一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备及使用方法与流程

本发明涉及瓷砖生产设备领域，特别是涉及一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备。

背景技术：

目前，本公司的瓷砖生产过程中，瓷砖包装主要是通过人工包装方式来进行的，工人手工包装的劳动强度较大，但是包装的效率却较低，大大增加了瓷砖生产包装的成本。

随着我国国民经济水平的不断提高，人们对陶瓷技术的要求也是越来越高，所以要及时的进行机械装备和工艺技术的革新与发展。

本发明对当前的瓷砖包装码垛生产进行详细的分析，设计了一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明目的是提供一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备，能够实现瓷砖的高效、自动化包装，减少瓷砖生产一线工人的劳动强度，提高生产效率，保持企业的竞争力，适应我国当前先进的陶瓷装备制造业生产环境。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备，它包括前端进料装置、机架、x轴移动组件、y轴移动组件、z轴移动组件、码放平台和控制系统；其特征在于：所述前端进料装置用于将瓷砖成品输送到夹取码放设备下方，机架承载x轴移动组件、y轴移动组件、z轴移动组件以及夹取的瓷砖成品；所述x轴移动组件、y轴移动组件、z轴移动组件分别实现x，y，z三个自由度的移动，从而实现瓷砖成品的搬运以及码放；所述码放平台用于码放成品瓷砖；所述控制系统控制整套设备的运转。

所述前端进料装置由滚筒线机架、滚筒、链条防护板、传动链条、驱动电机、接近开关安装板和接近开关构成；所述前端进料装置用于输送瓷砖成品至码放设备，滚筒线机架构成前端进料装置的主体框架部分，驱动电机通过传动链条驱动滚筒转动，实现瓷砖成品输送；所述接近开关通过接近开关安装板与滚筒线机架固定，当瓷砖成品传送到接近开关上方时，接近开关将向控制器发出信号，码放设备执行夹取码放程序；所述链条防护板安装在传动链条的外部。

所述机架由顶架、支撑柱和横杆构成，机架作为整个设备的支撑和承重结构，其采用分体式结构，使用方钢以及钢板将顶架、支撑住和横杆三部分分别焊接成型后，用螺栓连接形成机架整体。

所述x轴移动组件由x轴模组底板、x轴模组驱动电机、主动带轮、从动带轮、轴承座、从动轴、主动轴、x轴模组电机安装座、水平x轴导轨、行星减速机、联轴器a、直线导轨高度调整块、水平滑块连接板、同步带金属附件a、同步带金属附件b、x轴电机固定板、x轴电机支撑柱、皮带a、皮带b、同步带滑块连接件、联轴器b和轴承构成；所述x轴模组底板用于承载整个x轴移动组件，通过螺栓将其与机架连接在一起；所述x轴模组底板的顶部固定安装有水平x轴导轨，所述水平x轴导轨与直线导轨高度调整块相配合，并对其高度进行调节，所述水平x轴导轨上通过滑动配合安装有平行布置的滑块，所述滑块之间通过水平滑块连接板固定相连，所述水平滑块连接板的顶部分别通过同步带金属附件a和同步带金属附件b分别与皮带a和皮带b固定相连，所述皮带a和皮带b分别啮合在主动带轮和从动带轮之间，所述主动带轮安装在主动轴上，所述主动轴通过联轴器a与行星减速机的输出轴相连，所述行星减速机的输入轴与x轴模组驱动电机的输出轴相连，所述x轴模组驱动电机通过x轴模组电机安装座安装在x轴模组底板的侧壁上，所述从动带轮安装在从动轴上，所述从动轴通过轴承座安装在x轴模组底板的顶部；所述水平滑块连接板用于承载y轴移动组件和z轴移动组件，所述同步带金属附件a和同步带金属附件b用于将同步带和水平滑块连接板固定，并与同步带滑块连接件连接，从而实现y轴移动组件和z轴移动组件在同步带的驱动下实现x轴向的移动。

所述y轴移动组件由y轴横梁、y轴直线导轨、y轴滑块连接板a、y轴滑块连接板b、y轴齿条、y轴驱动电机、轴承座、y轴牵引齿轮、y轴电机安装板、六角形支柱b、齿轮轴和联轴器构成；所述y轴移动组件通过齿轮齿条机构传动实现z轴移动组件沿着y轴的移动；所述y轴横梁两侧安装有两根y轴直线导轨，上方安装有y轴齿条，所述y轴直线导轨附带滑块与y轴滑块连接板a连接，y轴滑块连接板a与顶部的y轴滑块连接板b连接，y轴滑块连接板b上安装有y轴驱动电机，y轴驱动电机通过联轴器与齿轮轴连接从而带动y轴牵引齿轮，所述y轴牵引齿轮与y轴齿条啮合传动。

