瓷砖分拣和堆垛系统的制作方法与工艺

本发明涉及瓷砖分拣和堆垛相关的技术领域。

背景技术：
意大利专利IT1157843公开了一种瓷砖分拣和堆垛系统，包括：输送瓷砖用于一个接一个分拣和堆垛的进料线；分拣转盘，所述转盘围绕转盘轴旋转，所述转盘进一步包括多个夹持部件以及多个转盘机械臂，所述机械臂以转盘轴为半径展开，所述多个夹持部件设置在机械臂上，这样分拣转盘即可接收来自进料线的瓷砖；沿着分拣转盘圆周横截面设置在分拣转盘下方的多个底座，底座与转盘轴同心设置，且静止不动地接收分拣转盘送出的瓷砖，形成成摞瓷砖；出料线，用于接收堆放在底座上的成摞瓷砖，形成底座外部的环形横档；以及转移一摞瓷砖的转移装置，该转移装置设置于底座，位于环形横档上。现有技术中的该系统可用于将具有相同质量特征的瓷砖成摞堆垛，这样一来，例如，通过采用在包装上打印数据代码，就能将一级瓷砖和二级瓷砖区别开来。上述现有技术中的系统可用于处理小幅面瓷砖，一般每个侧边不超过200mm。对于较大幅面的瓷砖，底座以及分拣转盘、环形横档和转移装置的尺寸均要大些，这样势必增加系统成本、增大整体尺寸。

技术实现要素：
本发明的目的是克服上述缺点。上述目的通过权利要求1所述的瓷砖分拣和堆垛系统实现。夹持部件能垂直移动，这样由上方的分拣转盘和侧面的底座、进料线和出料线形成一个空的区域。转移机械臂、装载部件和卸载部件形成转移成摞瓷砖的转移装置，该转移装置设置于底座，位于环形横档上。为容纳所述系统的径向尺寸，所述转移装置优选设置在所述空的区域内部，这样可使所述系统更紧凑。进一步地，本发明所述系统可设计为处理整体尺寸适当增加的较大幅面。实际上，底座的径向尺寸增加至可容纳较大的幅面，这并不会造成出料线尺寸的增加，与现有技术中所述一样。附图说明本发明的具体实施例将按照权利要求书内容并结合附图，在说明书以下部分进行阐述，其中：-图1是本发明所述瓷砖分拣和堆垛系统的顶视图；-图2-图6是图1中所述系统采用不同幅面的瓷砖的五个顶视图；-图6A、图6B为根据所述系统的一个实施例阐述其可能性的顶部的局部视图，其可能性指调节相邻转盘机械臂相对位置，以便更稳固地抓握大幅面瓷砖；-图7是图1所述系统根据第一个实施例的侧视图；-图7A是图7的变型详图；-图8是图7所述系统移除了分拣转盘的顶视图，图中展示了第一个操作步骤和第二个操作步骤；-图9为图8的A-A截面图，图中展示了所述分拣转盘；-图10是图7所述系统移除了分拣转盘的顶视图，图中展示了第四个操作步骤；-图11是图7所述系统在第四个操作步骤中的侧视图；-图12、图13均是图9的K1详图的大幅面视图，分别说明了第一个操作步骤和第二个操作步骤，如图9所示；-图14是图11的K2详图的大幅面视图，说明了图11中未示出的第三个操作步骤；-图15是图11的K2详图的大幅面视图，说明了图11中未示出的第四个操作步骤；-图16是图1所述系统根据第二个实施例移除了分拣转盘的顶视图，图中展示了第一个操作步骤和第二个操作步骤；-图17是图16的B-B截面图，图中展示了所述分拣转盘；-图18是图16所述系统移除了分拣转盘的顶视图，图中展示了第三个操作步骤；-图19是图16所述系统在第三个操作步骤中的侧视图；-图20、图21均是图17的K3详图的大幅面视图，分别说明了第一个操作步骤和第二个操作步骤，如图17所示；-图22是图19的K4详图的大幅面视图，说明了图19中所示的第三个操作步骤；-图23是图1所述系统根据第三个实施例移除了分拣转盘的顶视图，图中展示了第一个操作步骤；-图24是图23的C-C截面图，图中展示了所述分拣转盘；-图25是图24的K5详图的大幅面视图，说明了图24中所示的第一个操作步骤；-图26是图24的K5详图的大幅面视图，说明了图24中未示出的第二个操作步骤和第三个操作步骤；-图27是图24的K5详图的大幅面视图，说明了图24中未示出的第四个操作步骤。