一种商标纸堆垛转运装置的制作方法

本实用新型涉及生产线输送技术领域，尤其涉及一种商标纸堆垛转运装置。

背景技术：

商标纸是香烟的重要标识，香烟包装过程中，需将商标纸堆垛转运至商标纸输送带上，完成商标纸的自动化运输。商标纸堆垛为方形堆垛，由一叠叠单叠商标纸码成排，再整齐的码成堆垛。目前，人工将商标纸堆垛一叠叠转运至输送带上，进入下一个工序，转运效率低下，浪费人力资源，制约了香烟包装效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种商标纸堆垛转运装置，能够自动将商标纸堆垛转运至输送带上，提升了商标纸堆垛转运效率。

本实用新型采用的技术方案为：一种商标纸堆垛转运装置，包括沿竖直方向上下运动的机械手和沿水平方向运动的转向机构和用于吸附单叠商标纸的抓取机构和控制系统；所述的机械手包括安装架和设置于安装架上的第一伺服电机、将电机的旋转运动转化为竖直方向运动的传动机构和沿竖直方向上下运动的连接板，所述的连接板水平设置，第一伺服电机的输出轴通过传动机构与连接板连接；

所述的转向机构包括第一旋转组件和第二旋转组件；所述的第一旋转组件包括转动设置于连接板上的第一转轴、第一水平臂和第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴连接第一转轴，第一水平臂的转动端与第一转轴固定连接；第二旋转组件包括转动设置于第一水平臂连接端的第二转轴、第二水平臂和第三伺服电机，第三伺服电机的输出轴连接第二转轴，第二水平臂的转动端与第二转轴固定连接；

所述的抓取机构包括第三转轴、第四伺服电机、真空吸盘和吸盘安装板；第三转轴与第二水平臂的连接端转动连接，第四伺服电机的输出轴连接第三转轴，吸盘安装板与第三转轴固定连接，真空吸盘固定设置于吸盘安装板下端面；

所述的控制系统包括用于控制第一伺服电机运转的第一伺服电机控制器，用于控制第二伺服电机运转的第二伺服电机控制器，用于控制第三伺服电机运转的第三伺服电机控制器，用于控制第四伺服电机运转的第三伺服电机控制器，以及中央处理器，所述的中央处理器的输出端分别连接第一伺服电机驱动器的控制端、第二伺服电机驱动器的控制端、第三伺服电机驱动器的控制端和第四伺服电机驱动器的控制端，第一伺服电机驱动器的信号输出端连接第一伺服电机的控制端，第二伺服电机驱动器的信号输出端连接第二伺服电机的控制端，第三伺服电机驱动器的信号输出端连接第三伺服电机的控制端，第四伺服电机驱动器的信号输出端连接第四伺服电机的控制端。

所述的中央处理器为工业计算机，且还包括PROFIBUS总线，所述的工业计算机通过PROFIBUS总线分别连接第一伺服电机驱动器的控制端、第二伺服电机驱动器的控制端、第三伺服电机驱动器的控制端和第四伺服电机驱动器的控制端。

所述的真空吸盘为负压式真空吸盘，所述的负压式真空吸盘通过负压管路连接卷烟生产线中的负压源。

所述的真空吸盘的数目为n个，每个真空吸盘的形状及大小与单叠商标纸相匹配，n个真空吸盘一字排布， n个真空吸盘与n叠在水平面上相邻的单叠商标纸一一对应。

所述的真空吸盘的形状为椭圆形。

本实用新型通过设置在设置两个水平臂，实现吸盘的在水平面上的位置调节，结构简单，并设置与吸盘安装板连接的第三转轴，通过工业计算机的精准控制调节吸盘的方向，使得吸盘能够完整吸附单叠商标纸或目标排中相邻的几叠商标纸，并自动将商标纸转运到输送带上，且每次转运完成后剩余的商标纸依然保持堆垛，实现了堆垛商标纸的整齐转运。

进一步的，采用工业计算机控制柄通过PROFIBUS总线传输控制信号，大大提升了信号传输和处理效率，从而提升了转运效率，提升了卷烟生产线了生产效率。

更进一步的，吸盘安装板下端面一字排布有多个椭圆形吸盘，每个吸盘吸取一叠商标纸，既保证了商标纸转运效率，又防止商标纸掉落。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义。

如图1和图2所示，本实用新型包括沿竖直方向上下运动的机械手和沿水平方向运动的转向机构和用于吸附单叠商标纸的抓取机构和控制系统；所述的机械手包括安装架1和设置于安装架1上的第一伺服电机、将电机的旋转运动转化为竖直方向运动的传动机构2和沿竖直方向上下运动的连接板3，所述的连接板3水平设置，第一伺服电机的输出轴通过传动机构2与连接板3连接；机械手上下运动的距离为0-1870mm。本实施例中，机械手传动机构2采用滚珠丝杠传动机构2，第一伺服电机的输出轴同轴连接丝杠，滚珠丝杠传动机构2中的滑块上水平设置连接板3。

