定工作台上，人工把托盘上的玻璃条料按要求数量装入包装纸箱中；接着，包装人员在每块条料之间塞入纸隔板，直到玻璃条料在纸箱中固定紧实，不能轻易晃动或被取出；再接着，将纸箱送到打包机上完成打包，纸箱打包完成后进行称重，并人工对纸箱进行编号，做到纸箱号码和称重器的编码一一对应，便于查询和管理；在纸箱顶层还会装入客户所需要的样品，尾箱需装入相关资料；最后，将纸箱码放到托盘转入库房，离线贴纸箱标签，完成包装。

现有的包装方式主要存在以下问题：

1、上料等主要操作由人工完成，自动化程度低，不利于智能化发展，包装效率较低；

2、人工上料的不稳定性带来产品质量的不稳定性；即人工操作存在随意性，无法实现精确控制，难以保证产品质量的一致性；

3、玻璃条料重量为3～12Kg/条，平均包装产量为1.5吨/线/班，人工上料存在大量重复工作，劳动强度高；

4、玻璃条料断面非常锋利，自身重量较重，人工上料过程中存在较大安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利于降低人工劳动强度并提高上料操作安全性的玻璃条料包装用上料夹具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：玻璃条料包装用上料夹具，包括连接组件、玻璃条料吸取机构、纸隔板吸取机构和真空系统；

所述连接组件包括安装板和设置在安装板上的夹具连接件；

所述玻璃条料吸取机构包括平面真空吸附系统，所述平面真空吸附系统设置在安装板上；

所述纸隔板吸取机构包括水平伸缩装置、竖向伸缩装置和纸隔板吸盘，所述水平伸缩装置设置在安装板上，所述竖向伸缩装置设置在水平伸缩装置的伸缩杆上，所述纸隔板吸盘通过纸隔板吸盘安装支架设置在竖向伸缩装置的伸缩杆上；

所述真空系统与平面真空吸附系统和纸隔板吸盘分别相连。

进一步的是，所述夹具连接件为法兰盘。

进一步的是，所述玻璃条料吸取机构还包括玻璃条料辅助吸盘；所述玻璃条料辅助吸盘通过辅助吸盘安装支架设置在安装板上，并与真空系统相连接。

进一步的是，所述玻璃条料辅助吸盘为两个，并分别设置在平面真空吸附系统的两侧。

进一步的是，所述水平伸缩装置为水平设置的三轴伸缩气缸，所述竖向伸缩装置为垂直设置的双轴升降气缸。

进一步的是，所述纸隔板吸盘至少为两个，并间隔设置在纸隔板吸盘安装支架上。

进一步的是，所述真空系统包括至少两个真空发生器。

进一步的是，该玻璃条料包装用上料夹具还包括检测系统；所述检测系统包括控制器、玻璃条料检测传感器、托盘检测传感器和纸隔板吸取异常检测传感器；所述玻璃条料检测传感器设置在玻璃条料吸取机构上，所述托盘检测传感器和纸隔板吸取异常检测传感器均设置在纸隔板吸盘安装支架上；所述水平伸缩装置、竖向伸缩装置、真空系统、玻璃条料检测传感器、托盘检测传感器和纸隔板吸取异常检测传感器分别与控制器电连接。

进一步的是，所述检测系统还包括防碰撞检测传感器，所述防碰撞检测传感器设置在安装板上并与控制器电连接。

本实用新型还提供了一种利于提高包装上料效率的玻璃条料包装用上料装置，包括工业机器人和上料夹具；所述上料夹具为任意一种上述的玻璃条料包装用上料夹具，其通过夹具连接件与工业机器人连接在一起。

本实用新型的有益效果是：该玻璃条料包装用上料夹具具有操作简单、维护便捷等优点，利用其进行上料，通过玻璃条料吸取机构能够对待包装的玻璃条料进行吸取，以便将玻璃条料装入包装纸箱中；同时，通过纸隔板吸取机构能够对纸隔板进行吸取，以便在玻璃条料之间塞入纸隔板；而且，在水平伸缩装置和竖向伸缩装置的调节作用下纸隔板吸取机构所吸取的纸隔板能够进行位置调整，使得玻璃条料在纸箱中固定紧实，不会轻易晃动或被取出，从而完成玻璃条料的上料操作，有效降低了人工劳动强度，并且提高了上料操作的安全性。

