專利名稱：機械手自動堆垛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及包裝生產(chǎn)流水線的自動化機械設(shè)備，具體涉及機械手自動堆垛裝置。
背景技術(shù)：
包裝行業(yè)作為朝陽產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)值的高速增長，彰顯著包裝行業(yè)巨大的發(fā)展前景。包裝行業(yè)以前堆垛工作主要依靠人工完成，在當(dāng)今人工成本越來越高的情況下，依靠人工堆垛成本越來越大，生產(chǎn)效率低，而且容易發(fā)生一些人為的失誤，影響產(chǎn)品質(zhì)量或造成工傷事故。
因此，機械手自動堆垛裝置被發(fā)明以替代人工堆垛，可以獲得更高的工作效率和實現(xiàn)更低的成本。例如專利號201120211215. X的實用新型專利提供了一種氣動機械力臂自動堆垛裝置，包括有水平設(shè)置的無桿氣缸、活塞桿朝下的雙桿氣缸和一氣動夾具，所述雙杠氣缸活塞桿的端部與氣動夾具固定連接，活塞桿的上下移動帶動氣動夾具一起作上下移動，所述雙杠氣缸的缸體與無桿汽缸的氣缸套固定連接，無桿汽缸的氣缸套左右移動時，可以帶動雙桿氣缸及夾具一起作左右移動，無桿汽缸、上下氣缸的軌道上均安裝有多個磁性開關(guān)。該實用新型由程序控制電磁閥驅(qū)動氣缸運動，根據(jù)電磁閥可以判斷氣缸運動，并根據(jù)氣缸軌道上安裝的磁性開關(guān)判斷氣缸位置情況，實現(xiàn)自動化堆垛操作。上述專利具有的不足之處在于(a)檢測手段單一，采用磁性開關(guān)作為氣缸行程的判斷，雖然簡單低廉，但檢測精度不足；且磁性開關(guān)是接觸式開關(guān)，因而耐用性差，使用壽命不長，得經(jīng)常更換。(b)不能人工設(shè)置堆垛參數(shù)，靈活性不足。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型針對上述的不足之處，提出一種檢測精度更高、更耐用、且設(shè)置更加靈活的機械手自動堆垛裝置來取代。本實用新型的技術(shù)方案是機械手自動堆垛裝置，包括機械裝置、執(zhí)行機構(gòu)和檢測裝置，所述機械裝置包括夾臂、水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)和垂直運動機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)包括氣缸驅(qū)動部件、馬達驅(qū)動部件、變頻器和電磁閥，所述檢測系統(tǒng)包括光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)和編碼器，所述檢測裝置、執(zhí)行機構(gòu)與一個可編程控制器相連，可編程控制器與一個觸摸屏相連，機械裝置受控并連接于執(zhí)行機構(gòu)。進一步的，所述的光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)和編碼器連接于可編程控制器的信號端口，可編程控制器的控制端口連接于變頻器和電磁閥，變頻器連接于馬達驅(qū)動部件，馬達驅(qū)動部件驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)和垂直運動機構(gòu)執(zhí)行動作，電磁閥連接于氣缸驅(qū)動部件，氣缸驅(qū)動部件驅(qū)動夾臂執(zhí)行動作。進一步的，所述的光電開關(guān)是4個，2個設(shè)置于夾臂上，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)下方的底座上。[0010]進一步的，所述的接近開關(guān)是7個，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的O度角位置，3個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的90度角位置，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的180度角位置。進一步的，所述的行程開關(guān)是4個，分別設(shè)置于垂直運動機構(gòu)的不同高度的位置。進一步的，所述的編碼器是I個，設(shè)置于垂直運動機構(gòu)的齒輪減速部件上。進一步的，所述的可編程控制器為三菱可編程控制器FX3G。進一步的，所述的變頻器采用的型號是ALPHA 5000系列變頻器。本實用新型采用如上技術(shù)方案，具有的有益效果是 (I)采用包括光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)和編碼器的多個檢測手段，可編程控制器讀取編碼器的脈沖數(shù)，計算此時夾臂的相對位置，根據(jù)選擇的工位，自動將物料進行層疊，定位精確度可達到± Imm以內(nèi)，實現(xiàn)多重光眼保護功能，除物料超限時，能防止夾臂撞壞物料，當(dāng)工位上站人時，能防止夾臂傷害到人員；(2)采用可編程控制器PLC與一個觸摸屏相連，可以通過觸摸屏輸入控制參數(shù)，靈活調(diào)整機械手自動堆垛裝置的工作設(shè)定。

圖I是實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例的模塊連接框圖。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 參閱圖I和圖2所示，實施例的機械手自動堆垛裝置，包括機械裝置、執(zhí)行機構(gòu)和檢測裝置，所述機械裝置包括夾臂5、運動機構(gòu)6 (水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)61和垂直運動機構(gòu)62)，所述執(zhí)行機構(gòu)包括氣缸驅(qū)動部件7、馬達驅(qū)動部件8 (驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的馬達驅(qū)動部件81和驅(qū)動垂直運動機構(gòu)的馬達驅(qū)動部件82)、變頻器9和電磁閥10，所述檢測系統(tǒng)包括光電開關(guān)11、接近開關(guān)12、行程開關(guān)13和編碼器14，所述檢測裝置、執(zhí)行機構(gòu)與一個可編程控制器15相連，可編程控制器15與一個觸摸屏16相連，機械裝置受控并連接于執(zhí)行機構(gòu)。更具體的，所述的光電開關(guān)11、接近開關(guān)12、行程開關(guān)13和編碼器14連接于可編程控制器15的信號端口，可編程控制器15的控制端口連接于變頻器9和電磁閥10，變頻器9連接于馬達驅(qū)動部件8，馬達驅(qū)動部件8驅(qū)動運動機構(gòu)6 (水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)61和垂直運動機構(gòu)62)執(zhí)行動作，電磁閥10連接于氣缸驅(qū)動部件7，氣缸驅(qū)動部件7驅(qū)動夾臂5執(zhí)行動作。