所述z轴移动组件由z轴齿条、z轴牵引模块、z轴直线导轨、z轴安装梁、吸具安装板、吸具安装板连接座、丁晴橡胶吸盘构成；所述z轴移动组件通过齿轮齿条机构传动实现z轴的升降，所述z轴安装梁用于安装z轴移动组件的各个组件；所述z轴安装梁的一侧安装所述z轴齿条，在z轴齿条的相邻侧安装有z轴直线导轨，所述z轴直线导轨上滑动配合安装有z轴牵引模块，所述z轴牵引模块的输出端安装有齿轮，所述齿轮与z轴齿条啮合传动，并驱动整个z轴安装梁实现升降动作，所述z轴安装梁底部通过吸具安装板连接座连接吸具安装板，吸具安装板上有安装孔，并安装有丁晴橡胶吸盘。

所述码放平台由码放平台框架和台面构成，所述码放平台框架由方钢焊接而成。

所述控制系统由主控制器、编码器、控制按钮、接近开关、负压检测传感器、变频器、伺服驱动器、步进电机驱动器和中间继电器构成；所述主控制器采用plc，所述控制按钮包括启停按钮，急停按钮；所述接近开关包括安装在各个轴极限位置的接近开关，所述负压检测传感器用于检测负压情况，检测吸盘是否和瓷砖吸合；所述伺服驱动器用于x轴向的电机的运动控制，接收主控制器的模拟量信号伺服控制电机运动；所述步进驱动器用于y、z轴向的电机的运动控制，接收主控制器的脉冲以及方向信号控制电机运动；所述中间继电器用于控制电磁阀，从而控制气路通断。

所述瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备的使用方法，打开设备启动开关后，控制系统进入初始化程序，前端进料装置启动，x轴移动组件、y轴移动组件、z轴移动组件移动到初始化位置，等待前端进料装置的接近开关信号输入；瓷砖成品到达末端触发接近开关后，设备控制系统进入码垛程序，主控制器发出脉冲信号给驱动器，从而驱动x轴移动组件、y轴移动组件、z轴移动组件的电机，丁晴橡胶吸盘移动到瓷砖成品上方，下落到瓷砖成品表面高度，等待负压检测传感信号，若负压满足要求，开始移动码垛，当停止按钮按下或中途负压检测不满足要求，设备停止。

本发明有如下有益效果：

1、一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备，能够应用于瓷砖生产企业的后段包装生产线，代替工人完成繁琐的瓷砖搬运码垛工作，减少瓷砖生产一线工人的劳动强度，提高生产效率。

2、通过上述的前端进料装置，主要用于和瓷砖生产线的末端进行对接，进而实现瓷砖的后续输送。

3、通过上述的机架能够用于对整个设备进行支撑。

4、通过x轴移动组件能够实现x向移动，同步带金属附件a和同步带金属附件b用于将同步带和水平滑块连接板固定，并与同步带滑块连接件连接，从而实现y轴移动组件和z轴移动组件在同步带的驱动下实现x轴向的移动。

5、通过y轴驱动电机驱动y轴牵引齿轮，通过y轴牵引齿轮与y轴齿条啮合传动，进而带动整个y轴滑块连接板a、y轴滑块连接板b移动，进而实现y轴位移。

6、通过上述的z轴移动组件能够实现z轴的移动，而且通过丁晴橡胶吸盘507能够用于吸取瓷砖。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主体结构示意图。

图中：前端进料装置10，机架20，x轴移动组件30，y轴移动组件40，z轴移动组件50，码放平台60。

图2是本发明的结构示意图。

图中：滚筒线机架101，滚筒102，链条防护板103，传动链条104，驱动电机105，挡板106，接近开关安装板107，接近开关108。

图3是本发明的机架结构示意图。

图中：顶架201，支撑柱202，横杆203。

图4是本发明的x轴模组结构示意图。

图中：x轴模组底板301，x轴模组驱动电机302，主动带轮303，从动带轮304，轴承座305，从动轴306，主动轴307，x轴模组电机安装座308，水平x轴导轨309，行星减速机310，联轴器a311，直线导轨高度调整块312，水平滑块连接板313，同步带金属附件a314，同步带金属附件b315，x轴电机固定板316，x轴电机支撑柱317，皮带a318，皮带b319，同步带滑块连接件320，联轴器b321，轴承322。

图5是本发明的y轴模组结构示意图。

图中：y轴横梁401，y轴直线导轨402，y轴滑块连接板a403，y轴滑块连接板b404，y轴齿条405，y轴驱动电机步进电机406，轴承座407，y轴牵引齿轮408，y轴电机安装板409，六角形支柱b410，码垛齿轮轴411，联轴器12。

