本實用新型屬于輔料自動上料系統(tǒng)，具體涉及一種機器人拆垛的煙包包裝方形輔料自動上料系統(tǒng),尤其適用于煙草生產(chǎn)行業(yè)中卷包車間的輔料自動上料系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，包裝機廣泛應(yīng)用于全國各個煙廠的卷包車間，大部分為人工上料?，F(xiàn)有大部分包裝機效率為400張/分鐘，其單個輔料包有625張輔料，一個包裝箱內(nèi)有4包輔料共2500張散狀輔料包裝紙，這意味著工人每小時需完成10箱輔料包的拆包、拆袋，同時完成40包輔料包的搬運，工人勞動強度大。若采用全自動的上料方式可很大程度上減輕人員的勞動強度。

散裝輔料不具備機器搬運的條件，為了實現(xiàn)機器搬運，可先用散狀輔料包裝紙將輔料包裹成包，機器人將包裝好的輔料包搬運至特殊平臺，割斷散狀輔料包裝紙，并將之抽離，然后由推桿將散狀物料推至輸送機上，散狀物料由水平輸送機或垂直輸送機平緩輸送至包裝機入料口。

目前，國內(nèi)針對煙草行業(yè)卷包車間的自動上料設(shè)備較少，少有的進口設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，價格昂貴，維護維修成本高，維修耗時長。為此，研究一種能夠?qū)崿F(xiàn)煙草卷包機自動上料的系統(tǒng)可填補國內(nèi)現(xiàn)在的技術(shù)空白。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的旨在于克服國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，能夠完成自動上料的煙包包裝方形輔料自動上料系統(tǒng)。

本實用新型的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)。

基于機器人的煙包包裝方形輔料自動上料系統(tǒng)，本實用新型特征在于：

1.1)包括有設(shè)置在龍門式主支架上的散狀輔料輸送機系統(tǒng)、設(shè)置在靠龍門式主支架右側(cè)的機器人夾具、固定在龍門式主支架右側(cè)的散狀輔料包裝紙回收裝置、與散狀輔料包裝紙回收裝置靠接的散狀輔料廢料自動回收裝置、設(shè)在散狀輔料傳送機架上的散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)、連接在龍門式主支架左側(cè)的同步帶輸送機、設(shè)在機器人夾具上的關(guān)節(jié)機器人和分別為物料搬運系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、刀具切割系統(tǒng)提供動力的氣壓系統(tǒng)九部分構(gòu)成；其中：

1.2)所述散狀輔料輸送機系統(tǒng)，由龍門式主支架、右輸送裝置、水平輸送裝置、左輸送裝置、水平通道和整形機構(gòu)組成；所述的右輸送裝置通過連接軸固定于龍門式主支架右側(cè)；所述的水平輸送裝置通過連接軸固定于龍門式主支架中上方；所述的左輸送裝置通過連接軸固定于龍門式主支架左側(cè)；所述的水平通道通過連接軸固定于龍門式主支架中部與水平輸送裝置相適應(yīng)；所述的整形機構(gòu)通過連接軸固定于龍門式主支架(1)左側(cè)與左輸送裝置相適應(yīng)；

1.3)所述機器人夾具，由上安裝板、下安裝板、連接塊、包裝紙吸盤、分隔紙板吸盤、激光測距儀、壓紙缸、平移缸、旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)、裁紙刀式割紙機構(gòu)、電磁閥島、真空發(fā)生器組成；其中，上安裝板通過螺釘固定于機器人安裝法蘭處從而將整個夾具與機器人連接；下安裝板通過連接塊與上安裝板連接；割紙機構(gòu)、電磁閥島、真空發(fā)生器安裝于上安裝板上；包裝紙吸盤、分隔紙板吸盤、激光測距儀安裝于下安裝板上；

1.4)所述散狀輔料包裝紙回收裝置，包括倒立的錐形導(dǎo)向槽、U形槽、蓋板、門板、L形固定板、連接元件、鉸鏈組合、門鎖組合、把手、螺釘、接料箱組成；U形槽、蓋板、門板、L形固定板、連接元件、鉸鏈組合、門鎖組合共同構(gòu)成散狀輔料包裝紙回收裝置的主通道；錐形導(dǎo)向槽通過扁平頭螺釘固定在U形槽的頂部；接料箱位于整個裝置的底部；

1.5)所述散狀輔料廢料自動回收裝置，包括推料機構(gòu)、接料導(dǎo)軌、接料桌面、接料桌焊接支架、氣缸、直線導(dǎo)軌、浮動接頭、以及尼龍?zhí)隳_；

其中推料機構(gòu)是整個裝置的執(zhí)行元件，氣缸是整個裝置的動力元件，直線導(dǎo)軌是整個裝置的導(dǎo)向元件，尼龍?zhí)隳_是整個裝置的支撐元件；氣缸通過浮動接頭的兩個螺母與推料機構(gòu)的浮動接頭連接板連接，進而與推料機構(gòu)構(gòu)成主從動關(guān)系；直線導(dǎo)軌通過螺釘將左側(cè)連接件和右側(cè)連接件與直線導(dǎo)軌的滑塊連接，進而將直線導(dǎo)軌與推料機構(gòu)連在一起；當氣缸左右運動時，帶動推料機構(gòu)在直線導(dǎo)軌上左右運動；四個尼龍?zhí)隳_與接料桌焊接支架的四個堵頭連接，達到支撐散狀輔料廢料自動回收裝置的作用；

1.6)所述散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)，由缸體IV、右托盤、支架組成；其中缸體IV、右托盤分別通過連接機構(gòu)Ⅰ與缸體Ⅰ的活動端固聯(lián)，支架與缸體IV活塞桿端頭的連接板固定連接；

1.7)所述基于機器人的煙包包裝方形輔料自動上料系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)，其包括物料輸送系統(tǒng)、物料搬運及刀具切割系統(tǒng),分別與氣壓驅(qū)動裝置相連,由氣壓驅(qū)動裝置給壓縮機提供驅(qū)動動力；

