一种包装机械臂的制作方法

1.本发明涉及包装设备技术领域，具体为一种包装机械臂。


背景技术：

2.机械臂顾名思义就是模仿人的手臂而设计的机械机构，属于串联式机器人机构，其在各行各业中都具有很广泛的应用，其中就包括机械臂在包装产业中的应用，包装产业以产品在流通过程中对其进行保护、方便储运、促进销售为目的，按一定的技术方法所用的容器、材料和辅助物等的总体名称。
3.在对独立、完整的产品，例如零配件、工具、块状食品等进行包装时，一般都需要使用开口式的包装袋进行装袋后封装，即需要将独立、完整的产品由包装袋的开口部位放置于其内部称为装袋，装袋后对其敞口进行密封以实现包装，此类包装在装袋后还可能需要进行充氮包装和真空包装等。
4.现有技术中，针对单独的产品装袋一般分为人工装袋和机器装袋两种，其中人工装袋时装袋效果好，不易产生装袋失败的情况，但是工作效率低下，且工作范围较为局限，例如一些金属制品装袋则使人工装袋难以操作；机器装袋时装袋效率高，功能全面，能够搭配称重以及自动封口等，但是此类机器一般体积和使用成本较大，且受到产品形状的影响容易存在装袋失败的情况，例如敞口式包装袋容易出现袋口打开失败或者与产品不适配的情况，因此不论是人工装袋还是机械装袋，都需要尽可能地选用较为大号的包装袋进行包装使用，以方便装袋操作，提升装袋良品率，但是这样又容易造成包装袋的浪费。
5.为此我们提供一种代替人工进行产品装袋操作，以产品实际轮廓进行包装带绕卷后实现同包装袋相同包装效果的包装机械臂。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种包装机械臂，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种包装机械臂，包括包装带和立柱，所述立柱的顶端向外延伸并安装有升降柱，所述升降柱的输出端铰接有摆臂，所述摆臂远离铰接轴的一端分布铰接有伸缩臂一和转动臂，所述伸缩臂一远离铰接轴的一端连接有伺服工作头，所述转动臂远离铰接轴的一端连接有伸缩臂二，且伸缩臂二远离转动臂的一端铰接有包装工作头；
8.所述包装工作头还包括相对滑动连接于包装工作头外侧的夹杆一和夹杆二，所述夹杆二位于远离包装工作头铰接轴的一侧，所述夹杆二远离包装工作头一端的内部安装有电机一，所述电机一的输出端延伸至夹杆二外侧并连接有压带热封板，电机一正反转动分别用于带动压带热封板压合或脱离夹杆二外侧布置，且压带热封板的外侧设有热封条；
9.所述伺服工作头还包括安装于外侧壁的一对输送辊，包装带的一端延伸至两侧输送辊之间，两个所述输送辊之间设有相互啮合的齿轮，所述伺服工作头内部安装有用于带动输送辊转动使用的电机二，所述伺服工作头部位还安装有压带切断组件，所述压带切断
组件用于由压带热封板外侧压紧包装带实现热封并切断包装带使用；
10.所述伸缩臂一和/或输送辊还用于包装带的张力调节使用，所述伸缩臂一和/或输送辊的转轴位置处安装有扭力传感器；
11.当包装工作头逆时针转动时，压带热封板压合固定包装带端部用于包装带的铺设使用，当夹杆一与夹杆二夹持包装物时，用于包装带半覆盖包裹包装物使用，当包装工作头顺时针转动时，用于包装带全覆盖包裹包装物使用。
12.优选的，还包括摄像头，所述摄像头安装于伸缩臂二的底部。
13.优选的，所述夹杆二的横截面面积大于夹杆一，所述夹杆二为两根柱状体相互可拆卸安装组成且夹杆一与夹杆二的外侧皆套设有护套层。
14.优选的，所述压带切断组件包括安装于伺服工作头外侧壁上的切断板，所述伺服工作头上安装有用于带动切断板转动使用的电机三，所述切断板外侧壁靠近输送辊的一侧设有切刀，且切断板的前端弹性连接有压块。
