[发明专利]一种桶装水包装系统及方法

权利要求书

1.一种桶装水包装系统，其特征在于，包括：

控制单元，与各单元连接，作为控制中心，与各单元之间进行数据交换，向机器人单元（1）发送码卸指令，控制推空桶单元（2）配合机器人卸桶，控制进桶编组单元（3）为机器人单元输送成品，并判断在卸桶架（9）最底层时只执行卸桶指令，在码最顶层时只执行码桶指令，在中间层时同时执行码卸指令，所述中间层为除最底层和最顶层以外的码卸层；

机器人单元（1），用于接收控制单元的指令，用于带动夹具单元（6）翻转、上升或下降；

夹具单元（6），与机器人单元（1）连接，用于根据控制单元的指令进行抓桶或放桶；

人机界面，与控制单元连接，用于显示当前操作流程的状态、错误警报，并提供操作的界面以便配置参数；

推空桶单元（2），在桶架（9）后方，接收控制单元的指令，可上下移动至当前所需推桶层，并将桶架（9）每一层后排的空桶推向前排，并向控制单元反馈指令；

进桶编组单元（3），位于机器人单元（1）与桶架（9）之间，与控制单元连接，用于输送成品至夹具单元（6）下方。

2.根据权利要求1所述的一种桶装水包装系统，其特征在于：所述一种桶装水包装系统还包括输垛单元（4），其位于推空桶单元（2）与进桶编组单元（3）之间，用于输送桶架（9）进出码垛区，输垛单元（4）将装空桶的桶架（9）传送至码垛区码卸，码卸完毕，输垛单元（4）再将码垛成品的桶架（9）传送出码垛区。

3.根据权利要求1所述的一种桶装水包装系统，其特征在于：所述一种桶装水包装系统还包括故障处理单元，其与控制单元连接，各单元在执行控制单元指令时，若发现故障，故障处理单元将发送复位指令，调整故障。

4.根据权利要求1所述的一种桶装水包装系统，其特征在于：所述一种桶装水包装系统还包括卸桶出桶单元（5），其位于进桶编组单元（3）后方，用于将卸下的空桶传输出去。

5.根据权利要求1所述的一种桶装水包装系统，其特征在于：所述夹具单元（6）包含卸桶电磁阀（7）和码桶电磁阀（8），两者上下排放在夹具单元（6）上。

6.一种桶装水包装方法，其特征在于，包含如下步骤：

A．上电初始化，输垛单元（4）将装空桶的桶架（9）传送至码垛区等待码卸，推空桶单元（2）到达桶架（9）最底层后方；

B．机器人单元（1）执行卸桶程序，卸最底层前排的空桶，将空桶放置在卸桶出桶单元（5），同时推空桶单元（2）推该层后排的空桶至前排；

C．机器人单元（1）再次执行卸桶程序，卸该层由推空桶单元（2）推至前排的空桶；

D．推空桶单元（2）上升一层，机器人单元将空桶放置在卸桶出桶单元（5），同时在抓桶点抓取成品，并将抓桶提升至码放层所在高度，此时机器人单元（1）反馈信号， 进桶编组单元（3）接到反馈后再次传送成品至抓桶点；

E．机器人单元（1）将抓桶码放进桶架（9）码放层，与此同时，机器人单元（1）执行卸桶程序，卸取码放层的上一层的前排空桶，同时推空桶单元（2）推上一层后排的空桶至前排；

F．重复步骤D一次，机器人单元（1）再将抓桶码放进桶架（9）码放层，从而将码放层前排的成品推至后排，与此同时，机器人单元（1）执行卸桶程序，卸取码放层上一层中的由后排推至前排空桶；

G．重复步骤D-F,直至码放到最顶层时，推空桶单元（2）直接下降至最底层，机器人单元（1）将空桶放置在卸桶出桶单元（5），同时在抓桶点抓取成品，并将抓桶提升至最顶层所在高度，此时机器人单元（1）反馈信号， 进桶编组单元（3）接到反馈后再次传送成品至抓桶点；

H．机器人单元（1）将所抓桶码放进桶架（9）最顶层后，再在抓桶点抓取成品，并将抓桶提升至最顶层所在高度，此时机器人单元（1）反馈信号， 进桶编组单元（3）接到反馈后再次传送成品至抓桶点，同时机器人单元（1）再将抓桶码放进桶架（9）最顶层。

7.根据权利要求6所述的一种桶装水包装方法，其特征在于：所述步骤B-H中机器人单元（1）上的夹具单元（6）在码卸时，还包含如下步骤：

A．夹具单元（6）面朝桶架（9），与水平面成90度，水平前进至所卸空桶处，使卸桶电磁阀（7）套在所卸空桶的桶口处；

B．卸桶电磁阀（7）夹紧，夹住所卸空桶，同时水平后退至卸桶出桶单元（5）上方，夹具单元（6）向下翻转90度与水平面平行；

C．判断是否卸最底层，若是，则执行步骤D，若否，则执行步骤E； 

D．夹具单元（6）向下移动至卸桶出桶单元（5），卸桶电磁阀（7）松开，将空桶放在卸桶出桶单元（5），夹具单元（6）提升，返回步骤A；

E ．夹具单元（6）水平旋转180度；

F．向下移动至抓桶点，码桶电磁阀（8）夹紧完成抓桶，卸桶电磁阀（7）松开完成卸桶；

G ．夹具单元（6）提升，同时向上翻转90度，移动至桶架（9）放桶处，码桶电磁阀（8）松开完成放桶，卸桶电磁阀（7）加紧完成卸桶，夹具单元（6）在水平方向后退；

H．夹具单元（6）向下翻转90度，判断是否码放最顶层，若否，则返回步骤F，若是，则执行步骤I；

I．向下移动至进桶编组系统（3），码桶电磁阀（8）夹紧完成抓桶，夹具单元（6）提升，向上翻转90度，移动至桶架（9）放桶处，码桶电磁阀（8）松开完成放桶，夹具单元（6）在水平方向后退；

J．重复步骤I一次，然后夹具单元（6）旋转180度，再向下移动至最底层，完成本次码卸，等待码卸下一垛空桶，即返回步骤A。