CN105293127A - 一种吸盘机构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸盘机构及其运行方法,应用于流水线中，用以吸取纸张作为标签纸，并放置于下一工序的工位上，包括机架、纵向移动模块、横向移动模块、纸张储放单元、真空发生器、以及吸盘单元，其中，纵向移动模块和横向移动模块固定安装于机架上；纸张储放单元可在纵向移动模块带动下纵向移动，且具有储放纸张的安置位；真空发生器设置于机架上，并通过气管与吸盘单元相连，向吸盘单元提供压缩空气以具有真空吸取力，且控制吸盘单元吸取或释放纸张；吸盘单元可在横向移动模块带动下横向移动，吸取纸张，可横向移动至流水线下一工序的工位上释放。其技术方案能够自动化的将纸张抓取和放置到下一工序的工位上，无需人工操作，省时省力。

Description

一种吸盘机构及其工作方法

技术领域

本发明涉及流水线上自动化取放机构技术领域，尤其涉及一种吸盘机构及其工作方法。

背景技术

在当前工业化的流水线上，通常需要对各配件在前后工序中进行自动化的取放，尤其是在纸张类处理的码堆整齐工序中，一般需要对成堆纸张类进行打包捆绑和盖印标签。如果直接进行盖印操作则会损坏位于最上层的纸张，因此需要在成堆的纸张上放再放置一张纸张作为标签纸以进行盖印操作。目前放置上层标签纸的操作需要作业人员人工完成，费时费力，故需求一种能够自动化完成抓取纸张作为标签纸并放置在流水线对应工序的工位上的机构。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在能够自动化完成抓取纸张作为标签纸并放置在流水线对应工序的工位上的吸盘机构，用以克服上述技术缺陷。

具体技术方案如下：

一种吸盘机构,应用于流水线中，用以吸取纸张作为标签纸，并放置于下一工序的工位上，包括机架、纵向移动模块、横向移动模块、纸张储放单元、真空发生器、以及吸盘单元，其中，

所述纵向移动模块和所述横向移动模块固定安装于所述机架上；

所述纸张储放单元与所述纵向移动模块相连接，并可在所述纵向移动模块带动下纵向移动，且所述纸张储放单元具有储放纸张的安置位；

所述真空发生器设置于所述机架上，并通过气管与所述吸盘单元相连，所述真空发生器向所述吸盘单元提供压缩空气以具有真空吸取力，且所述控制吸盘单元吸取或释放纸张；

所述吸盘单元与所述横向移动模块相连接，并可在所述横向移动模块带动下横向移动，所述吸盘单元吸取所述纸张储放单元内储放的纸张，可在所述横向移动模块带动下横向移动至流水线下一工序的工位上释放。

所述纵向移动模块和所述横向移动模块均包括基座、电机、电机齿轮、传动齿轮轴组件、辅助齿轮轴组件、以及同步带，

所述基座安装在所述机架上，所述基座的一端安装有所述电机和所述传动齿轮轴组件，另一端安装有所述辅助齿轮轴组件，所述电机齿轮套设于所述电机轴上，所述同步带套设于所述传动齿轮轴组件和所述辅助齿轮轴组件上，且所述传动齿轮轴组件的一端与所述电机齿轮相啮合，另一端套设有所述同步带，并由所述电机驱动通过齿轮间传动而带动所述同步带运转，且所述同步带分别纵向设置和横向设置。

所述纸张储放单元通过第一连接支架与所述纵向移动模块的所述同步带的一侧相连，用以与所述纵向移动模块的所述同步带同步的纵向移动；

所述吸盘单元通过第二连接支架与所述横向移动模块的所述同步带的一侧固定相连，用以与所述横向移动模块的所述同步带同步的横向移动。

所述纸张储放单元由两侧挡板和底面挡板边缘相连构成，并在所述两侧挡板和所述底面挡板内形成有容置纸张的所述安置位。

所述吸盘单元包括支架板、至少两个纵向设置的吸盘、以及分流快速接头，所述支架板通过所述第二连接支架与所述横向移动模块的所述同步带的一侧固定相连，所述吸盘和所述分流快速接头均安装在所述支架板上，所述真空发生器通过气管和所述分流快速接头、以及所述吸盘相连通。

所述机架整体呈板状，所述纵向移动模块、所述横向移动模块、以及所述吸盘单元位于所述机架的一侧面上，所述真空发生器位于所述机架的另一侧面上。

所述机架的顶部和所述支架板的顶部分别设置有头部可转动的第一快速接头和第二快速接头，且所述真空发生器依次通过所述第一快速接头、所述第二快速接头、所述分流快速接头与两个所述吸盘气管相连通。

