瓷磚在線分揀裝置的吸取機構及瓷磚在線分揀裝置的製作方法

2023-09-13 17:54:51 1

瓷磚在線分揀裝置的吸取機構及瓷磚在線分揀裝置，屬於瓷磚生產設備技術領域。

背景技術：

瓷磚生產通產要用到瓷磚生產線，以提高瓷磚的生產效率。由於瓷磚生產線的價格較貴，而用戶對瓷磚的種類要求較多，這就會使得瓷磚生產廠家需要在同一條瓷磚生產線上生產不同類別的瓷磚，從而既能夠滿足用戶對瓷磚多樣性的要求，又能夠保證瓷磚生產效率，還能降低設備投資。

現有的瓷磚分揀裝置大多是通過機械手將同種類別的瓷磚在瓷磚庫內碼垛，從而完成瓷磚的分類，機械手對瓷磚的抓取通常是採用吸盤來吸取的，由於瓷磚在輸送帶上移，現有的機械手在吸取瓷磚時，吸盤與瓷磚具有相對運動速度，使的吸盤無法牢固的吸取瓷磚，而且吸盤與瓷磚接觸時，吸盤會與瓷磚發生相對移動，會對吸盤造成損壞，從而影響了機械手的使用壽命，進而影響了瓷磚的生產效率。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種能夠在吸盤吸取瓷磚時使吸盤和瓷磚保持相對靜止、避免對吸盤造成損壞的瓷磚在線分揀裝置的吸取機構及瓷磚在線分揀裝置。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：該瓷磚在線分揀裝置的吸取機構，其特徵在於：包括吸取機構主體、w軸行走機構以及吸盤，w軸行走機構安裝在吸取機構主體上，吸盤安裝在w軸行走機構上，w軸行走機構用於帶動吸盤運動且運動方向與沿瓷磚的運動方向相同，吸取機構主體上設有用於檢測瓷磚速度的速度檢測單元。

優選的，所述的w軸行走機構包括w軸電機以及線性模組，線性模組水平安裝在吸取機構主體上，w軸電機也安裝在吸取機構主體上並與線性模組相連，吸盤滑動安裝在線性模組上，w軸電機通過線性模組帶動吸盤移動。

優選的，所述的吸盤安裝在吸盤安裝板上，並通過吸盤安裝板安裝在w軸行走機構上。

優選的，所述的吸盤與吸盤安裝板之間設有緩衝彈簧，緩衝彈簧的上端支撐在吸盤安裝板上，下端支撐在吸盤上，緩衝彈簧處於壓縮狀態。

優選的，所述的吸盤通過安裝螺栓可上下滑動的安裝在吸盤安裝板上，吸盤安裝板上部的安裝螺栓外套設有套管，套管外壁設有螺紋，套管通過緊固螺母與吸盤安裝板固定連接，安裝螺栓的上端支撐在套管上。

優選的，所述的吸取機構主體上設有用於檢測是否吸取到瓷磚的瓷磚檢測單元。

優選的，所述的w軸行走機構沿移動方向的前後兩端均設有限位單元。

優選的，所述的吸盤至少設置有三個。

瓷磚在線分揀裝置，其特徵在於：包括機架、控制裝置、沿機架的長度方向間隔設置的多個行走機構以及上述的吸取機構，吸取機構的吸取機構主體安裝在行走機構上，w軸行走機構以及速度檢測單元均與控制裝置連接，機架上設有用於檢測瓷磚類別的在線檢測單元，在線檢測單元與行走機構均與控制裝置相連，檢測單元用於檢測輸送帶輸送的瓷磚類別，並將信號傳遞給控制裝置，控制裝置根據在線檢測單元檢測的信號控制行走機構和吸取機構將相同類別的瓷磚在任意一個或多個瓷磚庫內碼垛，或控制裝置控制行走機構和吸取機構將瓷磚庫內的瓷磚按照類別依次吸取到輸送帶上。

與現有技術相比，本發明所具有的有益效果是：

1、本瓷磚在線分揀裝置的吸取機構的w軸行走機構能夠帶動吸盤移動，速度檢測單元能夠檢測瓷磚的速度，從而在吸盤吸取瓷磚時，吸盤和瓷磚保持相對靜止，既能夠保證吸盤吸牢瓷磚，又能夠避免在吸盤與瓷磚接觸時二者發生相對位移，從而對吸盤造成損壞，提高了吸盤的使用壽命，還能夠避免吸取瓷磚過程中瓷磚掉落，降低了吸取機構的維修頻率。

