CN103129766A - 一种瓷砖全自动包装生产线 - Google Patents

Abstract

一种瓷砖全自动包装生产线，包括炉后辊台、至少一组瓷砖抓取机构、瓷砖装箱机构、开箱机、第一输送机构、箱体搬运机构、第二输送机构、折盖机以及打包机，所述炉后辊台、瓷砖抓取机构、瓷砖装箱机构、开箱机、箱体搬运机构、第一输送机构、第二输送机构、折盖机以及打包机均受控于一终端控制系统，所述瓷砖抓取机构包括固定机架、安装在该固定机架上的传送台、至少一个并联机械手以及用于对所述传送台上的瓷砖进行拍摄并反馈给所述并联机械手的摄像头。本发明能克服现有瓷砖包装间歇式工序运作的缺陷，实现自动连续作业，操作简单、方便控制且自动化程度高，既便于使用者知晓和调整生产情况，又节省了人力物力、降低了生产成本。

Description

一种瓷砖全自动包装生产线

技术领域

本发明涉及瓷砖包转领域，更具体的说，是涉及一种瓷砖全自动包转生产线。

背景技术

在瓷砖加工领域中，瓷砖的包装是一道复杂且繁琐的工序，往往要求在高速作业中进行整理和搬送。长期以来，包装瓷砖通常是采用人工方式进行的，这样流水线式的生产方式往往要求工人24小时不间断地工作，这样不仅耗费了大量的劳动力，提高了生产成本，而且工作效率较低，很难提高产量。

随着瓷砖机械行业的迅速发展，利用机械设备代替人工进行包装已经成为一种趋势，现有的瓷砖包转生产线主要是采用工序“间歇式”运作，整个包装过程分别由多个独立工序实现，每个工序在完成动作时均需停顿方可进入下道工序，无法实现全自动化，生产效率难以进一步提高。

发明内容

本发明的主要目的是在于克服现有技术的缺陷，提供一种高效的、全自动的瓷砖包装生产线。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种瓷砖全自动包装生产线，包括炉后辊台、至少一组与炉后辊台相承接的瓷砖抓取机构、配合该瓷砖抓取机构工作的瓷砖装箱机构、开箱机、与该开箱机相承接的第一输送机构、箱体搬运机构、将包装完瓷砖的箱体运走的第二输送机构、与该第二输送机构相承接的折盖机以及用于对折盖后的箱体进行扎捆的打包机，所述炉后辊台、瓷砖抓取机构、瓷砖装箱机构、开箱机、箱体搬运机构、第一输送机构、第二输送机构、折盖机以及打包机均受控于一终端控制系统。

上述瓷砖抓取机构包括固定机架、安装在该固定机架上的传送台、至少一个并联机械手以及用于对所述传送台上的瓷砖进行拍摄并反馈给所述并联机械手的摄像头，该摄像头安装在固定机架上，并且位于所述并联机械手的前方。

上述瓷砖装箱机构包括与并联机械手配合且可自动控制升降的叠砖装置、将叠放完毕的瓷砖推进箱体的横推装置以及将箱体翻转以备搬运的翻箱装置。

上述箱体搬运机构包括用于将所述第一输送机构上的空箱搬运到所述翻箱装置上以及将该翻箱装置上包装完瓷砖的箱体搬运到所述第二输送机构上的箱体搬运机构本体，该箱体搬运机构本体包括垂直升降装置以及水平搬运装置，所述垂直升降装置可水平移动地安装在所述水平搬运装置上。

进一步的，所述叠砖装置包括叠砖支架、叠砖工作台、与该叠砖工作台连接的升降丝杆、套在该升降丝杆上的升降螺母、两根与所述叠砖工作台固定连接的升降导杆、套在该升降导杆上并且固定于所述叠砖支架上的升降导套以及升降伺服电机，该升降伺服电机与所述升降螺母传动连接，所述横推装置包括横推支架、推板、与该推板连接的横推丝杆、套在横推丝杆上的横推螺母、两根与所述推板固定连接的横推导杆、套在该横推导杆上并且固定于所述横推支架上的横推导套以及横推伺服电机，该横推伺服电机与所述横推螺母传动连接。

