專利名稱：一種柱/管狀物料的二次包裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是對(duì)于一種散亂物料，尤其是柱/管狀包裝的物料進(jìn)行二次包裝后直接裝箱的一種方法。
背景技術(shù)：
目前，柱/管狀物料比如香腸，乳化炸藥的生產(chǎn)技術(shù)非常的成熟，采用自動(dòng)化生產(chǎn)的效率，單臺(tái)設(shè)備可以達(dá)到每分鐘可以達(dá)到600根以上。這些柱/管狀物料從生產(chǎn)設(shè)備中出來后，多是散亂擺放的，而且生產(chǎn)廠家為了追求更高的利潤(rùn)一條生產(chǎn)線上會(huì)采用多臺(tái)設(shè)備來生產(chǎn)，但是對(duì)于這些散亂物料的裝袋、或者直接裝箱等二次包裝過程，多是由人工來完成的，生產(chǎn)效率與前段自動(dòng)化設(shè)備極不匹配，而且，隨著目前人工成本逐步上升，生產(chǎn)廠商利潤(rùn)空間得到壓縮，此外，在乳化炸藥這一危險(xiǎn)性較高的行業(yè)，人工越多，就意味著更高的風(fēng)險(xiǎn)。綜合以上因素，生產(chǎn)商多希望采用自動(dòng)化設(shè)備來實(shí)現(xiàn)柱/管狀散亂物料的二次包裝。 但是目前對(duì)于柱/管狀散亂物料，一般的自動(dòng)化設(shè)備很難滿足大生產(chǎn)的需求，這就需要一種新型的自動(dòng)化包裝方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)于柱/管狀物料的二次包裝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種散亂物料的二次包裝方法，可以完成批量柱/管狀散亂二次包裝的需求，以大規(guī)模提高散亂物料的二次包裝效率，徹底改變目前落后的生產(chǎn)狀況。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的柱/管狀物料的二次包裝方法包括以下步驟(1)物料整理物料傳輸系統(tǒng)將物料傳送自由落入物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)，經(jīng)震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)整理后排列在震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)正下方的物料輸送系統(tǒng)上，經(jīng)過震動(dòng)整理的物料，朝向大體一致，則方向基本與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向一致，便于后期的數(shù)據(jù)處理，即約束藥卷的方向性，使藥卷的朝向大體一致；(2)、物料數(shù)據(jù)采集物料輸送系統(tǒng)上方的視覺系統(tǒng)，對(duì)通過其下方的處于傳輸過程中的物料進(jìn)行編碼并采集其位姿數(shù)據(jù)；(3)、物料分揀視覺系統(tǒng)采集的散亂物料位姿信息經(jīng)控制系統(tǒng)處理后傳輸給物料分揀機(jī)構(gòu)，物料分揀機(jī)構(gòu)在接收到控制系統(tǒng)傳送的物料信息后將物料分揀送入整理裝箱裝置；(4)、物料整理裝箱一組物料經(jīng)過整理裝箱裝置的整理后，由整理裝箱裝置將這組物料一次性抓取，裝入整理裝箱裝置正下方的紙箱輸送系統(tǒng)的空白紙箱中；(5)、裝說明書向裝滿物料的紙箱中裝入說明書；(6)、封箱由封箱裝置對(duì)裝有物料和說明書的紙箱進(jìn)行封箱處理，生成成品箱；(7)、后續(xù)打包、碼垛、纏繞措施封箱完成的成品箱經(jīng)打包裝置打包，碼垛裝置堆垛，纏繞裝置對(duì)成品垛纏繞捆綁后，完成整個(gè)二次包裝流程。所述物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)由底座(1)、電機(jī)偏心輪組(3)、物料整理箱(2)、彈簧連接機(jī)構(gòu)(4)組成，電機(jī)偏心輪組C3)固定在物料整理箱( 上，物料整理箱( 的四角通過與底座(1)彈性連接；物料整理箱O)內(nèi)安裝有高低相間的斜板(5)。所述物料輸送系統(tǒng)采用網(wǎng)鏈輸送。所述視覺系統(tǒng)，包含攝像頭、聚光燈與燈罩。所述位姿數(shù)據(jù)，包括物料中心點(diǎn)相對(duì)視覺坐標(biāo)；以及物料與傳輸方向的夾角。