在本實用新型輸送裝置中：

2.1)所述的右輸送裝置由缸體Ⅰ和右托盤組合組成；

2.2)所述的水平輸送裝置由缸體Ⅱ、水平推桿組合組成；

2.3)所述的左輸送裝置由缸體Ⅲ和左托盤組合組成；

2.4)所述的水平通道由前擋板、前連接板、后擋板、后連接板組成；前擋板和后擋板的間距與通過的物料寬度相適應(yīng)，前擋板與前連接板通過螺栓固聯(lián)，后擋板與后連接板通過螺栓固聯(lián)；

2.5)所述的整形機構(gòu)由整形條和連接機構(gòu)組成；

2.6)所述的右托盤組合由右托盤、連接機構(gòu)Ⅰ、缸體Ⅳ組成，并通過連接結(jié)構(gòu)Ⅰ將右托盤與缸體Ⅰ的活動端固聯(lián)；

2.7)所述的水平推桿組合由推桿和連接機構(gòu)Ⅱ組成，并通過連接機構(gòu)Ⅱ?qū)⑼茥U與缸體Ⅱ的活動端固聯(lián)；

2.8)所述的左托盤組合由左托盤和連接機構(gòu)Ⅲ組成；并通過連接機構(gòu)Ⅲ將左托盤與缸體Ⅲ的活動端固聯(lián)；

2.9)所述的缸體Ⅰ、缸體Ⅱ和缸體Ⅲ和缸體Ⅳ為氣動或液動或電動缸體；

2.10)所述的連接軸為金屬或高分子材料加工而成。

在本實用新型機器人夾具中：

3.1)機器人夾具由小馬達、刀座伸縮缸、圓形刀片組件、包裝紙引導(dǎo)桿、及馬達固定板組成；其中，小馬達為帶動圓形刀片組件旋轉(zhuǎn)的動力裝置；

3.2)裁紙刀式割紙機構(gòu)由安裝板、壓板、刀座伸縮缸、刀片、割刀機構(gòu)安裝板、包裝紙引導(dǎo)板組成；

3.3)旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)與裁紙刀式割紙機構(gòu)采用可互換式結(jié)構(gòu)；

3.4)壓紙缸缸桿的頭部上安裝有緩沖頭，緩沖頭的材質(zhì)采用硅橡膠。

刀座伸縮缸在夾具搬運物料的過程中始終處于縮回狀態(tài)，當割紙機構(gòu)啟動時伸出，割紙工作完成后再縮回；

本實用新型的機器人夾具，當其割紙機構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)時，其工作流程為：機器人啟動后，帶動夾具移動至物料上方，真空發(fā)生器啟動，使得包裝紙吸盤與分隔紙板吸盤產(chǎn)生負壓，之后機器人帶動夾具向下運動，使得包裝紙吸盤與分隔紙板吸盤吸住分隔紙板，然后機器人帶動夾具上移，將紙板放到指定回收區(qū)域后，真空發(fā)生器停止工作，分隔紙板落入回收區(qū)域內(nèi)；機器人再次帶動夾具移動至物料上方，利用激光測距儀找到物料的中心后，機器人帶動夾具開始下降，此時控制包裝紙吸盤的真空發(fā)生器開始工作，使得包裝紙吸盤產(chǎn)生負壓，吸住物料的包裝紙，機器人得到真空度信號之后，向上提升物料，提升的同時，兩個壓紙缸伸出，防止物料在搬運過程中晃動，然后機器人繼續(xù)移動，將物料放置于指定地點；物料到位之后，割紙機構(gòu)啟動，首先割紙機構(gòu)中的刀座伸縮缸伸出，小馬達開始轉(zhuǎn)動，進而平移缸開始移動，帶動刀片切割包裝紙，此時包裝紙吸盤一直吸著包裝紙。切割完成后，機器人帶動夾具移動，到達回收籃上方時，真空發(fā)生器停止工作，包裝紙與物料完成分離，將包裝紙放入回收籃中。

本實用新型在散狀輔料包裝紙回收裝置中:

4.1)倒立的錐形導(dǎo)向槽由大折彎板、小折彎板和扁平頭螺釘組成，兩個大折彎板與兩個小折彎板通過焊接，形成錐形導(dǎo)向槽焊接件，扁平頭螺釘用于將倒立的錐形導(dǎo)向槽連接在U形槽的頂部。蓋板通過連接元件與U形槽連接；門板通過鉸鏈組合與U形槽連接。L形固定板通過螺釘將整個散狀輔料包裝紙回收裝置固定在相應(yīng)的基礎(chǔ)上；門鎖組合由鎖扣、搭接件和螺釘組成，鎖扣通過螺釘固定在門板上，搭接件通過螺釘固定在U形槽上，當門板合上時，鎖扣與搭接件扣合，將門板鎖住。把手通過螺釘固定在門板上；

4.2)散狀輔料包裝紙回收裝置的U形槽、蓋板和門板的材料采用透明亞克力板；(這使得可以直觀地觀測散狀輔料包裝紙在通道中下落過程中的狀態(tài)，并可及時發(fā)現(xiàn)散狀輔料包裝紙在主通道中是否堵料。)

4.3)散狀輔料包裝紙回收裝置的倒立的錐形導(dǎo)向槽采用錐形收口結(jié)構(gòu)；設(shè)計既可以增大散狀輔料包裝紙落入下面主通道的概率，又可以減小主通道的結(jié)構(gòu)尺寸，節(jié)約了空間。

