CN102189869B - 一种具有测厚功能的全自动机械手装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置，能够方便快捷地把数码打印机和包本机连成一条书刊生产线，能够自动地把打印机打印好的纸张收集起来，堆积成书芯并拍打整齐，然后把书芯输送到包本机里，同时在转移书芯的过程中自动完成书芯的厚度测量工作，并把厚度参数传送给包本机，让包本机的相关工位提前调整好，进入包本的准备状态，等待机械手把书芯送到包本机内进行包书。这个装置结构简单，定位准确，操作方便，能够有效地提高生产效率，减轻工人的工作强度，降低误操作的几率。

Description

一种具有测厚功能的全自动机械手装置

技术领域

本发明涉及的是书本装订设备领域，尤其是一种连接数码打印机与胶订包本机的机械手装置。

背景技术

在数码印刷装订过程中，数码打印机与胶订包本机无法连成一条连续的生产线，通常都是先通过数码打印机打印好书本的内容，即书芯部分，然后手工测量好书芯的厚度，并把包本机的相关工位调整好，最后才把打印好的书芯放到包本机里进行包书。

中国专利局2006年9月6日公开的公开号为CN 2813299Y的实用新型专利公开了一种半自动骑马装订联动机，可以实现单本书刊的自动装订、自动裁切、自动收书工作，但是该实用新型专利虽实现了上述工序的自动化，但是其适用的是传统的装订工艺，在将纸张印刷出来后，装订之前仍然需要人工或机器对其进行折页、配页和搭页。这样做需要更高的人工成本，并且操作时间较长，效率低，而且容易出现误操作。

发明内容

为克服以上缺陷，本发明提供一种能够降低人工成本、减少操作时长，提高工作效率并且不易出现误操作的，能够连接数码打印机与胶订包本机，并且具有测厚功能的自动机械手装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有测厚功能的全自动机械手装置，包括：用于输送由数码打印机印刷完毕书芯纸张的纸张输送机构，与该纸张输送机构输出端连接的书芯收集机构，与该书芯收集机构输出端连接的书芯输送测厚机构及与所述纸张输送机构、书芯收集机构、书芯输送测厚机构信号交互连接用于控制其工作的计算机控制单元；

所述计算机控制单元控制纸张输送机构将打印完毕的纸张输送至所述书芯收集机构中后，所述计算机控制单元控制所述书芯收集机构对输送入其中的书芯进行收集、拍齐、压紧的加工步骤后再翻转，然后由计算机控制单元控制经所述书芯输送测厚机构进行测厚步骤后传递到包本机进行包本。

进一步地，所述纸张输送机构包括：与数码打印机印输出端连接的输送皮带以及位于该输送皮带上方、用于保证输送过程中书芯纸张平整的压纸轮，设置在该皮带上与所述计算机控制单元信号连接、用于检测皮带上纸张位置信号的纸张位置信号感应器。

进一步地，所述书芯收集机构包括：位于所述纸张输送机构中输送皮带输送书芯方向末端的收纸斗，还包括位于该收纸斗底部纸张输出端的翻转气缸，位于该收纸斗内的用于压紧纸张的压紧气缸，位于收纸斗顶部的上拍打气缸及分别位于收纸斗两侧的第一侧拍打气缸和第二侧拍打气缸；所述书芯收集机构包括还包括：用于提供所述翻转气缸、压紧气缸、第一侧拍打气缸、第二侧拍打气缸工作动力的气压站。

进一步地，所述书芯输送测厚机构包括：同步带，位于所述同步带下方并与所述同步带同步动作的第一气缸，以及位于所述第一气缸下方并由该第一气缸控制其动作的测厚单元；

所述测厚单元包括固定于所述第一气缸底部的第二气缸、固定于所述第二气缸一侧并由该第二气缸控制器左右动作的活动夹书板、固定于所述第一气缸与活动夹书板同一侧的固定夹书板，所述活动夹书板左右动作带动齿条并通过齿轮传动带动编码器动作，所述活动夹书板左右动作改变与固定夹书板之间距离以夹起书芯。

进一步地，所述的计算机控制单元为可编程计算器。

进一步地，所述收纸斗与所述纸张输送机构中输送皮带输送纸张方向成45°夹角。

进一步地，所述纸张输送机构还包括条码检测装置；所述计算机控制单元分别与所述编码器及包本机信号连接。

本发明的有益效果及优点：

本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置，能够方便快捷地把数码打印机和包本机连成一条书刊生产线，能够自动地把打印机打印好的纸张收集起来，堆积成书芯并拍打整齐，然后把书芯输送到包本机里，同时在转移书芯的过程中自动完成书芯的厚度工作，并把厚度参数传送给包本机，让包本机的相关工位提前调整好，进入包本的准备状态，等待机械手把书芯送到包本机内进行包书。这个装置结构简单，定位准确，操作方便，能够有效地提高生产效率，减轻工人的工作强度，降低误操作的几率。