所述物料分揀機(jī)構(gòu)主要采用高速搬運(yùn)機(jī)器人/采用3-4自由度并聯(lián)機(jī)器人或碼垛機(jī)器人或機(jī)器人組，各機(jī)器人根據(jù)控制系統(tǒng)分配給自己的信號(hào)進(jìn)行有選擇的對(duì)散亂物料進(jìn)行分揀送入整理裝箱裝置。所述整理裝箱裝置包含機(jī)架①、氣缸②、滑行軌道③一個(gè)整理機(jī)構(gòu)和一個(gè)裝箱機(jī)構(gòu)五部分構(gòu)成，整理機(jī)構(gòu)(A)安裝在裝箱機(jī)構(gòu)(B)的下方；整理機(jī)構(gòu)主要包含一個(gè)小型整理皮帶傳輸帶，一個(gè)側(cè)擋板，一個(gè)前擋板和一個(gè)推板組成；傳輸帶(Al) —側(cè)裝有支撐墻板 (A2)，傳輸帶(Al)另一側(cè)裝有推板(A7)；裝箱機(jī)構(gòu)主要由一個(gè)末端帶有一組抓手和一個(gè)壓板的可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿組成。抓手是在一個(gè)平臺(tái)(11)裝有數(shù)個(gè)小手指抓手，平臺(tái)(11)是一個(gè)固定座，平臺(tái)(11) 上部為小手指抓手與機(jī)械手的連接平臺(tái)，平臺(tái)(11)下部是小手指抓手的連接座。每個(gè)小手指抓手是由一個(gè)小氣缸(12)，一個(gè)吸盤座(13)和一個(gè)吸盤(14)構(gòu)成； 每個(gè)小氣缸(112)固定在平臺(tái)(11)上部，每個(gè)吸盤座(3)安裝固定在小氣缸(12)的末端， 每個(gè)吸盤(114)固定在吸盤座(13)上。本發(fā)明一種柱/管狀物料的二次包裝方法，先通過一套震動(dòng)整理裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)于大批量散亂物料方向的約束整理，提高了控制系統(tǒng)處理物料數(shù)據(jù)的效率，然后將分揀與整理裝箱分成兩個(gè)環(huán)節(jié)，在提高裝箱效率的同時(shí)提升了裝箱的質(zhì)量。本發(fā)明對(duì)于批量散亂物料的具有很好的適應(yīng)性，自動(dòng)化程度很高，并且可以通過適當(dāng)增加分揀裝箱環(huán)節(jié)來成倍數(shù)的提高生產(chǎn)能力。
圖1為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法的流程圖。圖2為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法所用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法整理過程的示意圖。圖4為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法中使用時(shí)物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4中底座1、物料整理箱2，電機(jī)偏心輪組3、彈性連接機(jī)構(gòu)4、斜板5 ；圖5為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法中使用時(shí)整理裝箱裝置的結(jié)構(gòu)示意總圖；圖6為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法中使用時(shí)整理裝箱裝置整理機(jī)構(gòu)A的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明柱/管狀物料的二次包裝方法中使用時(shí)整理裝箱裝置裝箱機(jī)構(gòu)B的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5、6、7中各標(biāo)號(hào)依次表示機(jī)架①，氣缸②，滑行軌道③，傳輸帶Al，支撐墻板 A2，電機(jī)A3，側(cè)擋板A4，前擋板A5，前擋板滑桿A6，推板A7，推板氣缸A8，推板滑桿A9、滑動(dòng)座Bi，升降桿B2，滑軌B3，平臺(tái)B4，吸盤B5，壓板B6，小氣缸B7，同步帶固定件B8，電機(jī)減速器組B9，驅(qū)動(dòng)輪B10，同步帶壓輪B11、同步帶B12。圖8為柱/管狀物料的二次包裝方法中使用時(shí)抓手的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖8中平臺(tái)11、小氣缸12，吸盤座13、吸盤14。