15.优选的，所述包装工作头的外侧套设有一对用于分别固定夹杆一和夹杆二使用的滑套，所述包装工作头的内部安装有用于带动两侧滑套相对运动使用的螺杆，所述包装工作头上设有滑槽，所述滑套的一侧贯穿滑槽并适配于螺杆布置，螺杆两端螺纹螺旋方向相反，且包装工作头内部安装有用于带动螺杆转动使用的电机四。
16.优选的，所述热封条为电热丝，所述热封条平行于压带热封板长度方向设置有若干个。
17.优选的，所述伸缩臂一与伸缩臂二的内部皆安装有伸缩件，所述伸缩件为电动伸缩杆、气缸或液压缸中的一种。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该包装机械臂通过包装工作头的顺时针转动能够自动将包装带进行铺展后由夹杆一和夹杆二之间形成对产品的半覆盖包裹使用，能够对不同大小的独立产品进行包装使用，同时在半覆盖包裹过程中能够使包装带沿产品的外侧轮廓根据夹持深度进行自动铺展，避免了包装带的浪费，搭配包装工作头的逆时针转动和伺服工作头的张力调节、包装带输送、压紧热封和切断使用，一方面能够在由半覆盖包裹转变为全覆盖包裹的过程中使包装带完全依据产品的实际轮廓进行绕设包裹，使包装后的包装带与产品之间紧密配合不易产生滑动，方便了后续的加工使用，且避免了带材的浪费，另一方面能够自动进行侧面热封固定和切断操作，能够连续、自动化进行产品的初级包装使用。
附图说明
19.图1为本发明的待包装状态下正视结构示意图；
20.图2为本发明的压带热封板压合包装带状态下机械臂放大结构示意图；
21.图3为本发明的复位状态正视结构示意图；
22.图4为本发明的包装带压合固定状态下正视结构示意图；
23.图5为本发明的包装带铺设状态下正视结构示意图；
24.图6为本发明的半覆盖包裹产品状态下正视结构示意图；
25.图7为本发明的全覆盖包裹产品状态下正视结构示意图；
26.图8为本发明的侧面结构示意图；
27.图9为本发明的包装工作头部位正视放大结构示意图；
28.图10为本发明的包装工作头部位俯视内部结构示意图；
29.图11为本发明的伺服工作头部位正视放大结构示意图；
30.图12为本发明的伺服工作头部位俯视内部结构示意图；
31.图13为本发明的热封状态下包装工作头与伺服工作头的局部放大结构示意图。
32.图中：1、升降柱；2、包装带；3、伸缩臂一；4、伺服工作头；5、转动臂；6、夹杆二；7、夹杆一；8、包装工作头；9、伸缩臂二；10、立柱；11、摆臂；12、压块；13、切刀；14、输送辊；15、滑套；16、滑槽；17、压带热封板；18、热封条；19、摄像头；20、电机四；21、螺杆；22、电机一；23、伸缩件；24、电机二；25、电机三；26、切断板。
具体实施方式
33.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，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1-13，本发明提供的一种实施例：一种包装机械臂，包括包装带2和立柱10，所述包装带2为片材状收卷后形成机械臂的供给，所述立柱10的顶端向外延伸并安装有升降柱1，升降柱1的升降可以是电动也可以是气动或者液压驱动，所述升降柱1的输出端铰接有摆臂11，所述升降柱1的输出端安装有用于安装摆臂11的驱动轴，所述摆臂11远离铰接轴的一端分布铰接有伸缩臂一3和转动臂5，所述伸缩臂一3与转动臂5分别安装于摆臂11前端的左右两侧以不影响其相互间的翻转，所述伸缩臂一3远离铰接轴的一端连接有伺服工作头4，所述转动臂5远离铰接轴的一端连接有伸缩臂二9，所述伸缩臂二9远离转动臂5的一端铰接有包装工作头8，所述转动臂5还包括用于连接摆臂11的臂体和安装于臂体前端的旋转电机，所述旋转电机的输出端连接伸缩臂二9，以使伸缩臂二9以及安装于伸缩臂二9前端的包装工作头8既可以升降，也可以进行旋转使用，所述伸缩臂一3与伸缩臂二9的内部皆安装有伸缩件23，所述伸缩件23为电动伸缩杆、气缸或液压缸中的一种。