2、w軸電機通過線性模組帶動吸盤移動，結構簡單，拆裝方便。

3、吸盤可上下滑動的安裝在吸盤安裝板上，且吸盤安裝板和吸盤之間設有緩衝彈簧，在吸盤與瓷磚接觸時，緩衝彈簧可以進行緩衝，使吸取機構主體繼續向下運動一段距離，避免發生碰撞而損壞瓷磚或吸取機構。

4、吸盤通過安裝螺栓安裝，安裝螺栓的上端支撐在套管上，且套管通過緊固螺母固定在吸盤安裝板上，從而方便調節吸盤的高度。

5、瓷磚檢測單元能夠檢測吸盤是否吸取到瓷磚，從而避免未吸取到瓷磚而導致吸取機構空運動，從而影響瓷磚的分揀效率。

6、限位單元能夠對w軸行走機構的運動進行限位，從而避免w軸行走機構發生碰撞從而損壞吸取機構。

7、本瓷磚在線分揀裝置的行走機構安裝在機架上，吸取機構安裝在行走機構上，從而能夠對吸取輸送帶上的瓷磚並在瓷磚庫內碼垛，在線檢測單元能夠對瓷磚的類別進行檢測，從而實現了將相同類別的瓷磚碼垛在一個或幾個瓷磚庫內，吸取機構的吸盤在與輸送帶上的瓷磚接觸時，能夠與瓷磚保持相對靜止，既能夠保證瓷磚吸取牢固，又能夠避免對吸盤造成損壞，從而降低了瓷磚在線分揀裝置的維修頻率。

附圖說明

圖1為吸取機構的立體示意圖。

圖2為吸取機構的主視示意圖。

圖3為吸盤的安裝示意圖。

圖4為瓷磚在線分揀裝置的立體示意圖。

圖5為圖1中A處的局部放大圖。

圖6為x軸行走機構的立體示意圖。

圖7為z軸行走機構的立體示意圖。

圖中：1、機架 2、輸送帶 3、行走機構 4、x軸行走機構 5、z軸行走機構 6、吸取機構 7、電控櫃 8、瓷磚庫 9、x軸導軌 10、橫梁 11、x軸電機 12、z軸電機 13、安裝架 14、立柱 15、z軸導軌 16、z軸同步帶 17、吸取機構主體 18、w軸電機 19、吸盤 20、吸盤安裝板 21、線性模組 22、緩衝彈簧 23、套管 24、安裝螺栓 25、緊固螺母。

具體實施方式

圖1~7是本發明的最佳實施例，下面結合附圖1~7對本發明做進一步說明。

瓷磚在線分揀裝置的吸取機構，包括吸取機構主體17、w軸行走機構以及吸盤19，w軸行走機構安裝在吸取機構主體17上，吸盤19安裝在w軸行走機構上，w軸行走機構用於帶動吸盤19運動且運動方向與沿瓷磚的運動方向相同，吸取機構主體17上設有用於檢測瓷磚速度的速度檢測單元。本瓷磚在線分揀裝置的吸取機構6的w軸行走機構能夠帶動吸盤19移動，速度檢測單元能夠檢測瓷磚的速度，從而在吸盤吸取瓷磚時，吸盤19和瓷磚保持相對靜止，既能夠保證吸盤19吸牢瓷磚，又能夠避免在吸盤19與瓷磚接觸時二者發生相對位移，從而對吸盤19造成損壞，提高了吸盤19的使用壽命，還能夠避免吸取瓷磚過程中瓷磚掉落，降低了吸取機構6的維修頻率。

具體的：如圖1~2所示：w軸行走機構包括w軸電機18以及線性模組21，線性模組21水平安裝在吸取機構主體17上，w軸電機18安裝在線性模組21一端的吸取機構主體17上，w軸電機18與線性模組21相連。吸盤19安裝在吸盤安裝板20上，吸盤19有四個，吸盤安裝板20有兩個，每個吸盤安裝板20的兩端均對稱設有一個吸盤19，兩個吸盤安裝板20通過連接杆連接，連接杆上設有與線性模組21上的導軌相配合的滑槽，從而通過滑槽安裝在線性模組21上，並有線性模組21帶動實現運動。在w軸行走機構上沿吸盤19運動方向的兩側均設有限位單元，限位單元為光電開關，從而對吸盤19的移動進行限位。