附图说明

图1.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置工作原理图；

图2.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置立体图；

图3.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中纸张输送机构工作原理图；

图4.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中纸张输送机构立体图；

图5.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中书芯收集机构书芯拍齐工作原理图；

图6.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中书芯收集机构书芯压紧和翻转工作原理图；

图7. 本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中书芯收集机构立体图；

图8.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中书芯输送机构工作原理图；

图9.本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置中测厚单元结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行本实施例中详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明提供的具有测厚功能的全自动机械手装置，包括纸张输送机构1，书芯收集机构2，书芯输送测厚机构3及计算机控制单元；纸张6由数码打印机4输出后，经所述纸张输送机构1传递到所述书芯收集机构2收集、拍齐、压紧并翻转后再经所述书芯输送测厚机构3传递到包本机5进行包本；

具体的动作要求和步骤：

1、纸张输送机构1负责把纸张一张张地传送到书芯收集机构2，所述纸张输送机构1上面还装有条码检测开关，当检测到最后一张纸上的色标时（书芯排版时再最后一页的边上印有矩形色标，大概8mmx8mm），控制***就知道书芯收集完毕，然后进行下一步动作。

2、书芯收集机构2负责收集纸张，同时拍齐（三个拍打气缸），收集成书芯，收集完成后把书芯夹紧，拍打气缸复位，然后翻转到竖直状态，等待书芯输送测厚机构3将书芯收走。

3、书芯输送测厚机构3负责把书芯从书芯收集机构2转移到包本机5的书夹内。同时还具有测厚功能，并把数据传输到包本机（联机工作时屏蔽掉包本机书夹的测厚功能）。

所述纸张输送机构1，如图3和图4所示，包括输送皮带102以及位于该输送皮带102上方的压纸轮101。该机构的功能是把印张6一张一张地从数码印刷机4出纸口接过来，然后加速传送到书芯收集机构2的收纸斗201里面去，该纸张输送机构1设有条码检测装置，能够检测到左后一张纸张上设置的色标，然后将信号传输至计算机控制单元，计算机控制单元控制纸张输送机构暂时停止输送、书芯收集机构进行拍打、翻转动作。另外，纸张输送机构1上面还装有与所述计算机控制单元信号连接、用于检测皮带上纸张位置信号的纸张位置信号感应器，所述计算机控制单元根据该纸张位置信号感应器检测的纸张位置信号控制所述纸张输送机构工作状态；该纸张位置信号感应器检测到皮带上有纸张位置信号时，计算机控制单元控制所述纸张输送机构1工作，当纸张位置信号感应器检测到皮带上没有纸张位置信号时，则计算机控制单元控制所述纸张输送机构停1止工作；

所述书芯收集机构2，如图5、图6、图7所示，包括收纸斗201，位于所述纸张输送机构1中输送皮带输送纸张方向末端，该收纸斗201与所述纸张输送机构1中输送皮带输送纸张方向成45°夹角。还包括翻转气缸203、压紧气缸202、上拍打气缸204及第一侧拍打气缸205和第二侧拍打气缸（未图示），所述翻转气缸203位于收纸斗201底部，所述上拍打气缸204位于收纸斗201顶部，所述第一侧拍打气缸205和第二侧拍打气缸（未图示）分别位于收纸斗201两侧，所述压紧气缸202位于收纸斗201面向纸张输送机构1一面；以上所述拍打气缸均由气压站驱动动作，该所述气压站为步进电机（仅图示上拍打气缸步进电机206及第一侧拍打气缸步进电机207）。该机构的功能是把印张6堆积成书芯7并拍打整齐，然后压紧，再翻转45°使书芯7成竖直状态，等待书芯输送机构3的机械手下来取走。所述纸张输送机构1输送的纸张直接落入所述书芯收集机构2的收纸斗201中，但是纸张落入收纸斗201并非整整齐齐，因此需要对其进行拍打压紧。该过程中，上拍打气缸204、第一侧拍打气缸205和第二侧拍打气缸（未图示）由步进电机控制进行拍打动作，纸张分别由所述上拍打气缸204、第一侧拍打气缸205和第二侧拍打气缸（未图示）从上方、两侧进行拍打，最终实现将纸张拍打整齐的目的。然后，压紧气缸202进行压紧动作，将纸张压紧，（然后才翻转，）形成书芯7。该机构还能适应不同规格的纸张。

