專利名稱：裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包裝機械領(lǐng)域中的裝箱機，尤其涉及裝箱機上的機械手臂。
背景技術(shù)：
裝箱機是一種常用于啤酒、飲料等各種瓶裝食品的裝箱設(shè)備。裝箱機上的機械手臂能夠?qū)ET瓶、玻璃瓶、易拉罐等物品垂直裝入包裝箱中。目前市場上常用的四連桿裝箱機、搖臂式裝箱機、曲臂式裝箱機中的機械手臂結(jié)構(gòu)都十分復(fù)雜，制作成本高，安裝和調(diào)整繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:提供一種適合多瓶型裝箱、且能大大提高裝箱效率的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，包括底座，底座上固定安裝有支撐立柱，支撐立柱上設(shè)置有水平橫梁，水平橫梁上設(shè)置有抓瓶機械臂，支撐立柱、水平橫梁、抓瓶機械臂兩兩相互垂直，其中支撐立柱與水平橫梁之間的連接結(jié)構(gòu)包括:支撐立柱上設(shè)置有升降導(dǎo)軌，水平橫梁上設(shè)置有與升降導(dǎo)軌配合使用的升降滑塊，支撐立柱上設(shè)置有升降驅(qū)動裝置，在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下水平橫梁能沿支撐立柱上下移動；水平橫梁與抓瓶機械臂的連接結(jié)構(gòu)包括:在水平橫梁上設(shè)置有水平導(dǎo)軌，抓瓶機械臂的內(nèi)端部設(shè)置有與水平導(dǎo)軌配合使用的平移滑塊，水平橫梁上還設(shè)置有平移驅(qū)動裝置，在平移驅(qū)動裝置的驅(qū)動下抓瓶機械臂能沿水平橫梁來回移動；在抓瓶機械臂的外端設(shè)置有裝箱抓瓶機構(gòu)，裝箱抓瓶機構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括:安裝在抓瓶機械臂外端底部的抓手安裝架，抓手安裝架上設(shè)置有若干抓手，每個抓手的結(jié)構(gòu)包括:安裝在抓手安裝架上的支撐套管，支撐套管中從上至下貫穿設(shè)置有進氣通道，支撐套管的底部設(shè)置有抓殼，抓殼內(nèi)部設(shè)置有容納瓶子頭部的抓瓶空腔，抓殼底部設(shè)置有與抓瓶空腔相貫通的喇叭形抓瓶口，喇叭形抓瓶口頂部的抓殼內(nèi)壁上設(shè)置有一圈安裝面，安裝面上設(shè)置有O型彈簧，抓瓶空腔內(nèi)設(shè)置有能沿抓瓶空腔壁上下移動的活塞，活塞的上端與抓瓶空腔之間設(shè)置有密封的活塞空腔，活塞空腔與進氣通道相連通，活塞的底部呈由里向外傾斜的斜面，向進氣通道內(nèi)通入壓縮空氣后活塞能向下移動，直至活塞底部的斜面向內(nèi)擠壓O形彈簧的外側(cè)使其內(nèi)圈縮小、并卡住瓶子的瓶口。進一步地，前述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其中，所述的升降驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在支撐立柱頂部的升降伺服電機，升降伺服電機兩端的輸出軸上分別設(shè)置有一個升降鏈輪，每個升降鏈輪上均嚙合懸掛有升降鏈條，兩升降鏈條的一端均與水平橫梁相連接，兩升降鏈條的另一端分別設(shè)置有與水平橫梁的重量相適應(yīng)的配重，在升降伺服電機的驅(qū)動下，升降鏈條能帶動水平橫梁上下移動。進一步地，前述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其中，所述的平移驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)包括:在水平橫梁的兩端分別設(shè)置有主動同步帶輪和從動同步帶輪，主動同步帶輪和從動同步帶輪上設(shè)置有同步帶，所述的同步帶的一條側(cè)邊與抓瓶機械臂的底部固定連接，在主動同步帶輪同一端的水平橫梁上設(shè)置有平移伺服電機，主動同步帶輪由平移伺服電機驅(qū)動，在平移伺服電機的驅(qū)動下，抓瓶機械臂能沿水平橫梁來回移動。更進一步地，前述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其中，在活塞空腔內(nèi)設(shè)置有密封圈，密封圈的外壁密封貼合在抓殼的內(nèi)壁上，密封圈的內(nèi)圈卡擋在活塞的頂部的卡槽中，使密封圈能隨著活塞一起在抓瓶空腔內(nèi)上下移動。