图6是本发明的z轴模组结构示意图。

图中：z轴齿条501，z轴牵引齿轮502，z轴直线导轨503，z轴安装梁504，吸具安装板505，吸具安装板连接座506，丁晴橡胶吸盘507。

图7是本发明的码垛平台结构示意图。

图8是本发明的电气控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1，一种瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备，它包括前端进料装置10、机架20、x轴移动组件30、y轴移动组件40、z轴移动组件50、码放平台60和控制系统；其特征在于：所述前端进料装置10用于将瓷砖成品输送到夹取码放设备下方，机架20承载x轴移动组件30、y轴移动组件40、z轴移动组件50以及夹取的瓷砖成品；所述x轴移动组件30、y轴移动组件40、z轴移动组件50分别实现x，y，z三个自由度的移动，从而实现瓷砖成品的搬运以及码放；所述码放平台60用于码放成品瓷砖；所述控制系统控制整套设备的运转。能够实现瓷砖的高效、自动化包装，减少瓷砖生产一线工人的劳动强度。具体工作过程中，通过x轴移动组件30、y轴移动组件40、z轴移动组件50配合动作能够实现三维空间内部的移动动作，进而覆盖整个机架20的码放空间，通过z轴移动组件50末端的吸取装置，能够实现瓷砖的吸取，通过前端进料装置10能够实现前端的输送。

进一步的，参见图2，所述前端进料装置10由滚筒线机架101、滚筒102、链条防护板103、传动链条104、驱动电机105、挡板106、接近开关安装板107和接近开关108构成；所述前端进料装置10用于输送瓷砖成品至码放设备，滚筒线机架101构成前端进料装置10的主体框架部分，驱动电机105通过传动链条104驱动滚筒102转动，实现瓷砖成品输送；所述接近开关108通过接近开关安装板107与滚筒线机架101固定，当瓷砖成品传送到接近开关108上方时，接近开关108将向控制器发出信号，码放设备执行夹取码放程序；所述链条防护板103安装在传动链条104的外部。通过上述的前端进料装置10，主要用于和瓷砖生产线的末端进行对接，进而实现瓷砖的后续输送。

进一步的，参见图3，所述机架20由顶架201、支撑柱202和横杆203构成，机架作为整个设备的支撑和承重结构，其采用分体式结构，使用方钢以及钢板将顶架201、支撑住202和横杆203三部分分别焊接成型后，用螺栓连接形成机架整体。通过上述的机架20能够用于对整个设备进行支撑。

进一步的，参见图4，所述x轴移动组件30由x轴模组底板301、x轴模组驱动电机302、主动带轮303、从动带轮304、轴承座305、从动轴306、主动轴307、x轴模组电机安装座308、水平x轴导轨309、行星减速机310、联轴器a311、直线导轨高度调整块312、水平滑块连接板313、同步带金属附件a314、同步带金属附件b315、x轴电机固定板316、x轴电机支撑柱317、皮带a318、皮带b319、同步带滑块连接件320、联轴器b321和轴承322构成；所述x轴模组底板301用于承载整个x轴移动组件30，通过螺栓将其与机架20连接在一起；所述x轴模组底板301的顶部固定安装有水平x轴导轨309，所述水平x轴导轨309与直线导轨高度调整块312相配合，并对其高度进行调节，所述水平x轴导轨309上通过滑动配合安装有平行布置的滑块，所述滑块之间通过水平滑块连接板313固定相连，所述水平滑块连接板313的顶部分别通过同步带金属附件a314和同步带金属附件b315分别与皮带a318和皮带b319固定相连，所述皮带a318和皮带b319分别啮合在主动带轮303和从动带轮304之间，所述主动带轮303安装在主动轴307上，所述主动轴307通过联轴器a311与行星减速机310的输出轴相连，所述行星减速机310的输入轴与x轴模组驱动电机302的输出轴相连，所述x轴模组驱动电机302通过x轴模组电机安装座308安装在x轴模组底板301的侧壁上，所述从动带轮304安装在从动轴306上，所述从动轴306通过轴承座305安装在x轴模组底板301的顶部；所述水平滑块连接板313用于承载y轴移动组件40和z轴移动组件50，所述同步带金属附件a314和同步带金属附件b315用于将同步带和水平滑块连接板313固定，并与同步带滑块连接件320连接，从而实现y轴移动组件40和z轴移动组件50在同步带的驱动下实现x轴向的移动。

优选的，所述x轴模组驱动电机302使用松下msmf1o2l1，水平x轴导轨309使用上银的hgh35ca型导轨，行星减速机310型号为gpl9c5，联轴器a311型号为stl7b-8-8-j。所述皮带a、皮带b型号均为8m40，联轴器b型号为stl7b-22-22-j，轴承采用6206深沟球轴承。

