基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统技术方案

基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，其特征在于：包括有设置在龙门式主支架上的散状辅料输送机系统、设置在靠龙门式主支架右侧的机器人夹具、固定在龙门式主支架右侧前端的散状辅料包装纸回收装置、固定在龙门式主支架右侧后端的散状辅料废料自动回收装置、设在散状辅料传送机架上的散状辅料包装纸抽离辅助机构、连接在龙门式主支架左侧的同步带输送机、设在机器人夹具上的关节机器人和分别为物料搬运系统、物料输送系统、刀具切割系统提供动力的气压系统九部分构成；本发明专利技术的有益效果是:有效降低了生产成本，大大提高了生产效率；本发明专利技术结构简单，具有较好的强度和刚度，工作稳定可靠，高效节能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于辅料自动上料系统，具体涉及一种机器人拆垛的烟包包装方形辅料自动上料系统,尤其适用于烟草生产行业中卷包车间的辅料自动上料系统。
技术介绍
目前，包装机广泛应用于全国各个烟厂的卷包车间，大部分为人工上料。现有大部分包装机效率为400张/分钟，其单个辅料包有625张辅料，一个包装箱内有4包辅料共2500张散状辅料包装纸，这意味着工人每小时需完成10箱辅料包的拆包、拆袋，同时完成40包辅料包的搬运，工人劳动强度大。若采用全自动的上料方式可很大程度上减轻人员的劳动强度。散装辅料不具备机器搬运的条件，为了实现机器搬运，可先用散状辅料包装纸将辅料包裹成包，机器人将包装好的辅料包搬运至特殊平台，割断散状辅料包装纸，并将之抽离，然后由推杆将散状物料推至输送机上，散状物料由水平输送机或垂直输送机平缓输送至包装机入料口。目前，国内针对烟草行业卷包车间的自动上料设备较少，少有的进口设备技术复杂，价格昂贵，维护维修成本高，维修耗时长。为此，研究一种能够实现烟草卷包机自动上料的系统可填补国内现在的技术空白。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在于克服国内现有技术的不足，提供一种结构简单、成本较低，能够完成自动上料的烟包包装方形辅料自动上料系统。本专利技术的目的通过如下技术方案实现。基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，本专利技术特征在于：1.1)包括有设置在龙门式主支架上的散状辅料输送机系统、设置在靠龙门式主支架右侧的机器人夹具、固定在龙门式主支架右侧的散状辅料包装纸回收装置、与散状辅料包装纸回收装置靠接的散状辅料废料自动回收装置、设在散状辅料传送机架上的散状辅料包装纸抽离辅助机构、连接在龙门式主支架左侧的同步带输送机、设在机器人夹具上的关节机器人和分别为物料搬运系统、物料输送系统、刀具切割系统提供动力的气压系统九部分构成；其中：1.2)所述散状辅料输送机系统，由龙门式主支架、右输送装置、水平输送装置、左输送装置、水平通道和整形机构组成；所述的右输送装置通过连接轴固定于龙门式主支架右侧；所述的水平输送装置通过连接轴固定于龙门式主支架中上方；所述的左输送装置通过连接轴固定于龙门式主支架左侧；所述的水平通道通过连接轴固定于龙门式主支架中部与水平输送装置相适应；所述的整形机构通过连接轴固定于龙门式主支架(1)左侧与左输送装置相适应；1.3)所述机器人夹具，由上安装板、下安装板、连接块、包装纸吸盘、分隔纸板吸盘、激光测距仪、压纸缸、平移缸、旋转式割纸机构、裁纸刀式割纸机构、电磁阀岛、真空发生器组成；其中，上安装板通过螺钉固定于机器人安装法兰处从而将整个夹具与机器人连接；下安装板通过连接块与上安装板连接；割纸机构、电磁阀岛、真空发生器安装于上安装板上；包装纸吸盘、分隔纸板吸盘、激光测距仪安装于下安装板上；1.4)所述散状辅料包装纸回收装置，包括倒立的锥形导向槽、U形槽、盖板、门板、L形固定板、连接元件、铰链组合、门锁组合、把手、螺钉、接料箱组成；U形槽、盖板、门板、L形固定板、连接元件、铰链组合、门锁组合共同构成散状辅料包装纸回收装置的主通道；锥形导向槽通过扁平头螺钉固定在U形槽的顶部；接料箱位于整个装置的