较佳的，所述纸张储放单元还包括背面挡板，所述背面挡板与所述两侧挡板、所述底面挡板分别边缘相连，共同形成所述安置位。

较佳的，所述机架的另一侧面设置有封盖，用以将所述真空发生器封闭于所述机架和所述封盖内部。

本发明还提出一种应用于所述吸盘机构的工作方法，包括步骤:

步骤a，纵向移动模块的电机通过齿轮传动同步带运动，同时带动纸张储放模块向上运动，至内部存放的纸张与吸盘单元相抵靠；

步骤b，真空发生器控制所述吸盘单元吸取一张纸张；

步骤c，横向移动模块的电机通过齿轮传动同步带运动，同时带动所述吸盘单元横向移动，至流水线下一工序的工位处；

步骤d，所述真空发生器控制所述吸盘单元释放纸张并由下一工序的机构接收纸张；

步骤e，所述纵向移动模块带动所述纸张储放模块回复至初始位置，所述横向移动模块带动所述吸盘单元回复至初始位置。

上述技术方案的有益效果在于：

(1)所述吸盘机构通过各模块和部件的协同动作下，能够自动化的将纸张抓取和放置到下一工序的工位上，无需人工操作，省时省力，尤其是纸张类码堆后顶部加放一张纸张用以盖印为标签纸，使得不会造成对顶部第一张纸张的损坏；

(2)两个吸盘的设置，使得能够平衡的吸取起纸张不至于倾斜或掉落；

(3)电机通过齿轮带动同步带纵向或横向移动的结构，运行平稳，能够精确到达预设的位置；

(4)所述吸盘机构往复运动能够不断的随着流水线的进程向下一工序自动化的提供纸张。

附图说明

图1为本发明吸盘机构的立面视图；

图2为本发明吸盘机构另一视角的立面视图；

图3为本发明吸盘机构的正视图；

图4为本发明吸盘机构的侧视图。

具体实施方式

以下，将会参照附图描述本发明的实施方式。在实施方式中，相同构造的部分使用相同的附图标记并且省略描述。

参阅图1，为本发明吸盘机构的立面视图；结合图2，为本发明吸盘机构另一视角的立面视图；以及图3，为本发明吸盘机构的正视图；以及图4，为本发明吸盘机构上部分的侧视图。

如图中所示，所述吸盘机构应用于流水线中，尤其是纸张类码堆整齐打包的流水线中，用以吸取纸张作为标签纸，并放置于下一工序的工位上，其包括机架1、纵向移动模块2、横向移动模块3、纸张储放单元6、真空发生器5、以及吸盘单元4。其中，

纵向移动模块2和横向移动模块3固定安装于机架1上；

纸张储放单元6与纵向移动模块2相连接，并可在纵向移动模块2带动下纵向移动，且纸张储放单元6具有储放纸张的安置位；

真空发生器5设置于机架1上，并通过气管与吸盘单元4相连，真空发生器5向吸盘单元4提供压缩空气以具有真空吸取力，且控制吸盘单元4吸取或释放纸张；

吸盘单元4与横向移动模块3相连接，并可在横向移动模块3带动下横向移动，吸盘单元4吸取纸张储放单元6内储放的纸张，可在横向移动模块3带动下横向移动至流水线下一工序的工位上释放，由此完成取放纸张的过程。

在一种优选的实施方式中，具体如图1至图3所示，纵向移动模块2和横向移动模块3均包括基座12、电机11、电机齿轮7、传动齿轮轴组件8、辅助齿轮轴组件9、以及同步带10，基座12安装在机架1上，基座12的一端安装有电机11和传动齿轮轴组件8，另一端安装有辅助齿轮轴组件9，电机齿轮7套设于电机11轴上，同步带10套设于传动齿轮轴组件8和辅助齿轮轴组件9上，且传动齿轮轴组件8的一端与电机齿轮7相啮合，另一端套设有同步带10，并由电机11驱动通过齿轮间传动而带动同步带10运转，且同步带10分别纵向设置和横向设置。所述电机11为步进电机11或伺服电机11，上述的传动齿轮轴为套设有传动齿轮的齿轮轴结构，且齿轮轴套设有同步带10的一端具有轮齿，上述的辅助齿轮轴组件9为一端具有轮齿的齿轮轴，但不局限于此。