本實用新型在散狀輔料廢料自動回收裝置中：

5.1推料機構(gòu)由插接板、側(cè)邊連接板、中間連接板、大加固件、左側(cè)連接件、氣缸連接件、浮動接頭連接板、小加固件、右側(cè)連接件和螺釘組成，兩個插接板通過螺釘分別與兩個側(cè)邊連接板連接，左右兩側(cè)的側(cè)邊連接板、大加固件、左側(cè)連接件以及右側(cè)連接件通過螺釘連接在左右兩側(cè)的大加固件上，氣缸連接件以及小加固件通過螺釘連接在左側(cè)連接件和右側(cè)連接件上，浮動接頭連接板通過螺釘連接在氣缸連接件上；接料導(dǎo)軌通過螺釘與接料桌面連接；接料桌面由桌面和螺釘組成，桌面通過螺釘連接在接料桌焊接支架的方管上。接料桌焊接支架由方管、方管、方管、方管、方管、方管、堵頭、堵板和氣缸支撐板焊接而成；氣缸通過螺釘連在氣缸支撐板上；直線導(dǎo)軌由導(dǎo)軌、滑塊和螺釘組成，通過螺釘將導(dǎo)軌固定在接料桌焊接支架的方管上；浮動接頭由接頭和螺母組成；

本實用新型散狀輔料廢料自動回收裝置工作原理是，當散狀輔料廢料被送到推料機構(gòu)的插接板右側(cè)指定位置時，傳感器檢測裝置將散狀輔料廢料到位的信號傳給控制中心，控制中心給氣缸吸氣的信號，氣缸吸氣并帶動推料機構(gòu)向右運動，推料機構(gòu)向右運動的過程中，推料機構(gòu)的插接板將散狀輔料廢料插接住并一起向右運動，當推料機構(gòu)在氣缸的帶動下向右運動到極限位置時，散狀輔料廢料同時被完全送到接料導(dǎo)軌上面，完成散狀輔料廢料的回收工作，之后，氣缸進氣，推料機構(gòu)在氣缸的推動下向左運動到初始位置，等待下一件散狀輔料廢料到達推料機構(gòu)的插接板右側(cè)指定位置后重復(fù)上述動作。

本實用新型在散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)中：

6.1)所述的缸體IV，由缸體和2個活塞桿組成，兩活塞桿端頭由一連接板連接，活塞可沿缸體往復(fù)直線運動；

6.2)所述的右托盤，為一個方形板，中間開有滿足支架縱向穿過的異形孔，橫向開有水平槽；

6.3)所述的支架，為一“”形折彎件，“”形底部開有安裝孔，用于與缸體IV的活塞端頭的連接板連接；

本實用新型所述的散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)，其初始狀態(tài)為：缸體IV活塞伸出，支架上端位于右托盤上表面以上；機器人夾具上的吸盤吸住散狀輔料包裝紙將輔料包放置于支架上后，吸盤繼續(xù)吸住散狀輔料包裝紙，機器人夾具上的刀具將散狀輔料包裝紙切開，機器吸盤吸住散狀輔料包裝紙移開，散狀輔料包裝紙經(jīng)過“U”形支架中間的空隙被抽離出輔料包，抽散狀輔料包裝紙過程中不會拉扯到散狀輔料。隨后，缸體IV收回，帶動支架一起移動至右托盤水平槽底面以下的位置。然后，推桿可在移動裝置的帶動下經(jīng)右托盤的水平槽將輔料推至水平通道上。

本實用新型在氣壓系統(tǒng)中:

7.1)物料輸送系統(tǒng)和物料搬運及刀具切割系統(tǒng)經(jīng)過第一四通、第二三通、第一三通、過濾減壓閥、壓縮機與氣壓驅(qū)動裝置相連；

7.2)所述的物料輸送系統(tǒng)包括物料左側(cè)升降氣路、物料水平輸送氣路、物料右側(cè)升降氣路、物料支撐氣路和故障物料推出氣路，各氣路通過匯流板I和第一三通、第二三通與驅(qū)動裝置連接構(gòu)成氣路；

7.3)物料支撐氣路的氣壓缸安裝在物料右側(cè)升降氣路的氣壓缸上，隨著物料右側(cè)升降氣路的氣壓缸的升降而升降；

7.4)物料左/右側(cè)升降氣路由電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和氣壓缸相連組成，高壓氣體通過氣壓缸，氣壓缸上的滑塊帶著物料在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下做上下或高低速運動；

7.5)物料水平輸送氣路由一個電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和一個氣壓缸相連組成，高壓氣體通過氣壓缸，氣壓缸上的滑塊帶著物料在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下做水平或高低速運動；

7.6)物料支撐氣路由一個電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和一個氣壓缸相連組成，高壓氣體通過氣壓缸，氣壓缸上的滑塊帶著物料在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下做推高、收回或高低速運動；

7.7)故障物料推出氣路由一個電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和一個氣壓缸相連組成，高壓氣體通過氣壓缸，氣壓缸在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下推著物料做水平或高、低速運動；

7.8)所述的物料搬運系統(tǒng)包括物料分隔紙板搬運氣路、物料搬運氣路，各氣路通過四通與驅(qū)動裝置相連組成閉合氣路，各氣路通過夾具連接在機器手上，能夠隨著機器手做運動，從而實現(xiàn)將物料搬運到制指定的位置；

7.9)所述的刀具切割系統(tǒng)包括物料包裝紙切割氣路、物料壓桿氣路和刀具伸縮氣路，各氣路通過匯流板II、第一四通與驅(qū)動裝置相連組成氣路，各氣路通過夾具連接在機器手上，能夠隨著機器手做運動；

7.10)刀具伸縮氣路的氣壓缸安裝在包裝紙切割氣路上，隨著包裝紙切割氣路的氣壓缸來回做往復(fù)運動；

7.11)所述的物料輸送系統(tǒng)、料搬運系統(tǒng)和刀具切割系統(tǒng)可通過增加不同的執(zhí)行元件及控制元件形成氣路，來增加新的操作動作,使設(shè)備可擴展新的功能；

7.12)所述的物料分隔紙板搬運氣路由一個真空發(fā)生器和一個或多個吸盤相連組成，吸盤通過真空發(fā)生器的控制來實現(xiàn)分隔紙板的吸、放功能，在通過機器人將分割紙板放在指定的位置；

7.13)所述的物料搬運氣路由一個真空發(fā)生器和三個吸盤相連組成氣路，吸盤通過真空發(fā)生器的控制來實現(xiàn)物料的吸、放功能，在通過機器人將物料放在指定的位置；