底部；1.5)所述散状辅料废料自动回收装置，包括推料机构、接料导轨、接料桌面、接料桌焊接支架、气缸、直线导轨、浮动接头、以及尼龙蹄脚；其中推料机构是整个装置的执行元件，气缸是整个装置的动力元件，直线导轨是整个装置的导向元件，尼龙蹄脚是整个装置的支撑元件；气缸通过浮动接头的两个螺母与推料机构的浮动接头连接板连接，进而与推料机构构成主从动关系；直线导轨通过螺钉将左侧连接件和右侧连接件与直线导轨的滑块连接，进而将直线导轨与推料机构连在一起；当气缸左右运动时，带动推料机构在直线导轨上左右运动；四个尼龙蹄脚与接料桌焊接支架的四个堵头连接，达到支撑散状辅料废料自动回收装置的作用；1.6)所述散状辅料包装纸抽离辅助机构，由缸体IV、右托盘、支架组成；其中缸体IV、右托盘分别通过连接机构Ⅰ与缸体Ⅰ的活动端固联，支架与缸体IV活塞杆端头的连接板固定连接；1.7)所述基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统气压系统，其包括物料输送系统、物料搬运及刀具切割系统,分别与气压驱动装置相连,由气压驱动装置给压缩机提供驱动动力；在本专利技术输送装置中：2.1)所述的右输送装置由缸体Ⅰ和右托盘组合组成；2.2)所述的水平输送装置由缸体Ⅱ、水平推杆组合组成；2.3)所述的左输送装置由缸体Ⅲ和左托盘组合组成；2.4)所述的水平通道由前挡板、前连接板、后挡板、后连接板组成；前挡板和后挡板的间距与通过的物料宽度相适应，前挡板与前连接板通过螺栓固联，后挡板与后连接板通过螺栓固联；2.5)所述的整形机构由整形条和连接机构组成；2.6)所述的右托盘组合由右托盘、连接机构Ⅰ、缸体Ⅳ组成，并通过连接结构Ⅰ将右托盘与缸体Ⅰ的活动端固联；2.7)所述的水平推杆组合由推杆和连接机构Ⅱ组成，并通过连接机构Ⅱ将推杆与缸体Ⅱ的活动端固联；2.8)所述的左托盘组合由左托盘和连接机构Ⅲ组成；并通过连接机构Ⅲ将左托盘与缸体Ⅲ的活动端固联；2.9)所述的缸体Ⅰ、缸体Ⅱ和缸体Ⅲ和缸体Ⅳ为气动或液动或电动缸体；2.10)所述的连接轴为金属或高分子材料加工而成。在本专利技术机器人夹具中：3.1)机器人夹具由小马达、刀座伸缩缸、圆形刀片组件、包装纸引导杆、及马达固定板组成；其中，小马达为带动圆形刀片组件旋转的动力装置；3.2)裁纸刀式割纸机构由安装板、压板、刀座伸缩缸、刀片、割刀机构安装板、包装纸引导板组成；3.3)旋转式割纸机构与裁纸刀式割纸机构采用可互换式结构；3.4)压纸缸缸杆的头部上安装有缓冲头，缓冲头的材质采用硅橡胶。刀座伸缩缸在夹具搬运物料的过程中始终处于缩回状态，当割纸机构启动时伸出，割纸工作完成后再缩回；本专利技术的机器人夹具，当其割纸机构为旋转式割纸机构时，其工作流程为：机器人启动后，带动夹具移动至物料上方，真空发生器启动，使得包装纸吸盘与分隔纸板吸盘产生负压，之后机器人带动夹具向下运动，使得包装纸吸盘与分隔纸板吸盘吸住分隔纸板，然后机器人带动夹具上移，将纸板放到指定回收区域后，真空发生器停止工作，分隔纸板落入回收区域内；机器人再次带动夹具移动至物料上方，利用激光测距仪找到物料的中心后，机器人带动夹具开始下降，此时控制包装纸吸盘的真空发生器开始工作，使得包装纸吸盘产生负压，吸住物料的包装纸，机器人得到真空度信号之后，向上提升物料，提升的同时，两个压纸缸伸出，防止物料在搬运过程中晃动，然后机器人继续移动，将物料放置于指定地点；物料到位之后，割纸机构启动，首先割纸机构中的刀座伸缩缸伸出，小马达开始转动，进而平移缸开始移动，带动刀片切割包装纸，此时包装纸吸盘一直吸着包装纸。切割完成后，机器人带动夹具移动，到达回收篮上方时，真空发生器停止工作，包装纸与物料完成分离，将包装纸放入回收篮中。本专利技术在散状辅料包装纸回收装置中:4.1)倒立的锥形导向槽由大折弯板、小折弯板和扁平头螺钉组成，两个大折弯板与两个小折弯板通过焊接，形成锥形导向槽焊接件，扁平头螺钉用于将倒立的锥形导向槽连接在U形槽的顶部。盖板通过连接元件与U形槽连接；门板通过铰链组合与U形槽连接。