一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，包括机器人底座、机器人、投料箱、破包锯片、末端执行器、托盘定位块和废料袋收集箱，所述机器人安装在机器人底座上，所述末端执行器安装在机器人的机械臂末端，所述托盘定位块呈L型，两块配对使用，左右的对称安装，用于对盛放物料的托盘进行定位。本发明专利技术的有益效果：本发明专利技术能够克服袋装需破包物料拆垛、搬运、破包、废袋整理等领域劳动密集、设备适应性兼容性差、效率低下等问题，实现袋装需破包物料自适应、拆垛、破包、废袋回收过程的自动化；可直接用于生产线上的袋装需破包物料自适应、拆垛、破包、废袋回收，不受袋子形状、袋子数量、排列方式的限制。

A flexible and efficient destacking robot system for bagged materials

【技术实现步骤摘要】
一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统
本专利技术属于机器人制造
，具体涉及一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统。
技术介绍
近几年，化工、食品等行业经历了前所未有的高速增长，然而随着原料、物流、营销、人力等成本的不断上涨，国内外对节能环保要求的提高以及产业集团化、规模化和国际化进程的加快，化工、食品等行业企业正面临着成本控制和产品升级换代的挑战。同时消费者对产品质量和多样化的要求越来越高，生产工艺和设备革新也势在必行。在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题，各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有自动化设备，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。尤其在袋装需破包材料的搬运、码垛过程中，大部分生产线是人工搬运为主，工人劳动强度大，工伤事故率高，效率低下，增加了化工、食品等行业的生产管理成本。
技术实现思路
针对现有技术中在袋装需破包材料的搬运、码垛过程中，大部分生产线是人工搬运为主，工人劳动强度大，工伤事故率高，效率低下，增加了化工、食品等行业的生产管理成本的问题，提供了一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统。一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，包括机器人底座、机器人、投料箱、破包锯片、末端执行器、托盘定位块和废料袋收集箱。所述机器人安装在机器人底座上，所述末端执行器安装在机器人的机械臂末端，所述托盘定位块呈L型，两块配对使用，左右的对称安装，用于对盛放物料的托盘进行定位，所述投料箱上方开口处设置有由电机驱动旋转的转轴，破包锯片安装在转轴上，所述废料袋收集箱位于投料箱的一侧，所述末端执行器用于抓取物料。优选的，所述袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，所述末端执行器包括架体、导杆、支撑板、左抓齿、右抓齿、弹簧、距离传感器和抓取驱动机构，所述架体上设置有连接法兰，用于与机器人的机械臂连接，所述架体上竖直设置导套，所述导杆竖直设置于导套中，所述导杆的上端伸出导套安装限位板，下端与支撑板转动连接，所述导杆的中部形成凸台，所述弹簧套装在导杆上并位于架体的下侧和凸台的上侧，左传动轴和右传动轴分别可转动的设置于支撑板的左右两侧，所述左抓齿与左传动轴同轴连接，所述右抓齿与右传动轴同轴连接，所述支撑板的下端左右两侧分别设置左滚轮和右滚轮，抓取驱动机构分别驱动左传动轴和右传动轴旋转。优选的，所述袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，所述抓取驱动机构包括左抓取气缸、右抓取气缸、左连杆和右连杆，所述左抓取气缸中部与支撑板转动连接，其杆端与左连杆转动连接，所述左连杆的另一端与左传动轴同轴连接，所述右抓取气缸中部与支撑板转动连接，其杆端与右连杆转动连接，所述右连杆的另一端与右传动轴同轴连接。优选的，所述袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，所述导套上加工键槽，所述导杆上安装与键槽相适配的引导键。优选的，所述袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，所述支撑板成对使用，所述左传动轴和右传动轴贯穿两个支撑板，其中左抓齿共两个，分别位于左传动轴的两端，右抓齿共两个，分别位于右传动轴的两端。优选的，所述袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，一个架体上设置三套抓取机构。本专利技术的有益效果：本专利技术能够克服袋装需破包物料拆垛、搬运、破包、废袋整理等领域劳动密集、设备适应性兼容性差、效率低下等问题，实现袋装需破包物料自适应、拆垛、破包、废袋回收过程的自动化；可直接用于生产线上的袋装需破包物料自适应、拆垛、破包、废袋回收，不受袋子形状、袋子数量、排列方式的限制，其自适应、拆垛、破包、废袋回收采用不同控制方式，节拍效率高，兼容性强；实现了袋装需破包物料快速生产，最大程度的适应多种规格袋装物料，完全代替人工；提高生产过程中的自动化程度，改善劳动条件，避免人身事故，提高生产效率，降低生产成本；整个过程安全可靠、快速高效，对于多规格物料、工作环境恶劣、工作量繁重的行业，可广泛推广使用。附图说明图1为本专利技术一实施例末端执行器的轴侧图；图2为本专利技术一实施例末端执行器的左视图；图3为本专利技术一实施例末端执行器的主视图；图4为本专利技术一实施例系统整体结构的俯视图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案做进一步说明。如图4所示，一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，包括机器人底座201、机器人202、投料箱203、破包锯片205、末端执行器206、托盘定位块207、光电支架208、护网209和废料袋收集箱211。机器人202安装在机器人底座201上，末端执行器206安装在机器人202的机械臂末端。光电支架208上安装安全传感器，避免在整个系统工作时间有人员进入，造成事故。护网209对工作区域进行必要的机械式防护，避免人员进入，提高安全性。托盘定位块207呈L型，两块配对使用，左右对称安装在地面上。用于对盛放物料的托盘进行定位，确保抓取位置的相对固定，减少误差，提高效率。投料箱203上方开口处设置有电机210驱动旋转的转轴204，破包锯片205安装在转轴204上。废料袋收集箱211位于投料箱203的一侧，用于已破包废袋的收集。废袋收集箱设置检测装置，在废袋收集满后进行信号传输；方便工作人员及时对废袋进行处理。如图1、2、3所示，末端执行器206包括架体1、导杆2、支撑板3、左抓齿41、右抓齿42、弹簧5和距离传感器8。如图1所示，架体1上设置有连接法兰11，用于与机器人202的机械臂连接，架体1上竖直设置导套22，导杆2竖直设置于导套22中，导杆2的上端伸出导套22安装限位板21，下端与支撑板3转动连接，如图2所示，转动轴31。导杆2的中部形成凸台23，弹簧5套装在导杆2上并位于架体1的下侧和凸台23的上侧。导杆2仅可以在导套22中上下轴向滑动，不能转动。具体的实施方式可以有很多种，此处只列举一种：在导套22上加工键槽，在导杆2上安装引导键。左传动轴91和右传动轴92分别可转动的设置于支撑板3的左右两侧。如图2所示，左抓取气缸51中部与支撑板3转动连接，其杆端与左连杆61转动连接，左连杆61的另一端与左传动轴91同轴连接。如图2所示，右抓取气缸52中部与支撑板3转动连接，其杆端与右连杆62转动连接，右连杆62的另一端与右传动轴92同轴连接。如图2所示，左抓齿41与左传动轴91同轴连接，右抓齿42与右传动轴92同轴连接。支撑板3的下端左右两侧分别设置左滚轮71和右滚轮72。机器人系统的工作过程为将放置于托盘定位块207位置处的托盘上的物料抓取，放到投料箱203上进行破袋之后，物料投入到投料箱20之后，在将废料袋投入到废料袋收集箱211中，其具体工作步骤如下：抓取过程：如图1所示，初始状态末端执行器自然下垂，弹簧5处于最小涨紧状态，左抓齿41、右抓齿42展开，左抓取气缸51、右抓取气缸52处于收缩状态。当物料到位后，距离传感器8检测距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，其特征在于，包括机器人底座(201)、机器人(202)、投料箱(203)、破包锯片(205)、末端执行器(206)、托盘定位块(207)和废料袋收集箱(211)，/n所述机器人(202)安装在机器人底座(201)上，所述末端执行器(206)安装在机器人(202)的机械臂末端，/n所述托盘定位块(207)呈L型，两块配对使用，左右的对称安装，用于对盛放物料的托盘进行定位，/n所述投料箱(203)上方开口处设置有由电机(210)驱动旋转的转轴(204)，破包锯片(205)安装在转轴(204)上，/n所述废料袋收集箱(211)位于投料箱(203)的一侧，/n所述末端执行器(206)用于抓取物料。/n