7.14)所述的物料包裝紙切割氣路由一個電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和一個氣壓缸相連組成，高壓氣體通過氣壓缸，氣壓缸在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下帶著刀具做往復(fù)運動,從而實現(xiàn)對包裝紙的切割；

7.15)所述的刀具伸縮氣路由一個電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和一個氣壓缸相連組成，高壓氣體通過氣壓缸，氣壓缸在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下推動刀具做往復(fù)伸縮運動；

7.16)所述的物料壓桿氣路由一個電磁換向閥、兩個雙向調(diào)速閥和兩個氣壓缸相連組成，高壓氣體通過兩個并聯(lián)的氣壓缸，氣壓缸在電磁換向閥和調(diào)速閥的控制下推動壓桿做往復(fù)伸縮運動，使壓桿實現(xiàn)對物料的壓緊與放松。

本實用新型的有益效果是，實現(xiàn)了輔料包的搬運；輔料包散狀輔料包裝紙的切割、回收；拆除散狀輔料包裝紙后的輔料包在輸送機上的輸送，保證了自動上料過程可靠性和穩(wěn)定性。輔料輸送機架通過在自動上料系統(tǒng)和包裝機之間設(shè)置具有輸送及整形功能的輔料輸送輸龍門框架式機架，使散裝輔料通過該機架后保持固有狀態(tài)，使得整個物料輸送過程安全可靠。機器人夾具完成輔料包的搬運，輔料包散狀輔料包裝紙的切割、回收等工作，夾具結(jié)構(gòu)尺寸合理，維護方便，輔料包散狀輔料包裝紙的切割刀具的特殊設(shè)計大大減小了換刀頻率，提高了生產(chǎn)效率。散狀輔料包裝紙回收裝置倒立的錐形導(dǎo)向槽的錐形收口結(jié)構(gòu)設(shè)計既可以增大散狀輔料包裝紙落入下面主通道的概率，又可以減小主通道的結(jié)構(gòu)尺寸，節(jié)約了空間。U形槽、 蓋板和門板的材料為透明亞克力板，這使得可以直觀地觀測散狀輔料包裝紙在通道中下落過程中的情況，并可及時發(fā)現(xiàn)散狀輔料包裝紙在主通道中是否堵料。將整體式門板改為蓋板和門板，避免了因門板過長引起的變形，并且降低了加工的難度。將內(nèi)置的門吸式開關(guān)鎖合方式改為外置的鎖扣與搭接件鎖合方式，消除了散狀輔料包裝紙下落過程中的障礙。另外，整個散狀輔料包裝紙回收裝置外形美觀，也可適用于食品包裝、工業(yè)包裝等領(lǐng)域。散狀輔料廢料自動回收裝置不僅避免了因人工回收煙盒紙垛產(chǎn)生的安全隱患以及因停機造成整條生產(chǎn)線效率的降低帶來的經(jīng)濟損失，而且結(jié)構(gòu)新穎、緊湊、可靠、便于裝配和調(diào)節(jié)、制造成本低、占用空間小等優(yōu)點。另外，配合相應(yīng)的傳感器檢測裝置，可作為整個煙盒包裝自動化生產(chǎn)線的一個組成部分，提高了整條煙盒包裝生產(chǎn)線的適應(yīng)性和生產(chǎn)效率，實為一種值得推廣的散狀輔料廢料自動回收裝置。散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)輕松實現(xiàn)輔料包散狀輔料包裝紙的抽離，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，實用性強。氣壓系統(tǒng)中的物料輸送系統(tǒng)、物料搬運及刀具切割系統(tǒng)各自相互獨立，整個液壓系統(tǒng)傳動平穩(wěn)，性能可靠，不會相互干擾造成系統(tǒng)動作延時，且調(diào)整方便、簡單，可根據(jù)實現(xiàn)情況時時調(diào)整各功能系統(tǒng)的速度，物料輸送系統(tǒng)、物料搬運系統(tǒng)可通過增加不同的執(zhí)行元器件及控制元器件形成閥控氣路，來增加新的操作動作使設(shè)備可擴展新的功能。

本實用新型有效降低了生產(chǎn)成本，大大提高了生產(chǎn)效率。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，具有較好的強度和剛度，工作穩(wěn)定可靠，高效節(jié)能。

下面結(jié)合說明書附圖進一步闡述本

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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附圖說明

圖1是本實用新型的立體圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是散狀輔料傳送機架搭載各功能模塊后的整體組裝示意圖；

圖3是散狀輔料傳送機架主視圖；

圖4是散狀輔料傳送機架俯視圖；

圖5是散狀輔料傳送機架左視圖；

圖6是散狀輔料傳送機架右托盤組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是散狀輔料傳送機架水平推桿組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是散狀輔料傳送機架左托盤組合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是機器人夾具安裝旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)的主視圖；

圖10是機器人夾具安裝旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)左視圖；

圖11是機器人夾具的俯視圖；

圖12是機器人夾具安裝裁紙刀式割紙機構(gòu)的主視圖；

圖13是機器人夾具安裝裁紙刀式割紙機構(gòu)的左視圖；

圖14是機器人夾具旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)的主視圖；

圖15是機器人夾具旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)的左視圖；

圖16是機器人夾具裁紙刀式割紙機構(gòu)的主視圖；

圖17是機器人夾具裁紙刀式割紙機構(gòu)的左視圖；

圖18是散狀輔料包裝紙回收裝置的軸側(cè)圖；

圖19是散狀輔料包裝紙回收裝置去掉蓋板(51)的軸側(cè)圖；

圖20是散狀輔料包裝紙回收裝置去掉倒立的錐形導(dǎo)向槽(49)和接料箱(59)的俯視圖；

圖21是散狀輔料包裝紙回收裝置倒立的錐形導(dǎo)向槽(49)的示意圖；

圖22是散狀輔料包裝紙回收裝置連接元件(54)的示意圖；

圖23是散狀輔料包裝紙回收裝置鉸鏈組合(55)的示意圖；

圖24是散狀輔料包裝紙回收裝置門鎖組合(56)的示意圖；

圖25是散狀輔料廢料自動回收裝置的軸側(cè)圖；

圖26是散狀輔料廢料自動回收裝置去掉接料導(dǎo)軌(62)、接料桌面(63)、一根方管(64-2)、方管(64-3)、一根方管(64-5)、一個堵板(64-8)之后的軸側(cè)圖；