进一步的，所述垂直升降装置包括垂直升降支架、固定在该垂直升降支架上的垂直传动电机、垂直传动总成以及固定在该垂直传动总成上的搬运框架，该搬运框架呈L型，并且其底架由平行间隔布置的数根条形片构成；所述水平搬运装置包括水平搬运支架、固定在该水平搬运支架上的水平传动电机、水平传动总成、导杆以及位于该导杆下方的定位杆，所述垂直升降支架的顶部固定在所述水平传动总成上，所述导杆穿插在所述垂直升降支架的上端部，所述定位杆上设有多个定位凹槽。

进一步的，所述并联机械手包括在平面上互呈120度角分布的三个机器人、受所述机器人控制且互相配合的手臂以及与该手臂相连接且用于抓取瓷砖的抓手，所述抓手包括抓手支架、两个固定在该抓手支架上的吸盘以及与该吸盘相连接的真空发生器。

进一步的，所述瓷砖抓取机构设有五组，该五组瓷砖抓取机构呈阶梯状分布，每组瓷砖抓取机构设有两个前后间隔布置的并联机械手。

进一步的，所述翻箱装置包括翻箱支架、翻箱气缸以及活动连接在所述翻箱支架上的翻箱框架，该翻箱气缸底部固定在翻箱支架上，活塞杆的端部与所述翻箱框架上的连接件定位连接，所述翻箱框架呈L型，其中一面由平行间隔布置的数根条形片构成。

进一步的，所述瓷砖抓取机构还包括背光源，该背光源安装在固定机架上，并且位于所述摄像头的前方。

进一步的，所述第一输送机构和第二输送机构均为棍棒输送台。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

1、在本发明中每个并联机械手可以在0.473秒钟内将一块瓷砖抓取并叠放整齐，通过将并联机械手应用于瓷砖包装领域，不仅瓷砖排列整理速度快、工作效率高，而且瓷砖抓取堆放准确、工序故障率极低。

2、在本发明中引入摄像头配合并联机械手工作，一方面能够提高并联机械手的识别精确度，对于一些反面的瓷砖、碎裂的瓷砖能够识别并不予抓取，保证了瓷砖堆叠的准确性；另一方面摄像头通过对传送台上的瓷砖进行拍摄并反馈给并联机械手，并联机械手可以根据终端控制系统预先设定两种不同的瓷砖图像进行判断，能够实现对传送台上的瓷砖进行分类叠放。

3、本发明设置利用伺服电机控制升降的叠砖工作台，可以根据并联机械手抓取叠放瓷砖的层数自动下降，这样不仅可以避免出现因瓷砖堆叠层数上升造成的部分滑动，而且为推砖入箱提供便利。

4、本发明通过伺服电机作为驱动，利用螺母与丝杆传动来实现控制推砖入箱的操作，保证瓷砖更加平稳地入箱，进而避免了瓷砖在装箱过程中因冲撞而产生的碎裂。

5、本发明通过考虑瓷砖生产的实际情况，布置了五组瓷砖抓取机构，其中每组瓷砖抓取机构包括两个并联机械手，并且配合上一个开箱机、一个折盖机以及一个打包机，使得各道工序的工作速率相同，各道工序基本不会出现间歇，不仅降低了生产成本，而且实现了生产效率的最大化。

6、本发明中各道工序均可通过终端控制系统控制，该系统操作简单、方便控制且自动化程度高，既便于使用者知晓和调整生产情况，又节省了人力物力、降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的放大示意图。