吸取機構主體17上還設有用於檢測瓷磚的瓷磚檢測單元，瓷磚檢測單元為光電傳感器，瓷磚檢測單元用於檢測吸盤19是否吸取到瓷磚。

如圖3所示：吸盤安裝板20為長方形鋼板，吸盤安裝板20的端部設有用於安裝吸盤19的通孔，吸盤19通過安裝螺栓24安裝在吸盤安裝板20上。安裝螺栓24的下端穿過吸盤安裝板20上的通孔後與吸盤19上部固定連接，在吸盤安裝板20和吸盤19之間的安裝螺栓24上套設有緩衝彈簧22，緩衝彈簧22處於壓縮狀態，緩衝彈簧22的下端支撐在吸盤19上部，上端支撐在吸盤安裝板20上，從而推動吸盤19向下運動至最低位置，在吸盤19與瓷磚接觸時，由於緩衝彈簧22的存在，會允許吸盤19向上運行一段位移，從而能夠避免對吸取機構6造成損壞。

在吸盤安裝板20上方的安裝螺栓24上套設有套管23，套管23的外壁設有螺紋，且套管23的外壁設有緊固螺母25，套管23的外徑稍小於吸盤安裝板20的通孔的直徑。套管23的下部伸進通孔內，並通過緊固螺母25支撐在吸盤安裝板20上，套管23的上部支撐在安裝螺栓24上部，從而方便通過緊固螺母25調節吸盤19的高度。

如圖4~5所示：一種瓷磚在線分揀裝置，包括機架1、控制裝置、沿機架1的長度方向間隔設置的多個行走機構3以及上述的吸取機構6，吸取機構6的吸取機構主體17安裝在行走機構3上，w軸行走機構以及速度檢測單元均與控制裝置連接，機架1上設有用於檢測瓷磚類別的在線檢測單元，在線檢測單元與行走機構3均與控制裝置相連，檢測單元用於檢測輸送帶2輸送的瓷磚類別，並將信號傳遞給控制裝置，控制裝置根據在線檢測單元檢測的信號控制行走機構3和吸取機構6將相同類別的瓷磚在任意一個或多個瓷磚庫8內碼垛，或控制裝置控制行走機構3和吸取機構6將瓷磚庫8內的瓷磚按照類別依次吸取到輸送帶2上。本瓷磚在線分揀裝置的在線檢測單元能夠檢測輸送帶2上的瓷磚的類別，控制裝置控制行走機構3和吸取機構6將不同類別的瓷磚在一個或多個瓷磚庫8內碼垛，還能夠控制行走機構3和吸取機構6將瓷磚依次抓取到輸送帶2上，從而既能夠實現對不同類別的瓷磚的分揀，又能夠實現瓷磚的緩存，從而能夠在後續工序中設備發生故障或者瓷磚處理不及時時對瓷磚進行緩存，避免對瓷磚生產線造成妨礙，而且瓷磚的分揀在線進行，不需要對原有的瓷磚輸送帶2改變，使用簡單、方便，而且大大提高了瓷磚生產效率。

機架1為長方體框架，機架1沿長度方向的兩側間隔設有多個支撐腿，從而在機架1的前後兩側形成了多個瓷磚庫8，以滿足對不同類別的瓷磚的碼垛要求。輸送帶2沿機架1的長度方向設置，輸送帶2設置在機架1前後兩側的瓷磚庫8之間，從而將對瓷磚進行輸送。

在線檢測單元設置在機架1的左端，從而在瓷磚進入機架1時對瓷磚的類別進行檢測。在線檢測單元為光電傳感器。每個瓷磚庫8一側的機架1上還設有線下檢測單元，線下檢測單元與控制裝置相連，線下檢測單元用於檢測瓷磚庫8內的瓷磚的類別，從而能夠對瓷磚庫8內的瓷磚類別進行檢測，在瓷磚庫8內碼垛完成後，可以將瓷磚移出，在將瓷磚放置在輸送帶2上時，將瓷磚移入瓷磚庫8，線下檢測單元能夠檢測瓷磚的類別，從而能夠實現對瓷磚按類別依次放置在輸送帶2上。線下檢測單元為光電傳感器。控制裝置為電控櫃7。