35.在实际使用过程中，包装机械臂的使用是搭配输送带或者其他产品输送设备进行使用的，以常见的输送带为例，所述立柱10装配于输送设备的一侧以使包装工作头8的活动能够涉及输送带的上表面，当待包装产品由输送带转运至包装工作头8活动区间内时，需要输送带停止后才能使机械臂带动包装工作头8在固定的位置拾取产品，这样将会使产品包装受到一定的限制，因此还包括摄像头19，所述摄像头19安装于伸缩臂二9的底部，摄像头19可为ccd相机，用于拍摄后根据图形的像素确诊产品的位置、形状以方便包装工作头8的动态包装使用，作为本领域技术人员，能够理解的是，基于摄像头的特征拾取及确定可以采用现有技术中的任意一种方式都是可以实现的，因此不一一赘述。
36.具体地，所述包装工作头8还包括相对滑动连接于包装工作头8外侧的夹杆一7和夹杆二6，所述夹杆二6位于远离包装工作头8铰接轴的一侧，在本实施例中采用的相对滑动结构包括所述包装工作头8的外侧套设有一对用于分别固定夹杆一7和夹杆二6使用的滑套15，所述包装工作头8的内部安装有用于带动两侧滑套15相对运动使用的螺杆21，所述包装工作头8上设有滑槽16，所述滑套15的一侧贯穿滑槽16并适配于螺杆21布置，螺杆21两端螺
纹螺旋方向相反，且包装工作头8内部安装有用于带动螺杆21转动使用的电机四20，当电机四20正反转动时即可带动夹杆一7和夹杆二6相对滑动进行夹持产品或释放产品使用，所述夹杆二6的横截面面积大于夹杆一7，所述夹杆二6为两根柱状体相互可拆卸安装组成且夹杆一7与夹杆二6的外侧皆套设有护套层，其中可拆卸安装的夹杆一7与夹杆二6能够方便针对不同包装产品进行更换，以使长度、夹杆二6的形状、厚度符合翻转要求，护套层用于防滑、柔性夹持产品使用，所述夹杆二6远离包装工作头8一端的内部安装有电机一22，所述电机一22的输出端延伸至夹杆二6外侧并连接有压带热封板17，电机一22正反转动分别用于带动压带热封板17压合或脱离夹杆二6外侧布置，且压带热封板17的外侧设有热封条18，所述热封条18为电热丝，考虑到增加热封的稳固性，所述热封条18还可以是平行于压带热封板17长度方向设置有若干个，例如2条或4条等。
37.所述伺服工作头4还包括安装于外侧壁的一对输送辊14，包装带2的一端延伸至两侧输送辊14之间，两个所述输送辊14之间设有相互啮合的齿轮，所述伺服工作头4内部安装有用于带动输送辊14转动使用的电机二24，所述伺服工作头4部位还安装有压带切断组件，所述压带切断组件用于由压带热封板17外侧压紧包装带2实现热封并切断包装带2使用，在本实施例中，所述压带切断组件包括安装于伺服工作头4外侧壁上的切断板26，所述伺服工作头4上安装有用于带动切断板26转动使用的电机三25，所述切断板26外侧壁靠近输送辊14的一侧设有切刀13，切断板26的前端弹性连接有压块12，当包装带2全包裹覆盖产品后，电机三25带动切断板26顺时针转动，首先使压块12由包装带2的外侧对其进行压紧，然后热封条18进行热封，电机三25继续带动切断板26顺时针转动时，由于压块12弹性连接并受到压带热封板17的限制将不产生位移，此时切断板26仅带动切刀13活动并完成对带材的切断使用。