圖27是散狀輔料廢料自動回收裝置推料機構(gòu)(61)在初始位置的正視圖；

圖28是散狀輔料廢料自動回收裝置推料機構(gòu)(61)將散狀輔料廢料(69)送到接料導(dǎo)軌(62)上的正視圖；

圖29是散狀輔料廢料自動回收裝置去掉推料機構(gòu)(61)、氣缸(65)、直線導(dǎo)軌(66)、浮動接頭(67)之后的爆炸圖；

圖30是散狀輔料廢料自動回收裝置推料機構(gòu)(61)的軸側(cè)圖；

圖31是散狀輔料廢料自動回收裝置直線導(dǎo)軌(66)的軸側(cè)圖；

圖32是散狀輔料廢料自動回收裝置浮動接頭(67)的軸側(cè)圖；

圖33是散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)的立體示意圖；

圖34是散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)的工作狀態(tài)示意圖1；

圖35是散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)的工作狀態(tài)示意圖2；

圖36是圖35的左視圖；

圖37為氣壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊圖；

圖38為氣壓系統(tǒng)的氣壓物料搬運系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖39為氣壓系統(tǒng)的氣壓刀具切割系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖40為氣壓系統(tǒng)的氣壓物料輸送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1-龍門式主支架，2-右輸送裝置，3-水平輸送裝置，4-左輸送裝置，5-水平通道，6-整形機構(gòu)，7-缸體Ⅰ，8-右托盤組合，9-缸體Ⅱ，10-水平推桿組合，11-缸體Ⅲ，12-左托盤組合，13-左側(cè)擋板，14-左側(cè)連接板，15-右側(cè)擋板，16-右側(cè)連接板，17-整形條，18-連接機構(gòu)，19-右托盤，20-連接機構(gòu)Ⅰ，21-氣缸Ⅳ，22-推桿，23-連接機構(gòu)Ⅱ，24-左托盤，25-連接機構(gòu)Ⅲ，26-連接軸，27-上安裝板，28-激光測距儀，29-連接塊，30-下安裝板，31-壓紙缸，32-平移缸，33-包裝紙吸盤，34-旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)，35-分隔紙板吸盤，36-電磁閥島，37-真空發(fā)生器，38-裁紙刀式割紙機構(gòu)，39-安裝板，40-壓板，41-刀座伸縮缸，42-刀片，43-割刀機構(gòu)安裝板，44-包裝紙引導(dǎo)板，45-包裝紙引導(dǎo)桿，46-馬達固定板，47-圓形刀片組件，48-小馬達，49-錐形導(dǎo)向槽，50-U形槽，51-蓋板，52-門板，53-L形固定板，54-連接元件，55-鉸鏈組合，56-門鎖組合，57-把手，58-螺釘，59-接料箱，60-散狀輔料包裝紙，61-推料機構(gòu)，62-接料導(dǎo)軌，63-接料桌面，64-接料桌焊接支架，65-氣缸，66-直線導(dǎo)軌，67-浮動接頭，68-尼龍?zhí)隳_，69-散狀輔料廢料，70-支架，71-輔料包，72-同步帶輸送機，73-關(guān)節(jié)機器人，74-氣壓驅(qū)動裝置，75-壓縮機，76-過濾器，77-第一三通，78-第二三通，79-第一電磁換向閥，80-第一、第二雙向調(diào)速閥，81-右側(cè)升降氣壓缸，82-匯流板I，83-第二電磁換向閥，84-故障推出氣壓缸，85-第三、第四雙向調(diào)速閥，86-支撐氣壓缸，87-第五、第六雙向調(diào)速閥，88-第三電磁換向閥，89-水平輸送氣壓缸，90-第七、第八雙向調(diào)速閥，91-第四電磁換向閥，92-左側(cè)升降氣壓缸，93-第九、第十雙向調(diào)速閥，94-第五電磁換向閥，95-第一四通，96-第二真空發(fā)生器，97-第二、三、四吸盤，98-第一真空發(fā)生器，99-第一吸盤，100-匯流板II，101-第八電磁換向閥，102-第十五、第十六雙向調(diào)速閥，103-包裝紙切割氣壓缸，104-第七電磁換向閥，105-第十三、第十四雙向調(diào)速閥，106-刀具伸縮氣壓缸，107-第六電磁換向閥，108-第十一、第十二雙向調(diào)速閥，109-壓桿氣壓缸，110-壓桿氣壓缸，111-第三三通，112-第四三通，113-第二四通。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型的基于機器人的煙包包裝方形輔料自動上料系統(tǒng)，包括有散狀輔料輸送機架、機器人夾具、散狀輔料包裝紙回收裝置、散狀輔料廢料自動回收裝置、散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)、同步帶輸送機、關(guān)節(jié)機器人和氣壓系統(tǒng)。