图3为本发明中并联机械手的结构示意图。

图4为本发明的正面示意图，其中所述瓷砖抓取机构为一组。

图5为图4中B处的放大示意图。

图6为本发明中横推装置和翻箱装置的结构示意图。

图7为图4中C处的放大示意图。

图8为本发明中箱体搬运机构的工作过程示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1。一种瓷砖全自动包装生产线，包括炉后辊台1、五组与炉后辊台1相承接的瓷砖抓取机构2、配合该瓷砖抓取机构2工作的瓷砖装箱机构3、开箱机4、与该开箱机4相承接的第一输送机构6、箱体搬运机构5、将包装完瓷砖的箱体运走的第二输送机构7、与该第二输送机构7相承接的折盖机8以及用于对折盖后的箱体进行扎捆的打包机9，所述炉后辊台1、瓷砖抓取机构2、瓷砖装箱机构3、开箱机4、箱体搬运机构5、第一输送机构6、第二输送机构7、折盖机8以及打包机9均受控于一终端控制系统（图中未画出），所述五组瓷砖抓取机构2呈阶梯状分布，所述第一输送机构6和第二输送机构7均为棍棒输送台。

参照图1、图2和图3。每组瓷砖抓取机构2包括固定机架、安装在该固定机架上的传送台21、两个层前后间隔布置的并联机械手20、用于对传送台21上的瓷砖进行拍摄并反馈给并联机械手20的摄像头23以及给该摄像头23提供稳定光源的背光源24，所述摄像头23安装在固定机架上，并且位于布置在前的并联机械手20的前方，所述并联机械手20为并联3+1轴机械手，该并联机械手20包括在平面上互呈120度角分布的三个机器人201、受每个机器人201控制的且互相配合的手臂202以及该手臂202相连接且用于抓取瓷砖的抓手203，所述抓手203包括抓手支架2031、两个固定在该抓手支架2031上的吸盘2033以及与该吸盘2033相连接的真空发生器2032。

参照图1、图4、图5和图6。所述瓷砖装箱机构3包括与并联机械手20配合且可自动控制升降的叠砖装置31、将叠放完毕的瓷砖推进箱体的横推装置32以及将箱体翻转以备搬运的翻箱装置33。所述叠砖装置31包括叠砖支架、叠砖工作台311、与该叠砖工作台311连接的升降丝杆312、套在该升降丝杆312上的升降螺母313、两根与所述叠砖工作台311固定连接的升降导杆315、套在该升降导杆315上并且固定于所述叠砖支架上的升降导套316以及升降伺服电机314，该升降伺服电机314与所述升降螺母313传动连接；所述横推装置32包括横推支架、推板321、与该推板321连接的横推丝杆322、套在该横推丝杆322上的横推螺母323、两根与所述推板321固定连接的横推导杆325、套在该横推导杆325上并且固定于所述横推支架上的横推导套326以及横推伺服电机324，该横推伺服电机324与所述横推螺母323传动连接。采用横推伺服电机324作为驱动的目的是通过控制推动速度来保证瓷砖缓慢平稳地推进箱体中，避免瓷砖因急剧的推动过程而造成部分碎裂。所述翻箱装置33包括翻箱支架330、翻箱气缸331以及可活动连接在所述翻箱支架上的翻箱框架332，所述翻箱气缸331底部固定在翻箱支架330上，其活塞杆的端部与所述翻箱框架332上的连接件定位连接，所述翻箱框架332呈L型，其中一面为由平行间隔布置的数根条形片构成的叉状面。

