CN104150043B - 机械手指安装全包角保护套装置 - Google Patents

Abstract

机械手指安装全包角保护套装置，属于陶瓷等方形产品的拣选包装设备领域。其特征在于：包括全包角储存库（501）、托角装置（502）、抓取装置、旋转装置（506）和伸缩装置（507），全包角储存库（501）竖直放置，多个全包角（500）竖直累叠存放在全包角储存库（501）内，全包角（500）底部设有可保持其静止状态的齿扣手指（503），全包角（500）顶部设有可对其施加重力的托角装置（502），全包角储存库（501）下部安装抓取装置，抓取装置可通过旋转装置（506）和伸缩装置（507）分别控制其进行90度旋转和伸缩。该机械手指安装全包角保护套装置能在流水线上自动完成瓷砖的全包角保护，有效保证瓷砖成品完损无缺，工作效率高，节省人力成本。

Description

机械手指安装全包角保护套装置

技术领域

机械手指安装全包角保护套装置，属于陶瓷等方形产品的拣选包装设备领域。

背景技术

瓷砖在拣选包装过程中，对其四角进行包角是一项必须的过程。现有技术下，包角设备在瓷砖上安装的包角时大都是人工安装，或者是通过包角设备安装半包角，上述方式存在诸多缺陷，例如：

1）瓷砖的角只有一个面被包角保护，另外一个面是裸露的没有受到保护，无法完全保护瓷砖的边角，这样就很容易受到外力而受伤、受损、破碎，造成财产损失。

2）工厂为了使用全包角更好保护瓷砖都一直还在用手工安装全包角来包装，这是一个很繁琐、枯燥、重复的工序，而且包角效率极低，不仅降低了劳动生产率，而且由于是人为操作的参与而增加了产品的破损几率。

3）增大工人的劳动强度以及工作量，容易出现砸伤，磕碰等现象，对工人身体造成健康隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能在流水线上自动完成瓷砖的全包角保护的机械手指安装全包角保护套装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该机械手指安装全包角保护套装置，包括全包角储存库、托角装置、抓取装置、旋转装置和伸缩装置，全包角储存库竖直放置，多个全包角竖直累叠存放在全包角储存库内，全包角底部设有可保持其静止状态的齿扣手指，全包角顶部设有可对其施加重力的托角装置，全包角储存库下部安装抓取装置，抓取装置可通过旋转装置和伸缩装置分别控制其进行90度旋转和伸缩。抓取装置可以实现对全包角的抓取，然后将全包角安装到瓷砖角上。将四个机械手指安装全包角保护套装置分别布置在瓷砖四角，可同步对瓷砖四角进行全包角安装。旋转装置和伸缩装置通过伺服电机或者气缸控制进行工作。

优选的，所述的全包角储存库为由两根直杆和两根内侧开槽的直杆组成的料仓滑道，全包角可滑动地安装在料仓滑道内。

优选的，所述的齿扣手指包括手指、齿扣和转轴，两个手指分别安装在各自的转轴上，并呈八字形向外张开，手指内侧为齿扣，在抓取装置作用下，齿扣手指的手指向两侧开启，通过轮轴转动使得另一侧的齿扣向下转动，转动的齿扣同时将全包角向下抠出。齿扣手指的手指具有弯曲角度，保证使手指被向上推动之后，手指向外侧伸展，通过转轴转动使得另一端的齿扣向下转动，每转动一次齿扣就会扣住一个全包角的边，使得每一次动作都可以保证有一个全包角从排列紧凑的料仓里面抠出，便于下一工序动作的抓取。

优选的，所述的抓取装置包括W形的抓取手指和手指吸盘，抓取手指的开口朝向齿扣手指，抓取手指内侧设有两个可吸住全包角的手指吸盘。抓取手指的开口的两个顶端为斜面是触发齿扣手指的工作面。

优选的，所述的抓取手指外侧设有一个抓取手指检测眼。

优选的，所述的托角装置在滑动机关的作用下可以从全包角底部移动到上部，或者从全包角上部移动到底部。

与现有技术相比，该机械手指安装全包角保护套装置的上述技术方案所具有的有益效果是：

1、该机械手指安装全包角保护套装置可以使瓷砖的角的两个面全都被包角保护，实现同时对瓷砖的四角进行自动化全包角，有效防止瓷砖角因外力而产生的受伤、受损、破碎情况，有效保证瓷砖成品完损无缺。

