圆容器自动化装配系统

文档序号:27134487发布日期:2021-10-29 22:45阅读:106来源:国知局
圆容器自动化装配系统

1.本发明涉及一种透明根系栽培容器自动装配系统,特别涉及一种圆容器自动化装配系统。


背景技术:

2.现有的容器栽培技术中的植物栽培容器主要将栽培基质直接放入透明根系栽培容器中,公开号为cn111264232a的双直筒透明根系栽培容器,包括栽培底座、遮光盖、透明内筒和透明外筒,透明内筒的顶端封闭、底端开口,透明外筒上下开放,所述透明内筒和透明外筒相互嵌套并固定在栽培底座上,透明内筒的顶端与透明外筒的顶端齐平;透明内筒和透明外筒之间形成根系环形栽培空间,在根系环形栽培空间的上方设置遮光盖。公开号为cn111264231a、cn110999771a、cn111301918a等涉及的栽培容器,均包括透明内筒、透明外筒和透明顶盖,透明外筒上下开放,所述透明内筒和透明外筒相互嵌套并固定在栽培底座上,透明内筒的顶部设置透明顶盖;透明内筒和透明外筒之间形成根系环形栽培空间,在根系环形栽培空间的上方设置遮光盖。为了方便根系环形栽培空间底部多余水分渗出,避免根系环形栽培空间的底部滞水,在栽培底座上开设有与根系环形栽培空间连通的通孔, 而在水分渗出时会将根系环形栽培空间内的土壤带出,容易造成通孔堵塞,因此会在根系环形栽培空间底部设置防漏毛毡。
3.此种圆容器在装配时,通常是先将透明外筒装配好后,再将防漏毛毡装入透明外筒的内腔中,然后将透明内筒放置在透明外筒的内腔中。而将防漏毛毡和透明内筒装入透明外筒的内腔时,由于透明外筒高度至少为700mm,采用人工装配的话费事费力,而且效率低,急需一种能够对圆容器进行自动装配的机构。


技术实现要素:

