一种纸箱码垛成型装置及方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于工业机器人技术领域，具体涉及一种纸箱码垛成型装置及方法。
【背景技术】
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[0002]轻工、医药、食品和电子等行业的自动化生产线中，诸如包装、封装等作业往往需要末端执行器在空间中进行高速作业的机械手，实现产品的快速码垛。现有的码垛成型方式主要是依靠末端执行机构的抓包及旋转调整一定角度的动作，进而摆放到指定位置，实现一定的码垛形式，但此种方式大多需要四自由度码垛机器人，除了垂直及水平方向的运动外，还必须在末端执行机构上安装一个驱动电机，实现垂直旋转运动，即所抓产品的旋转调整角度动作，因此，这种码垛成型方式既增加了末端执行机构的自身重量，也增加了制造成本。
【发明内容】
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[0003]本发明针对现有的纸箱码垛机器人搬运机构中存在的技术问题，提供一种纸箱码垛成型装置及方法。
[0004]本发明所提供的一种纸箱码垛成型装置包括转箱输送机构5以及水平关节型三平动码垛机器人；水平关节型三平动码垛机器人包括机架1、垂直驱动链2、水平驱动链3以及末端执行机构4 ;垂直驱动链2包括垂直运动驱动装置13、横梁轴18、链轮17、链条19、垂直运动动平台20、连接滑块9、垂直运动配重24以及连接滑块9 ;所述水平驱动链包括第一水平运动驱动装置25、第二水平运动驱动装置26、第一水平运动主动臂27、第二水平运动主动臂28、第一水平运动辅助连接杆29、第二水平运动从动臂30、第一水平运动连接杆31、第二水平运动连接杆32以及水平运动保姿态杆33 ;所述机架包括支持柱6、钢板底座8、底座配重7、滑竿10、前防护罩11以及防护盖板12 ;所述末端执行机构包括末端平台42、末端连接法兰48、方钢架49、铝型材架51、气缸50、压板53、挡板54、抓手55、气缸体57、导杆
46、气缸安装法兰47、支架法兰61、推板63、直线轴承座64、直线轴承65以及气缸杆60 ;所述转箱输送机构5包括转箱装置68、纸箱挡板69、传输支架70、挡箱装置71、槽钢横梁72、滚筒66以及纸箱挡板调节板67。
[0005]所述垂直驱动链2包括垂直运动驱动装置13、垂直运动减速机14、联轴器15、横梁轴套16、链轮17、横梁轴18、链条19、垂直运动动平台20、螺母21、链条连接螺栓22、链条连接螺柱23、垂直运动配重24以及连接滑块9 ;所述链轮17通过轴肩定位以键连接方式安装在所述横梁轴18上，所述链条19安装在所述链轮17上，所述链条19的一端通过所述链条连接螺栓22连接在所述链条连接螺柱23上并通过所述螺母21固定在所述垂直运动动平台20上，所述链条19的另一端通过所述链条连接螺栓22连接在所述链条连接螺柱23上并通过所述螺母21固定在所述垂直运动配重24的上端中心处；所述垂直运动动平台20固接在所述连接滑块9上，所述横梁轴套16安装在所述横梁轴18上；所述联轴器15的一端通过所述横梁轴套16定位并且以键连接方式安装在所述横梁轴18上，所述联轴器15的另一端以键连接方式安装在所述垂直运动减速机14上，所述横梁轴18的一端通过轴承安装在所述支持柱6上，所述横梁轴18的另一端以键连接方式安装在所述联轴器15上；所述垂直运动驱动装置13安装在所述垂直运动减速机14上，从而驱动所述链轮17带动所述链条19转动，实现所述垂直运动动平台20在所述滑竿10上的垂直运动。