L形固定板通过螺钉将整个散状辅料包装纸回收装置固定在相本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，其特征在于：1.1)包括有设置在龙门式主支架上的散状辅料输送机系统、设置在靠龙门式主支架右侧的机器人夹具、固定在龙门式主支架右侧前端的散状辅料包装纸回收装置、固定在龙门式主支架右侧后端的散状辅料废料自动回收装置、设在散状辅料传送机架上的散状辅料包装纸抽离辅助机构、连接在龙门式主支架左侧的同步带输送机、设在机器人夹具上的关节机器人和分别为物料搬运系统、物料输送系统、刀具切割系统提供动力的气压系统九部分构成；其中：1.2)所述散状辅料输送机系统，由龙门式主支架(1)、右输送装置(2)、水平输送装置(3)、左输送装置(4)、水平通道(5)和整形机构(6)组成；所述的右输送装置(2)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)右侧；所述的水平输送装置(3)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)中上方；所述的左输送装置(4)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)左侧；所述的水平通道(5)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)中部与水平输送装置(3)相适应；所述的整形机构(6)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)左侧与左输送装置相适应；1.3)所述机器人夹具，由上安装板(27)、下安装板(30)、连接块(29)、包装纸吸盘(33)、分隔纸板吸盘(35)、激光测距仪(28)、压纸缸(31)、平移缸(32)、旋转式割纸机构(34)、裁纸刀式割纸机构(48)、电磁阀岛(36)、真空发生器(37)组成；其中，上安装板(27)通过螺钉固定于机器人安装法兰处从而将整个夹具与机器人连接；下安装板(30)通过连接块(29)与上安装板(27)连接；割纸机构、电磁阀岛(36)、真空发生器(37)安装于上安装板上(27)；包装纸吸盘(33)、分隔纸板吸盘(35)、激光测距仪(28)安装于下安装板上(30)；1.4)所述散状辅料包装纸回收装置，包括倒立的锥形导向槽(49)、U形槽(50)、盖板(51)、门板(52)、L形固定板(53)、连接元件(54)、铰链组合(55)、门锁组合(56)、把手(57)、螺钉(58)、接料箱(59)组成；U形槽(50)、盖板(51)、门板(52)、L形固定板(53)、连接元件(54)、铰链组合(55)、门锁组合(56)共同构成散状辅料包装纸回收装置的主通道；锥形导向槽(49)通过扁平头螺钉(49‑3)固定在U形槽(50)的顶部；接料箱(59)位于整个装置的底部；1.5)所述散状辅料废料自动回收装置，包括推料机构(61)、接料导轨(62)、接料桌面(63)、接料桌焊接支架(64)、气缸(65)、直线导轨(66)、浮动接头(67)、以及尼龙蹄脚(68)；其中推料机构(61)是整个装置的执行元件，气缸(65)是整个装置的动力元件，直线导轨(66)是整个装置的导向元件，尼龙蹄脚(68)是整个装置的支撑元件；气缸(65)通过浮动接头(67)的两个螺母(67‑2)与推料机构(61)的浮动接头连接板(61‑7)连接，进而与推料机构(61)构成主从动关系；直线导轨(66)通过螺钉(61‑10)将左侧连接件(61‑5)和右侧连接件(61‑9)与直线导轨(66)的滑块(66‑2)连接，进而将直线导轨(66)与推料机构(61)连在一起；当气缸(65)左右运动时，带动推料机构(61)在直线导轨(66)上左右运动；四个尼龙蹄脚(68)与接料桌焊接支架(64)的四个堵头(64‑7)连接，达到支撑散状辅料废料自动回收装置的作用；1.6)所述散状辅料包装纸抽离辅助机构，由缸体IV(21)、右托盘(19)、支架(70)组成；其中缸体IV(21)、右托盘(19)分别通过连接机构Ⅰ与缸体Ⅰ的活动端固联，支架(70)与缸体IV(21)活塞杆端头的连接板固定连接；1.7)所述基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统气压系统，其包括物料输送系统、物料搬运及刀具切割系统,分别与气压驱动装置(74)相连,由气压驱动装置(74)给压缩机(75)提供驱动动力。...