4.本发明克服了现有技术中的不足,在于提供一种能够对圆容器中的防漏毛毡、内筒进行全自动、高通量装配的自动化装配系统。
5.本发明的具体技术方案如下:一种圆容器自动化装配系统,包括相互平行的内筒输送线、外筒输送线,设在内筒输送线、外筒输送线一端的装配区;所述装配区包括支撑架,支撑架内设有内筒装配工位、外筒装配工位、防漏毛毡给料工位,支撑架上设有防漏毛毡装配机构和内筒装配机构,防漏毛毡装配机构用于抓取防漏毛毡给料工位上的防漏毛毡并装配在外筒装配工位上的外筒内,内筒装配机构用于抓取内筒装配工位上的内筒并装配在外筒装配工位上的外筒内。
6.优选的,所述外筒装配工位设在支撑架内外筒输送线的端部,外筒输送线上位于外筒装配工位处的相应位置设有定位挡停组件和外筒夹紧组件,位于外筒装配工位处下方设有吸风组件、以及驱动吸风组件进行升降的驱动机构。
7.优选的,所述内筒装配工位设在内筒输送线靠近外筒输送线一侧,内筒装配工位
朝向内筒输送线一侧设有开口;所述内筒输送线靠近内筒装配工位一侧的输送单元包括固定输送段、设在内筒装配工位开口处的活动输送段,固定输送段与活动输送段接通;所述活动输送段包括相邻的两个活动单元,两个活动单元的非相邻端分别与内筒装配工位开口处的两端转动连接;所述内筒输送线远离内筒装配工位一侧设有将内筒输送线上的内筒从活动输送段推入内筒装配工位内的推料组件。
8.优选的,所述内筒装配机构包括第一支撑板、设在第一支撑板下方的内筒夹取机构、第一升降机构、第一平移机构,第一升降机构用于带动内筒夹取机构沿竖直方向上升或下降,第一平移机构带动第一升降机构和内筒夹取机构沿垂直于内筒输送线方向水平移动;所述内筒夹取机构包括左夹具和右夹具,左夹具和右夹具对称设置在第一支撑板上并且与第一支撑板构成水平移动副,第一支撑板上安装有用于驱动左夹具和右夹具同步相向运动或者背向运动的驱动机构。
9.优选的,所述防漏毛毡给料工位包括架体、设在架体上的防漏毛毡工装,防漏毛毡套设在防漏毛毡工装上,顶料装置设在架体上,顶料装置将套设在防漏毛毡工装上的防漏毛毡顶升至取料位置。
10.优选的,所述防漏毛毡给料工位上的防漏毛毡工装有两个,两个防漏毛毡工装均呈圆筒状,圆筒顶部的圆周方向均布有3个缺口,该缺口沿圆筒的轴线方向延伸;所述顶料装置包括送料板,驱动送料板上升或下降的顶升机构,送料板的两端分别从两个防漏毛毡工装的其中一个缺口伸入圆筒内,送料板的两端部各设有两个外延伸部,两个外延伸部分别从圆筒的另外两个缺口伸出。
11.优选的,所述防漏毛毡工装外侧设有挡料安装座,挡料安装座的顶部设有用于将取料位置处顶部相邻两个防漏毛毡分离的分离针、以及驱动分离针靠近或远离防漏毛毡工装的驱动机构。
12.优选的,所述防漏毛毡装配机构包括第二支撑板、设在第二支撑板下方的取料装配机构、第二升降机构、第二平移机构,第二升降机构用于带动取料装配机构沿竖直方向上升或下降,第二平移机构带动第二升降机构和取料装配机构、沿垂直于外筒输送线方向水平移动。
13.优选的,所述取料装配机构包括连接管、安装板,所述连接管的顶部与第二支撑板连接,其底部与安装板连接,安装板上均匀设置有3组用于抓取防漏毛毡的抓取单元;所述抓取单元包括第一抓针单元和第二抓针单元、以及驱动第一抓针单元和第二抓针单元伸出或者缩回的驱动装置;所述第一抓针单元位于安装板的外沿,第二抓针单元位于第一抓针单元与连接管之间,第一抓针单元垂直插入防漏毛毡,第二抓针单元斜插入防漏毛毡。
14.优选的,所述第一抓针单元、第二抓针单元均包括3个抓针,第二抓针单元的抓针与防漏毛毡平面的夹角是20

30
°

15.本发明采用以上技术方案,其具有如下优点:1、本发明外筒输送线用于外筒的自动供料,内筒输送线用于内筒的自动供料,防漏毛毡给料工位用于防漏毛毡的自动上料,防漏毛毡装配机构自动抓取漏毛毡给料工位上的防漏毛毡并组装于外筒装配工位上的外筒内;内筒装配机构自动抓取内筒装配工位上的内筒并装配在外筒装配工位上的外筒内,实现防漏毛毡、内筒的高通量、全自动装配,自动
化程度高,提高了工作效率,节约了成本。
16.2、本发明中装配区设在内筒输送线、外筒输送线一端,内筒装配工位、外筒装配工位、防漏毛毡给料工位设在装配区的支撑架内,防漏毛毡装配机构和内筒装配机构设在装配区的支撑架上,不仅便于防漏毛毡、内筒的装配,而且系统结构更加紧凑,节约了空间。
附图说明
17.图1为本发明所述圆容器自动化装配系统的结构示意图;图2为本发明所述外筒装配工位的结构示意图;图3为本发明所述吸风组件的结构示意图;图4为本发明所述内筒输送线的结构示意图;图5为本发明所述内筒装配工位的结构示意图;图6为本发明所述内筒装配机构的结构示意图;图7为本发明所述防漏毛毡给料工位的结构示意图;图8为本发明所述防漏毛毡装配机构的结构示意图;图9为图8中的a部放大图。
具体实施方式
18.以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明,以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是,附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制,而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。本发明未提及部分均为现有技术。
19.参见图1,本发明涉及一种圆容器自动化装配系统,包括相互平行的内筒输送线3、外筒输送线5,设在内筒输送线3、外筒输送线5一端的装配区;所述装配区包括支撑架1,支撑架1内设有内筒装配工位4、外筒装配工位8、防漏毛毡给料工位7,支撑架1上设有防漏毛毡装配机构9和内筒装配机构10,防漏毛毡装配机构9用于抓取防漏毛毡给料工位7上的防漏毛毡(图中未画出)并装配在外筒装配工位8上的外筒6内,内筒装配机构10用于抓取内筒装配工位4上的内筒2并装配在外筒装配工位8上的外筒6内。
20.进一步的,参见图2和图3,所述外筒装配工位8设在支撑架1内外筒输送线5的端部,优选的,外筒装配工位8有四个。外筒输送线5上位于外筒装配工位8处的相应位置设有定位挡停组件8