作为进一步的优选实施方式中，纸张储放单元6通过第一连接支架13与纵向移动模块2的同步带10的一侧相连，用以与纵向移动模块2的同步带10同步的纵向移动。吸盘单元4通过第二连接支架12与横向移动模块3的同步带10的一侧固定相连，用以与横向移动模块3的同步带10同步的横向移动。

作为进一步的优选实施方式中，纸张储放单元6由两侧挡板61和底面挡板62边缘相连构成，并在两侧挡板61和底面挡板62内形成有容置纸张的安置位，且安置位的尺寸可根据纸张大小的需求通过调整两侧挡板61和底面挡板62相互间的间距确定。较优的，纸张储放单元6还包括背面挡板63，背面挡板63与两侧挡板61、底面挡板62分别边缘相连，共同形成所述安置位，且限制纸张移动和形成整体的一捆纸张。在本实施例中，其中一块两侧挡板61通过第一连接支架13与纵向移动模块2的同步带10相连接。

在一种优选的实施方式中，具体如图3和图4所示，吸盘单元4包括支架板40、至少两个纵向设置的吸盘42、以及分流快速接头41，支架板40通过第二连接支架12与横向移动模块3的同步带10的一侧固定相连，吸盘和分流快速接头41均安装在支架板40上，真空发生器5通过气管和分流快速接头41与吸盘42相连通。且本实施例中吸盘的数量为两个，用以平衡的吸取起纸张不至于倾斜或掉落，但不局限于此。

作为进一步的优选实施方式中，机架1整体呈板状，纵向移动模块2、横向移动模块3、以及吸盘单元4位于机架1的一侧面上，真空发生器5位于机架1的另一侧面上，且机架1的另一侧面设置有一封盖(图中未示出)，用以将真空发生器5封闭于机架1和封盖内部。

作为进一步的优选的实施方式中，因吸盘单元4在横向移动过程中气管易于弯折损坏，在本实施例中，机架1的顶部和支架板40的顶部分别设置有头部可转动的第一快速接头43和第二快速接头44，且真空发生器5依次通过第一快速接头43、第二快速接头44、分流快速接头41与两个吸盘42气管相连通，用以保护气管不会因横向移动而弯折损坏。

在一种优选的实施方式中，真空发生器5内集成有控制器，用以控制吸盘吸取和释放纸张的动作。横向移动模块3和纵向移动模块2的电机11由外部流水线的总控制器统一控制其工作状态，以达到统一的流水线工作流程。

以下，以一种具体的实施方式进行说明，需要指出的是，以下实施方式中所描述之结构、工艺、选材仅用以说明实施方式的可行性，并无限制本发明保护范围之意图。

本实施例中，纵向移动模块2的电机11通过齿轮传动同步带10运动，同时带动纸张储放模块向上运动，至内部存放的纸张与吸盘相抵靠，吸盘吸取一张纸张，横向移动模块3的电机11通过齿轮传动同步带10运动，同时带动吸盘单元4横向移动，至下一工序的工位处，吸盘释放纸张并由下一工序接收纸张。

在上述技术方案中，所述吸盘机构通过各模块和部件的协同动作下，能够自动化的将纸张抓取和放置到下一工序的工位上，无需人工操作，省时省力，尤其是纸张类码堆后顶部加放一张纸张用以盖印为标签纸，使得不会造成对顶部第一张纸张类的损坏；两个吸盘的设置，使得能够平衡的吸取起纸张不至于倾斜或掉落；电机11通过齿轮带动同步带10纵向或横向移动的结构，运行平稳，能够精确到达预设的位置。

本发明还提出了应用于上述吸盘机构的工作方法，其包括如下步骤：

步骤a，纵向移动模块2的电机11通过齿轮传动同步带10运动，同时带动纸张储放模块向上运动，至内部存放的纸张与吸盘相抵靠；

步骤b，真空发生器5控制吸盘单元4吸取一张纸张；

步骤c，横向移动模块3的电机11通过齿轮传动同步带10运动，同时带动吸盘单元4横向移动，至流水线下一工序的工位处；

步骤d，真空发生器5控制吸盘单元4释放纸张并由下一工序的机构接收纸张；

步骤e，纵向移动模块2带动纸张储放模块回复至初始位置，横向移动模块3带动吸盘单元4回复至初始位置。

这样所述吸盘机构往复运动能够不断的随着流水线的进程向下一工序自动化的提供纸张。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种吸盘机构,应用于流水线中，用以吸取纸张作为标签纸，并放置于下一工序的工位上，其特征在于，包括机架、纵向移动模块、横向移动模块、纸张储放单元、真空发生器、以及吸盘单元，其中，

