一种瓷砖在线分拣装置的制作方法

一种瓷砖在线分拣装置，属于瓷砖生产设备技术领域。

背景技术：

瓷砖生产通产要用到瓷砖生产线，以提高瓷砖的生产效率。由于瓷砖生产线的价格较贵，而用户对瓷砖的种类要求较多，这就会使得瓷砖生产厂家需要在同一条瓷砖生产线上生产不同类别的瓷砖，从而既能够满足用户对瓷砖多样性的要求，又能够保证瓷砖生产效率，还能降低设备投资。瓷砖分拣装置是用于对不同类别的瓷砖进行分拣的装置，从而能够使瓷砖生产线满足同时生产多种类别的瓷砖的要求。在瓷砖生产线中，会出现设备发生故障或者后续瓷砖装箱或码垛不及时的问题，为了检修设备或者配合工作效率较低的设备，通常需要降低整个瓷砖生产线的生产效率，从而使瓷砖实现流水线式的生产。经实用新型人长期的实验观察发现，在瓷砖生产线中，瓷砖的包角、装盒以及码垛等工序的工作效率通常较低，限制了瓷砖生产线的生产效率，而现有瓷砖分拣装置只能够对瓷砖进行分拣，不但无法缓解上述问题，而且其本身也会对瓷砖生产线的生产效率造成影响，大大限制了瓷砖的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够在线对输送带上的瓷砖进行分拣、还能将输送带上的瓷砖吸取到瓷砖库中缓存的瓷砖在线分拣装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该瓷砖在线分拣装置，其特征在于：包括机架、沿机架的长度方向间隔设置的多个机械手以及控制装置，机架的两侧对称设有多个瓷砖库，用于输送瓷砖的输送带沿机架的长度方向设置，机架上设有用于检测瓷砖类别的在线检测单元，在线检测单元和机械手均与控制装置相连，在线检测单元用于对输送带上的瓷砖的类别进行检测，并将信号传递给控制装置，控制装置根据在线检测单元检测的信号控制一个或多个机械手吸取输送带上的瓷砖，并将相同类别的瓷砖在任意一个或多个瓷砖库内码垛，或控制装置控制一个或多个机械手将瓷砖库内的瓷砖按照类别依次吸取到输送带上。

优选的，所述的机架上还设有线下检测单元，线下检测单元与控制装置连接，线下检测单元用于检测每个瓷砖库内的瓷砖的类别，并将信号传递给控制装置，控制装置根据线下检测单元检测的信号，控制机械手将瓷砖库内的瓷砖吸取到输送带上。

优选的，所述的机械手包括行走机构以及吸取机构，行走机构安装在机架上，吸取机构安装在行走机构上，行走机构和吸取机构均与控制装置相连。

优选的，所述的吸取机构包括吸取机构主体、w轴行走机构以及吸盘，w轴行走机构安装在吸取机构主体上，w轴行走机构与吸盘相连并带动吸盘沿输送带的输送方向移动，吸取机构主体安装在行走机构上；吸取机构主体上设有用于检测瓷砖输送速度的速度检测单元，速度检测单元与控制装置相连。

优选的，所述的w轴行走机构包括线性模组以及w轴电机，吸盘通过吸盘安装板滑动安装在线性模组上，w轴电机与线性模组相连，并通过线性模组带动吸盘移动。

优选的，所述的吸盘可上下滑动的安装在吸盘安装板上，吸盘安装板与吸盘之间设有缓冲弹簧，缓冲弹簧处于压缩状态，缓冲弹簧的上端支撑在吸盘安装板上，下端支撑在吸盘上部。

优选的，所述的行走机构包括x轴行走机构以及z轴行走机构，x轴行走机构安装在机架上并带动吸取机构沿机架的宽度方向移动，z轴行走机构安装在x轴行走机构上并带动吸取机构竖向升降，吸取机构安装在z轴行走机构上。

