一種可提高卸磚機(jī)械手放置平穩(wěn)性的氣道輔助裝置*

何永深

(廣東佰分愛(ài)衛(wèi)生用品有限公司 廣東 佛山 528313)

大面積陶瓷如超薄大面積陶瓷，由于超薄瓷磚的優(yōu)點(diǎn)是其生產(chǎn)相同面積的瓷磚要比常規(guī)規(guī)格的瓷磚節(jié)約原料一半左右，生產(chǎn)消耗的電能也相應(yīng)減少25%～30%，且可減少?gòu)U料和污染排放[1～3]。但是超薄瓷磚很脆弱，不同于傳統(tǒng)的常規(guī)瓷磚，其在打包裝卸過(guò)程中很容易受到?jīng)_擊而破損。目前常用的大面積陶瓷打包線是采用真空吸盤并結(jié)合機(jī)械手，將陶瓷磚從生產(chǎn)線上吸取并碼垛然后進(jìn)入通過(guò)紙箱包裝的工序[4]。現(xiàn)有常規(guī)的陶瓷碼垛設(shè)備中吸取陶瓷所用的真空泵都采用的是氣動(dòng)換向閥控制， 而氣動(dòng)換向閥控制會(huì)產(chǎn)生氣路的瞬間沖擊力[5～6]。在卸磚或碼垛過(guò)程中這種沖擊力會(huì)導(dǎo)致瓷磚在放置過(guò)程中的產(chǎn)生硬性碰撞，對(duì)于常規(guī)尺寸瓷磚而言，由于其強(qiáng)度足，放置過(guò)程中通過(guò)控制機(jī)械手的高度可減少或避免對(duì)瓷磚的破壞，對(duì)于大面積或超薄陶瓷磚而言，很容易出現(xiàn)破損，斷裂的情況。雖然采用技術(shù)更加先進(jìn)的進(jìn)口設(shè)備或通過(guò)設(shè)備升級(jí)可解決該問(wèn)題，但提高了設(shè)備成本，而且其維護(hù)費(fèi)用高，因此，如何在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，通過(guò)控制吸盤的氣流提高機(jī)械手放置的平穩(wěn)性變的實(shí)際而又有必要，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種氣道輔助裝置。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于電磁氣動(dòng)閥將瓷磚放置在打包輸送線或碼垛臺(tái)時(shí)，電磁閥的換向?qū)⒄婵粘闅飧臑榭焖俜艢猓M(jìn)而導(dǎo)致瓷磚從強(qiáng)力吸附狀態(tài)變換為推力狀態(tài)。其根本原因在于氣流的劇烈變化而導(dǎo)致其平穩(wěn)性降低，為解決此問(wèn)題，我們從氣流控制方面研究，采用取消換向閥的結(jié)構(gòu)，由氣缸控制氣路內(nèi)的氣壓大小，在保持持續(xù)吸氣的同時(shí)通過(guò)控制氣流的氣壓來(lái)控制吸盤對(duì)瓷磚吸附力，實(shí)現(xiàn)在瓷磚放置平穩(wěn)功能，避免使用換向閥產(chǎn)生的沖擊力破壞瓷磚。針對(duì)以上的研究，我們有針對(duì)性的設(shè)計(jì)了穩(wěn)定的氣道輔助裝置。該裝置能在保持氣流持續(xù)吸氣的同時(shí)，通過(guò)在原有氣路上增加進(jìn)氣通道，達(dá)到降低吸附氣壓功能，依靠陶瓷本身的重力以及吸附力實(shí)現(xiàn)將瓷磚平穩(wěn)降落在輸送帶上，該裝置有效的降低了瓷磚的破損率，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

1-進(jìn)風(fēng)管接口 2-進(jìn)風(fēng)管 3-箱體 4-前支架 5-前氣缸 6-前風(fēng)蓋 7-后支架 8-后氣缸 9-后風(fēng)蓋 10-吸風(fēng)管 11-吸風(fēng)管接口

圖1氣道輔助裝置結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖

該裝置的原理是：為了達(dá)到控制瓷磚放置的平穩(wěn)性。將該裝置安裝在風(fēng)機(jī)氣路上，進(jìn)風(fēng)管和吸風(fēng)管分別與氣管連接，在機(jī)械手吸取瓷磚時(shí)保持前風(fēng)蓋和后風(fēng)蓋的關(guān)閉狀態(tài)，其前后兩端的氣流相同，如圖1中的虛線箭頭所示。當(dāng)機(jī)械手需要卸磚瓷時(shí)，前氣缸和后氣缸分別將前風(fēng)蓋和后風(fēng)蓋向上抬起，氣管內(nèi)的氣流路徑發(fā)生改變，其箱體內(nèi)的內(nèi)壓得到了釋放，其示意圖如圖2所示，大部分氣流從箱體上方的兩個(gè)開(kāi)口處進(jìn)入，進(jìn)風(fēng)管處的內(nèi)壓減小，瓷磚在重力以及進(jìn)風(fēng)管處部分吸附力作用下平穩(wěn)釋放在打包輸送線上，該結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)的氣流省去了換向閥，在持續(xù)吸附瓷磚的同時(shí)，通過(guò)在氣路上設(shè)計(jì)可以開(kāi)合的通道口，達(dá)到氣流分流的功能，進(jìn)而控制對(duì)瓷磚的吸附力，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手卸載時(shí)的平穩(wěn)放置功能，避免了硬性沖擊，減少了產(chǎn)品在包裝線上的廢品率。另外該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備的維護(hù)成本低，其打開(kāi)前風(fēng)蓋和后風(fēng)蓋后該裝置氣路結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中虛線箭頭表示氣流方向。

圖2 氣道輔助裝置打開(kāi)時(shí)箱體內(nèi)氣路示意簡(jiǎn)圖

由圖2可知，當(dāng)機(jī)械手將瓷磚運(yùn)到打包線上的固定位置時(shí)，氣缸將前風(fēng)蓋和后風(fēng)蓋打開(kāi)后，在吸風(fēng)管吸力的作用下，氣體大部分從箱體上方吸入，這樣進(jìn)風(fēng)管處的吸力將大大減少，瓷磚在自身重力作用下放置完成卸載任務(wù)，保持打開(kāi)狀態(tài)，機(jī)械手將吸盤移動(dòng)至生產(chǎn)線上的瓷磚后，關(guān)閉前風(fēng)蓋和后風(fēng)蓋，增大吸風(fēng)管的吸力，實(shí)現(xiàn)瓷磚的吸附功能，在整個(gè)過(guò)程中，機(jī)械手的氣流是持續(xù)保持相同方向，并沒(méi)有采用換向閥，僅依靠控制吸風(fēng)管的吸力實(shí)現(xiàn)瓷磚的裝卸功能。

2 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)現(xiàn)有的瓷磚裝卸設(shè)備中在放置瓷磚時(shí)存在沖擊力問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析，其主要原因是換向閥導(dǎo)致氣流的急劇變化。為解決此問(wèn)題，筆者提出并設(shè)計(jì)了這種無(wú)換向閥新的結(jié)構(gòu)，并給出了具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，將該裝置安裝在機(jī)械手吸盤氣路上能在一定程度上解決瓷磚放置時(shí)的平穩(wěn)性問(wèn)題。經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行我們發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)能增加瓷磚放置打包線過(guò)程中的平穩(wěn)性，同時(shí)該裝置不僅局限于大面積瓷磚，對(duì)于其他行業(yè)的碼垛或裝卸過(guò)程都具有一定的參考應(yīng)用價(jià)值，能有效降低產(chǎn)品的廢品率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。