一种膜卷码垛的固定件安装装置的制作方法

1.本发明涉及及薄膜卷材包装技术领域，特别涉及一种膜卷码垛的固定件安装装置。


背景技术：

2.卷材为圆柱体塑料薄膜卷，卷材制作完成后要运输到各地销售，为了保护卷材在运输搬运过程中的完好性、减少磨损以及提高运输数量，需要对卷材进行悬浮包装。悬浮包装可以理解为先对单个卷材进行独立包装，卷材的表面采用气泡膜进行表面包覆，然后纸盖加泡沫垫对两端进行扣合、胶带缠绕固定；继而在该卷材的两端加装竖夹板，再对两块竖夹板进行捆扎，从而使卷材悬浮在两竖夹板之间。单个卷材包装完成后，再将卷材逐一搬运至码垛工位，整齐码放在木托盘上。在码放时，两个卷材的竖夹板之间需要通过固定件进行连接。卷材悬浮包装在该行业目前还处于人工包装为主，工作效率低，自动化程度低，所以要对卷材悬浮包装生产线进行自动化改造，实现固定件的自动化安装。


技术实现要素：

3.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种膜卷码垛的固定件安装装置，旨在将固定件自动化安装到竖夹板上。
4.为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
5.一种膜卷码垛的固定件安装装置，包括具有膜卷放置工位的机架、设置在膜卷放置工位一旁的送料机构，可滑动地设置在机架上的x轴滑架、用于驱动x轴滑架前后移动的x轴直线驱动机构、可滑动地设置在x轴滑架上的y轴滑架、用于驱动y轴滑架左右移动的y轴直线驱动机构、设置在y轴滑架上的z轴直线驱动机构、设置在z轴直线驱动机构上的抓手组件；所述z轴直线驱动机构用于驱动抓手组件上下移动；所述x轴滑架位于膜卷放置工位的上方；所述抓手组件用于抓取送料机构上的固定件并且安装在竖夹板上。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述抓手组件包括设置在z轴直线驱动机构上的支架、设置在支架上的取放件机构、测距机构以及锤打机构；所述取放件机构位于测距机构的一侧，所述锤打机构位于取放件机构的上方，所述取放件机构用于抓取码垛固定件并将码垛固定件放置在竖夹板上，所述测距机构用于检测安装抓手与竖夹板侧面的距离；所述锤打机构用于锤打码垛固定件，使码垛固定件与竖夹板紧密结合；所述取放件机构、测距机构以及锤打机构均与控制系统电连接。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述锤打机构包括固设在竖板上且竖直朝下的气缸和设置在气缸活塞杆端部的锤头。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述锤头包括水平设置的锤板和设置在锤板底部的锤块，所述锤块设置在锤板底部中央，所述锤板与气缸的活塞杆端部固接。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述取放件机构包括设置在支架上的电磁铁，所述电磁铁的底面为一个矩形平面。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述测距机构包括设置在支架底部的支臂、设置在支臂上的测距探头。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述送料机构为振动盘，所述固定件包括呈“凵”形的型材主体，型材主体包括底片部和两块分别设置在底片部两侧的竖片部，每个所述竖片部上开设出向下折弯的翻片。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述y轴滑架、y轴直线驱动机构、z轴直线驱动机构以及抓手组件设置有两组并且对称设置。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述机架包括两个对称设置的立架，所述膜卷放置工位设置在两个立架之间，两个立架通过x轴滑架横跨连接，y轴直线驱动机构为丝杆驱动机构，x轴直线驱动机构和z轴直线驱动机构均为直线模组。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述膜卷放置工位上设置有支撑台。