优选的，所述的z轴行走机构上设有用于对吸取机构的重力进行平衡的重力平衡机构。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本瓷砖在线分拣装置的在线检测单元能够检测输送带上的瓷砖的类别，控制装置控制机械手将不同类别的瓷砖在一个或多个瓷砖库内码垛，还能够控制机械手将瓷砖依次吸取到输送带上，从而既能够实现对不同类别的瓷砖的分拣，又能够实现瓷砖的缓存，从而能够在后续工序中设备发生故障或者瓷砖处理不及时时对瓷砖进行缓存，避免对瓷砖生产线造成妨碍，而且瓷砖的分拣在线进行，不需要对原有的瓷砖输送带改变，使用简单、方便，而且大大提高了瓷砖生产效率。

2、线下检测单元能够对栈板库内的瓷砖的类别进行检测，从而在瓷砖库内的瓷砖较多时，可以将瓷砖移出，并在瓷砖库中重新码垛，在将码垛完成的瓷砖放置到瓷砖库中时，线下检测单元能够检测瓷砖类别，控制装置根据瓷砖类别将瓷砖放置在输送带上，从而能够避免出现瓷砖库不够用的情况，减少了瓷砖库的数量，从而减小了设备的体积。

3、行走机构能够带动吸取机构行走，从而实现对瓷砖的吸取和放下，由于多个机械手间隔设置，因此不同机械手的工作不会相互干涉。

4、速度检测单元能够检测输送带上的瓷砖的速度，从而使w轴行走机构带动吸盘快速行走，并与瓷砖的速度相同，方便吸盘吸牢瓷砖，还能够避免吸取过程中瓷砖对吸盘造成损坏。

5、w轴电机通过线性模组带动吸盘行走，结构简单，控制方便，而且方便吸盘的安装。

6、缓冲弹簧能够对吸盘进行缓冲，在吸盘与瓷砖接触时，由于缓冲弹簧的存在，允许吸盘向上移动一定的位移，从而避免对吸取机构以及行走机构造成损坏。

7、重力平衡机构能够对吸取机构的重力进行平衡，从而保证z轴行走机构的运行更加平稳。

附图说明

图1为瓷砖在线分拣装置的立体示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为x轴行走机构的立体示意图。

图4为z轴行走机构的立体示意图。

图5为吸取机构的立体示意图。

图6为吸取机构的主视示意图。

图7为吸盘的安装示意图。

图中：1、机架 2、输送带 3、行走机构 4、x轴行走机构 5、z轴行走机构 6、吸取机构 7、电控柜 8、瓷砖库 9、x轴导轨 10、横梁 11、x轴电机 12、z轴电机 13、安装架 14、立柱 15、z轴导轨 16、z轴同步带 17、吸取机构主体 18、w轴电机 19、吸盘 20、吸盘安装板 21、线性模组 22、缓冲弹簧 23、套管 24、安装螺栓 25、紧固螺母。

具体实施方式

图1~7是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~7对本实用新型做进一步说明。

一种瓷砖在线分拣装置，包括机架1、沿机架1的长度方向间隔设置的多个机械手以及控制装置，机架1的两侧对称设有多个瓷砖库8，用于输送瓷砖的输送带2沿机架1的长度方向设置，机架1上设有用于检测瓷砖类别的在线检测单元，在线检测单元和机械手均与控制装置相连，在线检测单元用于对输送带2上的瓷砖的类别进行检测，并将信号传递给控制装置，控制装置根据在线检测单元检测的信号控制一个或多个机械手吸取输送带2上的瓷砖，并将相同类别的瓷砖在任意一个或多个瓷砖库8内码垛，或控制装置控制一个或多个机械手将瓷砖库8内的瓷砖按照类别依次吸取到输送带2上。本瓷砖在线分拣装置的在线检测单元能够检测输送带2上的瓷砖的类别，控制装置控制机械手将不同类别的瓷砖在一个或多个瓷砖库8内码垛，还能够控制机械手将瓷砖依次吸取到输送带2上，从而既能够实现对不同类别的瓷砖的分拣，又能够实现瓷砖的缓存，从而能够在后续工序中设备发生故障或者瓷砖处理不及时时对瓷砖进行缓存，避免对瓷砖生产线造成妨碍，而且瓷砖的分拣在线进行，不需要对原有的瓷砖输送带2改变，使用简单、方便，而且大大提高了瓷砖生产效率。