【技术特征摘要】
1.基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，其特征在于：1.1)包括有设置在龙门式主支架上的散状辅料输送机系统、设置在靠龙门式主支架右侧的机器人夹具、固定在龙门式主支架右侧前端的散状辅料包装纸回收装置、固定在龙门式主支架右侧后端的散状辅料废料自动回收装置、设在散状辅料传送机架上的散状辅料包装纸抽离辅助机构、连接在龙门式主支架左侧的同步带输送机、设在机器人夹具上的关节机器人和分别为物料搬运系统、物料输送系统、刀具切割系统提供动力的气压系统九部分构成；其中：1.2)所述散状辅料输送机系统，由龙门式主支架(1)、右输送装置(2)、水平输送装置(3)、左输送装置(4)、水平通道(5)和整形机构(6)组成；所述的右输送装置(2)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)右侧；所述的水平输送装置(3)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)中上方；所述的左输送装置(4)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)左侧；所述的水平通道(5)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)中部与水平输送装置(3)相适应；所述的整形机构(6)通过连接轴(26)固定于龙门式主支架(1)左侧与左输送装置相适应；1.3)所述机器人夹具，由上安装板(27)、下安装板(30)、连接块(29)、包装纸吸盘(33)、分隔纸板吸盘(35)、激光测距仪(28)、压纸缸(31)、平移缸(32)、旋转式割纸机构(34)、裁纸刀式割纸机构(48)、电磁阀岛(36)、真空发生器(37)组成；其中，上安装板(27)通过螺钉固定于机器人安装法兰处从而将整个夹具与机器人连接；下安装板(30)通过连接块(29)与上安装板(27)连接；割纸机构、电磁阀岛(36)、真空发生器(37)安装于上安装板上(27)；包装纸吸盘(33)、分隔纸板吸盘(35)、激光测距仪(28)安装于下安装板上(30)；1.4)所述散状辅料包装纸回收装置，包括倒立的锥形导向槽(49)、U形槽(50)、盖板(51)、门板(52)、L形固定板(53)、连接元件(54)、铰链组合(55)、门锁组合(56)、把手(57)、螺钉(58)、接料箱(59)组成；U形槽(50)、盖板(51)、门板(52)、L形固定板(53)、连接元件(54)、铰链组合(55)、门锁组合(56)共同构成散状辅料包装纸回收装置的主通道；锥形导向槽(49)通过扁平头螺钉(49-3)固定在U形槽(50)的顶部；接料箱(59)位于整个装置的底部；1.5)所述散状辅料废料自动回收装置，包括推料机构(61)、接料导轨(62)、接料桌面(63)、接料桌焊接支架(64)、气缸(65)、直线导轨(66)、浮动接头(67)、以及尼龙蹄脚(68)；其中推料机构(61)是整个装置的执行元件，气缸(65)是整个装置的动力元件，直线导轨(66)是整个装置的导向元件，尼龙蹄脚(68)是整个装置的支撑元件；气缸(65)通过浮动接头(67)的两个螺母(67-2)与推料机构(61)的浮动接头连接板(61-7)连接，
