一种板条箱、装箱机器人工作站及装箱方法

文档序号:162016 发布日期:2021-10-29 浏览:33次 >En<

阅读说明:本技术 一种板条箱、装箱机器人工作站及装箱方法 (Crate, boxing robot workstation and boxing method ) 是由 王金涛 王化明 朱维金 于 2021-09-26 设计创作,主要内容包括:本发明属于物料贮存及运输技术领域,特别涉及一种板条箱、装箱机器人工作站及装箱方法。板条箱包括箱体和弹性支撑,箱体的底部设有开口及多个弹性支撑,开口用于薄板工件在箱体内进行码垛或拆垛时的托举口;装箱机器人工作站包括机器人、智能端拾器、转运车、举升器及板条箱,智能端拾器设置于机器人的执行末端,举升器设置于转运车上,在板条箱内进行码垛或拆垛时,举升器在箱体底部的开口处伸出且对薄板工件进行托举,使薄板工件处于弯曲状态。本发明避免洁净机器人空间运动轨迹精度造成薄板工件与板条箱的磕碰和摩擦,适合洁净机器人及其端拾器的薄板在板条箱内码垛和拆卸垛。(The invention belongs to the technical field of material storage and transportation, and particularly relates to a crate, a boxing robot workstation and a boxing method. The crate comprises a crate body and elastic supports, the bottom of the crate body is provided with an opening and a plurality of elastic supports, and the opening is used for a lifting port when sheet workpieces are stacked or unstacked in the crate body; the boxing robot workstation comprises a robot, an intelligent end pick-up, a transfer trolley, a lifter and a crate, wherein the intelligent end pick-up is arranged at the executing tail end of the robot, the lifter is arranged on the transfer trolley, and when the crate is stacked or unstacked, the lifter extends out of an opening at the bottom of a box body and lifts a thin plate workpiece to enable the thin plate workpiece to be in a bent state. The invention avoids the collision and friction between the thin plate workpiece and the crate caused by the space motion trail precision of the cleaning robot, and is suitable for stacking and unstacking the thin plates of the cleaning robot and the end effector thereof in the crate.)

一种板条箱、装箱机器人工作站及装箱方法

技术领域

本发明属于物料贮存及运输技术领域, 特别涉及一种板条箱、装箱机器人工作站及装箱方法。

背景技术

目前,采用洁净机器人对于薄板工件进行装箱或者拆卸箱,薄板工件为液晶显示器面板、有机EL显示器面板、太阳能电池用面板等薄板状面板,薄板工件需要贮存在板条箱中进行运输。薄板工件在进行堆垛或者拆垛过程中,由于薄板表面光滑,多层堆叠,薄板互相压紧,板间空气被挤压排出,薄板互相贴合粘连在一起,在薄板分拆加工时,常常因为粘料导致双料,影响实际生产。对于磁性薄板分料,一般采用磁力分张设备,能够有效解决薄板磁力分张问题。但是,应用机器人对非磁性薄板进行搬运、拆卸,在板条箱中进行堆垛或者拆垛过程中,针对非磁性薄板的分张,依然较为困难,常见的是气吹分张,毛刷分张,但以上两种方式效率低,可靠性差。并且机器人装箱过程中,机器人空间运动轨迹精度造成薄板工件与板条箱的磕碰和摩擦产生粉尘,对薄板工件造成污染。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的在于提供一种板条箱、装箱机器人工作站及装箱方法,以解决板条形状薄板在板条箱中进行堆垛或者拆垛过程中分张困难,及装箱过程中造成薄板工件与板条箱的磕碰和摩擦产生粉尘,对薄板工件造成污染的问题。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

本发明一实施例提供的一种板条箱,包括箱体和弹性支撑,所述箱体的底部设有开口及多个弹性支撑,所述开口用于薄板工件在箱体内进行码垛或拆垛时的托举口。

在一种可能的实现方式中,所述箱体为长方体结构,包括底板及设置于底板上的两个短侧板和两个长侧板,所述开口设置于所述底板的中心位置;所述弹性支撑为条形结构,且沿宽度方向设置于所述底板上。

在一种可能的实现方式中,两个所述短侧板的内侧壁上涂覆有弹性高摩擦涂层。

本发明另一实施例提供的一种装箱机器人工作站,包括机器人、智能端拾器、转运车、举升器及板条箱,其中板条箱包括箱体和弹性支撑,所述箱体的底部设有开口及多个弹性支撑;