如圖2所示，一種輔料輸送的龍門框架式機架，其特征是：它由龍門式主支架1、右輸送裝置2、水平輸送裝置3、左輸送裝置4、水平通道5和整形機構(gòu)6組成。右輸送裝置2通過連接軸26固定于龍門式主支架1右側(cè)；水平輸送裝置3通過連接軸26固定于龍門式主支架1中上方；左輸送裝置4通過連接軸26固定于龍門式主支架1左側(cè)；水平通道5通過連接軸26固定于龍門式主支架1中部與水平輸送裝置3相適應(yīng)；整形機構(gòu)6通過連接軸26固定 于龍門式主支架1左側(cè)與左輸送裝置相適應(yīng)。所述的右輸送裝置2由缸體Ⅰ7和右托盤組合8組成；所述的水平輸送裝置3由缸體Ⅱ9、水平推桿組合10組成；所述的左輸送裝置4由缸體Ⅲ11和左托盤組合12組成；所述的水平通道5由前擋板13、前連接板14、后擋板15和后連接板16組成，前擋板和后擋板的間距與通過的物料寬度相適應(yīng)，前擋板與前連接板通過螺栓固聯(lián)，后擋板與后連接板通過螺栓固聯(lián)；所述的整形機構(gòu)6由整形條17和連接機構(gòu)18組成。所述的右托盤組合8由右托盤19、連接機構(gòu)Ⅰ20、缸體Ⅳ21組成，并通過連接結(jié)構(gòu)Ⅰ20將右托盤19與缸體Ⅰ7的活動端固聯(lián)；所述的水平推桿組合10由推桿22和連接機構(gòu)Ⅱ23組成，并通過連接機構(gòu)Ⅱ?qū)⑼茥U22與缸體Ⅱ9的活動端固聯(lián)；所述的左托盤組合12由左托盤24和連接機構(gòu)Ⅲ25組成，并通過連接機構(gòu)Ⅲ25將左托盤24與缸體Ⅲ11的活動端固聯(lián)。所述的缸體Ⅰ7、缸體Ⅱ9和缸體Ⅲ11和缸體Ⅳ21為氣動、液動或電動缸體。輔料輸送的龍門框架式機架位于自動上料系統(tǒng)和包裝機之間，機器人夾具將散狀輔料放置于右輸送裝置的右托盤上,自動上料系統(tǒng)對散狀輔料包進行拆包處理；如果處理過程中出現(xiàn)故障，右托盤在缸體I的作用下向下運動至右輸送裝置下端，并通過散狀輔料廢料自動回收裝置處理。如果處理過程正常，與水平通道位置相適應(yīng)水平推桿裝置上的推桿在缸體II的作用下將拆包的輔料推進水平通道沿水平方向向左運動至左輸送裝置上部；在運動過程中，水平通道的前擋板和后擋板對拆包的輔料進行前后整形；拆包的輔料落至左輸送裝置的左托盤上，左托盤在缸體Ⅲ的作用下向下運動至包裝機入料口；在運動過程中，拆包的物料左側(cè)靠近整形機構(gòu)，完成對拆包輔料的整形。

如圖9—17所示，機器人夾具由上安裝板27、下安裝板30、連接塊29、包裝紙吸盤33、分隔紙板吸盤35、激光測距儀28、壓紙缸31、平移缸32、旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)34、裁紙刀式割紙機構(gòu)48、電磁閥島36、真空發(fā)生器37組成；其中，上安裝板27通過螺釘固定于機器人安裝法蘭處從而將整個夾具與機器人連接；下安裝板30通過連接塊29與上安裝板27連接；割紙機構(gòu)、電磁閥島36、真空發(fā)生器37安裝于上安裝板上27；包裝紙吸盤33、分隔紙板吸盤35、激光測距儀28安裝于下安裝板上30。當其割紙機構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式割紙機構(gòu)34時，其工作流程為：機器人啟動后，帶動夾具移動至物料上方，真空發(fā)生器37啟動，使得包裝紙吸盤33與分隔紙板吸盤35產(chǎn)生負壓，之后機器人帶動夾具向下運動，使得包裝紙吸盤33與分隔紙板吸盤35吸住分隔紙板，然后機器人帶動夾具上移，將紙板放到指定回收區(qū)域后，真空發(fā)生器停止工作，分隔紙板落入回收區(qū)域內(nèi)。機器人再次帶動夾具移動至物料上方，利用激光測距儀28找到物料的中心后，機器人帶動夾具開始下降，此時控制包裝紙吸盤35的真空發(fā)生器開始工作，使得包裝紙吸盤35產(chǎn)生負壓，吸住物料的包裝紙，機器人得到真空度信號之后，向上提升物料，提升的同時，兩個壓紙缸31伸出，防止物料在搬運過程中晃動，然后機器人 繼續(xù)移動，將物料放置于指定地點。物料到位之后，割紙機構(gòu)啟動，首先割紙機構(gòu)中的刀座伸縮缸4伸出，小馬達48開始轉(zhuǎn)動，進而平移缸開始移動，帶動刀片切割包裝紙，此時包裝紙吸盤一直吸著包裝紙。切割完成后，機器人帶動夾具移動，到達回收籃上方時，真空發(fā)生器停止工作，包裝紙與物料完成分離，將包裝紙放入回收籃中。當其割紙機構(gòu)為裁紙刀式割紙機構(gòu)38時，其工作流程為：機器人啟動后，帶動夾具移動至物料上方，真空發(fā)生器37啟動，使得包裝紙吸盤33與分隔紙板吸盤35產(chǎn)生負壓，之后機器人帶動夾具向下運動，使得包裝紙吸盤33與分隔紙板吸盤35吸住分隔紙板，然后機器人帶動夾具上移，將紙板放到指定回收區(qū)域后，真空發(fā)生器停止工作，分隔紙板落入回收區(qū)域內(nèi)。機器人再次帶動夾具移動至物料上方，利用激光測距儀28找到物料的中心后，機器人帶動夾具開始下降，此時控制包裝紙吸盤35的真空發(fā)生器開始工作，使得包裝紙吸盤35產(chǎn)生負壓，吸住物料的包裝紙，機器人得到真空度信號之后，向上提升物料，提升的同時，兩個壓紙缸31伸出，防止物料在搬運過程中晃動，然后機器人繼續(xù)移動，將物料放置于指定地點。物料到位之后，首先割紙機構(gòu)中的刀座伸縮缸41伸出，進而平移缸開始移動，帶動刀片切割包裝紙，此時包裝紙吸盤一直吸著包裝紙。切割完成后，機器人帶動夾具移動，到達回收籃上方時，真空發(fā)生器停止工作，包裝紙與物料完成分離，將包裝紙放入回收籃中。