15.有益效果：
16.本发明提供了一种固定件安装装置，抓手组件在x轴滑架、x轴直线驱动机构、y轴滑架、y轴直线驱动机构、z轴直线驱动机构的协同运动下，灵活地进行三轴空间移动，抓手组件抓取送料机构上的固定件后，然后移动到竖夹板的上方，此时固定件位于竖夹板的正上方，然后z轴直线驱动机构驱动抓手组件缓慢地向下移动，使固定件的下槽口精准地卡入竖夹板的顶部，完成固定件的自动化安装。
附图说明
17.图1为膜卷码垛的固定件安装装置的立体图。
18.图2为图1中a区域的局部放大图。
19.图3为膜卷码垛的固定件安装装置的主视图。
20.图4为图3中b区域的局部放大图。
21.图5为膜卷码垛的固定件安装装置的右视图。
22.图6为两个膜卷的码垛示意图。
23.主要元件符号说明：1-机架、11-立架、12-膜卷放置工位、13-支撑台、2-送料机构、3-x轴滑架、4-x轴直线驱动机构、5-y轴滑架、6-y轴直线驱动机构、7-z轴直线驱动机构、8-抓手组件、81-支架、82-取放件机构、83-测距机构、831-支臂、832-测距探头、84-锤打机构、841-气缸、842-锤头、9-固定件、91-底片部、92-竖片部、93-翻片。
具体实施方式
24.本发明提供一种膜卷码垛的固定件安装装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
25.请参阅图1-图5，本发明提供一种膜卷码垛的固定件安装装置，包括具有膜卷放置工位12的机架1、设置在膜卷放置工位12一旁的送料机构2，可滑动地设置在机架1上的x轴滑架3、用于驱动x轴滑架3前后移动的x轴直线驱动机构4、可滑动地设置在x轴滑架3上的y轴滑架5、用于驱动y轴滑架5左右移动的y轴直线驱动机构6、设置在y轴滑架5上的z轴直线驱动机构7、设置在z轴直线驱动机构7上的抓手组件8；所述z轴直线驱动机构7用于驱动抓
手组件8上下移动；所述x轴滑架3位于膜卷放置工位12的上方；所述抓手组件8用于抓取送料机构2上的固定件9并且安装在竖夹板14上。
26.固定件是一种辅助码垛的工件，如图2所示，所述固定件9在从左往右的正投影下，所述固定件9呈h型，固定件9包括呈“凵”形的型材主体，型材主体包括底片部91和两块分别设置在底片部91两侧的竖片部92，两个竖片部92和底片部91围成上槽口，每个所述竖片部92上开设出向下折弯的翻片93，两个翻片93和底片部91围成下槽口。
27.为了便于放置膜卷，所述膜卷放置工位12上设置有支撑台13，膜卷放置在支撑台13上，膜卷15的两端设有竖夹板14，两块竖夹板14通过捆扎固定，使卷材悬浮在两竖夹板14之间；由于膜卷包装时控制系统已获知当前膜卷的规格，所以能够确定支撑台13上的竖夹板规格，从而获取预设的固定件投放高度。
28.抓手组件8在x轴滑架3、x轴直线驱动机构4、y轴滑架5、y轴直线驱动机构6、z轴直线驱动机构7的协同运动下，灵活地进行三轴空间移动，抓手组件8先移动到送料机构2的上料点的上方，然后z轴直线驱动机构7驱动抓手组件8缓慢地下降，抓手组件8抓取固定件9伸入固定件9的上槽口中并且吸取固定件9，然后抓手组件8移动至竖夹板14的外侧并且处于合适的固定件投放高度，继而抓手组件8朝靠近竖夹板外侧面的方向移动，当抓手组件8移动到竖夹板14的上方时，抓手组件8停止移动，此时固定件9位于竖夹板的正上方，然后z轴直线驱动机构7驱动抓手组件8缓慢地向下移动，使固定件9的下槽口精准地卡入竖夹板的顶部，完成一个固定件9的自动化安装。实际上，每块竖夹板14上需要前后安装两个固定件9，从而形成四个稳定的码垛支点，所以为了提高固定件9的安装效率，在本实施例中，所述y轴滑架5、y轴直线驱动机构6、z轴直线驱动机构7以及抓手组件8设置有两组并且对称设置，每个抓手组件8对应的一个竖夹板的固定件9安装工作，两个抓手组件8同步进行上料和安装工作，各自完成两个固定件9的安装，实现固定件的自动化装配，解决人工装配低效、人力成本高的问题，更好地推进卷材悬浮包装生产线的自动化改造。