智能端拾器设置于机器人的执行末端,用于对薄板工件的拾取及在所述板条箱内进行码垛或拆垛;

转运车用于对所述板条箱进行转运;

举升器设置于转运车上,在所述板条箱内进行码垛或拆垛时,举升器在所述箱体底部的开口处伸出且对薄板工件进行托举,使薄板工件处于弯曲状态。

在一种可能的实现方式中,所述举升器包括举升器挠曲支撑面及对称设置于所述举升器挠曲支撑面两侧的举升器平支撑面;举升器平支撑面低于举升器挠曲支撑面,用于对所述板条箱的底部定位;举升器挠曲支撑面用于托举薄板工件。

在一种可能的实现方式中,所述转运车的顶部设有转运车上支撑面,转运车上支撑面在运输时支撑所述板条箱。

在一种可能的实现方式中,所述箱体为长方体结构,包括底板及设置于底板上的两个短侧板和两个长侧板,所述开口设置于所述底板的中心位置;所述弹性支撑为条形结构,且沿宽度方向设置于所述底板的底部。

在一种可能的实现方式中,两个所述短侧板的内侧壁上涂覆有弹性高摩擦涂层。

本发明又一实施例提供的一种利用如上所述的装箱机器人工作站的装箱方法,包括以下几个步骤:

1)将板条箱放置于转运车上,板条箱底部的开口与举升器相对应;

2)举升器伸出,通过举升器平支撑面托举板条箱,举升器挠曲支撑面从板条箱底部的开口伸出至板条箱内;

3)机器人通过智能端拾器拾取薄板工件在板条箱内进行码垛,薄板工件通过举升器挠曲支撑面支撑,形成弯曲状态,从而使薄板工件的两端不与板条箱的两端内壁接触;

4)完成码垛后,举升器缩回转运车内,使板条箱的底部与转运车的转运车上支撑面接触,同时薄板工件完全落入板条箱内,且两端与板条箱的两端内壁接触。

本发明的优点及有益效果是:

1.本发明提供的板条箱,其底部设有弹性支撑,在运输过程中起到减震的作用;板条箱的底部设有开口,方便堆垛或者拆垛过程;板条箱内板条形状的薄板,在运输过程中自动定位适合光电场的洁净环境。

2.本发明提供的装箱机器人工作站,能避免洁净机器人空间运动轨迹精度造成的薄板工件与板条箱磕碰和摩擦,适合洁净机器人通过端拾器进行薄板在板条箱内的码垛和拆卸垛。

3.本发明提供的装箱机器人工作站,板条形状薄板在板条箱中进行堆垛或者拆垛过程中,通过举升器在薄板工件的中部形成上凸的拱形,这样使两层薄板工件的两端错开且形成一段气隙,避免薄板工件互相贴合粘连,容易分拆薄板工件,提高工作效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1为本发明一实施例中板条箱的轴测图;

图2为本发明一实施例中板条箱的剖视图;

图3为本发明另一实施例中装箱机器人工作站的轴测图;

图4为本发明另一实施例中装箱机器人工作站的俯视图;

图5为图4中I处放大图;

图6为图4的A-A剖视图;

图7为图6中Ⅱ处放大图;

图中:1、机器人,2、智能端拾器,3、薄板工件,4、转运车,5、举升器,6、转运车上支撑面,7、举升器平支撑面,8、举升器挠曲支撑面,9、板条箱,91、短侧板,92、长侧板,93、弹性支撑,94、底板,95、开口,41、一号转运车,42、二号转运车。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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装置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。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明一实施例提供的一种板条箱,用于薄板工件的贮存和运输,通过弹性支撑在运输过程中进行减震;板条箱在堆垛或者拆垛过程中,可避免薄板工件两端与箱体内部碰撞。参见图1-2所示,该板条箱包括箱体和弹性支撑93,箱体的底部设有开口95及多个弹性支撑93,开口95用于薄板工件3在箱体内进行码垛或拆垛时的托举口。

本发明的实施例中,箱体为长方体结构,包括底板94及设置于底板94上的两个短侧板91和两个长侧板92,开口95设置于底板94的中心位置;弹性支撑93为条形结构,且沿宽度方向设置于底板94上。多个弹性支撑93沿长度方向等间距排列,在运输过程中起到减震的作用。

