一种工业机器人码垛工作站的制作方法

1.本发明属于工业机器人自动码垛技术领域，特别是涉及一种工业机器人码垛工作站。


背景技术：

2.码垛机是将已装入容器的纸箱，按一定排列码放在托盘、栈板(木质、塑胶)上，进行自动堆码，可堆码多层，然后推出，便于叉车运至仓库储存。本设备采用plc+触摸屏控制，实现智能化操作管理，简便、易掌握。可大大地减少劳动力和降低劳动强度。码垛机是输送机输送来的料袋、纸箱或是其它包装材料按照客户工艺要求的工作方式自动堆叠成垛，并将成垛的物料进行输送的设备，自动码垛机是机、电一体化高新技术产品，中、低位码垛机可以满足中低产量的生产需要。可按照要求的编组方式和层数，完成对料袋、胶块、箱体等各种产品的码垛。最优化的设计使得垛形紧密、整齐，自动码垛机按智能化水平分为：机器人码垛机和机械式码垛两种。机械式码垛机可以分为：龙门式码垛码垛机、立柱式码垛机、机械臂式码垛机，自动码垛机按照行业分为：食品饮料行业码垛、水泥自动装车码垛机、工业品码垛机等。
3.在实际的包装行业、物流仓储行业以及各种工业生产现场都需要码垛，相对普通的码垛机来说，引入工业机器人应用码垛有它独特的优势，灵活性更好，对产品的适应性更高，可以码垛的范围更广、效率更高，它可以广泛应用于纸箱、塑料箱、袋类、瓶类、桶装、膜包产品的码垛。但是此类工业机器人码垛大多作为工业现场使用，因其体积庞大不能作为教学设备使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种工业机器人码垛工作站，解决现有的体积庞大的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种工业机器人码垛工作站，包括u型安装框、u型输送线和变频电机，所述u型输送线安装在u型安装框内部，u型输送线的类型可以是滚筒输送线，也可以是pvc平皮带输送线或者是板链输送线，它输送物料的轨迹像“u型字”，所述变频电机安装u型安装框一表面，所述变频电机与u型输送线之间相互配合，可以使得u型输送线正反转，从而可以实现循环码垛，所述u型安装框下表面安装有若干安装支架，所述u型输送线一端放置有安装有第一码垛台，所述u型输送线另一端放置有第二码垛台，所述第一码垛台和第二码垛台上表面均放置有若干码垛对象，码垛对象可是纸箱类物品、也可以是塑料箱物品、同样也可以是袋装类物品，所述第一码垛台和第二码垛台之间安装有工业机器人底座，由钢板焊接而成，具有很高的强度，所述工业机器人底座上表面安装有工业机器人，是专门用于码垛的四轴机器人，所述工业机器人一端安装有末端关节，所述末端关节一端安装有组合夹具，所述组合夹具与码垛对象之间相互配合，所述工业机器人一侧安装有工业机器人控制柜，是
工业机器人的控制单元，所述工业机器人控制柜一侧安装有工作站电气控制柜，所述工作站电气控制柜与变频电机之间电性连接，所述u型安装框、第一码垛台、第二码垛台、工业机器人控制柜和工作站电气控制柜周侧笼罩有护栏，护栏是用来划分工作站区域，并可以分批进行培训防止过多人员挤进去操作而产生其他危险。
7.进一步地，所述工业机器人控制柜一表面安装有电源开关，所述电源开关一侧安装有操作面板，所述工业机器人控制柜内部安装有主板和电源装置。
8.进一步地，所述工作站电气控制柜由冷轧板折弯焊接而成，所述工作站电气控制柜上表面装嵌有触摸屏，所述触摸屏一侧设置有plc控制器。
9.进一步地，所述组合夹具包括安装框和侧支撑板，所述安装框上表面与末端关节之间相互连接，所述侧支撑板的数量为两个，两所述侧支撑板分别安装在安装框下表面两侧。
10.进一步地，所述安装框下表面装嵌有负压机，所述负压机下表面安装有真空吸盘，两所述侧支撑板一表面两端均通过螺栓固定有安装块，两所述安装块之间装嵌有滑杆。
11.进一步地，两所述滑杆周侧面均装嵌有滑座，两所述滑座分别与两滑杆周侧面之间滑动配合，两所述滑座之间安装有连接板。
12.进一步地，所述连接板一表面安装有气缸，所述连接板一表面两端均通过螺栓固定有轴承板，两所述轴承板之间安装有连杆。
13.进一步地，所述连杆两端分别与两轴承板之间转动配合，所述气缸一端与连杆上表面相连接，所述连杆周侧面装嵌有若干抓取爪。
14.本发明具有以下有益效果：
15.本发明结构简单、体积小、安装运输调试容易、组合及可拓展性强、成本低，本发明通过变频电机结构，可以使得u型输送线正反转，从而可以实现循环码垛，同时通过护栏结构，划分工作站区域，并可以分批进行培训防止过多人员挤进去操作而产生其他危险，并且通过工业机器人结构，使得学员可以通过程序实现不同的码放方式，可以实现重叠式码垛或者纵横交错式码垛。
16.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明一种工业机器人码垛工作站的结构示意图；
19.图2为本发明一种工业机器人码垛工作站的俯视结构示意图；