2、自动化完成瓷砖四角的包角，工作效率高，不仅节省人力成本，而且防止出现操作人员工作中砸伤，磕碰等现象，保护工人身体健康。

附图说明

图1为该机械手指安装全包角保护套装置安装结构示意图。

图2为该机械手指安装全包角保护套装置结构细节图。

图3为该瓷砖包装自动化流水线包装工艺的的流程图。

图4为该瓷砖包装自动化流水线的结构主视图。

图5为该瓷砖包装自动化流水线的结构俯视图。

图6为储砖机的结构示意图。

图7为分选叠砖机的主视图。

图8为分选叠砖机的俯视图。

图9为自动抓取机的主视图。

图10为自动抓取机的俯视图。

图中：1、储砖机2、色差检测装置3、平整度检测仪4、分选叠砖机5、包角机6、装箱机7、喷码标示机8、叠箱机9、扎带机10、自动抓取机101、框架102、链条103、托条401、荧光信号检测仪402、气缸403、输送皮带404、垛位405、传输机构406、马达500、全包角501、全包角储存库502、托角装置503、齿扣手指504、抓取手指505、手指吸盘506、旋转装置507、伸缩装置508、抓取手指检测眼1001、机械手指1002、栈板位置1003、栈板库。

具体实施方式

图1-2是该机械手指安装全包角保护套装置的最佳实施例，下面结合附图1-10对本发明做进一步说明。

参照附图1-2：该机械手指安装全包角保护套装置，包括全包角储存库501、托角装置502、抓取装置、旋转装置506和伸缩装置507，全包角储存库501竖直放置，多个全包角500竖直累叠存放在全包角储存库501内，全包角储存库501为由两根直杆和两根内侧开槽的直杆组成的料仓滑道，全包角500可滑动地安装在料仓滑道内。

全包角500底部设有可保持其静止状态的齿扣手指503，全包角500顶部设有可对其施加重力的托角装置502，托角装置502在滑动机关的作用下可以从全包角500底部移动到上部，或者从全包角500上部移动到底部。全包角储存库501下部安装抓取装置，抓取装置可通过旋转装置506和伸缩装置507分别控制其进行90度旋转和伸缩。

齿扣手指503包括手指、齿扣和转轴，两个手指分别安装在各自的转轴上，并呈八字形向外张开，手指内侧为齿扣，在抓取装置作用下，齿扣手指503的手指向两侧开启，通过轮轴转动使得另一侧的齿扣向下转动，转动的齿扣同时将全包角500向下抠出。

抓取装置包括W形的抓取手指504和手指吸盘505，抓取手指504的开口朝向齿扣手指503，抓取手指504内侧设有两个可吸住全包角500的手指吸盘505。抓取手指504外侧设有一个抓取手指检测眼508。

使用时，由相同的四套机械手指安装全包角保护套装置组成包角机5进行使用，四套机械手指安装全包角保护套装置可同步对瓷砖成品的四角完成全包角包装。包角机5安装在瓷砖包装自动化流水线中进行使用。

具体的工作原理和过程如下：参照附图4-5：该瓷砖包装自动化流水线，包括与瓷砖成品流水线连接的储砖机1，储砖机1出口端依次安装色差检测装置2、平整度检测仪3、分选叠砖机4、包角机5、装箱机6、喷码标示机7、叠箱机8、扎带机9和自动抓取机10。各工位之间通过输送线实现无缝连接。色差检测装置2为色差检测平台或色差检测仪。

参照附图6：储砖机1包括框架101，在框架101内部左右两边各安装两组圆周运行的链条102，每节链条102上面均安装一条托条103。

参照附图7-8：分选叠砖机4包括机体、设置在机体上的传输机构405、置于传输机构405上的输送皮带403以及设置在传输机构后端的马达406，所述机体前端设置有荧光信号检测仪401，所述机体整体均分为多个垛位404，所述机体上还设置有把每相同一类的成品从上部的输送皮带403上推下去叠放在一个跺位404上的气缸402。

参照附图9-10：自动抓取机10安装在机架上部，可以三维方向直线运动和轴向270度旋砖，所述自动抓取机10最前端为抓成品的机械手指1001，所述机架内部设置有栈板位置1002和栈板库1003，栈板位置1002可以放置多类产品用的栈板。

参照附图3：该瓷砖包装自动化流水线的包装工艺为：

1）瓷砖成品经由输送线送至第一工位的储砖机1进行存储；储砖机1包括由方钢构成的高4.5米，长1.82米，宽1.63米的框架101，在框架101里左右两边各安装两组圆周运行的链条102，每节链条102上面安装一条不锈钢的托条103，共180片，左右对称，框架101上安装一键可调左右宽窄的传动链条，用来控制左右链条102同时开、张运动，链条102上下运动可以储存和释放瓷砖成品。当后线停机或者异常中断工作时，前面陆续过来的瓷砖成品可以自动储存在储砖机1上。当后线正常工作而前线瓷砖成品没有连续过来时，储砖机1就会根据线上输送的成品密度适时补偿之前储存的成品到输送线上，以保证后线工序连续工作的效率。