进一步地,两个短侧板91的内侧壁上涂覆有弹性高摩擦涂层,例如氟橡胶,便于薄板工件3的两个短边与两个对应的短侧板91接触时,不产生粉尘,保证洁净环境。

本发明一实施例提供的板条箱,用于薄板工件3的贮存和运输,通过底部的弹性支撑93在运输过程中起到减震的作用;板条箱的底部设有开口95,方便堆垛或者拆垛过程中通过举升设备对薄板工件3进行托举,以便使薄板工件3处于弯曲状态,从而使薄板工件的两端与两个短侧板91之间留有间隙,防止薄板工件3的两端与两个短侧板91磕碰产生粉尘,保证薄板工件3的装箱洁净环境。板条箱内的薄板工件在运输过程中自动定位,适合光电场的洁净环境。本实施例中,薄板工件为光电企业的板条形状薄板,例如玻璃基板、隔板等。

基于上述设计思路,本发明另一实施例提供一种装箱机器人工作站,能避免洁净机器人空间运动轨迹精度造成的磕碰和摩擦,适合洁净机器人及其端拾器的薄板码垛和拆卸垛。参见图3-7所示,该装箱机器人工作站包括机器人1、智能端拾器2、转运车4、举升器5及板条箱9,其中板条箱9包括箱体和弹性支撑93,箱体的底部设有开口95及多个弹性支撑93;智能端拾器2设置于机器人1的执行末端,用于对薄板工件3的拾取及在板条箱9内进行码垛或拆垛;转运车4用于对板条箱9进行转运及运输;举升器5设置于转运车4上,在板条箱9内进行码垛或拆垛时,举升器5在箱体底部的开口95处伸出且对薄板工件3和板条箱9进行托举,使薄板工件3处于弯曲状态。

参见图3所示,本发明的实施例中,箱体为长方体结构,包括底板94及设置于底板94上的两个短侧板91和两个长侧板92,开口95为矩形结构,且设置于底板94的中心位置;弹性支撑93为条形结构,且沿宽度方向设置于底板94的底部。

进一步地,两个短侧板91的内侧壁上涂覆有弹性高摩擦涂层,例如氟橡胶,便于薄板工件3的两个短边与两个对应的短侧板91接触时,不产生粉尘,保证洁净环境。

参见图3所示,本发明的实施例中,举升器5包括举升器挠曲支撑面8及对称设置于举升器挠曲支撑面8两侧的举升器平支撑面7;举升器平支撑面7低于举升器挠曲支撑面8,用于对板条箱9的底部定位;举升器挠曲支撑面8用于托举薄板工件3,使薄板工件3在中部形成上凸型的拱起。本实施例中,举升器挠曲支撑面8为向上凸起的弧形曲面,举升器平支撑面7为等高平面。

本发明的实施例中,转运车4能在地面任意方向移动,优选地,转运车4为AVG车。转运车4的顶部设有转运车上支撑面6,转运车上支撑面6在运输时支撑板条箱9的底部。举升器5可采用气缸驱动,或者任何一种能实现升降的方式,在此不做限定。本实施例中,机器人1为垂直多关节型洁净机器人。

本发明另一实施例提供一种装箱机器人工作站,智能端拾器2包括依次排列的三组吸盘,通过三组吸盘的高度差实现对薄板工件3的弯曲吸附。机器人1通过智能端拾器2在板条箱9内对薄板工件3进行码垛或拆垛时,首先通过举升器5的举升器平支撑面7托举板条箱9,使板条箱9脱离转运车上支撑面6;再通过举升器挠曲支撑面8托举支撑薄板工件3,使薄板工件3处于挠曲状态,从而使薄板工件3的两端不与板条箱9的两个短侧板91接触,能避免洁净机器人空间运动轨迹精度造成的薄板工件3与板条箱9的磕碰和摩擦,适合洁净机器人及其端拾器的薄板在板条箱9内进行码垛和拆卸垛。另一方面,板条形状薄板在板条箱中进行堆垛或者拆垛过程中,通过举升器5在薄板工件3的中部形成上凸的拱起,这样使两层薄板工件的两端错开且形成一段气隙,避免薄板工件互相贴合粘连,容易分拆薄板工件,提高工作效率。

基于上述设计思路,本发明又一实施例提供一种装箱方法,该装箱方法利用上述任意一实施例中的装箱机器人工作站来完成,具体包括以下几个步骤:

1)将板条箱9放置于转运车4上,板条箱9底部的开口95与举升器5相对应;

2)举升器5伸出,通过举升器平支撑面7托举板条箱9,举升器挠曲支撑面8从板条箱9底部的开口95伸出至板条箱9内;

3)机器人1通过智能端拾器2拾取薄板工件3在板条箱9内进行码垛,薄板工件3通过举升器挠曲支撑面8支撑,形成弯曲状态,从而使薄板工件3的两端不与板条箱9的两端内壁接触,薄板工件3的两端与板条箱9的短侧板91之间具有间隙d,参见图6-7所示,其中图6中的一号转运车41为码垛状态;

具体地,智能端拾器2包括依次排列的三组吸盘,通过三组吸盘的高度差实现对薄板工件3的弯曲吸附。也就是说,位于中间的一组吸盘的高度低于两侧的吸盘高度,从而完成拾取后,使薄板工件3的中部向上凸起;

4)完成码垛后,举升器5缩回转运车4内,使板条箱9的底部与转运车4的转运车上支撑面6接触,同时薄板工件3完全落入板条箱9内,且两端与板条箱9的两端内壁接触。

本实施例中,板条箱9的装箱模式,转运车上支撑面6可以托举板条箱9的底板94的下面。带有举升功能的转运车4开至便于机器人1让智能端拾器2吸附薄板工件3合适位置。举升器5相对转运车4进行举升,举升器平支撑面7在由低位向高位运动,与板条箱9的底板94的接触并举升。举升器挠曲支撑面8可以托举薄板工件3,让薄板工件3形成中部上凸型的拱起。此时,举升器平支撑面7在高位可以托举板条箱9的底板94的下面,最低层薄板工件3的两端下表面与弹性支撑93有效支撑。薄板工件3的两个短边与两个对应的短侧板91含有一定间隙d,参见图7所示;薄板工件3的两个长边与两个对应的长侧板92分别含有一定间隙l,参见图5所示。薄板工件3的两个短边与两个短侧板91对应的间隙与薄板工件3的两个长边与两个对应的长侧板92的间隙,便于机器人1让智能端拾器2吸附薄板工件3进行装箱、码垛或拆垛等,进行多个薄板工件3装箱和拆卸箱的作业。板条箱9可以自上而下放置多层薄板工件3,本实施例子只放两层。薄板工件3符合薄板结构力学的薄板理论。因此,多层薄板工件3形成中部上凸型的拱起,两层薄板的端部错开,且两层薄板之间在端部形成一小段气间隙,两小段气隙有效解决了薄板互相贴合粘连的问题,在薄板分拆加工时,容易分离,提高工作效率。与装箱模式的逆过程为拆箱过程。

板条箱运输模式和拆箱模式的切换,举升器5相对于带有举升功能的转运车4下降过程中,板条箱9的托举由举升器平支撑面7转变为转运车上支撑面6支撑。举升器挠曲支撑面8 逐渐下降,使薄板工件3的挠曲变小,最后最低层薄板工件3下表面与弹性支撑93有效支撑。

参见图6所示,以二号转运车42为例,板条箱9在运输模式时,二号转运车42的转运车上支撑面6可以托举板条箱9的底板94的下面,举升器挠曲支撑面8略低于转运车上支撑面6, 举升器5收纳于转运车4中。最低层薄板工件3的下表面与弹性支撑93有效支撑。薄板工件3的两个短边与两个对应的短侧板91分别挤压形成接触摩檫反力定位,防止薄板工件3在长度和宽度方向窜动及在水平面内旋转。板条箱9可以自上而下放置多层薄板工件3。此时,薄板工件3的两个长边与两个对应的长侧板92分别含有一定间隙l,参见图5所示。在板条箱的运输过程中, 薄板工件3在板条箱9内不会产生相对磕碰和产生粉尘,保证薄板工件3在洁净环境中进行运输。

本发明的装箱方法,通过举升器在薄板工件的中部形成上凸的拱形,这样使两层薄板工件的两端错开且形成一段气隙,避免薄板工件互相贴合粘连,容易分拆薄板工件,提高工作效率。同时,能避免洁净机器人空间运动轨迹精度造成薄板工件与板条箱的磕碰和摩擦,适合洁净机器人及其端拾器的薄板在板条箱内的码垛和拆卸垛。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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