一種抓取式托盤自動分配裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于包裝機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抓取式托盤自動分配裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]托盤自動分配裝置廣泛地應(yīng)用于化工、糧食、食品飲料、種子和冶金等行業(yè)自動化包裝生產(chǎn)線上，其主要功能是存儲和有序分配托盤，將備用的層疊的空托盤有序的送至碼垛工位，是自動包裝碼垛生產(chǎn)線中碼垛機(jī)組的必要設(shè)備之一。在包裝工業(yè)現(xiàn)代化和自動化不斷加速發(fā)展的今天，為提高生產(chǎn)企業(yè)包裝生產(chǎn)線的自動化水平，從而提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，傳統(tǒng)包裝生產(chǎn)線上通過人工搬運(yùn)托盤、逐一放置的低效率、高勞動強(qiáng)度的生產(chǎn)模式已經(jīng)不符合現(xiàn)今社會生產(chǎn)的需要，提供一種托盤自動分配裝置、實(shí)現(xiàn)無人化操作的需求越來越緊迫。
[0003]托盤的材質(zhì)主要有木材和工程塑料兩種，有一次性使用托盤和循環(huán)使用托盤之分，我國木材資源匱乏，木材托盤成本較高，適宜載荷較大的場合使用，企業(yè)為了降低成本，往往回收木托盤重復(fù)使用，但木托盤存在變形，外形尺寸誤差較大，需要人工整形修補(bǔ)；塑料托盤適宜載荷較輕的場合使用，使用后變形較小，適宜回收使用，而由于反復(fù)回收循環(huán)使用的托盤其尺寸變形誤差較大。中國專利文獻(xiàn)CN 103693451A提供了一種全自動托盤分配機(jī)，包括機(jī)架、水平鏈條輸送機(jī)、頂升機(jī)構(gòu)、托放機(jī)構(gòu)，其中頂升機(jī)構(gòu)固定在機(jī)架的下部，并與放置在機(jī)架內(nèi)的托盤相對應(yīng)，這種頂升式的托盤分配機(jī)對托盤的外形尺寸誤差要求較為嚴(yán)格，故障率較高，且需要人工使用叉車在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的局限性。
[0004]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種安裝便捷，運(yùn)行穩(wěn)定，占地面積小適用范圍廣泛且自動分配效率高的抓取式托盤自動分配裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安裝便捷，運(yùn)行穩(wěn)定，占地面積小適用范圍廣泛且自動分配效率高的抓取式托盤自動分配裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種抓取式托盤自動分配裝置，包括機(jī)架，所述機(jī)架底部設(shè)為便于固定的基座，該裝置還包括升降機(jī)構(gòu)、水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)；所述升降機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，所述水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)與所述升降機(jī)構(gòu)相連并跟隨升降機(jī)構(gòu)上下移動，所述抓取機(jī)構(gòu)安裝在水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)下側(cè)。
[0008]優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)包括構(gòu)成升降配合的驅(qū)動裝置與升降框架；所述驅(qū)動裝置包括升降連接板，所述升降框架呈懸置狀設(shè)置在所述升降連接板上。
[0009]優(yōu)選的，所述驅(qū)動裝置還包括設(shè)置在機(jī)架上的伺服電機(jī)與減速機(jī)；所述減速機(jī)的輸出端連接有傳動軸，所述傳動軸的兩端通過軸承穿設(shè)固定于機(jī)架上部；所述驅(qū)動裝置還包括分設(shè)在傳動軸兩端的兩個提升鏈輪，所述機(jī)架的下側(cè)設(shè)置有分別與兩個提升鏈輪相對應(yīng)設(shè)置的兩個從動輪，相對應(yīng)的提升鏈輪和從動輪之間環(huán)繞有提升鏈條；所述升降連接板與兩個提升鏈條固定聯(lián)接在一起。
[0010]優(yōu)選的，所述升降機(jī)構(gòu)還包括使升降連接板穩(wěn)定地上下移動的平穩(wěn)導(dǎo)引機(jī)構(gòu)，所述平穩(wěn)導(dǎo)引機(jī)構(gòu)包括固設(shè)在機(jī)架上的兩根并行設(shè)置的導(dǎo)向光軸，還包括設(shè)置在升降連接板上的直線軸承，所述直線軸承分別穿設(shè)于兩根導(dǎo)向光軸上。
[0011]優(yōu)選的，所述水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)包括軌道以及用于將軌道與升降框架固定聯(lián)接在一起的固定框架；所述軌道的下側(cè)設(shè)有與軌道構(gòu)成相對平行移動的主框架，所述軌道上固定設(shè)置有驅(qū)動主框架平移的主框架動力部件；所述主框架的下側(cè)設(shè)有與主框架構(gòu)成相對平行移動的副框架，且所述主框架上固定設(shè)置有驅(qū)動副框架平移的副框架動力部件。
[0012]進(jìn)一步的，所述主框架通過導(dǎo)向輪組件在軌道上相對平行移動，所述導(dǎo)向輪組件包括彼此配合以實(shí)現(xiàn)主框架在軌道上固定、限位、導(dǎo)向運(yùn)行的承重導(dǎo)向輪組件、限位導(dǎo)向輪組件、安全導(dǎo)向輪組件，所述軌道上設(shè)有與所述限位導(dǎo)向輪組件相配合的擋塊或凸起。