附图说明

图1是本实用新型中玻璃条料包装用上料夹具的俯视结构示意图；

图2是本实用新型中玻璃条料包装用上料夹具的侧视结构示意图；

图3是本实用新型中玻璃条料包装用上料夹具的后视结构示意图；

图4是本实用新型中玻璃条料包装用上料装置的实施结构示意图；

图中标记为：安装板110、夹具连接件120、平面真空吸附系统210、玻璃条料辅助吸盘220、水平伸缩装置310、竖向伸缩装置320、纸隔板吸盘330、纸隔板吸盘安装支架331、玻璃条料检测传感器410、托盘检测传感器420、纸隔板吸取异常检测传感器430、防碰撞检测传感器440、工业机器人500。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

结合图1、图2和图3所示，玻璃条料包装用上料夹具，包括连接组件、玻璃条料吸取机构、纸隔板吸取机构和真空系统；

连接组件包括安装板110和设置在安装板110上的夹具连接件120；

玻璃条料吸取机构包括平面真空吸附系统210，平面真空吸附系统210设置在安装板110上；

纸隔板吸取机构包括水平伸缩装置310、竖向伸缩装置320和纸隔板吸盘330，水平伸缩装置310设置在安装板110上，竖向伸缩装置320设置在水平伸缩装置310的伸缩杆上，纸隔板吸盘330通过纸隔板吸盘安装支架331设置在竖向伸缩装置320的伸缩杆上；

真空系统与平面真空吸附系统210和纸隔板吸盘330分别相连。

该玻璃条料包装用上料夹具一般与吊运机械配合使用，例如：天车、吊车、机械臂等；其中，连接组件主要用于安装设置该上料夹具的其他零部件，以及用于与其他设备进行安装连接；夹具连接件120作为该上料夹具与其他设备进行安装连接的主要零件，其可以为多种，优选为法兰盘，在法兰盘上一般均布设置有多个连接孔。

玻璃条料吸取机构用于对待包装的玻璃条料进行吸取，以便于玻璃条料装箱，避免人工直接接触玻璃条料；平面真空吸附系统210一般具有多个吸附平面，以保证对玻璃条料具有足够大的吸力；平面真空吸附系统210的多个吸附平面通常均匀分布，其产生的吸力大于玻璃条料的重力，保证转运过程中，玻璃条料不会掉落；平面真空吸附系统210一般由真空系统中与之连接的空气压缩机或真空器进行驱动。

为了防止玻璃条料在转运过程中晃动，如图2和图3所示，玻璃条料吸取机构还包括玻璃条料辅助吸盘220；玻璃条料辅助吸盘220通过辅助吸盘安装支架设置在安装板110上，并与真空系统相连接。玻璃条料辅助吸盘220一般由真空系统中与之连接的真空器进行驱动，其通常吸附在玻璃条料的端部进行辅助固定。

在上述基础上，为了达到更好的稳固效果，玻璃条料辅助吸盘220优选为两个，并分别设置在平面真空吸附系统210的两侧。

纸隔板吸取机构用于对纸隔板进行吸取，以便在玻璃条料之间塞入纸隔板进行保护；纸隔板吸盘330为纸隔板吸取机构的直接吸附部件，一般由真空系统中与之连接的真空器进行驱动；纸隔板吸盘330产生的吸力大于纸隔板的重力，保证转运过程中，纸隔板不会掉落；水平伸缩装置310和竖向伸缩装置320能够分别在水平方向和竖直方向对纸隔板吸盘330进行驱动，以调整纸隔板吸取机构所吸取的纸隔板的位置，使得玻璃条料在纸箱中固定紧实，不会轻易晃动或被取出；水平伸缩装置310和竖向伸缩装置320可以为多种，例如：油缸、气缸、弹簧驱动装置等；优选的，水平伸缩装置310为水平设置的三轴伸缩气缸，竖向伸缩装置320为垂直设置的双轴升降气缸。

为了达到更好的吸附效果，如图3所述，纸隔板吸盘330至少为两个，并间隔设置在纸隔板吸盘安装支架331上。

真空系统为该上料夹具的吸附驱动装置，其一般包括至少两个真空发生器，一个用于驱动平面真空吸附系统210，另一个用于驱动纸隔板吸盘330；真空发生器优选为SMC真空发生器。