2）瓷砖成品由储砖机1输送至第二工位的色差检测装置2，并进行色号标记；色差检测装置2选用色差检测仪，瓷砖成品在输送线上经过此检测仪时，此检测仪使用机器内部安装的成像仪器给每一件通过的瓷砖成品数字成像，然后电脑把每一张数字成像的数据跟系统里面预先设置的不同色号的标准版比较色调（TONE）数据比较，得出不同的色调信号数据，以此分出成品的颜色深浅，同时电脑再根据此色调深浅的数据信号驱动荧光喷射枪在砖表面的相应位置喷射上荧光信号作为记忆。此瓷砖成品表面上的荧光信号随着成品往后输送即成为后续工位检测色号的依据信号。

3）瓷砖成品输送至第三工位的平整度检测仪3，将瓷砖成品尺寸和平整度数据传输到下一工序；瓷砖成品通过此检测仪时，入口并列的五个摄像头对其下面通过的产品平面的五个点连续检测记录数据，五个摄像头检测数据的比较，得出一个比较数据来分辨下部通过产品的平整度，而在电脑里可以设定一个公差范围，这样五个摄像头探测比较后的数据经过电脑跟设定的数据比较就计算出一个结论数据，据此即可判断经过此仪器下的产品平整度是否合格。此检测信号通过数据传输到下一工序。

4）瓷砖成品输送至第四工位的分选叠砖机4，分选叠砖机4能够读瓷砖成品的色号标记和尺寸以及平整度数据，并将不同类的瓷砖成品叠放到相对应的垛位404上，从而将不同性质的瓷砖成品区分成不同级别、不同色号、不同尺寸的成品，并分开叠成各自一垛。瓷砖成品在进入分选叠砖机4时，在分选叠砖机4的成品输送入口处有一个荧光信号检测仪401，用于读取前段工序在瓷砖成品表面留下的荧光信号，同时又根据平整度检测仪3传输来的关于尺寸和平整度的数据，经过电脑统计分析后，给出指令驱动相应垛位的四只气缸402，把每相同一类的成品从上部输送皮带403上推下去叠放在一个垛位404上，不同类的成品通过人机界面的设定叠放到相对应的垛位404上。以达到把连续输送过来的不同性质的瓷砖成品区分成不同级别、不同色号、不同尺寸的成品的目的，并分开叠成各自一垛。每垛的成品达到设定好的可堆叠的片数后，此垛成品就会向下立体输送到下端输送链条。每一垛成品都在电脑里记忆了它各自的数据信息，此信息接着传向下一工序。

分选叠砖机4的Y向左右各设置一组长度为7米的传输机构405，两传输机构405各由一条15米周长的三角输送皮带403在内部实现传动，左右两边的输送皮带403组成成品连续的输送机构。此输送机构X向可往返运动，由一个动力马达驱动“T”型和直角换向器同步联动，使得X向可滑动机构的两边距离可调，实现成品工作工位的可调，由电脑触摸屏一键控制。这样就可以实现在此一台机上可以运作多种规格的成品。

成品在输送皮带403上输送，走到相应的工位，每个工位上方的4只联动气缸在收到电脑指令后按照检测结果把输送线上的成品从输送皮带403上推落到相应垛位404的托架上。使得上部输送皮带403上连续通过的产品，根据电脑指令有选择性地分开到相对应的托架上叠放到一起，实现分类拣选的目的。托架固定在每个工位下面上下循环圆周运动的链条上，链条由马达406驱动。此托架每接收到一件成品就会自动下行，直到托架上的成品达到设定的数量后自动连续向下运动，在达到底部输送线的链条部位时，底部运输链条自动接收成品到此底部链条上，并输送到下一段工序。

5）每一垛瓷砖成品沿输送线送至第五工位的包角机5，包角机5由四个可同步动作的机械手指安装全包角保护套装置组成，每一垛瓷砖成品都在此定位、整理整齐，并将瓷砖成品的四个角安装塑料保护包角，安装完保护角后继续输送到下一工序。