所述书芯输送测厚机构3，如图8、图9所示，包括同步带301、第一气缸302以及测厚单元，所述第一气缸302位于同步带301下方并与所述同步带301同步动作，所述测厚单元位于所述第一气缸302下方并由该第一气缸302控制其上下动作；所述测厚单元包括第二气缸303、固定夹书板304、活动夹书板305、齿条306、齿轮307及编码器308，所述固定夹书板304固定于第一气缸302一侧，所述第二气缸303固定于第一气缸302底部并控制所述活动夹书板305左右动作，使所述活动夹书板305与固定夹书板304夹起书芯7，所述活动夹书板305左右动作带动所述齿条306动作，所述齿条306动作通过齿轮307带动编码器308动作。该机构的功能是把书芯7从收纸斗201转移到包本机5的夹书器里面，在转移的过程中就完成测厚功能，并把数据传输给包本机5。测厚机构的工作原理是第二气缸303带动活动夹书板305夹书时，改变了活动夹书板305与固定夹书板304之间的距离，同时通过齿轮307齿条306机构驱动编码器308转动相应的角度，此时编码器308将转动的角度信号传输给计算机控制单元，再通过计算机控制单元中的计算程序把编码器转过的角度换算成直线距离，该直线距离信号传输至包本机5，包本机在接受到直线距离信号后对相关工位进行自动调整，使之适应书本厚度。活动书夹板305与固定书夹板304之间的距离，即为书芯的距离。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有测厚功能的全自动机械手装置，其特征在于，包括：用于输送由数码打印机印刷完毕书芯纸张的纸张输送机构，与该纸张输送机构输出端连接的书芯收集机构，与该书芯收集机构输出端连接的书芯输送测厚机构及与所述纸张输送机构、书芯收集机构、书芯输送测厚机构信号交互连接用于控制其工作的计算机控制单元；

所述计算机控制单元控制纸张输送机构将打印完毕的纸张输送至所述书芯收集机构中后，所述计算机控制单元控制所述书芯收集机构对输送入其中的书芯进行收集、拍齐、压紧的加工步骤后再翻转，然后由计算机控制单元控制经所述书芯输送测厚机构进行测厚步骤后传递到包本机进行包本；

所述书芯输送测厚机构包括：同步带，位于所述同步带下方并与所述同步带同步动作的第一气缸，以及位于所述第一气缸下方并由该第一气缸控制其动作的测厚单元；所述测厚单元包括固定于所述第一气缸底部的第二气缸、固定于所述第二气缸一侧并由该第二气缸控制器左右动作的活动夹书板、固定于所述第一气缸与活动夹书板同一侧的固定夹书板，所述活动夹书板左右动作带动齿条并通过齿轮传动带动编码器动作，所述活动夹书板左右动作改变与固定夹书板之间距离以夹起书芯；

所述书芯收集机构包括：位于所述纸张输送机构中输送皮带输送书芯方向末端的收纸斗，还包括位于该收纸斗底部纸张输出端的翻转气缸，位于该收纸斗内的用于压紧纸张的压紧气缸，位于收纸斗顶部的上拍打气缸及分别位于收纸斗两侧的第一侧拍打气缸和第二侧拍打气缸；所述书芯收集机构包括还包括：用于提供所述翻转气缸、压紧气缸、第一侧拍打气缸、第二侧拍打气缸工作动力的气压站；所述收纸斗与所述纸张输送机构中输送皮带输送纸张方向成45°夹角。

2.根据权利要求1所述的一种具有测厚功能的全自动机械手装置，其特征在于：所述纸张输送机构包括：与数码打印机印输出端连接的输送皮带以及位于该输送皮带上方、用于保证输送过程中书芯纸张平整的压纸轮，设置在该皮带上与所述计算机控制单元信号连接、用于检测皮带上纸张位置信号的纸张位置信号感应器。

3.根据权利要求1所述的一种具有测厚功能的全自动机械手装置，其特征在于：所述的计算机控制单元为可编程计算器。

4.根据权利要求1所述的一种具有测厚功能的全自动机械手装置，其特征在于：所述纸张输送机构还包括条码检测装置；所述计算机控制单元分别与所述编码器及包本机信号连接。