再進一步地，前述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其中，O型彈簧底部的安裝面上設(shè)置有調(diào)整墊圈。本發(fā)明的有益效果:采用壓縮空氣擠壓活塞從而向內(nèi)擠壓O型彈簧、使其卡住瓶口的抓瓶方式，適合多種瓶型、結(jié)構(gòu)簡單可靠，用戶無需根據(jù)不同的瓶型而頻繁更換抓手，大大省卻了更換和安裝的時間，從而提高了生產(chǎn)效率；通過升降伺服電機和平移伺服電機的伺服同步，可精確實現(xiàn)裝箱抓瓶機構(gòu)的運動定位，且在抓瓶裝箱的運動過程中抓瓶機械臂運行平穩(wěn)、可靠。


圖1是本發(fā)明所述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1左視方向的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖1中單個抓手的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和最優(yōu)實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1、圖2、圖3所示，裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，包括底座1，底座I上固定安裝有支撐立柱2，支撐立柱2上設(shè)置有水平橫梁3，水平橫梁3上設(shè)置有抓瓶機械臂4，支撐立柱2、水平橫梁3、抓瓶機械臂4兩兩相互垂直，其中支撐立柱2與水平橫梁3之間的連接結(jié)構(gòu)包括:支撐立柱2上設(shè)置有升降導(dǎo)軌5，水平橫梁3上設(shè)置有與升降導(dǎo)軌5配合使用的升降滑塊6，支撐立柱2上設(shè)置有升降驅(qū)動裝置，所述的升降驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在支撐立柱2頂部的升降伺服電機7，升降伺服電機7兩端的輸出軸上分別設(shè)置有一個升降鏈輪9，每個升降鏈輪9上均嚙合懸掛有升降鏈條8，兩升降鏈條8的一端均與水平橫梁3相連接，兩升降鏈條8的另一端分別設(shè)置有與水平橫梁3的重量相適應(yīng)的配重26，設(shè)置配重26可以減小升降伺服電機7的輸出功率，從而減小能耗。在升降伺服電機7的驅(qū)動下，兩條升降鏈條8能帶動水平橫梁3以及水平橫梁3上的升降滑塊6沿升降導(dǎo)軌5上、下滑動，采用兩條升降鏈條8進行提升，使得水平橫梁3在升降過程中更加平穩(wěn)、可靠。水平橫梁3與抓瓶機械臂4的連接結(jié)構(gòu)包括:在水平橫梁3上設(shè)置有水平導(dǎo)軌10，抓瓶機械臂4的內(nèi)端部設(shè)置有與水平導(dǎo)軌10配合使用的平移滑塊11，水平橫梁3上還設(shè)置有平移驅(qū)動裝置，所述的平移驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)包括:在水平橫梁3的兩端分別設(shè)置有主動同步帶輪12和從動同步帶輪13,主動同步帶輪12和從動同步帶輪13上設(shè)置有同步帶14,所述的同步帶14的一條側(cè)邊與抓瓶機械臂4的底部固定連接，在主動同步帶輪12同一端的水平橫梁3上設(shè)置有平移伺服電機15，主動同步帶輪12由平移伺服電機15驅(qū)動，在平移伺服電機15的驅(qū)動下，抓瓶機械臂4以及抓瓶機械臂4內(nèi)端部的平移滑塊11能在水平導(dǎo)軌10上來回滑動。在抓瓶機械臂4的外端設(shè)置有裝箱抓瓶機構(gòu)16，裝箱抓瓶機構(gòu)16的結(jié)構(gòu)包括:安裝在抓瓶機械臂4外端底部的抓手安裝架17，抓手安裝架17上設(shè)置有若干抓手28，本實施例中設(shè)置了三組抓手28，每組抓手28呈三列，每列五個進行排布，抓手28的組數(shù)可以根據(jù)一次裝箱的箱子數(shù)量進行設(shè)置，每組抓手28的數(shù)量和排布可以根據(jù)單個箱子尺寸規(guī)格進行設(shè)置。