6）装好保护角的瓷砖成品堆输送至第六工位装箱机6，完成装箱；在此工序，每一垛成品输送到输送线末端时，有一个对中装置重新整理和对中每一垛成品，对中整理好的成品堆，被一个气缸从输送线上顶出，而在顶部已经有放置好一片纸箱平板，成品堆在顶出的过程中，纸箱平板被顶部的折角、折边装置阻住，下面的气缸向上推，同时有热熔胶喷枪在纸板交接处点喷热熔胶，以至于把这堆成品自动顶在折好边角的纸箱里面了，并且交接的纸箱边角已经被热熔胶粘好。直至成品堆被包装在纸箱里面，完成装箱。装箱完成后，由一只机械手把装箱好的成品向外推出至机器出口的上部输送线，输送至下一工序。

7）装箱好的瓷砖成品沿着输送线进入第七工位的喷码标示机7，喷码标示机7根据分选叠砖机4的记忆信息，在不同包装箱上喷印相应的成品型号、色号、班次、日期等，以及条形码或者二维码标示每箱产品的信息。

8）瓷砖成品箱送至第八工位的叠箱机8，根据需要可选是否需要把几箱成品叠在一起往后线输送。

9）瓷砖成品箱输送至第九工位扎带机9，扎带机9自动抛带捆扎成品箱包，以加强纸箱包装的强度，捆扎好扎带后继续沿输送线至下一工序。

10）捆扎好的成品箱包输送至自动抓取机10，自动抓取机10将多类不同的成品箱包按顺序叠放整齐。自动抓取机10用来成品码垛或者成品叠栈板，可以X-Y-Z向直线运动和轴向270度旋转，旋转头上配有两套机械手指1001来实现抓取和夹取动作。当来自上一工序的成品箱包被输送线送达此工位后，此工位检测到成品箱包的存在，自动抓取机10由待命转为启动，在电脑的指挥下沿X-Y-Z向由零点位置启动，同时运动到成品箱包的位置上方，Z向缓冲运动接近目标，机械手指1001张开抓住成品箱包，Z向向上提升，同时也按照电脑记忆的前线信号而计算出来的结果，驱动X-Y-Z向运动，就使得成品箱包自动运行到相对应的不同成品分类的栈板位置1002上方，再依照电脑事先设计好的每个栈板要叠放的箱包数量和叠放方向、方式，微动到适宜的位置，松开机械手指1001，按照顺序一包一包地把成品箱包码放整齐在栈板上。此机器设计总共最多可以分开九类不同的成品种类，把成品按照前面检测记忆信号自动计算放在九个不同的栈板上，并按顺序叠放整齐。

11）成品箱包叠放达到设计的数量后，系统给出声光信号提示，叉车转运人员直接按照箱包上标识的型号、用叉车分类入库即可。栈板被叉走后的空位，系统根据检测和计算又驱动机械手去栈板库1003用机械手指1001自动抓取一只空栈板补放到空位处等待再一次叠放成品箱包。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.机械手指安装全包角保护套装置，其特征在于：包括全包角储存库（501）、托角装置（502）、抓取装置、旋转装置（506）和伸缩装置（507），全包角储存库（501）竖直放置，多个全包角（500）竖直累叠存放在全包角储存库（501）内，全包角（500）底部设有可保持其静止状态的齿扣手指（503），全包角（500）顶部设有可对其施加重力的托角装置（502），全包角储存库（501）下部安装抓取装置，抓取装置可通过旋转装置（506）和伸缩装置（507）分别控制其进行90度旋转和伸缩；

所述的齿扣手指（503）包括手指、齿扣和转轴，两个手指分别安装在各自的转轴上，并呈八字形向外张开，手指内侧为齿扣，在抓取装置作用下，齿扣手指（503）的手指向两侧开启，通过轮轴转动使得另一侧的齿扣向下转动，转动的齿扣同时将全包角（500）向下抠出。

2.根据权利要求1所述的机械手指安装全包角保护套装置，其特征在于：所述的全包角储存库（501）为由两根直杆和两根内侧开槽的直杆组成的料仓滑道，全包角（500）可滑动地安装在料仓滑道内。

3.根据权利要求1所述的机械手指安装全包角保护套装置，其特征在于：所述的抓取装置包括W形的抓取手指（504）和手指吸盘（505），抓取手指（504）的开口朝向齿扣手指（503），抓取手指（504）内侧设有两个可吸住全包角（500）的手指吸盘（505）。

4.根据权利要求3所述的机械手指安装全包角保护套装置，其特征在于：所述的抓取手指（504）外侧设有一个抓取手指检测眼（508）。

5.根据权利要求1所述的机械手指安装全包角保护套装置，其特征在于：所述的托角装置（502）在滑动机关的作用下可以从全包角（500）底部移动到上部，或者从全包角（500）上部移动到底部。