所述的转向机构包括第一旋转组件和第二旋转组件；所述的第一旋转组件包括转动设置于连接板3上的第一转轴4、第一水平臂5和第二伺服电机，第二伺服电机的输出轴连接第一转轴4，第一水平臂5的转动端与第一转轴4固定连接；第二旋转组件包括转动设置于第一水平臂5连接端的第二转轴6、第二水平臂7和第三伺服电机，第三伺服电机的输出轴连接第二转轴6，第二水平臂7的转动端与第二转轴6固定连接；

所述的抓取机构包括第三转轴8、第四伺服电机、真空吸盘9和吸盘安装板10；第三转轴8与第二水平臂7的连接端转动连接，第四伺服电机的输出轴连接第三转轴8，吸盘安装板10与第三转轴8固定连接，真空吸盘9固定设置于吸盘安装板10下端面；

所述的控制系统包括用于控制第一伺服电机运转的第一伺服电机控制器，用于控制第二伺服电机运转的第二伺服电机控制器，用于控制第三伺服电机运转的第三伺服电机控制器，用于控制第四伺服电机运转的第三伺服电机控制器，以及中央处理器，所述的中央处理器的输出端分别连接第一伺服电机驱动器的控制端、第二伺服电机驱动器的控制端、第三伺服电机驱动器的控制端和第四伺服电机驱动器的控制端，第一伺服电机驱动器的信号输出端连接第一伺服电机的控制端，第二伺服电机驱动器的信号输出端连接第二伺服电机的控制端，第三伺服电机驱动器的信号输出端连接第三伺服电机的控制端，第四伺服电机驱动器的信号输出端连接第四伺服电机的控制端。

在本实施例中，所述的中央处理器为工业计算机，且还包括PROFIBUS总线，所述的工业计算机通过PROFIBUS总线分别连接第一伺服电机驱动器的控制端、第二伺服电机驱动器的控制端、第三伺服电机驱动器的控制端和第四伺服电机驱动器的控制端，

工业计算机可采用德国倍福公司的CP6500-1003-0050型工业计算机，四个伺服电机驱动器均可采用ELAU公司的MC4伺服驱动器。

工业计算机通过PROFIBUS总线来控制4个伺服电机驱动器，并可采用SERCOS总线协议进行通讯，控制四台伺服电机完成的商标纸堆垛中单叠商标纸的拾取与转动动作，PROFIBUS总线的数据传输速度快，从而使得商标纸堆垛的转运效率大大提升。

本实用新型的工作过程如下：根据商标纸堆垛的高度，在工业计算机的控制下，第一伺服电机转动一定角度即停止，机械手带动连接板3移动至适当高度，使真空吸盘9移动至商标纸堆垛的上端面正上方；工业计算机控制第二伺服电机和第三伺服电机转动，带动第一转轴4和第一水平臂5，第二转轴6和第二水平臂7转动，从而使得真空吸盘9移动至目标单叠或多叠商标纸的正上方；工业计算机控制第三转轴8，从而调节吸盘的角度，再控制机械手下降，使得真空吸盘9吸取的单叠商标纸为目标商标纸，真空吸盘9吸取的多叠商标纸为目标排中相邻的多叠。

真空吸盘9吸取商标纸后，工业计算机控制机械手上升，并控制第二伺服电机和第三伺服电机转动一定角度，带动第二转轴6和第二水平臂7转动，将真空吸盘9转移至输送带上方，并将单叠商标纸放下，完成商标纸转运。随着输送带的输送，真空吸盘9每次转运的商标纸前进，商标纸在输送带上呈单层分布，便于下一道工序进行。

每次转运完成后剩余的商标纸依然保持堆垛，便于后续转运，实现商标纸堆垛的整齐、完全转运。

本实用新型通过设置在设置两个水平臂，实现吸盘的在水平面上的位置调节，结构简单，并设置与吸盘安装板10连接的第三转轴8，通过工业计算机的精准控制调节吸盘的方向，使得吸盘能够完整吸附单叠商标纸或目标排中相邻的几叠商标纸，实现了堆垛商标纸的整齐转运。

所述的商标纸堆垛转运装置，所述的真空吸盘9为负压式真空吸盘9，所述的负压式真空吸盘9通过负压管路11连接卷烟生产线中的负压源，负压源图中未示出，负压式真空吸盘9吸引力更大，保证单叠商标纸在转运过程中不易掉落，无需时候整理散落的商标纸，提升了转运效率。且烟厂的生产线中，负压源的控制系统十分成熟，便于真空吸盘9的连接和控制。

所述的商标纸堆垛转运装置，所述的真空吸盘9的数目为n个，每个真空吸盘9的形状及大小与单叠商标纸相匹配，n个真空吸盘9一字排布，n个真空吸盘9与n叠在水平面上相邻的单叠商标纸一一对应。所述的真空吸盘9的形状为椭圆形。本实施例中，真空吸盘9的数目为4个。

一字排布的n真空吸盘9，每次转运吸取商标纸堆垛目标排中相邻的n叠单叠商标纸，将其转运到运输带上。且每个真空吸盘9吸附一叠商标纸，在保证商标纸转运效率的同时，商标纸不易掉落。商标纸通常为长方形，因此，将真空吸盘9的形状设置为与商标纸大小对应的椭圆形，既保证了商标纸的接触面积，又保证吸附商标纸时，目标商标纸边缘受力小，防止吸盘吸力过大，又与目标商标纸旁边的非目标商标纸距离太小对其造成吸引使其位移。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。