如圖18，一種散狀輔料包裝紙回收裝置，其特征在于，包括倒立的錐形導(dǎo)向槽49、U形槽50、蓋板51、門板52、L形固定板53、連接元件54、鉸鏈組合55、門鎖組合56、把手57、螺釘58、接料箱59組成。倒立的錐形導(dǎo)向槽49由大折彎板49-1、小折彎板49-2和扁平頭螺釘49-3組成，兩個大折彎板49-1與兩個小折彎板49-2通過焊接，形成錐形導(dǎo)向槽焊接件，扁平頭螺釘49-3用于將倒立的錐形導(dǎo)向槽49連接在U形槽50的頂部。蓋板51通過連接元件54與U形槽50連接。門板52通過鉸鏈組合55與U形槽50連接。L形固定板53通過螺釘58將整個散狀輔料包裝紙回收裝置固定在相應(yīng)的基礎(chǔ)上。門鎖組合56由鎖扣56-1、搭接件56-2和螺釘56-3組成，鎖扣56-1通過螺釘56-3固定在門板52上，搭接件56-2通過螺釘56-3固定在U形槽50上，當門板52合上時，鎖扣56-1與搭接件56-2扣合，將門板52鎖住。把手57通過螺釘56-3固定在門板52上。接料箱59位于散狀輔料包裝紙回收裝置的底部。U形槽50、蓋板51、門板52、L形固定板53、連接元件54、鉸鏈組合55、門鎖組合56共同構(gòu)成散狀輔料包裝紙回收裝置的主通道。當散狀輔料包裝紙60被自動化割紙機構(gòu)隔開后，首先落入倒立的錐形導(dǎo)向槽49中，然后經(jīng)過由U形槽50、蓋板51、門板52、L形固定板53、連接元件54、鉸鏈組合55、門鎖組合56共同構(gòu)成的主通道，最后落入位于散狀輔料包裝紙回收裝置底部的接料箱59中，完成散狀輔料包裝紙的回收工作。

如圖25，圖26，一種散狀輔料廢料自動回收裝置，其特征在于，包括推料機構(gòu)61、接料導(dǎo)軌62、接料桌面63、接料桌焊接支架64、氣缸65、直線導(dǎo)軌66、浮動接頭67、以及尼龍?zhí)隳_68組成。推料機構(gòu)61由插接板61-1、側(cè)邊連接板61-2、中間連接板61-3、大加固件61-4、左側(cè)連接件61-5、氣缸連接件61-6、浮動接頭連接板61-7、小加固件61-8、右側(cè)連接件61-9和螺釘61-10組成，兩個插接板61-1通過螺釘61-10分別與兩個側(cè)邊連接板61-2連接，左右兩側(cè)的側(cè)邊連接板61-2、大加固件61-4、左側(cè)連接件61-5以及右側(cè)連接件61-9通過螺釘61-10連接在左右兩側(cè)的大加固件61-4上，氣缸連接件61-6以及小加固件61-8通過螺釘61-10連接在左側(cè)連接件61-5和右側(cè)連接件61-9上，浮動接頭連接板61-7通過螺釘61-10連接在氣缸連接件61-6上。接料導(dǎo)軌62通過螺釘63-2與接料桌面63連接。接料桌面63由桌面63-1和螺釘63-2組成，桌面3-1通過螺釘63-2連接在接料桌焊接支架64的方管64-5上。接料桌焊接支架64由方管64-1、方管64-2、方管64-3、方管64-4、方管64-5、方管64-6、堵頭64-7、堵板64-8和氣缸支撐板64-9焊接而成。氣缸65通過螺釘61-10連接在氣缸支撐板64-9上。直線導(dǎo)軌66由導(dǎo)軌66-1、滑塊66-2和螺釘66-3組成，通過螺釘66-3將導(dǎo)軌66-1固定在接料桌焊接支架64的方管64-4上。浮動接頭67由接頭67-1和螺母67-2組成。氣缸65作為整個裝置的動力元件，通過浮動接頭67的兩個螺母67-2與推料機構(gòu)61的浮動接頭連接板61-7連接，進而與推料機構(gòu)61構(gòu)成主從動關(guān)系；直線導(dǎo)軌66作為整個裝置的導(dǎo)向元件，通過螺釘61-10將左側(cè)連接件61-5和右側(cè)連接件61-9與直線導(dǎo)軌66的滑塊66-2連接，進而將直線導(dǎo)軌66與推料機構(gòu)61連在一起；當氣缸65左右運動時，帶動推料機構(gòu)61在直線導(dǎo)軌66上左右運動。尼龍?zhí)隳_68是整個裝置的支撐元件，并與接料桌焊接支架64的堵頭64-7連接，達到支撐散狀輔料廢料回收裝置的作用。一種散狀輔料廢料自動回收裝置工作原理是，當散狀輔料廢料69被送到推料機構(gòu)61的插接板61-1右側(cè)指定位置時，傳感器檢測裝置將散狀輔料廢料69到位的信號傳給控制中心，控制中心給氣缸65吸氣的信號，氣缸65吸氣并帶動推料機構(gòu)61向右運動，推料機構(gòu)61向右運動的過程中，推料機構(gòu)61的插接板61-1將散狀輔料廢料69插接住并一起向右運動，當推料機構(gòu)61在氣缸65的帶動下向右運動到極限位置時，散狀輔料廢料69同時被完全送到接料導(dǎo)軌62上面，完成散狀輔料廢料69的回收工作，之后，氣缸65進氣，推料機構(gòu)61在氣缸65的推動下向左運動到初始位置，等待下一件散狀輔料廢料69到達推料機構(gòu)61的插接板61-1右側(cè)指定位置后重復(fù)上述動作。