3和外筒夹紧组件8

2,位于外筒装配工位8处下方设有吸风组件8

4、以及驱动吸风组件8

4进行升降的驱动机构。吸风组件8

4包括上压板8

8、下压板8

10,上压板8

8和下压板8

10通过支撑柱8

7形成容纳空间,吸风机8

9设在该容纳空间内;驱动机构包括两个竖直连接在安装板8

5上的气缸8

6,两个气缸8

6的伸缩杆均与上压板8

8连接,两个气缸8

6的伸缩杆伸缩时,带动吸风机8

9升降。定位挡停组件8

3包括设有输送线下方的气缸(图中未画出)和与气缸伸缩杆连接的挡停板(图中未画出),气缸伸缩杆带动挡停板上升从而实现外筒输送线5上外筒6的挡停。外筒夹紧组件8

2包括设有输送线上的旋转气缸(图中未画出)、与旋转气缸输出端连接的压紧板(图中未画出),旋转气缸旋转带动压紧板将外筒输送线5上的外筒6 压紧,避免在装配防漏毛毡或内同时发生晃动。外筒输送线5靠近防漏毛毡给料工位7一侧的输送单元包括固定输送段5

1、设在外筒装配工位8处的活动输送段5

2,固定输送段5

1与活动输送段5

2接通;活动输送段5

2与气缸8

1的伸缩杆连
接,气缸8

1的伸缩杆伸出从而带动活动输送段5

2从另一侧将外筒装配工位8上的外筒6 压紧,进一步避免了外筒6在装配期间发生晃动,提高装配效率。
21.进一步的,参见图4和图5,所述内筒装配工位4设在内筒输送线3靠近外筒输送线5一侧,内筒装配工位4的个数与外筒装配工位8相匹配,也有四个。内筒装配工位4朝向内筒输送线3一侧设有开口;所述内筒输送线3靠近内筒装配工位4一侧的输送单元包括固定输送段(图中未画出)、设在内筒装配工位4开口处的活动输送段,固定输送段(图中未画出)与活动输送段接通;所述活动输送段包括相邻的两个活动单元4