具体实施方式参考附图，本发明的目的是附图标记(1)表示的一种瓷砖(3)整体分拣和堆垛系统，其包括：将输送的瓷砖(3)一个接一个分拣和堆垛的进料线(2)；分拣转盘(4)，所述转盘围绕转盘轴(A)旋转，所述转盘进一步包括多个夹持部件(5)以及多个转盘机械臂(6)，所述机械臂以转盘轴(A)为半径展开，所述多个夹持部件(5)设置在机械臂上，这样分拣转盘(4)即可接收来自进料线(2)的瓷砖(3)；沿着分拣转盘圆周横截面设置在分拣转盘(4)下方的多个底座(7)，底座(7)与转盘轴(A)同心设置，且静止不动地接收分拣转盘(4)送出的瓷砖(3)，形成成摞瓷砖(8)；一条出料线(9)，用于接收堆放在底座(7)上的成摞瓷砖(8)。夹持部件(5)垂直方向可移动，以便从进料线(2)捡取瓷砖(3)以及将瓷砖放在底座(7)上。进料线(2)相对于圆周横截面径向或切向设置，底座(7)沿着所述圆周设置。出料线(9)相对于圆周横截面径向或切向设置，底座(7)沿着所述圆周设置。所述系统(1)进一步包括：围绕旋转轴旋转的转移机械臂(11)，所述旋转轴与转盘轴(A)同心，所述转移机械臂(11)在装载位置和卸载位置之间铰接式移动，在装载位置，径向与装载成摞瓷砖(8)的底座(7)对齐，在卸载位置，设置在靠近出料线(9)位置；转移机械臂(11)在装载位置时将成摞瓷砖(8)从底座(7)装载至转移机械臂(11)的装载部件(10)；转移机械臂(11)在卸载位置时将成摞瓷砖(8)从转移机械臂(11)卸载到出料线(9)上的卸载部件(12)。转移机械臂(11)、装载部件(10)和卸载部件(12)设置在空的区域(13)内并在该空的区域内进行操作，其中该空的区域(13)由上方的转盘机械臂(6)和侧面的底座(7)、进料线(2)和出料线(9)形成。进料线(2)优选相对于分拣转盘(4)切向设置(图7、图9、图11、图17、图19、图24)。出料线(9)优选设置在分拣线(4)下方(图7、图9、图11、图17、图19、图24)。进料线(2)优选相对于分拣转盘(4)切向设置；这样可增加沿着进料线(2)移动的瓷砖(3)的前进速度，而为夹持每块瓷砖(3)，分拣转盘(4)接着进行下一步骤。若进料线(2)相对于分拣转盘(4)切向设置，则出料线(9)优选进一步相对于分拣转盘(4)切向设置，与进料线(2)平行且在进料线(2)下方(图7、图9、图11、图17、图19、图24)。这样，假设所述系统(1)尺寸相同，底座(7)的数量可最大化，进而在进料线(2)上行进的瓷砖(3)的速度和在出料线(9)上行进的成摞瓷砖(8)的速度也可最大化。相邻的两个或两个以上转盘机械臂(6)优选可彼此靠近或远离地进行同轴调节，以便通过一个以上的夹持部件(5)同时夹持来自进料线(2)的瓷砖(3)，所述夹持部件由相邻的两个转盘机械臂(6)构成：图6A、图6B说明了通过采用作为所述系统(1)一部分的线性执行器，例如气动缸(14)，调节相邻转盘机械臂(6)相对距离的可能性，每个执行器插在相邻的两个转盘机械臂(6)之间；转盘机械臂(6)的角度调节装置可处理较大幅面的瓷砖(3)(参见下文示例中所述瓷砖(3)的尺寸)，同时多个夹持部件(5)确保夹持稳固(由两个相邻的转盘机械臂(6)形成的夹持部件(5)，如图6A的示例中所示，以及由四个相邻的转盘机械臂(6)形成的夹持部件(5)，如图6B的示例所示)。此外，底座(7)的间隔距离应确保多个相邻的底座(7)可同时支撑从底座(7)突出的成摞瓷砖(8)，这样增加了成摞瓷砖(8)的稳定性，因为具有更大的支撑面积。有关这一详情，请参见图4和图5的示例。底座(7)可相邻设置，形成环状，其上可放置成摞瓷砖(8)，无需将每摞瓷砖(8)置于每个底座(7)的中心位置；这样，只需将成摞瓷砖(8)隔开预设角度的距离。