袋装产品自动装车系统技术方案

本发明专利技术涉及物料运输技术领域，提出了一种袋装产品自动装车系统，包括三轴桁架机械手、抓手机构和撑平机构，三轴桁架机械手可驱动抓手机构沿X、Y、Z轴移动，抓手机构包括旋转装置、安装架、缓冲机构、真空吸盘，旋转装置上端安装在三轴桁架机械手的输出端，旋转装置下端安装有安装架且可驱动安装架绕Z轴旋转，安装架下端通过缓冲机构安装有真空吸盘；撑平机构包括第一直线执行元件、升降架、第二直线执行元件、双向丝杆模组、滑套和撑平杆，双向丝杆模组包括双旋向螺杆，双向丝杆模组驱动撑平杆沿垂直于Z轴的方向直线运动。通过上述技术方案，解决现有技术中的袋装产品卸料产生较大的扬尘、袋装产品容易移位、码包不整齐导致码垛塌陷问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
袋装产品自动装车系统


[0001]本专利技术涉及技术物料运输
，具体的，涉及一种袋装产品自动装车系统。

技术介绍

[0002]袋装产品如水泥、饲料等颗粒物料包装完成后，需要通过货车进行转运或运输，此时就需要把包装完成的袋装产品装入货车车厢内，具体可通过人工搬运和自动化设备搬运装车两种方式进行装车。
[0003]人工搬运装车劳动强度高，工人工作效率普遍偏低，安全风险较大，容易发生意外事故。目前自动化设备搬运装车，多采用耙状机械手夹取袋装产品或吸盘吸取袋装产品的方式取料，再将袋装产品转移至车厢上方进行卸料，这种方案存在如下弊端：1、采用耙状机械手夹取袋装产品时，需在一定高度下卸料，以便于张开耙状机械手，物料自由落体方式落入车厢，由于车厢底面落差大，袋装产品落到车厢内产生较大的扬尘，且袋装产品容易移位，导致码包不整齐；2、吸盘吸取袋装产品的方式，吸盘一般吸附在袋装产品的中部，对于物料充盈的袋装产品，吸盘吸取后袋装产品整体能够保持大致平直状态，但对于非充盈状态的袋装产品，即袋装产品内部物料较少，容易出现袋装产品两端下垂现象，如果直接将其进行依次装车堆叠，很有可能堆叠不稳的情况，导致码垛塌陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种袋装产品自动装车系统，解决了相关技术中的袋装产品装车存在的问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种袋装产品自动装车系统，包括三轴桁架机械手及安装在三轴桁架机械手输出端的抓手机构，三轴桁架机械手可驱动抓手机构沿X、Y、Z轴移动，所述抓手机构包括旋转装置、安装架、缓冲机构、真空吸盘，旋转装置上端安装在三轴桁架机械手的输出端，旋转装置下端安装有安装架且可驱动安装架绕Z轴旋转，安装架下端通过缓冲机构安装有真空吸盘；所述安装架上还安装有撑平机构，撑平机构包括第一直线执行元件、升降架、第二直线执行元件、双向丝杆模组、滑套、撑平杆，第一直线执行元件安装在安装架上，升降架安装在第一直线执行元件输出端且由第一直线执行元件驱动沿Z轴方向直线移动，第二直线执行元件和双向丝杆模组安装升降架上，双向丝杆模组包括双旋向螺杆，双旋向螺杆的两段旋向相反的杆段上均安装有一组螺母副，螺母副上均固定安装有滑套，双向丝杆模组驱动滑套沿垂直于Z轴的方向直线运动，滑套内滑动安装有撑平杆，第二直线执行元件驱动撑平杆沿垂直于双旋向螺杆的方向直线运动。缓冲机构在Z轴方向有一定弹性余量，在Z轴方向受力时可发生变形，从而便于真空吸盘与袋装产品抵接，提高真空吸盘对袋装产品的抓取成功率。撑平机构可通过撑平杆的移动，对袋装产品下垂的两端进行支撑，并将袋装产品底部展平，便于袋装产品平整码垛，可避免由于袋装产品底部的不平整，导致码垛塌陷的情况发生，提升袋装产品码垛的稳定性。
[0006]优选的，所述三轴桁架机械手包括立柱和安装在立柱上端的纵向导轨，纵向导轨的长度方向与Y轴方向平行，纵向导轨上安装有可沿纵向导轨行走的桁架臂，桁架臂的长度方向与X轴方向平行，桁架臂上安装有可沿桁架臂行走的Z轴机器人，旋转装置安装在Z轴机器人上且由Z轴机器人驱动沿Z轴方向移动。
[0007]优选的，所述桁架臂至少设置为两个。这样，可提高装车效率。
[0008]优选的，所述Z轴机器人上安装有高度固定的3D视觉相机。3D视觉相机可在托盘上方和货车上方进行定位拍照，根据3D图像的信息，选择托盘上方的目标包裹，确定货车中的码垛位，进行相应的装车码垛作业。
[0009]优选的，所述缓冲机构包括上层安装板、下层安装板、压簧和螺栓组件，上层安装板与安装架固定连接，上层安装板与下层安装板间通过多个螺栓组件连接，螺栓组件的螺栓上套装有压簧，压簧上端与上层安装板连接，压簧下端与下层安装板连接。这样可保证真空吸盘能压实袋装产品，提高真空吸盘对松散结构的袋装产品的抓取成功率。
[0010]优选的，所述缓冲机构还包括安装在上层安装板下端的光电传感器，光电传感器的检测端朝向下层安装板。光电传感器通过检测下层安装板与上层安装板的间距变化，从而判断真空吸盘是否压实袋装产品。