包括有光電開關(guān)11、接近開關(guān)12、行程開關(guān)13和編碼器14的檢測裝置是設(shè)置于機械裝置的不同位置進行不同檢測。可編程控制器15、觸摸屏16、電磁閥10等電氣控制元件是設(shè)置于控制柜18內(nèi)的。優(yōu)選的，所述的光電開關(guān)11是4個，2個設(shè)置于夾臂5上，分別用于保護夾臂以防止誤撞擊和檢測夾臂下物料的有無，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)下方的底座17上。優(yōu)選的，所述的接近開關(guān)是7個，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的O度角位置，3個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的90度角位置，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的180度角位置。分別用于O度角位置和180度角位置的2個接近開關(guān)是分別用于檢測臨近角度狀態(tài)和到位狀態(tài)用的，90度角位置的3個接近開關(guān)是I個到位狀態(tài)檢測和2個臨近角度狀態(tài)檢測。優(yōu)選的，所述的行程開關(guān)是4個，分別設(shè)置于垂直運動機構(gòu)的不同高度的位置用于檢測垂直運動機構(gòu)的行程。其中頂端設(shè)有2個，分別是到位和預(yù)到位檢測，下端設(shè)有2個限位保護用檢測，分別檢測是否與傳輸帶和底面位置已過到位，放置損壞設(shè)備。優(yōu)選的，所述的編碼器9是I個，設(shè)置于垂直運動機構(gòu)62的齒輪減速部件上。通過編碼器9脈沖信號檢測，由可編程控制器15換算出垂直運動機構(gòu)62的下降高度行程。優(yōu)選的，所述的可編程控制器為三菱可編程控制器FX3G。所述的變頻器采用的型號是ALPHA 5000系列變頻器。實施例的機械手自動堆垛裝置工作的時候，當(dāng)光電開關(guān)11檢測無物料到達時，機械手自動堆垛裝置處于待機狀態(tài)，當(dāng)物料到達時，可編程控制器15根據(jù)編碼器14脈沖信號 控制垂直運動機構(gòu)62自動下降，下降到位時，通過電磁閥10控制夾臂5的氣缸驅(qū)動部件7動作進而使夾臂5抱緊物料，抱緊物料上升到一定的高度的同時，水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)61開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到位后，夾臂5下降到工位記憶的高度，當(dāng)物料層疊到位后，機械手自動堆垛裝置自動回復(fù)到等待位置，如此反復(fù)運行。盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.機械手自動堆垛裝置，包括機械裝置、執(zhí)行機構(gòu)和檢測裝置，所述機械裝置包括夾臂、水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)和垂直運動機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)包括氣缸驅(qū)動部件、馬達驅(qū)動部件、變頻器和電磁閥，所述檢測系統(tǒng)包括光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)和編碼器，所述檢測裝置、執(zhí)行機構(gòu)與一個可編程控制器相連，可編程控制器與一個觸摸屏相連，機械裝置受控并連接于執(zhí)行機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)和編碼器連接于可編程控制器的信號端口，可編程控制器的控制端口連接于變頻器和電磁閥，變頻器連接于馬達驅(qū)動部件，馬達驅(qū)動部件驅(qū)動水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)和垂直運動機構(gòu)執(zhí)行動作，電磁閥連接于氣缸驅(qū)動部件，氣缸驅(qū)動部件驅(qū)動夾臂執(zhí)行動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的光電開關(guān)是4個，2個設(shè)置于夾臂上，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)下方的底座上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的接近開關(guān)是7個，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的O度角位置，3個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的90度角位置，2個設(shè)置于水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)的180度角位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的行程開關(guān)是4個，分別設(shè)置于垂直運動機構(gòu)的不同高度的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的編碼器是I個，設(shè)置于垂直運動機構(gòu)的齒輪減速部件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的可編程控制器為三菱可編程控制器FX3G。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的機械手自動堆垛裝置，其特征在于所述的變頻器采用的型號是ALPHA 5000系列變頻器。
專利摘要本實用新型涉及包裝生產(chǎn)流水線的自動化機械設(shè)備，具體涉及機械手自動堆垛裝置。本實用新型的機械手自動堆垛裝置，包括機械裝置、執(zhí)行機構(gòu)和檢測裝置，所述機械裝置包括夾臂、水平旋轉(zhuǎn)運動機構(gòu)和垂直運動機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)包括氣缸驅(qū)動部件、馬達驅(qū)動部件、變頻器和電磁閥，所述檢測系統(tǒng)包括光電開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)和編碼器，所述檢測裝置、執(zhí)行機構(gòu)與一個可編程控制器相連，可編程控制器與一個觸摸屏相連，機械裝置受控并連接于執(zhí)行機構(gòu)。本實用新型用于包裝生產(chǎn)流水線的自動堆垛作業(yè)。
文檔編號B65G61/00GK202670761SQ20122032588
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者蔡再嘉, 蔡東曉 申請人:廈門新路嘉工業(yè)自動化有限公司