如圖33所示的散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)：由缸體IV21、右托盤19、支架70組成。其中缸體IV21缸體為長方形，缸體中部具有安裝孔，用于與固定機架連接，活塞桿可沿缸體在垂直方形往復(fù)直線運動；右托盤19為中間開有“□”形支架俯視形狀孔的方形厚板，厚 度為20mm，其厚度方向開有安裝孔，用于與固定機架連接，水平方向開有水平槽，便于將輔料推至輸送機上的推桿22通過；支架70除具有“□”形形狀外，還增加了折彎邊，可適量增大與輔料包的接觸面積，同時保證不與散狀輔料包裝紙60接觸。如圖34、圖35、圖36所示的散狀輔料包裝紙抽離輔助機構(gòu)。工作時，其初始狀態(tài)為：缸體IV21活塞伸出，支架70上端位于右托盤19上表面以上。機器人夾具上的吸盤吸住散狀輔料包裝紙60將輔料包71放置于支架70上后，吸盤繼續(xù)吸住散狀輔料包裝紙60，機器人夾具上的刀具將散狀輔料包裝紙60切開，機器吸盤吸住散狀輔料包裝紙60移動，散狀輔料包裝紙60經(jīng)過“□”形支架70中間的空隙被抽離出輔料包71，抽散狀輔料包裝紙60過程中不會拉扯到散狀輔料。隨后，缸體IV21收回，帶動支架70一起移動至右托盤19水平槽底面以下的位置。然后，推桿22在氣缸的帶動下經(jīng)右托盤19的水平槽將輔料推至水平通道上。

如圖37所示，一種基于機器人的煙包包裝方形輔料自動上料氣壓系統(tǒng)，由發(fā)動機帶動壓縮機-整個氣壓系統(tǒng)提供動力。整個氣壓系統(tǒng)又分-物料搬運系統(tǒng)、刀具切割系統(tǒng)和物料輸送系統(tǒng)。如圖38所示，當機器人夾具移動到物料分割紙板上時，物料搬運系統(tǒng)中并聯(lián)了物料分隔紙板搬運氣路和物料搬運氣路；物料分隔紙板搬運氣路由第一真空發(fā)生器98和一個吸盤99相連，當真空發(fā)生器抽真空時，吸盤將物料分割紙板吸起，在由機器手將吸起的紙板放到指定位置后，真空發(fā)生器放氣，紙板失去吸力自動脫落，實現(xiàn)對分割紙板的搬運；物料搬運氣路由第二真空發(fā)生器96和吸盤97相連，機器手回到物料上，第二真空發(fā)生器96開始抽真空，吸97將物料吸起，在由機器手將吸起的物料搬運到伸出的支撐氣缸上。如圖39所示，刀具切割系統(tǒng)由壓縮機通過匯流板II100提供壓力氣源，刀具切割系統(tǒng)并聯(lián)了物料壓桿氣路、刀具伸縮氣路和包裝紙切割氣路。物料壓桿氣路由第六電磁換向閥107、第三三通111、第四三通112、雙向調(diào)速閥108和壓桿氣壓缸109、110連接而成，當機器手夾具上的吸盤97將物料吸起后，物料壓桿氣路導(dǎo)通，壓桿將物料壓緊；刀具伸縮氣路由第七電磁換向閥104、雙向調(diào)速閥105、刀具伸縮氣壓缸106相連而成，機器手將吸起的物料搬運到伸出的支撐氣缸上時，刀具伸縮氣路導(dǎo)通，刀具伸縮氣壓缸將刀具伸出到適當?shù)奈恢?；包裝紙切割氣路由第八電磁換向閥101、雙向調(diào)速閥102和包裝紙切割氣壓缸103相連而成，當?shù)毒呱斐龅竭m當?shù)奈恢脮r，包裝紙切割氣路導(dǎo)通，包裝紙切割氣壓缸帶著刀具運動將包裝紙切開，被切開的包裝紙隨著機器手的運動被運輸?shù)桨b紙收集箱中。如圖40所示，物料輸送系統(tǒng)由壓縮機通過三通78和匯流板I提供動力來源，物料輸送系統(tǒng)并聯(lián)了物料左側(cè)升降氣路、物料水平輸送氣路、物料右側(cè)升降氣路、物料支撐氣路和故障物料推出氣路；物料支撐氣路由第三電磁換向閥88、雙向調(diào)速閥87和支撐氣壓缸86相連而成，且整個氣路安裝在物料右側(cè)升降氣路的右側(cè)升將剛上，隨著右側(cè)缸的運動而運動。在物料被機器手搬運到支撐氣壓缸上以前，支 撐氣壓缸伸出，而當機器手將物料包裝紙抽出、抽出不成功和物料包裝紙切割不成功后，支撐氣壓缸收回，這樣就保證了物料在抽紙過程中的塌落；物料右側(cè)升降氣路由第一電磁換向閥79、雙向調(diào)速閥80和右側(cè)升降氣壓缸81相連而成，在物料包裝紙沒有切割成功或者包裝紙抽紙不成功時，物料右側(cè)升降氣路導(dǎo)通，右側(cè)升降氣壓缸將帶動支撐氣缸一起將物料輸送給故障物料推出氣路,然后回到原位等待下一指令；故障物料推出氣路由第二電磁換向閥83、雙向調(diào)速閥85和故障推出氣壓缸84相連而成，當收到故障物料信息時，故障物料推出氣路導(dǎo)通，故障推出氣壓缸運動將故障物料推出，然后回到原位等待下一指令；物料水平輸送氣路由第四電磁換向閥91、雙向調(diào)速閥90和水平輸送氣缸89相連而成，當收到物料包裝紙切割成功的信息后，物料水平輸送氣路導(dǎo)通，水平輸送氣缸將物料輸送給左側(cè)升降氣路，然后快速回到原位等待下一指令；左側(cè)升降氣路由第五電磁換向閥94、雙向調(diào)速閥93和左側(cè)升降氣壓缸92相連而成，當收到水平輸送氣缸送來的物料后，氣路導(dǎo)通，左側(cè)升降氣壓缸將物料輸送到左側(cè)氣壓缸底部的輸送機構(gòu)，由輸送機構(gòu)將物料輸出，左側(cè)升降氣壓缸回到原位等待下一指令。