CN114889908A - 一种大型纸箱自动展开系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种大型纸箱自动展开系统及方法，通过展开夹爪机构的主吸盘组件从物料输送带上抓取折叠纸箱的正面，抓取后，展开夹爪机构的侧吸盘组件闭合为与主吸盘组件相互垂直，使得侧吸盘组件抓取住折叠纸箱的侧面，实现折叠纸箱展开，解决了包装过程中多采用人工开箱的方式将纸箱展开放置到输送线上，存在的工作效率低下，自动化程度低的技术问题。

Description

一种大型纸箱自动展开系统及方法

技术领域

本申请涉及机械技术领域，尤其涉及一种大型纸箱自动展开系统及方法。

背景技术

在生产过程中，为了将配件等物料打包，会使用到大型纸箱。大型纸箱在未使用阶段，通常是折叠放置，在包装过程中，多采用人工开箱的方式将纸箱展开放置到输送线上，存在着工作效率低下，自动化程度低的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种大型纸箱自动展开系统及方法，解决了包装过程中多采用人工开箱的方式将纸箱展开放置到输送线上，存在的工作效率低下，自动化程度低的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种大型纸箱自动展开系统，所述系统包括：展开夹爪机构以及通过旋转件与所述展开夹爪机构活动连接的机器人本体；

所述展开夹爪机构包括主吸盘组件以及侧吸盘组件，所述主吸盘组件由若干个吸盘通过连接架连接组成，所述主吸盘组件分为长吸附边、中吸附边以及短吸附边，所述侧吸盘组件与所述中吸附边之间合页连接，使得所述主吸盘组件从物料输送带上抓取折叠纸箱时，所述侧吸盘组件与所述主吸盘组件位于同一水平面，所述主吸盘组件展开折叠纸箱时，所述侧吸盘组件与所述主吸盘组件相互垂直。

可选地，还包括：纸箱定位支架；

所述纸箱定位支架设置于所述机器人本体一侧；

所述纸箱定位支架包括支撑部以及定位部，所述定位部与水平面呈预设角度，使得所述展开夹爪机构抓取物料输送带上折叠纸箱后，放置于所述定位部上进行定位；

所述定位部的底侧以及一边侧设置有挡板，另一边侧设置有推送机构，所述推送机构将所述定位部上折叠纸箱推送至预设位置。

可选地，所述展开夹爪机构的长吸附边还设置有第一接近开关，所述展开夹爪机构面向所述纸箱定位支架时，所述第一接近开关与所述预设位置相对应。

可选地，所述主吸盘组件的长吸附边上包括第一吸附部以及第二吸附部，所述第一吸附部上间隔第一距离设置有若干个吸盘，所述第二吸附部上间隔第二距离设置有若干个吸盘；

所述主吸盘组件的中吸附边上间隔所述第一距离设置有若干个吸盘；

所述主吸盘组件的短吸附边上检测第三距离设置有若干个吸盘。

可选地，所述主吸盘组件的长吸附边上还设置有吸盘延长部，所述吸盘延长部与所述连接架可拆卸连接。

可选地，所述纸箱定位支架的定位部的无挡板边设置有若干个第二接近开关。

可选地，所述纸箱定位支架的定位部表面设置有若干个滑动牛眼。

可选地，还包括：纸箱贴标装置；

所述纸箱贴标装置设置于所述纸箱定位支架以及所述机器人本体的一侧，对所述展开夹爪机构通过所述纸箱定位支架定位后的展开纸箱进行贴标。

本申请第二方面提供一种大型纸箱自动展开方法，所述方法包括：

S101、从物料输送带上抓取折叠纸箱前，展开夹爪机构的侧吸盘组件展开至与主吸盘组件统一水平面；

S102、机器人本体通过旋转件将所述展开夹爪机构旋转至所述侧吸盘组件在下，所述主吸盘组件在上后，由所述主吸盘组件将折叠纸箱从物料输送带上抓取。

可选地，所述S102之后还包括：

S103、所述展开夹爪机构将折叠纸箱放置于纸箱定位支架的定位部上，使得所述定位部一侧的推送机构动作，将折叠纸箱推送至预设位置；

S104、所述展开夹爪机构的第一接近开关检测到折叠纸箱达到所述预设位置后，所述主吸盘组件将折叠纸箱从所述定位部抓取后，所述侧吸盘组件闭合与所述主吸盘组件相互垂直，将折叠纸箱初步展开；