38.所述伸缩臂一3和输送辊14还可以同时用于包装带2的张力调节使用，也可以择一进行包装袋2的张力调节使用，当用于张力调节时，所述伸缩臂一3和/或输送辊14的转轴位置处安装有扭力传感器(图未示)，当伸缩臂一3用于张力调节时，伸缩臂一3的伸缩量以及转动角度都将产生包装带2的长短变化，因此能够用于张力调节，具体张力可根据扭力传感器判断伸缩臂一3对包装带2的牵引力大小判断是否产生包装带2“拉紧”的效果，当输送辊14用于张力调节时，由于包装带2是过盈装配于两个输送辊14之间的，因此正常输送状态下输送辊14带动包装带2收卷或放卷时都不会产生输送辊14部位的扭力传感器产生较大扭力，而当张力过大时，包装带2将牵引输送辊14产生扭力变化，因此在需要包装带2紧紧地包裹住产品时，因保持输送辊14部位的扭力传感器检测数值位于一定数值即可既能够使包装带2对产品的包裹力度较好，也可以包装包装带2的张力调节使用。
39.请再次参阅图3-7，完成一次包装后的机械臂如图3所示，需要继续包装时，请参阅图4，此时当包装工作头8逆时针转动至图中状态时，压带热封板17先逆时针转动打开后顺时针转动压合固定包装带2端部，完成包装带2的拾取，然后如图5所示继续逆时针转动，用于包装带2的铺设使用，铺设后夹杆一7与夹杆二6都位于包装带2的外侧等待进行产品的包装，如图6所示，当夹杆一7与夹杆二6夹持包装物时，伸缩臂二9的下降将使包装带2由产品的一侧对其进行覆盖，当夹杆一7与夹杆二6夹紧后用于包装带2半覆盖包裹包装物使用，如图7所示，当完成上述半覆盖包裹后，伸缩臂二9收缩，包装工作头8顺时针转动，直至夹杆二6部位固定的包装带2与外侧包装带贴合后伸缩臂一3逆时针转动，并同时利用输送辊14收
卷包装带2，使伺服工作头4保持底端包装带2收紧的状态下贴合靠近包装工作头8，准备进行热封和切断，可以用于包装带2全覆盖包裹包装物使用。
40.最后，通过采用本技术提供的机械臂对产品进行初级包装后能够使包装带2由产品外侧形成袋体，也就是本领域技术人员公知的常用包装带，虽然两端都未封口，但是由于包装带2紧密包裹产品进行包装的，因此在后续的包装过程中能够拾取时保持包装带和产品之间相对的稳定性，例如在后续的真空包装时，两端开口部位进行抽真空后热封即可，又例如普通包装时直接两端封口后即可，因此，所述摄像头19还用于确定包装带2两端开口位置使用，具体地，当产品完成初级包装后放置于传输带上，摄像头19拍照并记录产品位置，后续的热封设备根据产品位置进行定位并进行两端上下压合后封口即可，其中封口还包括热封、扎箍等等，在此不一一赘述。
41.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种包装机械臂，包括包装带(2)和立柱(10)，其特征在于，所述立柱(10)的顶端向外延伸并安装有升降柱(1)，所述升降柱(1)的输出端铰接有摆臂(11)，所述摆臂(11)远离铰接轴的一端分布铰接有伸缩臂一(3)和转动臂(5)，所述伸缩臂一(3)远离铰接轴的一端连接有伺服工作头(4)，所述转动臂(5)远离铰接轴的一端连接有伸缩臂二(9)，且伸缩臂二(9)远离转动臂(5)的一端铰接有包装工作头(8)；所述包装工作头(8)还包括相对滑动连接于包装工作头(8)外侧的夹杆一(7)和夹杆二(6)，所述夹杆二(6)位于远离包装工作头(8)铰接轴的一侧，所述夹杆二(6)远离包装工作头(8)一端的内部安装有电机一(22)，所述电机一(22)的输出端延伸至夹杆二(6)外侧并连接有压带热封板(17)，电机一(22)正反转动分别用于带动压带