作为本实用新型的一种优选方案，再结合图1、图2和图3所示，该玻璃条料包装用上料夹具还包括检测系统；检测系统包括控制器、玻璃条料检测传感器410、托盘检测传感器420和纸隔板吸取异常检测传感器430；玻璃条料检测传感器410设置在玻璃条料吸取机构上，托盘检测传感器420和纸隔板吸取异常检测传感器430均设置在纸隔板吸盘安装支架331上；水平伸缩装置310、竖向伸缩装置320、真空系统、玻璃条料检测传感器410、托盘检测传感器420和纸隔板吸取异常检测传感器430分别与控制器电连接。

其中，玻璃条料检测传感器410主要用于检测玻璃条料的位置，其可以为多种，例如：位置传感器；玻璃条料检测传感器410优选为接近开关，其可以检测该上料夹具是否已经接触玻璃条料表面，以便吸取玻璃条料。托盘检测传感器420主要用于检测托盘位置，以便判断该上料夹具是否已经取到托盘上最后一条玻璃条料，进而判断该码垛是否已完成；托盘检测传感器420优选为欧姆龙行程开关。纸隔板吸取异常检测传感器430主要用于检测纸隔板吸取机构是否正确吸取纸隔板；纸隔板吸取异常检测传感器430优选为按钮开关，如果纸隔板吸盘330正确吸取纸隔板，由于纸隔板重量较轻，重力远小于弹簧弹力，无法压缩弹簧触发纸隔板吸取异常检测传感器430；如果纸隔板吸盘330错误吸取玻璃条料，由于玻璃条料非常重，重力远大于弹簧弹力，立即压缩弹簧到最低处，触发纸隔板吸取异常检测传感器430，反馈给控制器，系统进行报警提醒和相应异常处理措施，确保上料夹具稳定可靠运行。

为了保护该玻璃条料包装用上料夹具，避免其发生碰撞损坏，检测系统还包括防碰撞检测传感器440，防碰撞检测传感器440设置在安装板110上并与控制器电连接。防碰撞检测传感器440用于检测该上料夹具周围的障碍，其优选为行程开关。

如图4所示，玻璃条料包装用上料装置，包括工业机器人500和上料夹具；所述上料夹具为任意一种上述的玻璃条料包装用上料夹具，其通过夹具连接件120与工业机器人500连接在一起。工业机器人500是指面向工业领域的多关节的机械手或多自由度的机器装置；一般，通过示教器完成控制程序编写以及空间轨迹坐标模拟，加以外部I/O信号控制，实现工业机器人500从原点到开垛取料点，从开垛取料点到码垛上料点的顺序动作。将该玻璃条料包装用上料装置运用到玻璃条料包装过程中，能够将规则摆放在木质托盘上的玻璃条料逐条开垛，并将玻璃条料转运到称量装置上称重，再按照规定数量和位置逐条码垛，完成玻璃条料自动上料，从而极大的节约人力成本，提高生产效率，并提升包装成品的精度。

上料过程中，通过玻璃条料检测传感器410检测上料夹具是否已经接触玻璃条料表面，工业机器人500带动上料夹具从最高点往最低点运动，传感器未被触发，上料夹具继续向下运动；玻璃条料检测传感器410被触发，工业机器人500停止运动，上料夹具进行玻璃条料吸取和纸隔板吸取等顺序动作。通过托盘检测传感器420对托盘进行检测，在工业机器人500吸取纸隔板时，若托盘检测传感器420未被触发，则工业机器人500完成码垛动作后，继续从当前垛开始开垛；若托盘检测传感器420被触发，则表明当前托盘上已经无玻璃条料，工业机器人500不再吸取纸隔板，完成码垛动作后，自动移动到下一垛进行开垛。通过防碰撞检测传感器440检测上料夹具周围的障碍，防止上料夹具被碰坏，一般通过I/O口与工业机器人500连接进行控制，一旦防碰撞检测传感器440被触发，工业机器人500立即停止运动。

利用该玻璃条料包装用上料装置在玻璃条料包装过程中进行上料，不仅可以提高上料效率，而且仅需要1名设备操作维护人员，人力成本大幅降低，人工劳动强度也大幅降低。另外，该上料装置重复精度为±0.5mm，各环节设置异常检测保护，有效提高了包装产品质量和精度。