5,两个活动单元4

5的非相邻端分别与内筒装配工位4开口处的两端转动连接;所述内筒输送线3远离内筒装配工位4一侧设有将内筒输送线3上的内筒2从两个活动单元4

5推入内筒装配工位4内的推料组件。
22.优选的,参见图5,内筒装配工位4包括自上而下的第一匚形挡板4

4、支撑杆4

3、第二匚形挡板4

1和底板4

2,底板4

2的高度与内筒输送线3的高度平齐,便于将内筒2从内筒输送线3上推入内筒装配工位4内。第一匚形挡板4

4和第二匚形挡板4

1相互平行并且通过支撑杆4

3连接,第一匚形挡板4

4和第二匚形挡板4

1的开口均朝向内筒输送线3,第一匚形挡板4

4位于内筒输送线3靠近内筒装配工位4一侧的输送单元的下方,活动输送段的两个活动单元4

5的非相邻端分别通过旋转气缸4

6与第一匚形挡板4

4开口处的两端转动连接。推料组件包括气缸3

1、与气缸3

1输出端连接的推板3

2,所述推板3

2沿竖直方向延伸,推板3

2靠近内筒输送线3一侧与内筒2的圆周外壁相匹配。 当内筒输送线3上的内筒2移动至内筒装配工位4处时,气缸3

1的伸缩杆伸出驱动推板3

2将内筒2从活动输送段推入,两个活动单元4

5在外力作用下旋转,内筒2从第一匚形挡板4

4和第二匚形挡板4

1开口处进入内筒装配工位4内。
23.进一步的,参见图6,所述内筒装配机构10包括第一支撑板10

6、设在第一支撑板10

6下方的内筒夹取机构10

8、第一升降机构10

1、第一平移机构10

7;内筒夹取机构10

8的个数与内筒装配工位4的个数相匹配,也有四个。第一升降机构10

1优选为第一垂直气缸、第一平移机构10

7优选为第一水平气缸,第一垂直气缸10

1和第一水平气缸10

7均连接在第一气缸安装板10

2上,第一气缸安装板10

2与支撑架1内顶部的线性滑轨(图中未画出)滑动连接,支撑架1内顶部的线性滑轨与内筒输送线3垂直。第一垂直气缸10

1用于带动四个内筒夹取机构10

8沿竖直方向上升或下降,第一水平气缸10

7带动第一垂直气缸10

1和四个内筒夹取机构10

8沿垂直于内筒输送线3方向水平移动。内筒夹取机构10

8包括左夹具10

4和右夹具10

9,左夹具10

4和右夹具10

9对称设置在第一支撑板10

6上并且与第一支撑板10

6构成水平移动副,第一支撑板10

6上安装有用于驱动左夹具10

4和右夹具10

9同步相向运动或者背向运动的驱动机构10

5,驱动机构10

5优选为手指气缸。
24.进一步的,参见图7,所述防漏毛毡给料工位7包括架体7

1、设在架体7

1上的防漏毛毡工装7

10,防漏毛毡(图中未画出)套设在防漏毛毡工装7

10上,顶料装置设在架体7

1上,顶料装置将套设在防漏毛毡工装7

10上的防漏毛毡顶升至取料位置。
25.进一步的,参见图7,防漏毛毡给料工位7上的防漏毛毡工装7

10有两个,两个防漏毛毡工装7

10均呈圆筒状,圆筒顶部的圆周方向均布有3个缺口7

11,该缺口7

11沿圆筒的轴线方向延伸。顶料装置包括送料板7

2,驱动送料板7

2上升或下降的顶升机构7

6,顶升机构7

6采用步进电机丝杠顶升机构。送料板7

2的两端分别从两个防漏毛毡工装7

10的其中一个缺口7

11伸入圆筒内,送料板7

2的两端部各设有两个外延伸部7

3,两个外延伸部
7

3分别从圆筒的另外两个缺口7

11伸出。防漏毛毡套(图中未画出)设在防漏毛毡工装7

10外延伸部7

3的上方,步进电机丝杠顶升机构7

6驱动送料板7

2上升,带动套设在外延伸部7

3上方的防漏毛毡沿缺口7

11上升至取料位置。当套设在防漏毛毡工装7

10上的防漏毛毡用完时,步进电机丝杠顶升机构7

6驱动送料板7

2下降,直至外延伸部7

3位于缺口7

11的底部,将防漏毛毡套设在防漏毛毡工装7

10上,对防漏毛毡进行补料。采用送料板7

2同时顶升两个防漏毛毡工装7