S105、所述机器人本体通过旋转件将所述展开夹爪机构旋转至所述侧吸盘组件在侧上，所述主吸盘组件在侧下后，将折叠纸箱彻底展开，再由所述机器人本体通过旋转件将所述展开夹爪机构旋转至水平，将展开纸箱放置于下一个输送线。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中，提供了一种大型纸箱自动展开系统及方法，通过展开夹爪机构的主吸盘组件从物料输送带上抓取折叠纸箱的正面，抓取后，展开夹爪机构的侧吸盘组件闭合为与主吸盘组件相互垂直，使得侧吸盘组件抓取住折叠纸箱的侧面，实现折叠纸箱展开，解决了包装过程中多采用人工开箱的方式将纸箱展开放置到输送线上，存在的工作效率低下，自动化程度低的技术问题。

附图说明

图1为本申请中展开夹爪机构以及机器人本体的结构示意图；

图2为本申请中纸箱定位支架的结构示意图；

图3为本申请中展开夹爪机构的侧吸盘组件闭合时的结构示意图；

其中，附图标记为：

1、展开夹爪机构；2、机器人本体；3、纸箱定位支架；11、主吸盘组件；12、侧吸盘组件；13、连接架；14、第一接近开关；111、长吸附边；112、中吸附边；113、短吸附边；31、支撑部；32、定位部；33、挡板；34、推送机构；35、吸盘延长部；36、第二接近开关；37、滑动牛眼。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请设计了一种大型纸箱自动展开系统及方法，解决了包装过程中多采用人工开箱的方式将纸箱展开放置到输送线上，存在的工作效率低下，自动化程度低的技术问题。

为了便于理解，请参阅图1至3，其中图3为本申请实施例中大型纸箱自动展开系统的整体结构示意图，如图1至3所示，具体包括：

展开夹爪机构1以及通过旋转件与展开夹爪机构1活动连接的机器人本体2；

展开夹爪机构1包括主吸盘组件11以及侧吸盘组件12，主吸盘组件11由若干个吸盘通过连接架13连接组成，主吸盘组件11分为长吸附边111、中吸附边112以及短吸附边113，侧吸盘组件12与中吸附边112之间合页连接，使得主吸盘组件11从物料输送带上抓取折叠纸箱时，侧吸盘组件12与主吸盘组件11位于同一水平面，主吸盘组件11展开折叠纸箱时，侧吸盘组件12与主吸盘组件11相互垂直。

可以理解的是，展开夹爪机构1的主吸盘组件11包含长度不一的三个吸附边，形成不规则的结构，既可避免主吸盘组件11无法稳定地抓取折叠纸箱，又可以节省需要设置的吸盘数量。

进一步地，还包括：纸箱定位支架3；

纸箱定位支架3设置于机器人本体2一侧；

纸箱定位支架3包括支撑部31以及定位部32，定位部32与水平面呈预设角度，使得展开夹爪机构1抓取物料输送带上折叠纸箱后，放置于定位部32上进行定位；

定位部32的底侧以及一边侧设置有挡板33，另一边侧设置有推送机构34，推送机构34将定位部32上折叠纸箱推送至预设位置。

可以理解的是，纸箱定位支架3可使得被初步抓取的折叠纸箱，以更加精准的位置被放置至下一个输送线上，规范了生产线。

进一步地，展开夹爪机构1的长吸附边111还设置有第一接近开关14，展开夹爪机构1面向纸箱定位支架3时，第一接近开关14与预设位置相对应。

可以理解的是，展开夹爪机构1的第一接近开关14在检测到纸箱定位支架3的预设位置存在物体后，可代表折叠纸箱在纸箱定位支架3上已定位完毕，进一步地可由展开夹爪机构1进行抓取并展开。