[0011]优选的，所述真空吸盘通过负压管路与负压源连通，负压管路上安装有真空传感器。通过真空传感器检测的负压信息，可判断物料抓取是否成功。
[0012]优选的，所述立柱上安装有激光扫描仪。激光扫描仪设置多个，可进行激光扫描作业，扫描进入立柱中的车辆的轮廓，从而进行避障，便于装车。
[0013]优选的，所述撑平机构还包括推板和限位环，推板与第二直线执行元件输出端连接，推板上开设有活动口，活动口的长度方向与双旋向螺杆的长度方向平行，撑平杆一端延伸至活动口内，撑平杆上且位于活动口两侧均固定有限位环。限位环的尺寸大于活动口的尺寸，避免限位环通过活动口；通过设置推板和限位环，使得第二直线执行元件可驱动撑平杆运动；第二直线执行元件通过驱动推板运动，推板带动限位环、撑平杆运动，使得撑平杆靠近或远离真空吸盘的正下方。
[0014]优选的，所述安装架上固定有导向套，导向套内滑动安装有导向杆，导向杆下端与升降架固定连接。导向套和导向杆对升降架起到导向作用，使得第一直线执行元件可驱动升降架平稳直线升降。
[0015]本专利技术的工作原理及有益效果为：1、本专利技术中，通过三轴桁架机械手驱动抓手机构在XYZ三轴方向移动，通过真空吸盘吸取袋装产品，进行装车，卸料前通过撑平机构的撑平杆向袋装产品端部移动，对袋装产品下垂的两端进行支撑，并将袋装产品底部展平，使得袋装产品能够实现平整码垛，可避免由于袋装产品底部的不平整，导致码垛塌陷的情况发生，提升袋装产品码垛的稳定性；2、真空吸盘吸取袋装产品可下降至接近码垛位的支撑物的适宜高度，进行卸料，保证袋装产品平整码垛的同时，减少卸料高度落差，减少扬尘，避免袋装产品移位，提高码垛整齐效果。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]图1为本专利技术袋装产品自动装车系统的结构示意图；图2为图1中抓手机构和撑平机构的局部放大示意图；图3为本专利技术袋装产品自动装车系统的侧视图；图4为图3中抓手机构和撑平机构的局部放大示意图；图中：1、三轴桁架机械手；11、立柱；12、纵向导轨；13、桁架臂；14、Z轴机器人；2、抓手机构；21、旋转装置；22、安装架；23、缓冲机构；231、上层安装板；232、下层安装板；233、压簧；234、螺栓组件；235、光电传感器；24、真空吸盘；25、负压管路；26、真空传感器；27、导向套；28、导向杆；3、撑平机构；31、第一直线执行元件；32、升降架；33、第二直线执行元件；34、双向丝杆模组；341、双旋向螺杆；342、螺母副；35、滑套；36、撑平杆；37、推板；371、活动口；38、限位环；4、3D视觉相机；5、激光扫描仪。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种袋装产品自动装车系统，包括三轴桁架机械手（1）及安装在三轴桁架机械手（1）输出端的抓手机构（2），所述三轴桁架机械手（1）可驱动抓手机构（2）沿X、Y、Z轴移动，其特征在于，所述抓手机构（2）包括旋转装置（21）、安装架（22）、缓冲机构（23）、真空吸盘（24），旋转装置（21）上端安装在三轴桁架机械手（1）的输出端，旋转装置（21）下端安装有安装架（22）且可驱动安装架（22）绕Z轴旋转，安装架（22）下端通过缓冲机构（23）安装有真空吸盘（24）；所述安装架（22）上还安装有撑平机构（3），撑平机构（3）包括第一直线执行元件（31）、升降架（32）、第二直线执行元件（33）、双向丝杆模组（34）、滑套（35）、撑平杆（36），第一直线执行元件（31）安装在安装架（22）上，升降架（32）安装在第一直线执行元件（31）输出端且由第一直线执行元件（31）驱动沿Z轴方向直线移动，第二直线执行元件（33）和双向丝杆模组（34）安装升降架（32）上，双向丝杆模组（34）包括双旋向螺杆（341），双旋向螺杆（341）的两段旋向相反的杆段上均安装有一组螺母副（342），螺母副（342）上均固定安装有滑套（35），双向丝杆模组（34）驱动滑套（35）沿垂直于Z轴的方向直线运动，滑套（35）内滑动安装有撑平杆（36），第二直线执行元件（33）驱动撑平杆（36）沿垂直于双旋向螺杆（341）的方向直线运动。2.根据权利要求1所述的袋装产品自动装车系统，其特征在于，所述三轴桁架机械手（1）包括立柱（11）和安装在立柱（11）上端的纵向导轨（12），纵向导轨（12）的长度方向与Y轴方向平行，纵向导轨（12）上安装有可沿纵向导轨（12）行走的桁架臂（13），桁架臂（13）的长度方向与X轴方向平行，桁架臂（13）上安装有可沿桁架臂（13）行走的Z轴机器人（14），旋转装置（21）安装在Z轴机器人（14）上且由Z轴机器人（14）驱动沿Z轴方向移动。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋炳乾，张玉梅，
申请(专利权)人：唐山甫源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：