具体的：如图1~2所示：机架1为长方体框架，机架1沿长度方向的两侧间隔设有多个支撑腿，从而在机架1的前后两侧形成了多个瓷砖库8，以满足对不同类别的瓷砖的码垛要求。输送带2沿机架1的长度方向设置，输送带2设置在机架1前后两侧的瓷砖库8之间，从而将对瓷砖进行输送。

在线检测单元设置在机架1的左端，从而在瓷砖进入机架1时对瓷砖的类别进行检测。在线检测单元为光电传感器。每个瓷砖库8一侧的机架1上还设有线下检测单元，线下检测单元与控制装置相连，线下检测单元用于检测瓷砖库8内的瓷砖的类别，从而能够对瓷砖库8内的瓷砖类别进行检测，在瓷砖库8内码垛完成后，可以将瓷砖移出，在将瓷砖放置在输送带2上时，将瓷砖移入瓷砖库8，线下检测单元能够检测瓷砖的类别，从而能够实现对瓷砖按类别依次放置在输送带2上。线下检测单元为光电传感器。控制装置为电控柜7。

机械手有四个，四个机械手间隔设置在机架1上，既能够满足对瓷砖分拣速度要求，又能够避免机械手间相互干扰。瓷砖库8有八个，对称设置在四个机械手两侧，每个机械手对应两个瓷砖库8。

机械手包括行走机构3以及吸取机构6，行走机构3包括x轴行走机构4、z轴行走机构5。x轴行走机构4的两端固定在机架1的前后两侧，z轴行走机构5安装在x轴行走机构4上，吸取机构6安装在z轴行走机构5上，x轴行走机构4带动z轴行走机构5和吸取机构6沿机架1的宽度方向行走，z轴行走机构5带动吸取机构6沿竖向升降。

如图3所示：x轴行走机构包括横梁10、x轴电机11以及x轴同步带。横梁10两端分别安装有同步带轮，同步带轮的轴线竖向设置。x轴电机11安装在横梁10的左端，x轴电机11水平设置，x轴电机11的输出轴与横梁10左端的同步带轮相连并带动横梁10左端的同步带轮转动。横梁10上滑动安装有安装架13，x轴同步带的两端绕过横梁10两端的同步带轮后均与安装架13固定连接，从而带动安装架13沿轴向移动。z轴行走机构5安装在安装架13上。

横梁10的上方还设有对同步带轮的轴线进行调节的轴线调节机构，轴线调节机构为设置在横梁10两侧的螺栓，同步带轮通过同步带轮安装座安装在横梁10上，螺栓的下端推动同步带轮安装座上下移动，从而调节同步带轮的轴线与竖直面的角度，使同步带轮与x轴同步带之间能够产生一个推动x轴同步带向上移动的推力，用来抵消x轴同步带的重力，从而避免x轴同步带在重力作用下脱离同步带轮。

安装架13与横梁10之间设有x轴导向机构，x轴导向机构包括x轴导轨9以及设置在安装架13上的滑槽，x轴导轨9有两个，对称设置在横梁10的上下两侧，且x轴导轨9的轴线与横梁10的轴线平行设置，x轴导轨9与安装架13上的滑槽相配合，从而对安装架13的移动进行导向。安装架13为由钢板通过螺栓连接而成，安装架13的前侧为左右两侧开口的长方体箱体，安装架13套设在横梁10的外侧。安装架13的上部和下部均设有加强筋，加强筋沿着垂直于横梁10的轴线的方向设置，加强筋为由靠近z轴行走机构5的一侧向另一侧逐渐变窄的锥形，从而保证了安装架13的强度，避免单侧的载荷对安装架13造成破坏。为了避免单侧载荷对安装架13造成破坏，还可以在横梁10的上部设置两个x轴导轨9。