进一步地，主吸盘组件11的长吸附边111上包括第一吸附部以及第二吸附部，第一吸附部上间隔第一距离设置有若干个吸盘，第二吸附部上间隔第二距离设置有若干个吸盘；

主吸盘组件11的中吸附边112上间隔第一距离设置有若干个吸盘；

主吸盘组件11的短吸附边113上检测第三距离设置有若干个吸盘。

可以理解的是，主吸盘组件11的三个吸附边中吸盘之间的间距各不相同，由于中吸附边112与侧吸盘组件12合页连接，其中长吸附边111与中吸附边112的区域吸盘布置可以较为宽松，而长吸附边111与短吸附边113的区域吸盘则更为紧凑，加强该区域的抓取能力。

进一步地，主吸盘组件11的长吸附边111上还设置有吸盘延长部35，吸盘延长部35与连接架13可拆卸连接。

可以理解的是，为了适应更多不同长度的折叠纸箱，主吸盘的长吸附边111上还可以设置吸盘延长部35，吸盘延长部35与连接架13可拆卸式连接，有需要时可以根据实际情况安装不同长度和吸盘数量的吸盘延长部35。

进一步地，纸箱定位支架3的定位部32的无挡板边设置有若干个第二接近开关36。

需要说明的是，不同尺寸的纸箱将包装不同的配件，为了进一步地确认折叠纸箱的尺寸，在纸箱定位支架3的定位部32的无挡边处，设置有若干个第二接近开关36，根据不同位置第二接近开关36反馈的信号，来确认定位部32上纸箱的实际尺寸。

进一步地，纸箱定位支架3的定位部表面设置有若干个滑动牛眼37。

需要说明的是，于纸箱定位支架3的定位部32表面设置的若干个滑动牛眼37，能够使得放置于定位部32表面的折叠纸箱，更加顺滑地落到底部的挡板上。

进一步地，还包括：纸箱贴标装置；

纸箱贴标装置设置于纸箱定位支架3以及机器人本体2的一侧，对展开夹爪机构1通过纸箱定位支架3定位后的展开纸箱进行贴标。

基于上述大型纸箱自动展开系统，本申请还提供了一种大型纸箱自动展开方法，包括：

S101、从物料输送带上抓取折叠纸箱前，展开夹爪机构1的侧吸盘组件12展开至与主吸盘组件11统一水平面；

S102、机器人本体2通过旋转件将展开夹爪机构1旋转至侧吸盘组件12在下，主吸盘组件11在上后，由主吸盘组件11将折叠纸箱从物料输送带上抓取。

进一步地，S102之后还包括：

S103、展开夹爪机构1将折叠纸箱放置于纸箱定位支架3的定位部32上，使得定位部32一侧的推送机构34动作，将折叠纸箱推送至预设位置；

S104、展开夹爪机构1的第一接近开关14检测到折叠纸箱达到预设位置后，主吸盘组件11将折叠纸箱从定位部32抓取后，侧吸盘组件12闭合与主吸盘组件11相互垂直，将折叠纸箱初步展开；

S105、机器人本体2通过旋转件将展开夹爪机构1旋转至侧吸盘组件12在侧上，主吸盘组件11在侧下后，将折叠纸箱彻底展开，再由机器人本体2通过旋转件将展开夹爪机构1旋转至水平，将展开纸箱放置于下一个输送线。

本申请中，提供了一种大型纸箱自动展开系统及方法，通过展开夹爪机构1的主吸盘组件11从物料输送带上抓取折叠纸箱的正面，抓取后，展开夹爪机构1的侧吸盘组件12闭合为与主吸盘组件11相互垂直，使得侧吸盘组件12抓取住折叠纸箱的侧面，实现折叠纸箱展开，解决了包装过程中多采用人工开箱的方式将纸箱展开放置到输送线上，存在的工作效率低下，自动化程度低的技术问题。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种大型纸箱自动展开系统，其特征在于，包括：展开夹爪机构以及通过旋转件与所述展开夹爪机构活动连接的机器人本体；