[0006]所述水平驱动链3包括第一水平运动驱动装置25、第二水平运动驱动装置26、第一水平运动主动臂27、第二水平运动主动臂28、第一水平运动辅助连接杆29、第二水平运动从动臂30、第一水平运动连接杆31、第二水平运动连接杆32、水平运动保姿态杆33、第一水平运动电机座43、第一水平运动减速机44以及第一水平运动连接法兰盘45 ;所述第一水平运动驱动装置25安装在所述第一水平运动电机座43上，所述第一水平运动驱动装置25与所述第一水平运动减速机44相连接，所述第一水平运动电机座43安装在所述垂直运动动平台20上；所述第一水平运动减速机44安装在所述垂直运动动平台20上，所述第一水平运动减速机44与所述第一水平运动驱动装置25的输出轴连接；所述第一水平运动连接法兰盘45 —端安装在所述第一水平运动减速机44上，所述第一水平运动连接法兰盘45的另一端以键连接方式与所述第一水平运动主动臂27的一端相连接；所述第二水平运动驱动装置26与所述第二水平运动主动臂28的连接方式与所述第一水平运动驱动装置25与所述第一水平运动主动臂27的连接方式相同；所述第一水平运动主动臂27的另一端通过轴承安装在第五连接轴38的中部，所述第二水平运动主动臂28的另一端通过轴承安装在第二连接轴35的下部；所述第一水平运动辅助连接杆29 —端通过轴承安装在第一连接轴34的下部，所述第一水平运动辅助连接杆29的另一端通过轴承安装在第四连接轴37的下部；第一连接轴34通过轴承安装在所述垂直运动动平台20上；所述第二水平运动从动臂30的一端通过轴承安装在第二连接轴35的上部；所述第二水平运动从动臂30的另一端通过轴承安装在第三连接轴36的下部；所述水平运动保姿态杆33呈三角形状，所述水平运动保姿态杆33的三端通过轴承分别安装在第四连接轴37的上部、第五连接轴38的上部以及第六连接轴39的上部；所述第一水平运动连接杆31的一端通过轴承分别安装在第三连接轴36的上部以及第五连接轴38的下部，所述第一水平运动连接杆31的另一端通过轴承安装在第八连接轴41的下部；所述第二水平运动连接杆32的一端通过轴承安装在第六连接轴39的下部，所述第二水平运动连接杆32的另一端通过轴承安装在第七连接轴40的上部。
[0007]所述末端执行机构4包括末端平台42、末端连接法兰48、方钢架49、铝型材架51、气缸50、压板53、挡板54、抓手55、气缸体57、导杆46、气缸安装法兰47、支架法兰61、推板支撑62、推板63、直线轴承座64、直线轴承65、气缸杆60 ;所述末端平台42的上部通过轴承分别安装在所述第七连接轴40的下部和所述第八连接轴41的上部，所述末端平台42的下部通过所述末端连接法兰48与所述方钢架49相连接，所述方钢架49通过所述钢架连接块58与所述铝型材架51相连接，所述气缸50安装在所述气缸安装法兰47上，所述气缸安装法兰47安装在所述铝型材架51上；所述导杆46 —端通过所述导杆连接块52与所述铝型材架51相连接，所述导杆46的另一端穿过所述挡板54以及所述直线轴承65 ;所述挡板54安装在所述铝型材架51上；所述气缸体57通过所述气缸连接块59与所述铝型材架51相连接；所述气缸杆60安装在所述气缸体57上，所述气缸杆60通过所述压板连接块56与所述压板53相连接；所述直线轴承65安装在所述直线轴承座64里；所述气缸安装法兰47安装在所述直线轴承座64上；所述直线轴承座64安装在所述推板63上；所述推板支撑62固接在所述推板63上；所述抓手55安装在所述推板63上。
[0008]所述机架I包括支持柱6、钢板底座8、底座配重7、滑竿10、前防护罩11以及防护盖板12 ;所述支持柱6固接在所述钢板底座8上；所述底座配重7安装在所述钢板底座8上；所述滑竿10通过螺钉联接安装在所述支持柱6上；所述前防护罩11固接在所述支持柱6上；所述防护盖板12固接在所述支持柱6上。
[0009]所述转箱输送机构5包括转箱装置68、纸箱挡板69、传输支架70、挡箱装置71、槽钢横梁72、滚筒66以及纸箱挡板调节板67 ;所述槽钢横梁72固接在所述传输支架70上；所述纸箱挡板69固接在所述传输支架70上；所述纸箱挡板调节板67固接在所述纸箱挡板69上；所述转箱装置68包括转箱装置中间连接板75、转箱装置气缸76、转箱装置导杆77、转箱装置气缸连接法兰78、转箱装置底板79、旋转头73、旋转滚子74，所述旋转滚子74的轴与所述旋转头73固接，所述转箱装置气缸76通过所述转箱装置气缸连接法兰78固接在所述转箱装置中间连接板75上，所述转箱装置气缸76通过缸杆伸缩带动所述旋转头73前后运动，所述转箱装置中间连接板75与所述转箱装置底板79固接，所述转箱装置底板79固接在传输支架7