移载码垛机器人整体结构

时间：2017-12-08 来源：机器人在线阅读：8559

2 码垛机器人整体结构

根据工业现场对垛型的实际要求，码垛对象和托盘的尺寸、形状、重量的分析，还有现场实际空间的测量等诸多因素，设计出符合现场实际需求的自动码垛生产线;根据实际需求，一个完整的码垛生产线当中应当具备这两部分:一个是对成品箱体进行翻转的翻转机构;另一个是基于PLC控制的码垛机械臂

1 码垛机器人整体机械结构

自动码垛生产线主要是由以下几个模块组成，具体结构如图2-3所示;

可以看到整个码垛生产线主要是由灌装翻转输送线、单码垛机、托盘拆垛机、成品输送线这四部分组成;对这四部分还可以进一步的细分，灌装翻转输送线由输送线1、翻转机和输送线2组成;单码垛机由码垛台、三轴伺服、夹取摆台(夹爪)组成。

2 灌装翻转输送线机械结构及功能

灌装翻转输送线主要由输送线1、翻转机、输送线2三部分组成，在整个输送线的驱动共使用5个电机，其中输送线1中有3个，翻转机中有1个，输送线2中有1个，如图2-4所示;灌装翻转输送线主要功能是将成品灌装箱向码垛机进行输送，在经过输送线1后，经过翻转机时，需要对箱体进行180°的翻转，而向输送线2继续输送;这里需要指出的是，根据选择的垛型要求，前10箱是不需要进行翻转的，既前10箱直接经过翻转机，不翻转直接输送至输送线2,10箱之后的箱体则正常进行翻转;

在输送线1上还安装有2个由气缸推动的挡块，用以将输送线1中连续的箱体进行分割，使得每次进去翻转机的箱体数为2。输送线2上也安装有一个夹紧气缸和一个气缸推动的挡块，用于将输送过来的箱子进行分隔，使箱子按要求进入码垛区域;

翻转机是由传送带、气缸、电机和机架构成的，如图2-5所示;其功能就是将输送进其中的箱子进行1800翻转，这里是每两箱进行翻转的;当传感器检测到有2个箱子进入翻转机时，当箱子数小于等于10时，翻转机不翻转直接将箱子输送至输送线2;当箱子数大于10时，压紧气缸伸出压紧箱体，而后进行1800翻转，压紧气缸松开，传送带将箱子输送至输送线2；

2. 2. 3托盘架结构及功能

托盘拆垛机的主要功能是存放托盘，并在码垛位为空时，把其中存放的托盘输送至码垛工位;其结构如图2-6所示，由托举气缸、定位气缸、传送带、电机等组成;

其实现功能分为以下几种情况:

(1)上下都有托盘，料架有托盘，但托举爪没伸，则托举台一定在最下面，上面至少有两个托盘;托举台升起，托举爪伸出，托举台下降放一个托盘下来，进行托盘输送;

(2)上下都有托盘，且托举爪伸出，可以直接送空托盘到码垛处(码垛处有空位);既直接进行托盘输送;

(3)上有托盘，下无托盘，说明举升的架子是升上的，且上面有至少一个托盘;所以托举台升到上位后，托举爪缩回，降到中位，爪伸，放一个托盘，进行托盘输送。

(4)下有托盘，上无托盘，直接送空托盘到码垛处(码垛处有空位):只有一个托盘，所以直接进行托盘输送。

2. 2. 4成品输送线结构及功能

成品输送线的功能就是在码垛完成后，将成品垛进行输送，至输送线末端定位处，而后进入等待状态，为下一步的仓储环节做好准备;其结构如图2-7所示，由输送线、定位气缸、电机构成；

2. 2. 5码垛机结构及功能

码垛机器人主要是由X, Y, Z三个直角坐标轴构成，其结构如图2-8所示;其驱动机构采用伺服驱动器加伺服电机进行驱动，因为是三轴所以共采用3组伺服驱动器+伺服电机:各轴传动采用齿轮齿条传动，该传动方式承载能力大，运动范围广，传动位置精度可达01mm,满足码垛任务的需求;而z轴末端配有末端执行机构“夹爪”，其除了具备夹取功能外还具备转向功能，所以码垛机可实现包括X, Y, Z三轴直线运动3个自由度外，码垛机可实现4自由度的运动;这里夹爪的旋转和抓取都是由气缸驱动的。

码垛机功能为，首先进行进行复位，码垛机到达坐标原点，而后进入初始位置，既箱子输送至待码垛区域的上方，等待箱子到位;当箱子到位后，根据垛型分析，垛型如图2-9所示;这里主要分为抓取2箱和3箱，在抓取箱子后，按照垛型及当前多层的选择，从而分析出码放的位置，而后将重复这样的码放动作，直到垛数和层数达到预先设定好的数量，则完成当前码垛任务，而后将成品垛输出，同时等待下一次的码垛。