工作过程中，通过x轴模组驱动电机302驱动行星减速机310，再由行星减速机310驱动主动轴307，通过主动轴307驱动主动带轮303，进而通过主动带轮303驱动皮带a318和皮带b319，最终驱动水平滑块连接板313移动。

进一步的，参见图5，所述y轴移动组件40由y轴横梁401、y轴直线导轨402、y轴滑块连接板a403、y轴滑块连接板b404、y轴齿条405、y轴驱动电机406、轴承座407、y轴牵引齿轮408、y轴电机安装板409、六角形支柱b410、齿轮轴411和联轴器412构成；所述y轴移动组件40通过齿轮齿条机构传动实现z轴移动组件50沿着y轴的移动；所述y轴横梁401两侧安装有两根y轴直线导轨402，上方安装有y轴齿条405，所述y轴直线导轨402附带滑块与y轴滑块连接板a403连接，y轴滑块连接板a403与顶部的y轴滑块连接板b404连接，y轴滑块连接板b404上安装有y轴驱动电机406，y轴驱动电机406通过联轴器412与齿轮轴411连接从而带动y轴牵引齿轮408，所述y轴牵引齿轮408与y轴齿条405啮合传动。

优选的，所述y轴驱动电机406为步进电机57cm26-4a406，联轴器412型号为stl7b-8-8-j。

工作过程中，通过y轴驱动电机406驱动y轴牵引齿轮408，通过y轴牵引齿轮408与y轴齿条405啮合传动，进而带动整个y轴滑块连接板a403、y轴滑块连接板b404移动，进而实现y轴位移。

进一步的，参见图6，所述z轴移动组件50由z轴齿条501、z轴牵引模块502、z轴直线导轨503、z轴安装梁504、吸具安装板505、吸具安装板连接座506、丁晴橡胶吸盘507构成；所述z轴移动组件50通过齿轮齿条机构传动实现z轴的升降，所述z轴安装梁504用于安装z轴移动组件50的各个组件；所述z轴安装梁504的一侧安装所述z轴齿条501，在z轴齿条501的相邻侧安装有z轴直线导轨503，所述z轴直线导轨503上滑动配合安装有z轴牵引模块502，所述z轴牵引模块502的输出端安装有齿轮，所述齿轮与z轴齿条501啮合传动，并驱动整个z轴安装梁504实现升降动作，所述z轴安装梁504底部通过吸具安装板连接座506连接吸具安装板505，吸具安装板505上有安装孔，并安装有丁晴橡胶吸盘507。所述丁晴橡胶吸盘507型号为zpr4obnj10-06-a14-n。通过上述的z轴移动组件50能够实现z轴的移动，而且通过丁晴橡胶吸盘507能够用于吸取瓷砖。

进一步的，参见图7，所述码放平台60由码放平台框架601和台面602构成，所述码放平台框架601由方钢焊接而成。通过码放平台60能够用于瓷砖的码放。

进一步的，参见图8，所述控制系统由主控制器、编码器、控制按钮、接近开关、负压检测传感器、变频器、伺服驱动器、步进电机驱动器和中间继电器构成；所述主控制器采用plc，所述控制按钮包括启停按钮，急停按钮；所述接近开关包括安装在各个轴极限位置的接近开关，所述负压检测传感器用于检测负压情况，检测吸盘是否和瓷砖吸合；所述伺服驱动器用于x轴向的电机的运动控制，接收主控制器的模拟量信号伺服控制电机运动；所述步进驱动器用于y、z轴向的电机的运动控制，接收主控制器的脉冲以及方向信号控制电机运动；所述中间继电器用于控制电磁阀，从而控制气路通断。通过上述的控制系统能够用于控制整个设备的自动化作业，进而提高了工作效率，降低了人力成本。

实施例2：

所述瓷砖成品包装生产线的末端夹取码放设备的使用方法，打开设备启动开关后，控制系统进入初始化程序，前端进料装置10启动，x轴移动组件30、y轴移动组件40、z轴移动组件50移动到初始化位置，等待前端进料装置10的接近开关108信号输入；瓷砖成品到达末端触发接近开关108后，设备控制系统60进入码垛程序，主控制器601发出脉冲信号给驱动器，从而驱动x轴移动组件30、y轴移动组件40、z轴移动组件50的电机，丁晴橡胶吸盘507移动到瓷砖成品上方，下落到瓷砖成品表面高度，等待负压检测传感702信号，若负压满足要求，开始移动码垛，当停止按钮按下或中途负压检测不满足要求，设备停止。