29.在本实施例中，所述送料机构2为振动盘，振动盘是一种现有的自动定向排序的送料设备，多个无序的固定件9投放到振动盘的料盘后，通过振动自动将无序的固定件9排列整齐并且将固定件9逐个准确地输送至上料点，以便抓手组件8抓取固定件9。
30.具体的，所述抓手组件8包括设置在z轴直线驱动机构7上的支架81、设置在支架81上的取放件机构82、测距机构83以及锤打机构84；所述取放件机构82位于测距机构83的一侧，所述锤打机构84位于取放件机构82的上方，所述取放件机构82用于抓取固定件9并将固定件9放置在竖夹板上，所述测距机构83用于检测安装抓手与竖夹板侧面的距离；所述锤打机构84用于锤打固定件9，使固定件9与竖夹板紧密结合；所述取放件机构82、测距机构83以及锤打机构84均与控制系统电连接。抓手组件8朝靠近竖夹板14外侧面的方向移动，当测距机构3感应到与竖夹板14外侧面的距离等于设定距离时，抓手组件8停止朝竖夹板14的外侧面移动，此时固定件位于竖夹板14的正上方，然后抓手组件缓慢地向下移动，使固定件的下槽口精准地卡入竖夹板14的顶部，随后取放件机构82松开固定件9，最后调整锤打机构84的位置，使锤打机构84位于固定件9的正上方，锤打机构84锤打固定件9，使固定件9与竖夹板14紧密结合，确保固定件9的放置位置准确，不会发生倾侧。
31.在本实施例中，所述支架81为一块l形板，所述l形板包括底板811和与底板相互垂直的竖板812。通过将支架81设置为l形结构，可以更好地与z轴直线驱动机构7连接，该z轴
直线驱动机构7为直线模组，竖板与直线模组的螺钉连接，而直线模组的滑台则与y轴滑架5固接。
32.在本实施例中，所述取放件机构82包括设置在底板上的电磁铁。固定件9为铁制品，电磁铁通电后即可磁吸固定件9的底片部91，断电即松开固定件9，取放可靠，便于操控。
33.进一步的，所述电磁铁的底面为一个矩形平面。通过这样设置，一方面电磁铁底面能够更好地与固定件9的底片部91相贴合，提高取放的平稳性，另一方面可以增大有效的磁吸面积，获取更大的磁吸力。
34.具体的，所述锤打机构84包括固设在竖板812上且竖直朝下的气缸841和设置在气缸841活塞杆端部的锤头842。锤打时，锤头842位于固定件9的正上方，气缸841驱动锤头842向下移动，使锤头842锤击固定件9，不仅使固定件9与竖夹板14更紧密结合，防止固定件9发生松脱；还可以修正固定件9放置倾侧的问题，确保固定件9的底片部91能够平贴在竖夹板14的顶面，使下一膜卷的竖夹板14能够平稳地放置在固定件9上。
35.进一步的，所述锤头842包括水平设置的锤板和设置在锤板底部的锤块，所述锤块设置在锤板底部中央，所述锤板与气缸841的活塞杆端部固接。锤块用于对固定件9的底片部91进行锤击，而锤板则对固定件9的竖片部92进行锤压，以免固定件9在锤击时发生跳动，确保固定件9与竖夹板连接紧密。
36.优选的，所述测距机构83包括竖直设置在底板底部的支臂831和设置在支臂831上的测距探头832。该测距探头832为激光测距传感器，激光测距传感器测量与竖夹板外侧面的距离灵敏，可靠。
37.在本实施例中，所述机架1包括两个对称设置的立架11，所述膜卷放置工位12设置在两个立架11之间，两个立架11通过x轴滑架3横跨连接，y轴直线驱动机构6为丝杆驱动机构，当然，y轴直线驱动机构6为丝杆驱动机构也可以是气动推杆、电动推杆、液压推杆、线性模组、直线模组等，其主要效果是提供直线运动的输出端。x轴直线驱动机构4和z轴直线驱动机构7均为直线模组。当然，x轴直线驱动机构4和z轴直线驱动机构7也可以是气动推杆、电动推杆、液压推杆、丝杆机构等，其主要效果是提供直线运动的输出端。
38.见图6所示，码垛时，第一个膜卷先放置在木托盘17上，第一个膜卷此时作为下层膜卷，随后固定件9放置在下层竖夹板的顶部，两个翻片夹住位于下层竖夹板上，底片部的底面紧贴在下层竖夹板的顶面；然后再第二个膜卷码垛在第一个膜卷上，将上层竖夹板码垛在下层竖夹板上，此时上层竖夹板的底部嵌入两块竖片部之间，从而对上层竖夹板进行定位，保证膜卷码垛整齐。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术