10上的防漏毛毡,结构简单、成本低,并且效率高,便于控制。本发明中防漏毛毡工装7

10的个数与外筒装配工位8相匹配,也有四个;因此,需要两个防漏毛毡给料工位。
26.进一步的,参见图7,送料板7

2伸入圆筒内的两端部7

5的形状与圆筒的内腔相匹配,外延伸部7

3从送料板7

2伸入圆筒内的两端部7

5的圆周面朝外伸出;采用上述结构不仅增强了送料板7

2伸入圆筒内的两端部7

5的强度,而且步进电机丝杠顶升机构7

6驱动送料板7

2同时顶升两个防漏毛毡工装7

10上的防漏毛毡时更加平稳。顶料装置上还设有两根送料导杆7

4,两根送料导杆7

4分别与送料板7

2伸入圆筒内的两端部的圆心处垂直连接,对送料板7

2的上升或下降进行导向,使得导向更加平稳,准确。
27.进一步的,参见图7,所述防漏毛毡工装7

10外侧设有挡料安装座7

7,挡料安装座7

7的顶部设有用于将取料位置处顶部相邻两个防漏毛毡分离的分离针7

9、以及驱动分离针7

9靠近或远离防漏毛毡工装7

10的驱动机构7

8,驱动机构7

8优选为气缸。防漏毛毡工装7

10外侧的挡料安装座7

7和分离针7

9均包含两套,对称设在防漏毛毡工装7

10的两侧,两个气缸7

8同时驱动分离针7

9插入取料位置处顶部相邻两个防漏毛毡处(即取料位置处从上往下数第一片防漏毛毡和第二片防漏毛毡之间),取料装配机构抓取取料位置上的防漏毛毡时,避免两个防漏毛毡粘在一起,从而影响防漏毛毡的抓取。
28.进一步的,参见图8和图9,所述防漏毛毡装配机构包括第二支撑板9

4、设在第二支撑板9

4下方的取料装配机构、第二升降机构9

1、第二平移机构9

5,取料装配机构的个数与防漏毛毡工装7

10的个数相匹配,也有四个。第二升降机构9

1优选为第二垂直气缸、第二平移机构9

5优选为第二水平气缸,第二垂直气缸9

1和第二水平气缸9

5均连接在第二气缸安装板9

2上,第二气缸安装板9

2与支撑架1内顶部的线性滑轨(图中未画出)滑动连接,支撑架1内顶部的线性滑轨与外筒输送线5垂直。第二垂直气缸9

1用于带动四个取料装配机构沿竖直方向上升或下降,第二平移机构9

5带动第二垂直气缸9

1和四个取料装配机构沿垂直于外筒输送线5方向水平移动。
29.进一步的,参见图8和图9,所述取料装配机构包括连接管9

3、安装板9

9,所述连接管9

3的顶部与第二支撑板9

4连接,其底部与安装板9

9连接,安装板9

9上均匀设置有3组用于抓取防漏毛毡的抓取单元。安装板9

9的形状与圆容器外筒内腔的形状相适配,便于取料装配机构伸入外筒内腔组装防漏毛毡,本发明中安装板9

9的形状为圆形。所述抓取单元包括第一抓针单元9

11和第二抓针单元9

8、以及驱动第一抓针单元9

11和第二抓针单元9

8伸出或者缩回的驱动装置9

6,驱动装置9

6优选为三轴气缸;第一抓针单元9

11位于安装板9

9的外沿,第二抓针单元9

8位于第一抓针单元9

11与连接管9

3之间,第一抓针单元9

11垂直插入防漏毛毡,第二抓针单元9

8斜插入防漏毛毡。安装板9

9上还设有多个滚轮9

10,取料装配机构伸入外筒内腔时,滚轮9

10的外圆周面与外筒内壁接触,便于取料装配机构伸入外筒内腔底部。
30.进一步的,参见图9,第一抓针单元9

11、第二抓针单元9

8均包括3个抓针9

7,安装板9

9上设有若干个供抓针9

7穿过的小孔(图中未画出);两个三轴气缸9

6分别驱动第一抓针单元9

11的3个抓针9

7、第二抓针单元9

8的3个抓针9

7在安装板9

9上的小孔内伸出或者缩回。优选的,第二抓针单元9

8的抓针9

7与防漏毛毡平面的夹角是20

30
°
,便于抓取防漏毛毡工装7

10上取料位置处的防漏毛毡。
31.本发明的工作过程如下:外筒6在外筒输送线5上移动,当外筒输送线5上的外筒6移动至外筒装配工位8处的相应位置时,控制定位挡停组件8