20.图3为本发明一种工业机器人码垛工作站的前视结构示意图；
21.图4为本发明中组合夹具的结构示意图；
22.图5为本发明中组合夹具的前视结构示意图。
23.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
24.1、u型安装框；2、u型输送线；3、安装支架；4、变频电机；5、工业机器人底座；6、工业
机器人；7、末端关节；8、组合夹具；9、第一码垛台；10、第二码垛台；11、码垛对象；12、工业机器人控制柜；13、电源开关；14、操作面板；15、工作站电气控制柜；16、触摸屏；17、plc控制器；18、护栏；19、安装框；20、负压机；21、真空吸盘；22、侧支撑板；23、安装块；24、滑杆；25、滑座；26、连接板；27、气缸；28、轴承板；29、连杆；30、抓取爪。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，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组件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。
27.实施例一：
28.请参阅图1-5所示，本发明为一种工业机器人码垛工作站，包括u型安装框1、u型输送线2和变频电机4，u型输送线2安装在u型安装框1内部，u型输送线2的类型可以是滚筒输送线，也可以是pvc平皮带输送线或者是板链输送线，它输送物料的轨迹像“u型字”，变频电机4安装u型安装框1一表面，变频电机4与u型输送线2之间相互配合，可以使得u型输送线2正反转，从而可以实现循环码垛，u型安装框1下表面安装有若干安装支架3，u型输送线2一端放置有安装有第一码垛台9，u型输送线2另一端放置有第二码垛台10，第一码垛台9和第二码垛台10上表面均放置有若干码垛对象11，码垛对象11可是纸箱类物品、也可以是塑料箱物品、同样也可以是袋装类物品，第一码垛台9和第二码垛台10之间安装有工业机器人底座5，由钢板焊接而成，具有很高的强度，工业机器人底座5上表面安装有工业机器人6，是专门用于码垛的四轴机器人，工业机器人6一端安装有末端关节7，末端关节7一端安装有组合夹具8，组合夹具8与码垛对象11之间相互配合，工业机器人6一侧安装有工业机器人控制柜12，是工业机器人6的控制单元，工业机器人控制柜12一侧安装有工作站电气控制柜15，工作站电气控制柜15与变频电机4之间电性连接，u型安装框1、第一码垛台9、第二码垛台10、工业机器人控制柜12和工作站电气控制柜15周侧笼罩有护栏18，护栏18是用来划分工作站区域，并可以分批进行培训防止过多人员挤进去操作而产生其他危险。
29.组合夹具8包括安装框19和侧支撑板22，安装框19上表面与末端关节7之间相互连接，侧支撑板22的数量为两个，两侧支撑板22分别安装在安装框19下表面两侧。
30.安装框19下表面装嵌有负压机20，负压机20下表面安装有真空吸盘21，两侧支撑板22一表面两端均通过螺栓固定有安装块23，两安装块23之间装嵌有滑杆24，两滑杆24周侧面均装嵌有滑座25，两滑座25分别与两滑杆24周侧面之间滑动配合，两滑座25之间安装有连接板26。
31.连接板26一表面安装有气缸27，连接板26一表面两端均通过螺栓固定有轴承板28，两轴承板28之间安装有连杆29，连杆29两端分别与两轴承板28之间转动配合，气缸27一端与连杆29上表面相连接，连杆29周侧面装嵌有若干抓取爪30。
32.工业机器人控制柜12一表面安装有电源开关13，电源开关13一侧安装有操作面板
14，工业机器人控制柜12内部安装有主板和电源装置，工作站电气控制柜15由冷轧板折弯焊接而成，工作站电气控制柜15上表面装嵌有触摸屏16，触摸屏16一侧设置有plc控制器17。
33.实施例二：
34.请参阅图1-5所示，本发明为一种工业机器人码垛工作站，其使用方法为：首先可以根据实训对象来选取相应的码垛夹具，如果实训对象是纸箱类的可以选用真空吸取式手爪或者是夹板式机械手爪，如果是袋装类就选用抓取式机械手爪，把码垛夹具固定在工业机器人6的末端关节7上；把码垛对象11摆放在第一码垛台9和第二码垛台10上，第一码垛台9和第二码垛台10面有相应的标尺，按照原始位置尺寸摆放好；检查电路与气路正常后通电，启动工业机器人6，通过手编器对工业机器人6进行坐标点校正；完成后按工作站电气控制柜15的启动按钮，u型输送线2运转，工业机器人6吸取第一码垛台9上的码垛对象11放置在u型输送线2的一端；码垛对象11在u型输送线2的运载下来到另一端，然后工业机器人6吸取到位的码垛对象11码放到第二码垛台10上，然后工业机器人6重复动作，直至把第一码垛台9上的码垛对象11都码放在第二码垛台10上；完成后可以调用另一段程序，u型输送线2反向运转，重复动作把第二码垛台10上的码垛对象11码放在第一码垛台9上。学员可以通过程序实现不同的码放方式，可以先把第一码垛台9上的码垛对象11都放置于u型输送线2上再码垛，可以实现重叠式码垛或者纵横交错式码垛。