参照图1、图4和图7。所述箱体搬运机构5包括水平搬运装置51、垂直升降装置52，该垂直升降装置52可水平移动地安装在水平搬运装置51上。所述垂直升降装置52包括垂直升降支架520、固定在该垂直升降支架520上的垂直传动电机521、垂直传动总成524以及固定在该垂直传动总成524上的搬运框架523，该搬运框架523呈L型，并且其底架为由平行间隔布置的数根条形片构成的叉状底架，所述搬运框架523的底架设置为叉状的目的在于在搬运箱体时能与所述翻箱框架332的叉状面交叉配合，能迅速将箱体带离翻箱框架332，同时也能够与第一输送机构6或第二输送机构7的棍棒相间隔布置的结构相配合，方便快捷地实现对于箱体的搬运工作。水平搬运装置51包括水平搬运支架（图中未标出）、固定在该水平搬运支架上的水平传动电机511、水平传动总成512、导杆513以及定位杆514，所述垂直升降支架520的顶部固定在所述水平传动总成512上，所述导杆513穿插于所述垂直升降支架520的上端部，所述定位杆514上设有定位凹槽5140，设置导杆513的目的在于既能保证垂直升降装置52安装在水平搬运装置51上更加稳固，同时垂直升降装置52又能够在导杆513上滑动，在定位杆514上设置定位凹槽5140的目的是为了方便定位。

参照图1-图8。本发明的工作过程如下步骤：

瓷砖的抓取和叠放：窑炉出来的瓷砖经过炉后辊台1的输送带动，输送到所述瓷砖抓取机构的传送台21上，随着传送台21的传输，当进入所述摄像头23的拍摄范围，摄像头23可以对传送台21上的瓷砖进行拍摄并反馈给并联机械手20，当瓷砖进入并联机械手20的抓取范围内，并联机械手20能够根据接收到的信息对进入其抓取范围内的瓷砖进行识别，符合设定条件便进行抓取，在抓取过程中，所述三个机器人201控制手臂202，迅速带动所述抓手203贴在瓷砖上，这时真空发生器2032启动吸气，吸盘2033便把瓷砖吸住，所述三个机器人201控制手臂202，迅速将瓷砖带送到所述叠砖工作台311上，此时真空发生器2032启动放气，吸盘2033上瓷砖便放置在叠砖工作台311上，当瓷砖叠放一层时，升降伺服电机314便会控制叠砖工作台311自动下降，下降高度与瓷砖厚度一致，这样便实现了瓷砖的抓取和叠放的工作。

空箱运送：纸箱通过开箱机4的开箱工作，便形成底面和侧面均折叠好的空箱，空箱经过第一输送机构6的运送，当到达箱体搬运机构5所在的平面，垂直升降装置52便如图8中箭头d所示，带动搬运框架523下降，当下降到与第一输送机构6平台齐高时，水平搬运装置51便带动垂直升降装置52水平移动，之后垂直升降装置51便如图8中箭头e所示将空箱提起，然后如图8中箭头f所示通过水平搬运装置51与垂直升降装置52的配合便把空箱搬送到翻箱框架332上，翻箱框架332经过翻箱气缸331的拉下实现翻转，此时空箱的箱口朝右。

推箱操作：上述空箱运送与瓷砖的抓取和叠放是同时进行，因此当瓷砖叠放完毕时，空箱也已经搬运到位。在进行推箱操作时，横推伺服电机324带动横推螺母323转动从而带动横推丝杆322传动，横推丝杆322推动推板321把已经叠放完毕的瓷砖推进左边的空箱中，整个推动过程缓慢平稳，推动完毕之后，翻箱气缸331上的活塞杆将翻箱框架332顶起，从而实现对箱体的翻转。

搬箱与打包：与空箱运送的过程相类似，依次如图8中箭头g、箭头h以及箭头i所示，通过水平搬运装置51与垂直升降装置52的配合，将已经装箱完毕的箱体从翻箱框架332上搬送到第二输送机构7上，箱体经过第二输送机构7的传输，进入折盖机8进行折盖，然后经过打包机9进行扎捆包转，这样整个瓷砖包装过程完毕。

所述炉后辊台1、瓷砖抓取机构2、瓷砖装箱机构3、开箱机4、箱体搬运机构5、第一输送机构6、第二输送机构7、折盖机8以及打包机9均与所述终端控制系统（图中未画出）连接，操作人员仅需通过该终端控制系统（图中未画出）进行操作和控制，便可实现全自动、高效率的瓷砖包转。