3阻止外筒6在外筒输送线5上继续移动,控制外筒夹紧组件8

2夹紧外筒装配工位8上的外筒6。
32.控制两个防漏毛毡给料工位7上的步进电机丝杠顶升机构7

6带动送料板7

2将套设在防漏毛毡工装7

10上的防漏毛毡顶升至取料位置,控制所有挡料安装座7

7上的气缸7

8同时驱动分离针7

9插入取料位置处顶部相邻两个防漏毛毡处(即取料位置处从上往下数第一片防漏毛毡和第二片防漏毛毡之间)。
33.控制第二水平气缸9

5带动第二垂直气缸9

1和四个取料装配机构沿垂直于外筒输送线5方向水平移动,直至四个取料装配机构分别位于四个防漏毛毡工装7

10的正上方。控制第二垂直气缸9

1驱动第二支撑板9

4带动四个取料装配机构沿竖直方向下降,同时控制四个取料装配机构上的三轴气缸9

6驱动第一抓针单元9

11的3个抓针9

7、第二抓针单元9

8的3个抓针9

7在安装板9

9上的小孔内同时伸出抓取防漏毛毡工装7

10取料位置上的防漏毛毡。控制第二垂直气缸9

1驱动第二支撑板9

4带动四个取料装配机构和防漏毛毡沿竖直方向上升,同时控制第二水平气缸9

5带动第二气缸安装板9

2和四个取料装配机构沿垂直于外筒输送线5方向水平移动,直至四个取料装配机构分别位于四个外筒装配工位8的正上方。控制第二垂直气缸9

1驱动第二支撑板9

4带动四个取料装配机构和防漏毛毡沿竖直方向下降,四个取料装配机构和防漏毛毡分别伸入四个外筒装配工位8上外筒6的内腔,同时控制四个取料装配机构上的三轴气缸9

6驱动第一抓针单元9

11的3个抓针9

7、第二抓针单元9

8的3个抓针9

7在安装板9

9上的小孔内同时缩回,将防漏毛毡放置在外筒6内腔的底部,完成防漏毛毡的组装。控制第二垂直气缸9

1驱动第二支撑板9

4带动四个取料装配机构沿竖直方向上升,同时控制第二水平气缸9

5带动第二气缸安装板9

2和四个取料装配机构沿防漏毛毡给料工位7方向水平移动。
34.内筒2在内筒输送线3上移动,当内筒输送线3上的内筒2移动至内筒装配工位4处时,控制气缸3

1的伸缩杆伸出驱动推板3

2将内筒2从两个活动单元4

5处推入内筒装配工位4内。
35.控制第一水平气缸10

7带动第一垂直气缸10

1和四个内筒夹取机构10

8沿内筒装配工位4方向水平移动,直至四个内筒夹取机构10

8分别位于四个内筒装配工位4上内筒2的正上方。控制四个内筒夹取机构10

8上的手指气缸10

5驱动左夹具10

4和右夹具10

9同步背向运动。控制第一垂直气缸10

1驱动第一支撑板10

6带动四个内筒夹取机构10

8沿竖直方向下降,同时控制四个内筒夹取机构10

8上的手指气缸10

5驱动左夹具10

4和右夹具10

9同步相向运动夹取内筒装配工位4上的内筒2。
36.控制第一垂直气缸10

1驱动第一支撑板10

6带动四个内筒夹取机构10

8和内筒2沿竖直方向上升,同时控制第一水平气缸10

7带动第一垂直气缸10

1和四个内筒夹取机构
10

8以及内筒2沿外筒装配工位8方向水平移动,直至四个内筒夹取机构10

8上的内筒2分别位于四个外筒装配工位8上外筒6内腔的的正上方。控制第一垂直气缸10

1驱动第一支撑板10

6带动四个内筒夹取机构10

8和内筒2沿竖直方向下降,四个内筒夹取机构10

8上的内筒2分别伸入四个外筒装配工位8上外筒2的内腔,同时控制四个内筒夹取机构10

8上的手指气缸10

5驱动左夹具10

4和右夹具10

9同步背向运动将内筒2放置在外筒6的内腔;与此同时,控制两个气缸8

6的伸缩杆伸出,带动吸风机8

9上升,在内筒2伸入外筒6内腔后开启吸风机8

9,抽吸内筒2腔体内的空气,实现内管2自动装配归位。控制第一垂直气缸10

1驱动第一支撑板10

6带动四个内筒夹取机构10

8沿竖直方向上升,同时控制第一水平气缸10

7带动第一垂直气缸10

1和四个内筒夹取机构10

8沿内筒装配工位4方向水平移动。
37.内筒2装配好后,将外筒装配工位8上装配好的圆容器取下来。重复上述步骤。
38.本发明仅以上述实施例进行说明,各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本发明技术方案的基础上,凡根据本发明原理对个别部件进行的改进或等同变换,均不应排除在本发明的保护范围之外。
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