所述纵向移动模块和所述横向移动模块固定安装于所述机架上；

所述纸张储放单元与所述纵向移动模块相连接，并可在所述纵向移动模块带动下纵向移动，且所述纸张储放单元具有储放纸张的安置位；

所述真空发生器设置于所述机架上，并通过气管与所述吸盘单元相连，所述真空发生器向所述吸盘单元提供压缩空气以具有真空吸取力，且所述控制吸盘单元吸取或释放纸张；

所述吸盘单元与所述横向移动模块相连接，并可在所述横向移动模块带动下横向移动，所述吸盘单元吸取所述纸张储放单元内储放的纸张，可在所述横向移动模块带动下横向移动至流水线下一工序的工位上释放。

2.如权利要求1所述的吸盘机构，其特征在于，所述纵向移动模块和所述横向移动模块均包括基座、电机、电机齿轮、传动齿轮轴组件、辅助齿轮轴组件、以及同步带，

所述基座安装在所述机架上，所述基座的一端安装有所述电机和所述传动齿轮轴组件，另一端安装有所述辅助齿轮轴组件，所述电机齿轮套设于所述电机轴上，所述同步带套设于所述传动齿轮轴组件和所述辅助齿轮轴组件上，且所述传动齿轮轴组件的一端与所述电机齿轮相啮合，另一端套设有所述同步带，并由所述电机驱动通过齿轮间传动而带动所述同步带运转，且所述同步带分别纵向设置和横向设置。

3.如权利要求2所述的吸盘机构，其特征在于，

所述纸张储放单元通过第一连接支架与所述纵向移动模块的所述同步带的一侧相连，用以与所述纵向移动模块的所述同步带同步的纵向移动；

所述吸盘单元通过第二连接支架与所述横向移动模块的所述同步带的一侧固定相连，用以与所述横向移动模块的所述同步带同步的横向移动。

4.如权利要求1或3所述的吸盘机构，其特征在于，所述纸张储放单元由两侧挡板和底面挡板边缘相连构成，并在所述两侧挡板和所述底面挡板内形成有容置纸张的所述安置位。

5.如权利要求3所述的吸盘机构，其特征在于，所述吸盘单元包括支架板、至少两个纵向设置的吸盘、以及分流快速接头，所述支架板通过所述第二连接支架与所述横向移动模块的所述同步带的一侧固定相连，所述吸盘和所述分流快速接头均安装在所述支架板上，所述真空发生器通过气管和所述分流快速接头、以及所述吸盘相连通。

6.如权利要求5所述的吸盘机构，其特征在于，所述机架整体呈板状，所述纵向移动模块、所述横向移动模块、以及所述吸盘单元位于所述机架的一侧面上，所述真空发生器位于所述机架的另一侧面上。

7.如权利要求6所述的吸盘机构，其特征在于，所述机架的顶部和所述支架板的顶部分别设置有头部可转动的第一快速接头和第二快速接头，且所述真空发生器依次通过所述第一快速接头、所述第二快速接头、所述分流快速接头与两个所述吸盘气管相连通。

8.如权利要求4所述的吸盘机构，其特征在于，所述纸张储放单元还包括背面挡板，所述背面挡板与所述两侧挡板、所述底面挡板分别边缘相连，共同形成所述安置位。

9.如权利要求6所述的吸盘机构，其特征在于，所述机架的另一侧面设置有封盖，用以将所述真空发生器封闭于所述机架和所述封盖内部。

10.一种应用于权利要求1-9任一项中所述的吸盘机构的工作方法，其特征在于，包括步骤:

步骤a，纵向移动模块的电机通过齿轮传动同步带运动，同时带动纸张储放模块向上运动，至内部存放的纸张与吸盘单元相抵靠；

步骤b，真空发生器控制所述吸盘单元吸取一张纸张；

步骤c，横向移动模块的电机通过齿轮传动同步带运动，同时带动所述吸盘单元横向移动，至流水线下一工序的工位处；

步骤d，所述真空发生器控制所述吸盘单元释放纸张并由下一工序的机构接收纸张；

步骤e，所述纵向移动模块带动所述纸张储放模块回复至初始位置，所述横向移动模块带动所述吸盘单元回复至初始位置。