    上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：包括炉后辊台、至少一组与炉后辊台相承接的瓷砖抓取机构、配合该瓷砖抓取机构工作的瓷砖装箱机构、开箱机、与该开箱机相承接的第一输送机构、箱体搬运机构、将包装完瓷砖的箱体运走的第二输送机构、与该第二输送机构相承接的折盖机以及用于对折盖后的箱体进行扎捆的打包机，所述炉后辊台、瓷砖抓取机构、瓷砖装箱机构、开箱机、箱体搬运机构、第一输送机构、第二输送机构、折盖机以及打包机均受控于一终端控制系统；

所述瓷砖抓取机构包括固定机架、安装在该固定机架上的传送台、至少一个并联机械手以及用于对所述传送台上的瓷砖进行拍摄并反馈给所述并联机械手的摄像头，该摄像头安装在固定机架上，并且位于所述并联机械手的前方；

所述瓷砖装箱机构包括与并联机械手配合且可自动控制升降的叠砖装置、将叠放完毕的瓷砖推进箱体的横推装置以及将箱体翻转以备搬运的翻箱装置；

所述箱体搬运机构包括用于将所述第一输送机构上的空箱搬运到所述翻箱装置上以及将该翻箱装置上装完瓷砖的箱体搬运到所述第二输送机构上的箱体搬运机构本体，该箱体搬运机构本体包括垂直升降装置以及水平搬运装置，所述垂直升降装置可水平移动地安装在所述水平搬运装置上。

2.如权利要求1所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述叠砖装置包括叠砖支架、叠砖工作台、与该叠砖工作台连接的升降丝杆、套在该升降丝杆上的升降螺母、两根与所述叠砖工作台固定连接的升降导杆、套在该升降导杆上并且固定于所述叠砖支架上的升降导套以及升降伺服电机，该升降伺服电机与所述升降螺母传动连接；所述横推装置包括横推支架、推板、与该推板连接的横推丝杆、套在横推丝杆上的横推螺母、两根与所述推板固定连接的横推导杆、套在该横推导杆上并且固定于所述横推支架上的横推导套以及横推伺服电机，该横推伺服电机与所述横推螺母传动连接。

3.如权利要求1所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述垂直升降装置包括垂直升降支架、固定在该垂直升降支架上的垂直传动电机、垂直传动总成以及固定在该垂直传动总成上的搬运框架，该搬运框架呈L型，并且其底架由平行间隔布置的数根条形片构成；所述水平搬运装置包括水平搬运支架、固定在该水平搬运支架上的水平传动电机、水平传动总成、导杆以及位于该导杆下方的定位杆，所述垂直升降支架的顶部固定在所述水平传动总成上，所述导杆穿插在所述垂直升降支架的上端部，所述定位杆上设有多个定位凹槽。

4.如权利要求1-3中任意一项所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述并联机械手包括在平面上互呈120度角分布的三个机器人、受所述机器人控制且互相配合的手臂以及与该手臂相连接且用于抓取瓷砖的抓手，所述抓手包括抓手支架、两个固定在该抓手支架上的吸盘以及与该吸盘相连接的真空发生器。

5.如权利要求1-3中任意一项所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述瓷砖抓取机构设有五组，该五组瓷砖抓取机构呈阶梯状分布，每组瓷砖抓取机构设有两个前后间隔布置的并联机械手。

6.如权利要求1-3中任意一项所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述翻箱装置包括翻箱支架、翻箱气缸以及活动连接在所述翻箱支架上的翻箱框架，该翻箱气缸底部固定在翻箱支架上，活塞杆的端部与所述翻箱框架上的连接件定位连接，所述翻箱框架呈L型，其中一面由平行间隔布置的数根条形片构成。

7.如权利要求1-3中任意一项所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述瓷砖抓取机构还包括背光源，该背光源安装在固定机架上，并且位于所述摄像头的前方。

8.如权利要求1-3中任意一项所述一种瓷砖全自动包装生产线，其特征在于：所述第一输送机构和第二输送机构均为棍棒输送台。

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