新闻中心

自动装箱机械手的设计

自动装箱机的核心部分是自动装箱机械手。它的功能是把走瓶台上的一箱瓶子(如酒一箱20瓶)一次抓起来,装入走箱槽上的空箱内。这个工序虽然很简单,工人操作时,因速度很快,是一项繁重的体力劳动,一般只能连续工作一小时就要轮换休息,才能保持装箱速度。即使如此,平均每人每小时还只能装十多箱。由于是单调而繁重的劳动,很容易疲劳,打破瓶子的情况也是常事。按千分之一的损耗计算,一天装6000箱要损失6箱,一年按200d计算,约损失1200箱,实际损耗率可能要高得多。用机械手不仅可以代替30多个强劳动力,而且损耗也可以大大减少。本文介绍自动装箱机的自动装箱机械手。

1 自动装箱机械手

自动装箱机械手要把走瓶台上的瓶子装到走箱槽的箱子里,这个过程和在平台上移动不一样,要一下子把一箱的瓶子凌空提起,快速而准确地装进箱子里,比在平台上更容易打破瓶子。由于动作比较简单,只是抓住瓶头,上下升降,前后伸缩,所以设计成单臂机械手。关键是要抓得住,能准确到位,平稳放下。我们采用双速电机,由电脑控制电机间的协调工作,圆满地实现了上述要求。

1.1自动装箱机械手的结构

自动装箱机械手由立式机架、大小手臂、抓瓶附件和电机等组成。能前后伸缩和上下运动(见图1)。大臂7固定在立式机架6上,整个手臂在机架内可上下移动。小臂8可以在大臂内前后伸缩。在小臂前端有抓瓶附件(或称手爪)9,附件的下端是抓瓶头10,它的数量为一箱的瓶数(如图上是4排20只)。抓瓶头的运行轨迹如图2,其中①,②段是抓瓶头3升降。抓瓶头从起始位置沿①段下降到走瓶台5的抓瓶位置。抓住瓶子4后沿②段提起。单向行程约槽1的空箱2的上方。单向行程约900mm,单程运行时间约2s。④,⑤段也是升降。沿④段下降,把瓶子装入空箱内。单向行程约700mm,单程运行时间约115s。放下瓶子后,空的抓瓶头沿⑤段回升,再沿⑥段返回起始位置。加上抓瓶和放瓶的时间约115s。这样装一箱的时间约11s,可以实现每小时装300箱以上,这种装箱速度能满足国内各种灌装线的要求。

机械手的升降由电机2带动(配1/40的变速箱3),是一台2-8级带电磁制的电机,①,②段行程短,启动8级电机,慢速运行,保证抓瓶头能平稳而可靠地抓住瓶子。在④,⑤段行程长,启动2级电机,快速运行。为了保证平稳停机,在到达终点前停止快速电机,先让其自行滑行,再启动慢速电机运行到位。两级电机的配合,保证抓瓶头提着一箱瓶子装入箱内不会因撞击箱底而打破瓶子,达到平稳快速到位的目的。水平伸缩运动由电机4带动(配1/70变速箱5),这是一台4级带电磁制动的电机。这一段是在空间运动,虽然电机运转时冲击力比较大,由电脑协调电机的工作,可以减少冲击。只要抓瓶头抓得稳,瓶子间不会互相碰撞,机械手就能正常运行。机械手的行程全由接近开关定位。这种开关经我们改装后对行程的调节十分简便、灵活,可适应各种行程的机械手。

1.2 抓瓶头

抓瓶头是机械手的重要部件,它的结构如图3。钟型金属外壳1,在内套3上有四只通气孔2。最里面是钟型橡皮罩4。当抓瓶头套在瓶头6上时,通过气管5向夹层内充压缩空气,橡皮罩向内鼓胀,紧紧箍住瓶头,达到了手抓瓶子的效果。放气后,橡皮罩复原,松开瓶头,即可放下瓶子。用橡皮罩抓瓶子是软接触,只要气压足够大,抓稳瓶子是不成问题的,但是压力过大会损坏橡皮内罩。一般气压控制在3个大气压左右。这种抓瓶头的结构简单又可靠。抓瓶头的数量和排布都按箱子的大小,形状和一箱的装瓶量等因素来设计。整个抓瓶附件是一只独立的部件,对不200mm,单程运行时间约112s。③,⑥段是水平伸缩。沿③段把瓶子从走瓶台上方移到走箱图3。同装箱对象有各自的抓瓶附件,使用时可按需要选用相应的抓瓶附件。压缩空气由空压机通过图1中的气管1,穿过手臂送到抓瓶头的夹层内。由于压缩空气用量很少,通常不需要单独配空压机,由灌瓶机的空压机供应已经足够。

2 结束语

机械手的上下移动和前后伸缩都是直线运动。机械手臂的动力采用电机,臂的升降采用双速电机,由电脑控制转换。这样既平稳又能快速准确到位。抓瓶头采用压缩空气鼓胀橡皮套箍紧瓶头来抓瓶,是软接触,不会损伤瓶子,抓得又牢。放气即可放瓶,这样既快又可靠。

Back Page

版权所有:河南省大金配电箱有限公司, All rights reserved.