行走機構3設有四個，吸取機構6和行走機構3一一對應，四個行走機構3間隔設置在機架1上，既能夠滿足對瓷磚分揀速度要求，又能夠避免行走機構3間相互幹擾。瓷磚庫8有八個，對稱設置在四個行走機構3兩側，每個行走機構3對應兩個瓷磚庫8。

行走機構3包括x軸行走機構4、z軸行走機構5。x軸行走機構4的兩端固定在機架1的前後兩側，z軸行走機構5安裝在x軸行走機構4上，吸取機構6安裝在z軸行走機構5上，x軸行走機構4帶動z軸行走機構5和吸取機構6沿機架1的寬度方向行走，z軸行走機構5帶動吸取機構6沿豎向升降。

如圖6所示：x軸行走機構包括橫梁10、x軸電機11以及x軸同步帶。橫梁10兩端分別安裝有同步帶輪，同步帶輪的軸線豎向設置。x軸電機11安裝在橫梁10的左端，x軸電機11水平設置，x軸電機11的輸出軸與橫梁10左端的同步帶輪相連並帶動橫梁10左端的同步帶輪轉動。橫梁10上滑動安裝有安裝架13，x軸同步帶的兩端繞過橫梁10兩端的同步帶輪後均與安裝架13固定連接，從而帶動安裝架13沿軸向移動。z軸行走機構5安裝在安裝架13上。

橫梁10的上方還設有對同步帶輪的軸線進行調節的軸線調節機構，軸線調節機構為設置在橫梁10兩側的螺栓，同步帶輪通過同步帶輪安裝座安裝在橫梁10上，螺栓的下端推動同步帶輪安裝座上下移動，從而調節同步帶輪的軸線與豎直面的角度，使同步帶輪與x軸同步帶之間能夠產生一個推動x軸同步帶向上移動的推力，用來抵消x軸同步帶的重力，從而避免x軸同步帶在重力作用下脫離同步帶輪。

安裝架13與橫梁10之間設有x軸導向機構，x軸導向機構包括x軸導軌9以及設置在安裝架13上的滑槽，x軸導軌9有兩個，對稱設置在橫梁10的上下兩側，且x軸導軌9的軸線與橫梁10的軸線平行設置，x軸導軌9與安裝架13上的滑槽相配合，從而對安裝架13的移動進行導向。安裝架13為由鋼板通過螺栓連接而成，安裝架13的前側為左右兩側開口的長方體箱體，安裝架13套設在橫梁10的外側。安裝架13的上部和下部均設有加強筋，加強筋沿著垂直於橫梁10的軸線的方向設置，加強筋為由靠近z軸行走機構5的一側向另一側逐漸變窄的錐形，從而保證了安裝架13的強度，避免單側的載荷對安裝架13造成破壞。為了避免單側載荷對安裝架13造成破壞，還可以在橫梁10的上部設置兩個x軸導軌9。

在遠離x軸電機11的一端的同步帶輪上同軸安裝有編碼器，編碼器能夠將x軸電機11的轉速信號反饋給變頻器，從而通過變頻器控制x軸電機11的轉速，進而控制x軸行走機構4的行走速度，還能夠檢測x軸電機11轉過的角度，從而檢測沿機架1的寬度方向行走的距離。在橫梁10的兩端設有對安裝架13進行限位的限位塊。

如圖7所示：z軸行走機構包括立柱14、z軸電機12以及z軸同步帶16。立柱14滑動安裝在安裝架13上，且立柱14豎向設置，吸取機構6的吸取機構主體17安裝在立柱14的下端。z軸同步帶16下端與立柱14下端固定連接，z軸同步帶16的上端與立柱14上端固定連接，安裝架13上轉動安裝有與z軸同步帶16嚙合的同步帶輪，同步帶輪的軸線水平設置，z軸電機12豎向安裝在安裝架13一側，z軸電機12的輸出軸與同步帶輪相連，並帶動同步帶輪轉動，從而實現立柱14的升降。