35.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种工业机器人码垛工作站，包括u型安装框(1)、u型输送线(2)和变频电机(4)，其特征在于：所述u型输送线(2)安装在u型安装框(1)内部，所述变频电机(4)安装u型安装框(1)一表面，所述变频电机(4)与u型输送线(2)之间相互配合，所述u型安装框(1)下表面安装有若干安装支架(3)，所述u型输送线(2)一端放置有安装有第一码垛台(9)，所述u型输送线(2)另一端放置有第二码垛台(10)，所述第一码垛台(9)和第二码垛台(10)上表面均放置有若干码垛对象(11)，所述第一码垛台(9)和第二码垛台(10)之间安装有工业机器人底座(5)，所述工业机器人底座(5)上表面安装有工业机器人(6)，所述工业机器人(6)一端安装有末端关节(7)，所述末端关节(7)一端安装有组合夹具(8)，所述组合夹具(8)与码垛对象(11)之间相互配合，所述工业机器人(6)一侧安装有工业机器人控制柜(12)，所述工业机器人控制柜(12)一侧安装有工作站电气控制柜(15)，所述工作站电气控制柜(15)与变频电机(4)之间电性连接，所述u型安装框(1)、第一码垛台(9)、第二码垛台(10)、工业机器人控制柜(12)和工作站电气控制柜(15)周侧笼罩有护栏(18)。2.根据权利要求1所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，所述工业机器人控制柜(12)一表面安装有电源开关(13)，所述电源开关(13)一侧安装有操作面板(14)，所述工业机器人控制柜(12)内部安装有主板和电源装置。3.根据权利要求1所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，所述工作站电气控制柜(15)由冷轧板折弯焊接而成，所述工作站电气控制柜(15)上表面装嵌有触摸屏(16)，所述触摸屏(16)一侧设置有plc控制器(17)。4.根据权利要求1所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，所述组合夹具(8)包括安装框(19)和侧支撑板(22)，所述安装框(19)上表面与末端关节(7)之间相互连接，所述侧支撑板(22)的数量为两个，两所述侧支撑板(22)分别安装在安装框(19)下表面两侧。5.根据权利要求4所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，所述安装框(19)下表面装嵌有负压机(20)，所述负压机(20)下表面安装有真空吸盘(21)，两所述侧支撑板(22)一表面两端均通过螺栓固定有安装块(23)，两所述安装块(23)之间装嵌有滑杆(24)。6.根据权利要求5所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，两所述滑杆(24)周侧面均装嵌有滑座(25)，两所述滑座(25)分别与两滑杆(24)周侧面之间滑动配合，两所述滑座(25)之间安装有连接板(26)。7.根据权利要求6所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，所述连接板(26)一表面安装有气缸(27)，所述连接板(26)一表面两端均通过螺栓固定有轴承板(28)，两所述轴承板(28)之间安装有连杆(29)。8.根据权利要求7所述的一种工业机器人码垛工作站，其特征在于，所述连杆(29)两端分别与两轴承板(28)之间转动配合，所述气缸(27)一端与连杆(29)上表面相连接，所述连杆(29)周侧面装嵌有若干抓取爪(30)。

技术总结
本发明公开了一种工业机器人码垛工作站，涉及工业机器人自动码垛技术领域。本发明包括U型安装框、U型输送线和变频电机，其特征在于：U型输送线安装在U型安装框内部，变频电机安装U型安装框一表面，变频电机与U型输送线之间相互配合，U型安装框下表面安装有若干安装支架，U型输送线一端放置有安装有第一码垛台，U型输送线另一端放置有第二码垛台，第一码垛台和第二码垛台上表面均放置有若干码垛对象，第一码垛台和第二码垛台之间安装有工业机器人底座。本发明通过变频电机结构，可以使得U型输送线正反转，从而可以实现循环码垛，同时通过护栏结构，划分工作站区域，并可以分批进行培训防止过多人员挤进去操作而产生其他危险。止过多人员挤进去操作而产生其他危险。止过多人员挤进去操作而产生其他危险。


技术研发人员：伊洪良 刘学忠 张灿明
受保护的技术使用者：广东三向智能科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/3/8