單個抓手28的結(jié)構(gòu)包括:安裝在抓手安裝架17上的支撐套管18，支撐套管18中從上至下貫穿設(shè)置有進氣通道19，支撐套管18的底部設(shè)置有抓殼20，抓殼20的內(nèi)部設(shè)置有容納瓶子頭部的抓瓶空腔21，抓殼20的底部設(shè)置有與抓瓶空腔21相貫通的喇叭形抓瓶口22，喇叭形抓瓶口 22頂部的抓殼20內(nèi)壁上設(shè)置有一圈安裝面201，安裝面201上設(shè)置有O型彈簧25，O型彈簧25底部的安裝面201上還設(shè)置有調(diào)整墊圈202，調(diào)整墊圈202的高度可以根據(jù)不同瓶型進行更換，抓瓶空腔21內(nèi)設(shè)置有能沿抓殼20內(nèi)壁上下移動的活塞23，活塞23的上端與抓瓶空腔21之間設(shè)置有密封的活塞空腔24，活塞空腔24與進氣通道19相連通，為了保證活塞空腔24的密封性能，在活塞空腔24內(nèi)設(shè)置有密封圈27，密封圈27的外壁密封貼合在抓殼20的內(nèi)壁上，密封圈27的內(nèi)圈卡擋在活塞23的頂部的卡槽中，使密封圈27能隨著活塞23 —起沿抓殼20內(nèi)壁上下移動?；钊?3的底部呈由里向外傾斜的斜面231，向進氣通道19內(nèi)通入壓縮空氣后活塞23能向下移動，直至使活塞23底部的斜面231擠壓到O形彈簧25的外側(cè)、使其內(nèi)圈縮小并卡住瓶子的瓶口。本發(fā)明的工作原理如下:水平橫梁4的方向即X方向，支撐立柱2的方向即Y方向。啟動升降伺服電機7，升降伺服電機7驅(qū)動兩升降鏈輪9轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動兩升降鏈條8帶動水平橫梁3沿升降導(dǎo)軌5向上或向下移動，從而改變抓瓶機械臂4端部的裝箱抓瓶機構(gòu)16在Y方向上的位置；啟動平移伺服電機15，平移伺服電機15驅(qū)動主動同步帶輪12轉(zhuǎn)動，主動同步帶輪12上的同步帶14帶動抓瓶機械臂4在水平導(dǎo)軌10上來回滑動，從而調(diào)整抓瓶機械臂4端部的裝箱抓瓶機構(gòu)16在X方向上的位置；通過伺服同步，可同時調(diào)整裝箱抓瓶機構(gòu)16在X和Y方向的位置，從而精確實現(xiàn)裝箱抓瓶機構(gòu)16在平面內(nèi)的位置調(diào)整。裝箱工作時，只需根據(jù)瓶子所在的位置將裝箱抓瓶機構(gòu)16調(diào)整到相應(yīng)的位置，使得裝箱抓瓶機構(gòu)16上每個抓手28的抓瓶口 22分別套裝在瓶子頭部，然后向每個抓手中的活塞空腔24內(nèi)通入壓縮氣體，每個活塞空腔24內(nèi)的壓強增大、并向下推動密封圈27和活塞23，直至活塞23底部的斜面231向下擠壓在O形彈簧25的外側(cè)，使其內(nèi)圈縮小、并卡在瓶子的瓶口，此抓瓶方式適合多種瓶型；然后通過驅(qū)動升降伺服電機7和平移伺服電機15來調(diào)整裝箱抓瓶機構(gòu)16在X方向和Y方向上的位置，從而將夾有瓶子的裝箱抓瓶機構(gòu)16移動至裝箱位置處，并使每組抓手28分別位于一個箱子之上，然后再解除活塞空腔24內(nèi)的壓力，在大氣壓強的作用下，活塞23向上移動，從而解除對O型彈簧25的壓力，O型彈簧25向外恢復(fù)變形，從而松開瓶口，這樣每組抓手28中的瓶子分別落入到對應(yīng)空箱子內(nèi)，即完成裝箱。本發(fā)明的優(yōu)點為:采用壓縮空氣擠壓活塞從而向內(nèi)擠壓O型彈簧25、使其卡住瓶口的抓瓶方式，適合多種瓶型、結(jié)構(gòu)簡單可靠，用戶無需根據(jù)不同的瓶型頻繁更換和調(diào)整裝箱抓瓶機構(gòu)，大大省卻了更換和安裝的時間，從而提高了生產(chǎn)效率；通過升降伺服電機7和平移伺服電機15的伺服同步，可精確實現(xiàn)裝箱抓瓶機構(gòu)16的運動定位，且在抓瓶裝箱的運動過程中抓瓶機械臂4運行平穩(wěn)、可靠。
權(quán)利要求
1.裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其特征在于:包括底座，底座上固定安裝有支撐立柱，支撐立柱上設(shè)置有水平橫梁，水平橫梁上設(shè)置有抓瓶機械臂，支撐立柱、水平橫梁、抓瓶機械臂兩兩相互垂直，其中支撐立柱與水平橫梁之間的連接結(jié)構(gòu)包括:支撐立柱上設(shè)置有升降導(dǎo)軌，水平橫梁上設(shè)置有與升降導(dǎo)軌配合使用的升降滑塊，支撐立柱上設(shè)置有升降驅(qū)動裝置，在升降驅(qū)動裝置的驅(qū)動下水平橫梁能沿支撐立柱上下移動；水平橫梁與抓瓶機械臂的連接結(jié)構(gòu)包括:在水平橫梁上設(shè)置有水平導(dǎo)軌，抓瓶機械臂的內(nèi)端部設(shè)置有與水平導(dǎo)軌配合使用的平移滑塊，水平橫梁上還設(shè)置有平移驅(qū)動裝置，在平移驅(qū)動裝置的驅(qū)動下抓瓶機械臂能沿水平橫梁來回移動；在抓瓶機械臂的外端設(shè)置有裝箱抓瓶機構(gòu)，裝箱抓瓶機構(gòu)的結(jié)構(gòu)包括:安裝在抓瓶機械臂外端底部的抓手安裝架，抓手安裝架上設(shè)置有若干抓手，每個抓手的結(jié)構(gòu)包括:安裝在抓手安裝架上的支撐套管，支撐套管中從上至下貫穿設(shè)置有進氣通道，支撐套管的底部設(shè)置有抓殼，抓殼內(nèi)部設(shè)置有容納瓶子頭部的抓瓶空腔，抓殼底部設(shè)置有與抓瓶空腔相貫通的喇叭形抓瓶口，喇叭形抓瓶口頂部的抓殼內(nèi)壁上設(shè)置有一圈安裝面，安裝面上設(shè)置有O型彈簧，抓瓶空腔內(nèi)設(shè)置有能沿抓瓶空腔壁上下移動的活塞，活塞的上端與抓瓶空腔之間設(shè)置有密封的活塞空腔，活塞空腔與進氣通道相連通，活塞的底部呈由里向外傾斜的斜面，向進氣通道內(nèi)通入壓縮空氣后活塞能向下移動，直至活塞底部的斜面向內(nèi)擠壓O形彈簧的外側(cè)使其內(nèi)圈縮小、并卡住瓶子的瓶口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其特征在于:所述的升降驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在支撐立柱頂部的升降伺服電機，升降伺服電機兩端的輸出軸上分別設(shè)置有一個升降鏈輪，每個升降鏈輪上均嚙合懸掛有升降鏈條，兩升降鏈條的一端均與水平橫梁相連接，兩升降鏈條的另一端分別設(shè)置有與水平橫梁的重量相適應(yīng)的配重，在升降伺服電機的驅(qū)動下，升降鏈條能帶動水平橫梁上下移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其特征在于:所述的平移驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)包括:在水平橫梁的兩端分別設(shè)置有主動同步帶輪和從動同步帶輪，主動同步帶輪和從動同步帶輪上設(shè)置有同步帶，所述的同步帶的一條側(cè)邊與抓瓶機械臂的底部固定連接，在主動同步帶輪同一端的水平橫梁上設(shè)置有平移伺服電機，主動同步帶輪由平移伺服電機驅(qū)動，在平移伺服電機的驅(qū)動下，抓瓶機械臂能沿水平橫梁來回移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其特征在于:在活塞空腔內(nèi)設(shè)置有密封圈，密封圈的外壁密封貼合在抓殼的內(nèi)壁上，密封圈的內(nèi)圈卡擋在活塞的頂部的卡槽中，使密封圈能隨著活塞一起在抓瓶空腔內(nèi)上下移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其特征在于:在活塞空腔內(nèi)設(shè)置有密封圈，密封圈的外壁密封貼合在抓殼的內(nèi)壁上，密封圈的內(nèi)圈卡擋在活塞的頂部的卡槽中，使密封圈能隨著活塞一起在抓瓶空腔內(nèi)上下移動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械手臂，其特征在于:0型彈簧底部的安裝面上設(shè)置有調(diào)整墊圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裝箱機上的單立柱平面坐標(biāo)機械臂，包括相互垂直設(shè)置的支撐立柱、水平橫梁、抓瓶機械臂，支撐立柱上設(shè)置有能驅(qū)動升降橫梁能上下移動的升降驅(qū)動裝置；水平橫梁上設(shè)置能驅(qū)動抓瓶機械臂沿水平橫梁來回移動的平移驅(qū)動裝置；在抓瓶機械臂的外端設(shè)置有帶若干抓手的裝箱抓瓶機構(gòu)，抓手的結(jié)構(gòu)包括支撐套管，其底部設(shè)置有抓殼，抓殼的內(nèi)部設(shè)置有帶喇叭形抓瓶口的抓瓶空腔，抓瓶空腔內(nèi)的活塞與抓瓶空腔之間形成活塞空腔，活塞空腔與進氣通道相連通，喇叭形抓瓶口頂部的抓殼內(nèi)壁上設(shè)置有O型彈簧，向進氣通道內(nèi)通入壓縮空氣后活塞能向下移動，直至其底部向內(nèi)擠壓O形彈簧的外側(cè)使其內(nèi)圈縮小、并卡住瓶子的瓶口。
文檔編號B25J9/02GK103170967SQ201310070808
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者何德平, 江彩苗, 黃毅峰 申請人:江蘇新美星包裝機械股份有限公司