【技术特征摘要】
1.一种袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，其特征在于，包括机器人底座(201)、机器人(202)、投料箱(203)、破包锯片(205)、末端执行器(206)、托盘定位块(207)和废料袋收集箱(211)，
所述机器人(202)安装在机器人底座(201)上，所述末端执行器(206)安装在机器人(202)的机械臂末端，
所述托盘定位块(207)呈L型，两块配对使用，左右的对称安装，用于对盛放物料的托盘进行定位，
所述投料箱(203)上方开口处设置有由电机(210)驱动旋转的转轴(204)，破包锯片(205)安装在转轴(204)上，
所述废料袋收集箱(211)位于投料箱(203)的一侧，
所述末端执行器(206)用于抓取物料。


2.如权利要求1所述的袋装物料柔性高效拆垛机器人系统，其特征在于，所述末端执行器(206)包括架体(1)、导杆(2)、支撑板(3)、左抓齿(41)、右抓齿(42)、弹簧(5)、距离传感器(8)和抓取驱动机构，
所述架体(1)上设置有连接法兰(11)，用于与机器人(202)的机械臂连接，所述架体(1)上竖直设置导套(22)，所述导杆(2)竖直设置于导套(22)中，所述导杆(2)的上端伸出导套(22)安装限位板(21)，下端与支撑板(3)转动连接，所述导杆(2)的中部形成凸台(23)，所述弹簧(5)套装在导杆(2)上并位于架体(1)的下侧和凸台(23)的上侧，
左传动轴(91)和右传动轴(92)分别可转动的设置于支...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明作，曹现仁，关锋，王利强，丁武臣，王琳琳，孙海涛，郭建华，侯春亮，
申请(专利权)人：青岛宝佳自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37