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的二次包裝方法包括以下步驟1、物料整理物料傳輸系統(tǒng)將物料傳送自由落入物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)，經(jīng)震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)整理后排列在震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)正下方的物料輸送系統(tǒng)上。2、物料數(shù)據(jù)采集物料輸送系統(tǒng)上方的視覺系統(tǒng)，對(duì)通過其下方的處于傳輸過程中的物料進(jìn)行編碼并采集其位姿數(shù)據(jù)。3、物料分揀視覺系統(tǒng)采集的散亂物料位姿信息經(jīng)控制系統(tǒng)處理后傳輸給物料分揀機(jī)構(gòu)，物料分揀機(jī)構(gòu)在接收到控制系統(tǒng)傳送的物料信息后將物料分揀送入整理裝箱裝置。4、物料整理裝箱一組物料經(jīng)過整理裝箱裝置的整理后，由整理裝箱裝置將這組物料一次性抓取，裝入整理裝箱裝置正下方的紙箱輸送系統(tǒng)的空白紙箱中。5、裝說明書向裝滿物料的紙箱中裝入說明書。6、封箱由封箱裝置對(duì)裝有物料和說明書的紙箱進(jìn)行封箱處理，生成成品箱。7、后續(xù)打包、碼垛、纏繞措施封箱完成的成品箱經(jīng)打包裝置打包，碼垛裝置堆垛， 纏繞裝置對(duì)成品垛纏繞捆綁后，完成整個(gè)二次包裝流程。在上述基礎(chǔ)上，本發(fā)明可以有如下各種實(shí)施方式1)、所述物料整理環(huán)節(jié)中所用的物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)由底座、偏心震動(dòng)電機(jī)、整理箱、彈簧組成。偏心震動(dòng)電機(jī)固定在整理箱上，整理箱的四角通過與底座彈性連接；整理箱是由一組斜板組成。經(jīng)過震動(dòng)整理的物料，朝向大體一致(方向基本與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相符)，即約束藥卷的方向性，使藥卷的朝向大體一致，便于后期的數(shù)據(jù)處理。2)、所述物料整理環(huán)節(jié)中所用的提到的物料輸送系統(tǒng)采用網(wǎng)鏈輸送。3)、所述物料數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中的視覺系統(tǒng)，包含攝像頭、聚光燈與燈罩。4)、所述物料數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)中提到的位姿數(shù)據(jù)，包括物料中心點(diǎn)相對(duì)視覺坐標(biāo)；以及物料與傳輸方向的夾角。5)、所述物料分揀環(huán)節(jié)中的物料分揀機(jī)構(gòu)主要采用高速搬運(yùn)機(jī)器人(采用3-4自由度并聯(lián)機(jī)器人或碼垛機(jī)器人)或機(jī)器人組，各機(jī)器人根據(jù)控制系統(tǒng)分配給自己的信號(hào)進(jìn)行有選擇的對(duì)散亂物料進(jìn)行分揀送入整理裝箱裝置。6)、所述物料整理裝箱環(huán)節(jié)中采用的整理裝箱裝置包含一個(gè)整理機(jī)構(gòu)和一個(gè)裝箱機(jī)構(gòu)，整理機(jī)構(gòu)主要包含一個(gè)小型整理皮帶傳輸系統(tǒng)，一個(gè)側(cè)擋板，一個(gè)前擋板和一個(gè)推板組成；裝箱機(jī)構(gòu)主要由一個(gè)末端帶有一組抓手和一個(gè)壓板的可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿組成。如圖4所示，震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)在使用時(shí)通常位于兩條柱/管狀產(chǎn)品輸送系統(tǒng)的中間， 物料整理箱2的上前方是上游散亂柱/管狀物料輸送系統(tǒng)，該輸送系統(tǒng)將散亂柱/管狀物料輸送到置入/倒入物料整理箱2，電機(jī)偏心輪組3帶動(dòng)與機(jī)架彈性連接機(jī)構(gòu)4連接的物料整理箱2震動(dòng)，柱/管狀物料失去平衡，通過物料整理箱2內(nèi)裝有高低相間的斜板5讓柱/ 管狀物料從斜板之間的空當(dāng)落下，在落下過程中，物料整理箱2的斜板件會(huì)對(duì)柱/管狀物料進(jìn)行方向約束，全部都縱向落到傳送帶上，排列在物料整理箱2正下方的柱/管狀產(chǎn)品另一條輸送帶上，經(jīng)輸送供給后端系統(tǒng)作業(yè)。