[0013]優(yōu)選的，所述主框架動力部件為固設(shè)在軌道上的無桿滑臺氣缸；所述副框架動力部件為固設(shè)在主框架上的直線電機(jī)。
[0014]優(yōu)選的，所述抓取機(jī)構(gòu)由固設(shè)在副框架上的抓取機(jī)械手構(gòu)成；所述抓取機(jī)械手包括定位整形組件和抓取爪手組件；所述定位整形組件對稱設(shè)置在副框架的兩側(cè)，且每個定位整形組件均包括整形氣缸與由整形氣缸驅(qū)動的定位板；所述抓取爪手組件對稱設(shè)置在副框架的另外兩側(cè)，且每個抓取爪手組件均包括夾緊氣缸與由夾緊氣缸驅(qū)動的抓取爪手；彼此對稱設(shè)置的定位板以及彼此對稱設(shè)置的抓取爪手所共同圍成的區(qū)域與待抓取的托盤的形狀相吻合。
[0015]進(jìn)一步的，本裝置還包括控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)包括PLC控制器以及電連接在PLC控制器輸出端的便于人工操作的觸摸屏；所述PLC控制器還與伺服電機(jī)驅(qū)動器、伺服電機(jī)制動器、直線電機(jī)以及光電開關(guān)電連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述抓取機(jī)械手上還設(shè)有測距光電傳感器和光電開關(guān)，所述測距光電傳感器和光電開關(guān)均與所述PLC控制器電連接。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]I)、本發(fā)明在機(jī)架上安裝升降機(jī)構(gòu)，同時在升降機(jī)構(gòu)上安裝水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)。當(dāng)成疊狀的托盤送入到抓取工位后，本裝置中的升降機(jī)構(gòu)動作以使得抓取機(jī)構(gòu)移動到抓取位置，然后抓取機(jī)構(gòu)中的抓取機(jī)械手抓取處于最上部的一個托盤，而后水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)共同工作以使得抓取機(jī)構(gòu)將此被抓取的托盤送到指定的用于碼放工件的位置，此托盤碼放完畢后，升降機(jī)構(gòu)和水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)再次動作以抓取下一個處于抓取工位最上部的托盤并再次送到指定的碼垛工位，往復(fù)循環(huán)，以此實(shí)現(xiàn)本裝置的自動分配功能。
[0019]本裝置的這種升降機(jī)構(gòu)、水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)相互配合的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了將托盤上升、平移、下落至碼垛處的循環(huán)轉(zhuǎn)移過程，穩(wěn)步地實(shí)現(xiàn)了有序分配托盤的目的，為高效率的自動分配提供了保證。
[0020]2)、本裝置還可通過控制機(jī)構(gòu)結(jié)合軟件程序?qū)崿F(xiàn)對升降機(jī)構(gòu)、水平復(fù)合移動機(jī)構(gòu)和抓取機(jī)構(gòu)的自動化控制。當(dāng)伺服電機(jī)及減速機(jī)帶動傳動軸轉(zhuǎn)動以驅(qū)動提升鏈輪帶動兩根提升鏈條轉(zhuǎn)動時，由于升降連接板與兩根提升鏈條固定聯(lián)接，且升降框架呈懸置狀固定在升降連接板上，因此升降框架跟隨升降連接板做升降運(yùn)動；在上述升降過程中，首先，抓取機(jī)構(gòu)的抓取機(jī)械手上設(shè)有測距光電傳感器，通過感應(yīng)抓取機(jī)械手在下降過程中與抓取工位中的余下托盤的高度，與此同時，PLC控制器通過伺服電機(jī)制動器與伺服電機(jī)驅(qū)動器控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)升降框架的上升和下降以及精確定位，即保證升降框架在動作的起始和停止階段低速運(yùn)行，中間上升階段和下降階段高速運(yùn)行，既能避免沖擊，又能提高運(yùn)行效率，做到在合適的距離使升降框架停止升降，然后控制抓取機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)的抓取或放下的動作；此外，所述抓取機(jī)械手上還設(shè)有光電開關(guān)，在檢測到抓取工位的托盤框內(nèi)無托盤時，自動報警程序啟動，開啟聯(lián)機(jī)自鎖保護(hù)，做到無托盤不工作。
[0021]本發(fā)明中的控制機(jī)構(gòu)提升了本裝置的運(yùn)行速度，并且實(shí)現(xiàn)了托盤碼放的精準(zhǔn)定位，顯著提高了托盤的自動分配效率，并且在無托盤時不工作，有效降低了本裝置的故障率，提高了工作效率。
[0022]3)、本發(fā)明中的副框架的尺寸與托盤尺寸相匹配，副框架下設(shè)有互相構(gòu)成抓取配合的定位整形組件和抓取爪手組件；每個定位整形組件均包括整形氣缸和由整形氣缸驅(qū)動而擺動的定位板，所述定位整形組件對稱分布在副框架的兩側(cè)，每邊兩套共四套，用于對待抓取的托盤進(jìn)行整形定位，防止托盤滑動；每個抓取爪手組件均包括夾緊氣缸和由夾緊氣缸驅(qū)動而動作的抓取爪手，所述抓取爪手組件對稱分布在副框架的另外兩側(cè)，每邊兩套共四套，保證了在抓取托盤的過程中，抓取爪手能順利插入托盤的空隙，從而極大地提高了托盤的抓取效率，降低了因托盤下滑墜落而導(dǎo)致的故障率。同時，定位整形組件和抓