所述展开夹爪机构包括主吸盘组件以及侧吸盘组件，所述主吸盘组件由若干个吸盘通过连接架连接组成，所述主吸盘组件分为长吸附边、中吸附边以及短吸附边，所述侧吸盘组件与所述中吸附边之间合页连接，使得所述主吸盘组件从物料输送带上抓取折叠纸箱时，所述侧吸盘组件与所述主吸盘组件位于同一水平面，所述主吸盘组件展开折叠纸箱时，所述侧吸盘组件与所述主吸盘组件相互垂直。

2.根据权利要求1所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，还包括：纸箱定位支架；

所述纸箱定位支架设置于所述机器人本体一侧；

所述纸箱定位支架包括支撑部以及定位部，所述定位部与水平面呈预设角度，使得所述展开夹爪机构抓取物料输送带上折叠纸箱后，放置于所述定位部上进行定位；

所述定位部的底侧以及一边侧设置有挡板，另一边侧设置有推送机构，所述推送机构将所述定位部上折叠纸箱推送至预设位置。

3.根据权利要求2所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，所述展开夹爪机构的长吸附边还设置有第一接近开关，所述展开夹爪机构面向所述纸箱定位支架时，所述第一接近开关与所述预设位置相对应。

4.根据权利要求1所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，

所述主吸盘组件的长吸附边上包括第一吸附部以及第二吸附部，所述第一吸附部上间隔第一距离设置有若干个吸盘，所述第二吸附部上间隔第二距离设置有若干个吸盘；

所述主吸盘组件的中吸附边上间隔所述第一距离设置有若干个吸盘；

所述主吸盘组件的短吸附边上检测第三距离设置有若干个吸盘。

5.根据权利要求4所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，所述主吸盘组件的长吸附边上还设置有吸盘延长部，所述吸盘延长部与所述连接架可拆卸连接。

6.根据权利要求2所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，所述纸箱定位支架的定位部的无挡板边设置有若干个第二接近开关。

7.根据权利要求2所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，所述纸箱定位支架的定位部表面设置有若干个滑动牛眼。

8.根据权利要求1所述的大型纸箱自动展开系统，其特征在于，还包括：纸箱贴标装置；

所述纸箱贴标装置设置于所述纸箱定位支架以及所述机器人本体的一侧，对所述展开夹爪机构通过所述纸箱定位支架定位后的展开纸箱进行贴标。

9.一种基于权利要求1至8任意一项所述的大型纸箱自动展开系统的大型纸箱自动展开方法，其特征在于，包括：

S101、从物料输送带上抓取折叠纸箱前，展开夹爪机构的侧吸盘组件展开至与主吸盘组件统一水平面；

S102、机器人本体通过旋转件将所述展开夹爪机构旋转至所述侧吸盘组件在下，所述主吸盘组件在上后，由所述主吸盘组件将折叠纸箱从物料输送带上抓取。

10.根据权利要求9所述的大型纸箱自动展开方法，其特征在于，所述S102之后还包括：

S103、所述展开夹爪机构将折叠纸箱放置于纸箱定位支架的定位部上，使得所述定位部一侧的推送机构动作，将折叠纸箱推送至预设位置；

S104、所述展开夹爪机构的第一接近开关检测到折叠纸箱达到所述预设位置后，所述主吸盘组件将折叠纸箱从所述定位部抓取后，所述侧吸盘组件闭合与所述主吸盘组件相互垂直，将折叠纸箱初步展开；

S105、所述机器人本体通过旋转件将所述展开夹爪机构旋转至所述侧吸盘组件在侧上，所述主吸盘组件在侧下后，将折叠纸箱彻底展开，再由所述机器人本体通过旋转件将所述展开夹爪机构旋转至水平，将展开纸箱放置于下一个输送线。

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