[发明专利]一种阀口袋自动上袋机器人的末端操作器及运行方法

说明书

本发明为一种阀口袋自动上袋机器人的末端操作器及运行方法，其安装框架与机器人本体的腕部末端连接，其上安装了拾取、夹紧和开袋模块，拾取模块的回转气缸连接其上有多个拾取吸盘的吸盘安装轴，夹紧模块的主副夹板相对、分别固定于主副底板，夹紧气缸连接副夹板；开袋模块的开袋气缸连接固装开袋吸盘的开袋架，末端操作器的控制器连接相关气缸和气泵的气路上的电磁阀，控制各模块完成阀口袋的吸附拾取、夹紧、开袋和套袋等自动上袋作业。本末端操作器便于与各种机器人活动臂腕部末端连接，整体结构紧凑，成本低，适于粉料包装场所，经久耐用。

技术领域

本发明涉及粉体包装机械技术领域，具体为一种阀口袋自动上袋机器人的末端操作器及运行方法。

背景技术

在工农业生产中，存在着大量粉体物料需要用不同包装形式提供。粉体包装中为了避免包装过程中造成粉尘飞扬，多选用阀口袋作为包装用袋，如水泥、超细滑石粉、钛白粉等的包装。阀口袋为目前国际流行包装袋，从顶部或底部阀口进料，采用专门灌装设备，灌装物料后堆包整齐，美观，属于环保袋。

阀口袋有糊底阀口袋和线缝阀口袋之分。糊底阀口袋灌装物料后成方体，方便码垛；而线缝阀口袋灌装物料后虽不成方体，但因价格便宜，也在很多场合使用。无论是哪种阀口袋，在折叠为矩形的袋子一个角部设计有一个向内或向外折叠、并贴合在一起的小口即阀口，用于粉料的灌装。阀口袋包装时，首先将阀口袋的阀口张开，然后把阀口套在包装机的喂料管上，进行粉料的灌装。灌装完毕后，内装物料会从内部挤压封闭阀口，不需要外力自动封口。

目前，在粉体包装中，阀口袋包装相较于敞口袋包装有诸多突出优点，目前已经被普遍使用，并获得了较快的发展。阀口袋半自动化包装线已经获得了较为广泛地应用，可自动完成粉料的灌装、计量、码垛等。但在阀口袋的上袋环节却尚未实现自动化，因上袋时需要将叠压成扁平状态的阀口袋的阀口张开，再准确套至灌装机的喂料管上。现有自动上袋装置大多采用传统的机械结构设计，机构复杂、故障率较高、柔性不够(一套设备只能满足一种规格的阀口袋的上袋作业)，难以广泛地应用。目前多数阀口袋包装装置还是依赖人工操作的手眼协调优势来完成这种复杂的上袋作业。人工上袋不仅劳动强度大、效率低，而且现场装袋工人无法避免地暴露在现场的粉尘中，遭受到粉尘污染危害，其作业场所已经成为国家安监局职业健康执法检查的重点。

为了有效地改善粉体生产企业的生产环境，降低粉体包装的劳动强度，满足企业提高自动化程度和生产效率的新要求，粉体包装过程中，由可靠的阀口袋自动上袋装置取代人工上袋势在必行。

在工业自动化机器人的使用日益普遍，其设计也趋于成熟。机器人本体的活动臂可带动末端操作器实现多维路径的移动，完成各种操作。但要让现有机器人完成阀口袋的自动上袋，需要设计专用的末端操作器。

发明内容

本发明目的在于公开一种阀口袋自动上袋机器人的末端操作器及运行方法，其安装框架与机器人本体的腕部末端连接，其上安装了拾取模块、夹紧模块和开袋模块，在末端操作器的控制器操纵下可完成阀口袋的吸附拾取、夹紧、开袋和套袋等自动上袋作业。

本发明公开的一种阀口袋自动上袋机器人的末端操作器，其安装框架与机器人本体的腕部末端连接，安装框架上安装有拾取模块、夹紧模块和开袋模块。

所述安装框架包括主底板、副底板和连接板，连接板连接主底板和副底板，机器人本体的腕部末端与连接板连接。主底板、副底板和连接板的板面相互平行。连接板的中心线处于主底板中心线的垂直平分线上。所述副底板固定于连接板的一侧。