在远离x轴电机11的一端的同步带轮上同轴安装有编码器，编码器能够将x轴电机11的转速信号反馈给变频器，从而通过变频器控制x轴电机11的转速，进而控制x轴行走机构4的行走速度，还能够检测x轴电机11转过的角度，从而检测沿机架1的宽度方向行走的距离。在横梁10的两端设有对安装架13进行限位的限位块。

如图4所示：z轴行走机构包括立柱14、z轴电机12以及z轴同步带16。立柱14滑动安装在安装架13上，且立柱14竖向设置，吸取机构6安装在立柱14的下端。z轴同步带16下端与立柱14下端固定连接，z轴同步带16的上端与立柱14上端固定连接，安装架13上转动安装有与z轴同步带16啮合的同步带轮，同步带轮的轴线水平设置，z轴电机12竖向安装在安装架13一侧，z轴电机12的输出轴与同步带轮相连，并带动同步带轮转动，从而实现立柱14的升降。

在与安装z轴同步带16相邻两侧的立柱14上均设有z轴导轨15，z轴导轨15竖向设置，安装架13上设有与z轴导轨15相配合的滑槽，z轴导轨15与滑槽相配合，从而对立柱14进行导向。

安装架13和立柱14之间还设有重力平衡机构，重力平衡机构用于平衡立柱14以及安装在立柱14上的吸取机构6的重力，从而保证立柱14升降的稳定。

重力平衡机构包括平衡气缸以及平衡同步带，平衡气缸的下端安装在安装架13上，平衡气缸的轴线与立柱14的轴线平行设置。平衡同步带的下端与立柱14的中部固定连接，上部与平衡气缸的活塞杆固定连接，从而对立柱14的重力进行平衡，减小了z轴同步带16承受的力，从而使立柱14的行走更加平稳，进而保证了工作的精度。平衡气缸连接有精密调压阀，从而使平衡气缸内的气压维持平衡，对立柱14的重量进行平衡，而且能够避免断电时立柱14掉落，使用安全。

平衡气缸的上方安装有重力平衡张紧机构。重力平衡张紧机构包括张紧轮，张紧轮转动安装在平衡气缸的活塞杆上，并随平衡气缸的活塞杆同步升降，平衡同步带的上端绕过张紧轮后与立柱14固定连接。张紧轮的下方设有调节张紧轮高度的螺栓，螺栓通过张紧轮的轴向上推动张紧轮，并将平衡同步带张紧。

平衡气缸和立柱14之间设有用于导向的平衡导向机构。平衡导向机构包括导向轴和导向套，导向轴的下端与平衡气缸的活塞杆的上端固定连接，并随平衡气缸的活塞杆同步升降，且导向轴与平衡气缸的轴线平行。导向套与立柱14固定连接，导向套滑动套设在导向轴外侧。导向套对导向轴的运动进行导向，从而保证平衡气缸的活塞杆竖直升降，避免由于立柱14在升降时发生倾斜，对平衡气缸造成损坏。

平衡导向机构有两个，对称设置在平衡气缸的两侧，从而更好地对平衡气缸进行保护。

如图5~6所示：吸取机构包括吸取机构主体17、w轴行走机构以及吸盘19。w轴行走机构安装在吸取机构主体17上，吸盘19通过吸盘安装板20安装在w轴行走机构上。吸取机构主体17上还设有速度检测单元，速度检测单元与控制装置相连，速度检测单元能够检测输送带2上的瓷砖的速度，并将信号传递给控制装置，控制装置通过速度检测单元传递的信号，控制w轴行走机构带动吸盘19移动，并与输送带2上的瓷砖的移动速度相同，此时吸盘19吸取输送带2上的瓷砖，在瓷砖与吸盘19保持相对静止时在对瓷砖进行吸取，从而既能够保证吸盘19吸牢瓷砖，又能够避免瓷砖与吸盘19发生相对移动，从而对吸盘19造成损坏。