所述系统(1)优选用于大幅面瓷砖(3)，例如：图1所示的幅面为900mmx900mm的成摞瓷砖(8)，图2所示的幅面为600mmx1200mm的成摞瓷砖(8)(也称作贴面)，图3所示的幅面为150mmx1200mm的成摞瓷砖(8)(也称作贴面)，图4所示的幅面为1200mmx1200mm的成摞瓷砖(8)，图5所示的幅面为1800mmx900mm的成摞瓷砖(8))，图6所示的幅面为150mmx1200mm的成摞瓷砖(8)(也称作贴面)。图1-图3示出了瓷砖(3)的一种尺寸或一个方向，即每块瓷砖(3)仅可由一个转盘机械臂(6)形成的夹持部件(5)夹持住。图4-图6示出了瓷砖(3)的一种尺寸或一个方向，即每块瓷砖(3)必须优选由转盘机械臂(6)形成的多个夹持部件(5)夹持住，转盘机械臂必须相互靠近，以确保瓷砖(3)夹持稳固。对比图3和图6，可看到进料线(2)上行进的瓷砖(3)的方向不同(也称作贴面，假设长度远大于宽度)，这就要求由单个转盘机械臂(6)形成的夹持部件(5)(图3)或由相邻的多个转盘机械臂(6)形成的夹持部件(5)(图6)进行夹持。因此，优选随时调节相邻转盘机械臂(6)的相对位置。所述系统(1)因此易于兼容，只要调节转盘机械臂(6)，即可适用于任何幅面尺寸的瓷砖(3)，同时确保所述系统(1)具有合理的整体尺寸。图7示出了分拣转盘(4)的一个可能的实施例。所述分拣转盘(4)包括转盘轴杆(15)，该轴杆围绕转盘轴(A)旋转，其上安装了多个转盘机械臂(6)。每个转盘机械臂(6)通过沿转盘轴杆(15)设置的环形传送带(16)沿着转盘轴杆(15)在垂直方向可移动。所述夹持部件(5)包括连接至凹处(未示出)的吸盘(18)；所述吸盘(18)设置在转盘机械臂(6)的自由端。在转盘机械臂(6)移动的作用下，设置在机械臂上的吸盘(18)也在垂直方向可移动，具体参见图7虚线所示的两个转盘机械臂(6)的较低位置。弹性部件(23)(图7A详图中示出，下文将详述)插在每个吸盘(18)和转盘机械臂(6)之间。可选地，转盘机械臂(6)固定在转盘轴杆(15)上，夹持部件(5)可包括围绕转盘机械臂(6)垂直移动的导杆，吸盘(18)装设在导杆上。换句话说，每个转盘机械臂(6)的自由端可安装围绕转盘机械臂(6)垂直移动的导杆(19)，夹持部件(5)装设在导杆(19)上。图7A示出了转盘机械臂(6)和装设了吸盘(18)的导杆(19)之间的连接方式：导杆(19)沿着垂直导向装置(未示出)滑动，导向装置固定在转盘机械臂(6)上并装设了垂直延伸的支架(21)；而转盘机械臂(6)上装设用于驱动导杆(19)移动的电动齿轮(22)；弹性部件(23)插在吸盘(18)和导杆(19)之间。在图7-图15所示的第一个实施例中，转移机械臂(11)设置在底座(7)下方；每个底座(7)包括静止不动地接收成摞瓷砖(8)的两个支座(24)，两个支座(24)由孔口(25)相互隔离开来，孔口穿过底座(7)整个高度。装载部件(10)包括：第一环路传送装置(26)，所述传送装置装设在转移机械臂(11)上，其尺寸确保刚好可垂直穿过每个底座(7)的孔口(25)；执行器(27)，所述执行器作用于第一环路传送装置(26)的框架(29)上，以使第一环路传送装置(26)沿垂直方向在与一个底座(7)脱离的位置(图13)和啮合的位置(图12)之间移动，其中，在脱离位置，第一环路传送装置(26)位于底座(7)下方，以使转移机械臂(11)旋转移动，在啮合位置，第一环路传送装置(26)位于底座(7)的孔口(25)内，且部分从孔口(25)突出，支撑成摞瓷砖(8)。底座(7)可包括多个支架(参见图8、图10)；这样底座上需设置多个孔口(25)。附图示例中，两个第一环路传送装置(26)设置在两侧，每个传送装置包括两个传送带(30)。但下文仅按包含一个第一环路传送装置(26)的情况详述。