热封板(17)压合或脱离夹杆二(6)外侧布置，且压带热封板(17)的外侧设有热封条(18)；所述伺服工作头(4)还包括安装于外侧壁的一对输送辊(14)，包装带(2)的一端延伸至两侧输送辊(14)之间，两个所述输送辊(14)之间设有相互啮合的齿轮，所述伺服工作头(4)内部安装有用于带动输送辊(14)转动使用的电机二(24)，所述伺服工作头(4)部位还安装有压带切断组件，所述压带切断组件用于由压带热封板(17)外侧压紧包装带(2)实现热封并切断包装带(2)使用；所述伸缩臂一(3)和/或输送辊(14)还用于包装带(2)的张力调节使用，所述伸缩臂一(3)和/或输送辊(14)的转轴位置处安装有扭力传感器；当包装工作头(8)逆时针转动时，压带热封板(17)压合固定包装带(2)端部用于包装带(2)的铺设使用，当夹杆一(7)与夹杆二(6)夹持包装物时，用于包装带(2)半覆盖包裹包装物使用，当包装工作头(8)顺时针转动时，用于包装带(2)全覆盖包裹包装物使用。2.根据权利要求1所述的一种包装机械臂，其特征在于：还包括摄像头(19)，所述摄像头(19)安装于伸缩臂二(9)的底部。3.根据权利要求1所述的一种包装机械臂，其特征在于：所述夹杆二(6)的横截面面积大于夹杆一(7)，所述夹杆二(6)为两根柱状体相互可拆卸安装组成且夹杆一(7)与夹杆二(6)的外侧皆套设有护套层。4.根据权利要求1所述的一种包装机械臂，其特征在于：所述压带切断组件包括安装于伺服工作头(4)外侧壁上的切断板(26)，所述伺服工作头(4)上安装有用于带动切断板(26)转动使用的电机三(25)，所述切断板(26)外侧壁靠近输送辊(14)的一侧设有切刀(13)，且切断板(26)的前端弹性连接有压块(12)。5.根据权利要求1所述的一种包装机械臂，其特征在于：所述包装工作头(8)的外侧套设有一对用于分别固定夹杆一(7)和夹杆二(6)使用的滑套(15)，所述包装工作头(8)的内部安装有用于带动两侧滑套(15)相对运动使用的螺杆(21)，所述包装工作头(8)上设有滑槽(16)，所述滑套(15)的一侧贯穿滑槽(16)并适配于螺杆(21)布置，螺杆(21)两端螺纹螺旋方向相反，且包装工作头(8)内部安装有用于带动螺杆(21)转动使用的电机四(20)。6.根据权利要求1所述的一种包装机械臂，其特征在于：所述热封条(18)为电热丝，所述热封条(18)平行于压带热封板(17)长度方向设置有若干个。7.根据权利要求1所述的一种包装机械臂，其特征在于：所述伸缩臂一(3)与伸缩臂二(9)的内部皆安装有伸缩件(23)，所述伸缩件(23)为电动伸缩杆、气缸或液压缸中的一种。

技术总结
本发明公开了一种包装机械臂，涉及包装设备技术领域，包括包装带和立柱，所述立柱的顶端向外延伸并安装有升降柱，所述升降柱的输出端铰接有摆臂，所述摆臂远离铰接轴的一端分布铰接有伸缩臂一和转动臂，所述伸缩臂一远离铰接轴的一端连接有伺服工作头，所述转动臂远离铰接轴的一端连接有伸缩臂二，且伸缩臂二远离转动臂的一端铰接有包装工作头。本发明搭配包装工作头的逆时针转动和伺服工作头的张力调节、包装带输送、压紧热封和切断使用，一方面能够在包裹的过程中使包装带完全依据产品的实际轮廓进行绕设包裹，避免了包装带的浪费，另一方面能够自动进行侧面热封固定和切断操作，能够连续、自动化进行产品的初级包装使用。自动化进行产品的初级包装使用。自动化进行产品的初级包装使用。


技术研发人员：苏健成
受保护的技术使用者：苏健成
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/13