如圖5、6、7所示，整理裝箱裝置在使用時(shí)，一組(若干個(gè))需裝箱的產(chǎn)品經(jīng)皮帶傳送或者機(jī)構(gòu)分揀到傳輸皮帶Al上，以后會(huì)在3個(gè)方向上得到姿態(tài)調(diào)正或者整理。在傳輸皮帶Al的運(yùn)動(dòng)方向上，這組產(chǎn)品在傳輸皮帶Al的帶動(dòng)下向前移動(dòng)，直到遇到運(yùn)動(dòng)前方前擋板 A5的阻擋，在皮帶Al和前擋板A5的綜合總用下，這組產(chǎn)品在皮帶方向Al上相互之間靠緊； 在垂直于皮帶Al的方向上，在側(cè)擋板A4的配合下，推板A7在推板氣缸A8的推動(dòng)下從側(cè)面對(duì)這組產(chǎn)品形成一個(gè)輕度擠壓，使這組產(chǎn)品得到整理；在這組產(chǎn)品的上方，裝箱機(jī)構(gòu)B的升降桿B2在同步帶B12的帶動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)，在小氣缸B7的推動(dòng)下，壓板B6給這組產(chǎn)品一個(gè)壓力，是這組產(chǎn)品在水平方向得到姿態(tài)調(diào)整的同時(shí)在豎直方向上保持姿態(tài)。這組產(chǎn)品經(jīng)過整理后，推板A7與壓板B6同時(shí)回撤，由裝箱機(jī)構(gòu)B上的一組吸盤B5抓取這組產(chǎn)品，然后由傳輸帶Al、支撐墻板A2與電機(jī)A3組成的小型傳輸系統(tǒng)沿著滑行軌道滑動(dòng)回撤形成空當(dāng)，由裝箱機(jī)構(gòu)將這組產(chǎn)品裝入處于整理裝箱機(jī)構(gòu)正下方的紙箱中。如圖6所示，在使用時(shí)，本發(fā)明高效機(jī)械抓手與機(jī)械手的末端連接，是機(jī)械手的末端執(zhí)行器。當(dāng)需要抓取單個(gè)產(chǎn)品時(shí)，控制系統(tǒng)可以控制任何一個(gè)小氣缸12伸出一個(gè)小手指抓手的吸盤14抓取產(chǎn)品，抓手對(duì)于姿態(tài)散亂產(chǎn)品的適應(yīng)由機(jī)械手調(diào)整高效抓手的姿態(tài)來完成；控制系統(tǒng)可以要求高效抓手的所有抓手上吸盤14都抓有產(chǎn)品時(shí)再進(jìn)行裝箱、裝盤等作業(yè)；對(duì)于擺放整齊的產(chǎn)品，高效抓手可同時(shí)抓取多個(gè)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于包括以下步驟(1)物料整理物料傳輸系統(tǒng)將物料傳送自由落入物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)，經(jīng)震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)整理后排列在震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)正下方的物料輸送系統(tǒng)上，經(jīng)過震動(dòng)整理的物料，朝向大體一致，則方向基本與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向一致，便于后期的數(shù)據(jù)處理，即約束藥卷的方向性，使藥卷的朝向大體一致；O)、物料數(shù)據(jù)采集物料輸送系統(tǒng)上方的視覺系統(tǒng)，對(duì)通過其下方的處于傳輸過程中的物料進(jìn)行編碼并采集其位姿數(shù)據(jù)；(3)、物料分揀視覺系統(tǒng)采集的散亂物料位姿信息經(jīng)控制系統(tǒng)處理后傳輸給物料分揀機(jī)構(gòu)，物料分揀機(jī)構(gòu)在接收到控制系統(tǒng)傳送的物料信息后將物料分揀送入整理裝箱裝置；(4)、物料整理裝箱一組物料經(jīng)過整理裝箱裝置的整理后，由整理裝箱裝置將這組物料一次性抓取，裝入整理裝箱裝置正下方的紙箱輸送系統(tǒng)的空白紙箱中；(5)、裝說明書向裝滿物料的紙箱中裝入說明書；(6)、封箱由封箱裝置對(duì)裝有物料和說明書的紙箱進(jìn)行封箱處理，生成成品箱；(7)、后續(xù)打包、碼垛、纏繞措施封箱完成的成品箱經(jīng)打包裝置打包，碼垛裝置堆垛，纏繞裝置對(duì)成品垛纏繞捆綁后，完成整個(gè)二次包裝流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于所述物料震動(dòng)整理機(jī)構(gòu)由底座(1)、電機(jī)偏心輪組(3)、物料整理箱O)、彈簧連接機(jī)構(gòu)(4)組成，電機(jī)偏心輪組C3)固定在物料整理箱( 