人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，包括具有膜卷放置工位的机架、设置在膜卷放置工位一旁的送料机构，可滑动地设置在机架上的x轴滑架、用于驱动x轴滑架前后移动的x轴直线驱动机构、可滑动地设置在x轴滑架上的y轴滑架、用于驱动y轴滑架左右移动的y轴直线驱动机构、设置在y轴滑架上的z轴直线驱动机构、设置在z轴直线驱动机构上的抓手组件；所述z轴直线驱动机构用于驱动抓手组件上下移动；所述x轴滑架位于膜卷放置工位的上方；所述抓手组件用于抓取送料机构上的固定件并且安装在竖夹板上。2.根据权利要求1所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述抓手组件包括设置在z轴直线驱动机构上的支架、设置在支架上的取放件机构、测距机构以及锤打机构；所述取放件机构位于测距机构的一侧，所述锤打机构位于取放件机构的上方，所述取放件机构用于抓取码垛固定件并将码垛固定件放置在竖夹板上，所述测距机构用于检测安装抓手与竖夹板侧面的距离；所述锤打机构用于锤打码垛固定件，使码垛固定件与竖夹板紧密结合；所述取放件机构、测距机构以及锤打机构均与控制系统电连接。3.根据权利要求2所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述锤打机构包括固设在竖板上且竖直朝下的气缸和设置在气缸活塞杆端部的锤头。4.根据权利要求3所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述锤头包括水平设置的锤板和设置在锤板底部的锤块，所述锤块设置在锤板底部中央，所述锤板与气缸的活塞杆端部固接。5.根据权利要求2所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述取放件机构包括设置在支架上的电磁铁，所述电磁铁的底面为一个矩形平面。6.根据权利要求2所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述测距机构包括设置在支架底部的支臂、设置在支臂上的测距探头。7.根据权利要求1所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述送料机构为振动盘，所述固定件包括呈“凵”形的型材主体，型材主体包括底片部和两块分别设置在底片部两侧的竖片部，每个所述竖片部上开设出向下折弯的翻片。8.根据权利要求1-7任一项所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述y轴滑架、y轴直线驱动机构、z轴直线驱动机构以及抓手组件设置有两组并且对称设置。9.根据权利要求8所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述机架包括两个对称设置的立架，所述膜卷放置工位设置在两个立架之间，两个立架通过x轴滑架横跨连接，y轴直线驱动机构为丝杆驱动机构，x轴直线驱动机构和z轴直线驱动机构均为直线模组。10.根据权利要求1所述的膜卷码垛的固定件安装装置，其特征在于，所述膜卷放置工位上设置有支撑台。

技术总结
本发明公开了一种膜卷码垛的固定件安装装置，抓手组件在x轴滑架、x轴直线驱动机构、y轴滑架、y轴直线驱动机构、z轴直线驱动机构的协同运动下，灵活地进行三轴空间移动，抓手组件抓取送料机构上的固定件后，然后移动到竖夹板的上方，此时固定件位于竖夹板的正上方，然后z轴直线驱动机构驱动抓手组件缓慢地向下移动，使固定件的下槽口精准地卡入竖夹板的顶部，完成固定件的自动化安装。完成固定件的自动化安装。完成固定件的自动化安装。


技术研发人员：张春华 秦志红 白汝佳 岳志浩 陈城发 杨丁卯
受保护的技术使用者：广东仕诚塑料机械有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/3/8