为垂直移动第一环路传送装置(26)，执行器(27)可为四连杆铰链(27)，该铰链包括一对长度相同的平行机械臂(28)，该机械臂铰接在转移机械臂(11)以及第一环路传送装置(26)的框架(29)上，其设置应确保第一环路传送装置(26)在上升和下降过程中保持水平贴面。成摞瓷砖(8)装上第一环路传送装置(26)的步骤如下：使第一环路传送装置(26)处于脱离位置，转移机械臂(11)处于装载位置，即径向与底座(7)对齐，底座上装有用于输送的一摞瓷砖(8)，这样，第一环路传送装置(26)与底座(7)的孔口(25)垂直对齐；之后，四连杆铰链(27)驱使第一环路传送装置(26)进入啮合位置(图12)，这样由于第一环路传送装置(26)的上部分到达比底座(7)高的位置进而抬起成摞瓷砖(8)，将成摞瓷砖(8)从底座(7)挪放到第一环路传送装置(26)上；此时，第一环路传送装置(26)驱使成摞瓷砖(8)向转盘轴(A)移动，这样成摞瓷砖(8)所处的位置不会与底座(7)的位置重叠(图13)。这样第一环路传送装置(26)上部分的长度必须至少为沿径向测得的成摞瓷砖(8)侧边的双倍(参见图13)。因此，转移机械臂(11)旋转至卸载位置，如附图示例中所示，即对应于垂直于出料线(9)的转移机械臂(11)的位置。成摞瓷砖(8)的卸载部件(12)包括多种已知的转移成摞瓷砖(8)的方式，所述转移成摞瓷砖是指从沿着第一水平方向(第一环路传送装置(26)传送的成摞瓷砖(8))移动的传送装置转移至沿着第二水平方向(在出料线(9)上前移的成摞瓷砖(8))移动的传送装置，第二水平方向与第一水平方向垂直。图7-图14中所示的优选方案可代替现有技术，成为具有新颖性的部分，因此下文将进行详述。第一环路传送装置(26)突出于转移机械臂(11)设置，使两个传送带(30)的从动带轮(31)突出于转移机械臂(11)。成摞瓷砖(8)的卸载部件(12)可包括：安装在出料线(9)一侧的交接件(32)，所述交接件沿垂直方向在低位(图12、图13)和高位(图14、图15)之间移动，其上设置了凹槽(33)(两个凹槽(33)如附图示例中所示)，这样当转移机械臂(11)相对于出料线(9)垂直且交接件(32)在高位(图14、图15)时，与第一环路传送装置(26)的两个或两个以上内部传送带突出位置的形成连接；以及多个电动滚轮(34)，所述滚轮设置在交接件(32)顶部、两个凹槽(33)之间，其上设置有垂直于出料线(9)轴的水平轴。此时，出料线(9)沿垂直方向在低位(图14)和高位(图15)之间移动，这样就不会阻挡转移机械臂(11)和第一环路传送装置(26)。转移机械臂(11)从底座(7)(装载位置)向出料线(9)(卸载位置，此时转移机械臂(11)垂直于出料线(9))移动，出料线(9)随即进入低位(图14)。一旦转移机械臂(11)到达卸载位置，交接件(32)随即从低位(图13)进入高位(图14)，这样将交接件(32)的凹槽(33)与第一环路传送装置(26)的传送带(30)连接起来，直到抬起成摞瓷砖(8)，并与多个滚轮(34)(图14)相接触。此时，出料线(9)进入高位(图15)，滚轮(34)驱使出料线(9)上的成摞瓷砖(8)移动。如图16-图22所示的第二个实施例中，每个底座(7)包括第二环路传送装置(35)，用于静止不动地接收成摞瓷砖(8)。装载部件(10)包括第三环路传送装置(36)。第二环路传送装置(35)和第三环路传送装置(36)的设计需确保：当转移机械臂(11)在装载位置时，可将成摞瓷砖(8)从第二环路传送装置(35)移至第三环路传送装置(36)。尤其是，当转移机械臂(11)在装载位置时，第二环路传送装置(35)和第三环路传送装置(36)径向对齐，且相关的上部水平对齐。此时，当转移机械臂(11)向卸载位置移动时，转移机械臂(11)的长度和转移机械臂(11)上第二环路传送装置(35)的相对位置不会阻挡出料线(9)；因此，出料线(9)无需包括第一个实施例中所述的垂直移动。