上，物料整理箱( 的四角通過與底座(1)彈性連接；物料整理箱O)內(nèi)安裝有高低相間的斜板(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于所述物料輸送系統(tǒng)采用網(wǎng)鏈輸送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于所述視覺系統(tǒng)，包含攝像頭、聚光燈與燈罩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于所述位姿數(shù)據(jù)，包括物料中心點(diǎn)相對(duì)視覺坐標(biāo)；以及物料與傳輸方向的夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于所述物料分揀機(jī)構(gòu)主要采用高速搬運(yùn)機(jī)器人/采用3-4自由度并聯(lián)機(jī)器人或碼垛機(jī)器人或機(jī)器人組，各機(jī)器人根據(jù)控制系統(tǒng)分配給自己的信號(hào)進(jìn)行有選擇的對(duì)散亂物料進(jìn)行分揀送入整理裝箱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于所述整理裝箱裝置包含機(jī)架①、氣缸②、滑行軌道③一個(gè)整理機(jī)構(gòu)和一個(gè)裝箱機(jī)構(gòu)五部分構(gòu)成，整理機(jī)構(gòu) (A)安裝在裝箱機(jī)構(gòu)(B)的下方；整理機(jī)構(gòu)主要包含一個(gè)小型整理皮帶傳輸帶，一個(gè)側(cè)擋板，一個(gè)前擋板和一個(gè)推板組成；傳輸帶(Al) —側(cè)裝有支撐墻板(A》，傳輸帶(Al)另一側(cè)裝有推板(A7)；裝箱機(jī)構(gòu)主要由一個(gè)末端帶有一組抓手和一個(gè)壓板的可上下移動(dòng)的滑動(dòng)桿組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于抓手是在一個(gè)平臺(tái)(111)裝有數(shù)個(gè)小手指抓手，平臺(tái)(111)是一個(gè)固定座，平臺(tái)(111)上部為小手指抓手與機(jī)械手的連接平臺(tái)，平臺(tái)(111)下部是小手指抓手的連接座。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的柱/管狀物料的二次包裝方法，其特征在于每個(gè)小手指抓手是由一個(gè)小氣缸(12)，一個(gè)吸盤座(13)和一個(gè)吸盤(14)構(gòu)成；每個(gè)小氣缸(12)固定在平臺(tái)(11)上部，每個(gè)吸盤座⑶安裝固定在小氣缸(12)的末端，每個(gè)吸盤(14)固定在吸盤座(113)上。
全文摘要
本發(fā)明是對(duì)于一種散亂物料，尤其是柱/管狀包裝的物品進(jìn)行直接裝箱的一種方法。本發(fā)明先通過物料整理、物料數(shù)據(jù)采集、物料分揀、物料整理裝箱、裝說明書、封箱、后續(xù)打包、碼垛、纏繞措施工序，用一套震動(dòng)整理裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)于大批量散亂物料方向的約束整理，提高了控制系統(tǒng)處理物料數(shù)據(jù)的效率，然后將分揀與整理裝箱分成兩個(gè)環(huán)節(jié)，在提高裝箱效率的同時(shí)提升了裝箱的質(zhì)量。本發(fā)明對(duì)于批量散亂物料的具有很好的適應(yīng)性，自動(dòng)化程度很高，并且可以通過適當(dāng)增加分揀裝箱環(huán)節(jié)來成倍數(shù)的提高生產(chǎn)能力。
文檔編號(hào)B65B35/36GK102424138SQ20111023152
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月14日
發(fā)明者吳國(guó)光, 李恩波, 段滿貴, 盛軍, 繆籟谷, 范富云, 董越, 謝永勇 申請(qǐng)人:云南安化有限責(zé)任公司, 江陰納爾捷機(jī)器人有限公司