w轴行走机构包括w轴电机18以及线性模组21，线性模组21水平安装在吸取机构主体17上，w轴电机18安装在线性模组21一端的吸取机构主体17上，w轴电机18与线性模组21相连。吸盘19安装在吸盘安装板20上，吸盘19有四个，吸盘安装板20有两个，每个吸盘安装板20的两端均对称设有一个吸盘19，两个吸盘安装板20通过连接杆连接，连接杆上设有与线性模组21上的导轨相配合的滑槽，从而通过滑槽安装在线性模组21上，并有线性模组21带动实现运动。在w轴行走机构上沿吸盘19运动方向的两侧均设有限位单元，限位单元为光电开关，从而对吸盘19的移动进行限位。

吸取机构主体17上还设有用于检测瓷砖的瓷砖检测单元，瓷砖检测单元为光电传感器，瓷砖检测单元用于检测吸盘19是否吸取到瓷砖。

如图7所示：吸盘安装板20为长方形钢板，吸盘安装板20的端部设有用于安装吸盘19的通孔，吸盘19通过安装螺栓24安装在吸盘安装板20上。安装螺栓24的下端穿过吸盘安装板20上的通孔后与吸盘19上部固定连接，在吸盘安装板20和吸盘19之间的安装螺栓24上套设有缓冲弹簧22，缓冲弹簧22处于压缩状态，缓冲弹簧22的下端支撑在吸盘19上部，上端支撑在吸盘安装板20上，从而推动吸盘19向下运动至最低位置，在吸盘19与瓷砖接触时，由于缓冲弹簧22的存在，会允许吸盘19向上运行一段位移，从而能够避免对吸取机构6造成损坏。

在吸盘安装板20上方的安装螺栓24上套设有套管23，套管23的外壁设有螺纹，且套管23的外壁设有紧固螺母25，套管23的外径稍小于吸盘安装板20的通孔的直径。套管23的下部伸进通孔内，并通过紧固螺母25支撑在吸盘安装板20上，套管23的上部支撑在安装螺栓24上部，从而方便通过紧固螺母25调节吸盘19的高度。

本瓷砖在线分拣装置的工作流程包括如下步骤：

a，在线检测单元检测瓷砖的类别，并将信号传递给控制装置；

在线检测单元检测进入机架1内的瓷砖的类别，并将信号传递给控制装置。

b，控制装置控制一个或多个机械手吸取输送带2上的瓷砖，并将同一类别的瓷砖在任意的一个或几个瓷砖库8内码垛；

控制装置根据瓷砖的类别信息，控制一个或多个机械手吸取输送带2上的瓷砖，并将相同的瓷砖在一个或多个瓷砖库8内码垛。在选择机械手时，如果该种类别的瓷砖数量较多，则控制装置会控制多个机械手进行吸取，并在多个瓷砖库8内码垛，如果该种类别的瓷砖的数量较少，则控制装置会控制一个机械手吸取，并在一个瓷砖库8内码垛。如果所有的瓷砖库8内都已经装满瓷砖，可以将瓷砖移出，从而使瓷砖库8空出，以便于继续对瓷砖进行码垛。

c，控制装置控制一个或多个机械手将瓷砖库8内的瓷砖按类别依次吸取到输送带2上；

控制装置控制一个或多个机械手按类别将瓷砖库8内的瓷砖依次转运到输送带2上，从而完成对瓷砖的分类和缓存。当该种类别的瓷砖较多时，控制装置会控制多个机械手对瓷砖进行转运，当该种类别的瓷砖较少时，控制装置会控制一个机械手对该种类别的瓷砖进行转运。

而且还可以将步骤b中移出瓷砖库8的瓷砖再重新移入空的瓷砖库8内，在移入空的瓷砖库8内时，该瓷砖库8对应的线下检测单元能够对瓷砖的类别进行检测，并将信号传递给控制装置，控制装置根据瓷砖的类别信号，从而对瓷砖也按照类别转运到输送带2上。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，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。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型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，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。