将成摞瓷砖(8)从底座(7)装载至转移机械臂(11)上时，转移机械臂(11)进入装载位置(图20)，使第二环路传送装置(35)和第三环路传送装置(36)(图21)开始运作，这样，即可将成摞瓷砖(8)从第二环路传送装置(35)传送至第三环路传送装置(36)。卸载部件(12)包括交接件(32)和多个滚轮(34)(如前所述)，以及由四个传送带(37)(例如)组成的一个第四环路传送装置(38)。转移机械臂(11)位于卸载位置时，所述第四环路传送装置(38)与第三环路传送装置(36)径向对齐，直到第四环路传送装置上部与第三环路传送装置(36)的上部水平对齐。转移机械臂(11)到达卸载位置后，第三环路传送装置(36)和第四环路传送装置(38)使成摞瓷砖(8)从第三环路传送装置(36)传送至第四环路传送装置(38)。第四环路传送装置(38)的传送带(37)的设置和尺寸应确保与交接件(32)的凹槽(33)形成连接；一旦转移机械臂(11)到达卸载位置，交接件(32)随即从低位(图20、图21)进入高位(图22)，这样将交接件(32)的凹槽(33)与第四环路传送装置(38)的传送带(37)连接起来，直到抬起成摞瓷砖(8)，并与多个滚轮(34)(图22)相接触。此时，滚轮(34)驱使成摞瓷砖(8)在出料线(9)上移动。在图23-图27所示的第三个实施例中，转移机械臂(11)设置在底座(7)下方，并包括伸缩部件(39)，该部件在收缩位置(图23、图24、图27)和展开位置之间径向可移动，其中，转移机械臂(11)在装载位置时，底座(7)叠放在伸缩部件(39)上；每个底座(7)包括静止不动地接收成摞瓷砖(8)的两个支座(24)，两个支座(24)由孔口(25)相互隔离开来，孔口穿过底座(7)整个高度；装载部件(10)包括一个支撑成摞瓷砖(8)的支撑基座(40)，所述支撑基座(40)由伸缩部件(39)形成，其尺寸应确保刚好可垂直穿过每个底座(7)的孔口(25)，并沿垂直方向在与底座(7)脱离的位置(图25)和啮合的位置(图26)之间移动，其中，在脱离位置，转移机械臂(11)在装载位置、伸缩部件(39)在展开位置时，所述支撑基座(40)从孔口(25)突出，支撑成摞瓷砖(8)。底座(7)可包括多个支架(图23)。垂直移动支撑基座(40)时，可加设四连杆铰链(41)，该铰链包括一对长度相同的平行机械臂(42)，该机械臂铰接在伸缩部件(39)以及支撑基座(40)上，其设置应确保支撑基座(40)在上升和下降过程中保持水平贴面。将成摞瓷砖(8)装载到支撑基座(40)的步骤如下：转移机械臂(11)处于装载位置，伸缩部件(39)处于展开位置，支撑基座(40)与底座(7)处于脱离位置(图25)，四连杆铰链(41)驱使支撑基座(40)与底座(7)处于连接位置，这样由于接触成摞瓷砖(8)的支撑基座(40)的上表面到达比底座(7)高的位置进而抬起成摞瓷砖(8)(图26)，将成摞瓷砖(8)从底座(7)挪放到支撑基座(40)上；接着，伸缩部件(39)进入收缩位置(图26)，四连杆铰链(41)支撑基座(40)推回脱离位置(图27)；然后，转移机械臂(11)进入卸载位置，伸缩部件(39)进入展开位置，与卸载部件(12)相互作用。附图示例中，装载部件(10)包括两个相互平行设置的支撑基座(40)(图23)；所述伸缩部件(39)可由两个从转移机械臂(11)上伸缩的机械臂构成。卸载部件(12)与第一个实施例中所述的大体相同，但凹槽(33)的设置要确保与伸缩部件(39)形成连接。由于伸缩部件(39)能移到收缩位置，因此无需使出料线(9)垂直可移动。参考第一、第二和第三实施例的附图示例，所述转移机械臂(11)有两个，相互固定设置，可180度移动。上述示例并非限制本发明，任何在下述权利要求书中所述的可能的变型均应视为本发明技术方案的保护范围。