在與安裝z軸同步帶16相鄰兩側的立柱14上均設有z軸導軌15，z軸導軌15豎向設置，安裝架13上設有與z軸導軌15相配合的滑槽，z軸導軌15與滑槽相配合，從而對立柱14進行導向。

安裝架13和立柱14之間還設有重力平衡機構，重力平衡機構用於平衡立柱14以及安裝在立柱14上的吸取機構6的重力，從而保證立柱14升降的穩定。

重力平衡機構包括平衡氣缸以及平衡同步帶，平衡氣缸的下端安裝在安裝架13上，平衡氣缸的軸線與立柱14的軸線平行設置。平衡同步帶的下端與立柱14的中部固定連接，上部與平衡氣缸的活塞杆固定連接，從而對立柱14的重力進行平衡，減小了z軸同步帶16承受的力，從而使立柱14的行走更加平穩，進而保證了工作的精度。平衡氣缸連接有精密調壓閥，從而使平衡氣缸內的氣壓維持平衡，對立柱14的重量進行平衡，而且能夠避免斷電時立柱14掉落，使用安全。

平衡氣缸的上方安裝有重力平衡張緊機構。重力平衡張緊機構包括張緊輪，張緊輪轉動安裝在平衡氣缸的活塞杆上，並隨平衡氣缸的活塞杆同步升降，平衡同步帶的上端繞過張緊輪後與立柱14固定連接。張緊輪的下方設有調節張緊輪高度的螺栓，螺栓通過張緊輪的軸向上推動張緊輪，並將平衡同步帶張緊。

平衡氣缸和立柱14之間設有用於導向的平衡導向機構。平衡導向機構包括導向軸和導向套，導向軸的下端與平衡氣缸的活塞杆的上端固定連接，並隨平衡氣缸的活塞杆同步升降，且導向軸與平衡氣缸的軸線平行。導向套與立柱14固定連接，導向套滑動套設在導向軸外側。導向套對導向軸的運動進行導向，從而保證平衡氣缸的活塞杆豎直升降，避免由於立柱14在升降時發生傾斜，對平衡氣缸造成損壞。

本瓷磚在線分揀裝置的工作流程包括如下步驟：

a，在線檢測單元檢測瓷磚的類別，並將信號傳遞給控制裝置；

在線檢測單元檢測進入機架1內的瓷磚的類別，並將信號傳遞給控制裝置。

b，控制裝置控制一個或多個機械手吸取輸送帶2上的瓷磚，並將同一類別的瓷磚在任意的一個或幾個瓷磚庫8內碼垛；

控制裝置根據瓷磚的類別信息，控制一個或多個機械手吸取輸送帶2上的瓷磚，並將相同的瓷磚在一個或多個瓷磚庫8內碼垛。在選擇機械手時，如果該種類別的瓷磚數量較多，則控制裝置會控制多個機械手進行吸取，並在多個瓷磚庫8內碼垛，如果該種類別的瓷磚的數量較少，則控制裝置會控制一個機械手吸取，並在一個瓷磚庫8內碼垛。如果所有的瓷磚庫8內都已經裝滿瓷磚，可以將瓷磚移出，從而使瓷磚庫8空出，以便於繼續對瓷磚進行碼垛。

c，控制裝置控制一個或多個機械手將瓷磚庫8內的瓷磚按類別依次吸取到輸送帶2上；

控制裝置控制一個或多個機械手按類別將瓷磚庫8內的瓷磚依次轉運到輸送帶2上，從而完成對瓷磚的分類和緩存。當該種類別的瓷磚較多時，控制裝置會控制多個機械手對瓷磚進行轉運，當該種類別的瓷磚較少時，控制裝置會控制一個機械手對該種類別的瓷磚進行轉運。

而且還可以將步驟b中移出瓷磚庫8的瓷磚再重新移入空的瓷磚庫8內，在移入空的瓷磚庫8內時，該瓷磚庫8對應的線下檢測單元能夠對瓷磚的類別進行檢測，並將信號傳遞給控制裝置，控制裝置根據瓷磚的類別信號，從而對瓷磚也按照類別轉運到輸送帶2上。

平衡導向機構有兩個，對稱設置在平衡氣缸的兩側，從而更好地對平衡氣缸進行保護。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。