\t进而与推料机构(61)构成主从动关系；直线导轨(66)通过螺钉(61-10)将左侧连接件(61-5)和右侧连接件(61-9)与直线导轨(66)的滑块(66-2)连接，进而将直线导轨(66)与推料机构(61)连在一起；当气缸(65)左右运动时，带动推料机构(61)在直线导轨(66)上左右运动；四个尼龙蹄脚(68)与接料桌焊接支架(64)的四个堵头(64-7)连接，达到支撑散状辅料废料自动回收装置的作用；1.6)所述散状辅料包装纸抽离辅助机构，由缸体IV(21)、右托盘(19)、支架(70)组成；其中缸体IV(21)、右托盘(19)分别通过连接机构Ⅰ与缸体Ⅰ的活动端固联，支架(70)与缸体IV(21)活塞杆端头的连接板固定连接；1.7)所述基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统气压系统，其包括物料输送系统、物料搬运及刀具切割系统,分别与气压驱动装置(74)相连,由气压驱动装置(74)给压缩机(75)提供驱动动力。2.根据权利要求1所述的基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，其特征在于：2.1)所述的右输送装置(2)由缸体Ⅰ(7)和右托盘组合(8)组成；2.2)所述的水平输送装置(3)由缸体Ⅱ(9)、水平推杆组合(10)组成；2.3)所述的左输送装置(4)由缸体Ⅲ(11)和左托盘组合(12)组成；2.4)所述的水平通道(5)由前挡板(13)、前连接板(14)、后挡板(15)、后连接板(16)组成；前挡板和后挡板的间距与通过的物料宽度相适应，前挡板与前连接板通过螺栓固联，后挡板与后连接板通过螺栓固联；2.5)所述的整形机构(6)由整形条(17)和连接机构(18)组成；2.6)所述的右托盘组合(8)由右托盘(19)、连接机构Ⅰ(20)、缸体Ⅳ(21)组成，并通过连接结构Ⅰ(20)将右托盘(19)与缸体Ⅰ(7)的活动端固联；2.7)所述的水平推杆组合(10)由推杆(22)和连接机构Ⅱ(23)组成，并通过连接机构Ⅱ将推杆(22)与缸体Ⅱ(9)的活动端固联；2.8)所述的左托盘组合(12)由左托盘(24)和连接机构Ⅲ(25)组成；并通过连接机构Ⅲ(25)将左托盘(24)与缸体Ⅲ(11)的活动端固联；2.9)所述的缸体Ⅰ(7)、缸体Ⅱ(9)和缸体Ⅲ(11)和缸体Ⅳ(21)为气动或液动或电动缸体；2.10)所述的连接轴(26)为金属或高分子材料加工而成。3.根据权利要求1所述的基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，其特征在于：3.1)机器人夹具由小马达(48)、刀座伸缩缸(41)、圆形刀片组件(47)、包装纸引导杆(45)、及马达固定板(46)组成；其中，小马达(48)为带动圆形刀片组件(47)旋转的动力装置；3.2)裁纸刀式割纸机构(48)由安装板(39)、压板(40)、刀座伸缩缸(41)、刀片(42)、割刀机构安装板(43)、包装纸引导板(44)组成；3.3)旋转式割纸机构(34)与裁纸刀式割纸机构(38)采用可互换式结构；3.4)压纸缸(31)缸杆的头部上安装有缓冲头，缓冲头的材质采用硅橡胶。4.根据权利要求1所述的基于机器人的烟包包装方形辅料自动上料系统，其特征在于，散状辅料包装纸回收装置中:4.1)倒立的锥形导向槽(49)由大折弯板(49-1)、小折弯板(49-2)和扁平头螺钉(49-3)组成，两个大折弯板(49-1)与两个小折弯板(49-2)通过焊接，形成锥形导向槽焊接件，扁平头螺钉(49-3)用于将倒立的锥形导向槽(49)连接在U形槽(50)的顶部。盖板(51)通过连接元件(54)与U形槽(50)连接；门板(52)通过铰链组合(55)与U形槽(50)连接；L形固定板(53)通过螺钉(58)将整个散状辅料包装纸回收装置固定在相应的基础上；门锁组合(56)由锁扣(56-1)、搭接件(56-2)和螺钉(56-3)组成，锁扣(56-1)通过螺钉(56-3)固定在门板(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：白炜，孔昭龙，张廷翔，罗清敏，王维，肖克满，邓家军，张入丹，凌旭华，张祥丽，王志明，李耀宗，解永波，王帆，申德玮，
申请(专利权)人：云南昆船电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53