CN1944078A - 一种艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构 - Google Patents

Abstract

一种艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，基于包括主机架，X－Y方向移动***、刻刀总成、托盘工作卡位的智能雕刻机，托盘工作卡位容纳可张合式承坯托盘，特别是承坯托盘的下方是瓷砖输送装置，瓷砖输送装置下方是顶柱驱动装置。本发明的顶柱升降－滚轮输送－可张合式承坯托盘承载的结构，可以使瓷砖输送装置体积小，占地面积少，驱动功率小。且所有传感器和设备均由高度智能化的电控***控制，因而本发明整体自动化程度高，废品率低，成本低，有利于艺术瓷砖的高效率工业化生产。

Description

一种艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构

技术领域

本发明涉及牵引力是马达的带式或链条式的输送设备，特别涉及推动件是板块并固定在牵引元件上输送瓷砖坯的马达驱动带式或链条式的输送设备，尤其是涉及一种艺术瓷砖智能雕刻机中的带顶升装置的送瓷砖机构。

背景技术

现有技术中，在瓷砖上加工图案有多种方式，比如采用在釉面上着彩后烧结的方法，该方法可以在瓷砖表面生成多种图案，但这些图案都是平面的，没有立体感。

为了增加立体效果，第02819438.1号中国专利申请，公开了一种名为“用于高温烧制的瓷砖的表面加工机”的技术方案，该方案包括：一个支承结构以及至少一对旋转辊的切削深度的结构，所述辊承载在一共用支承结构上，所述结构可调节高度，用于设定瓷砖中的工具切削深度。

通过分析可以看出，该方案不能将砖坯顶升很高的高度。

再如，中国实用新型专利第ZL 200420026281.X号，公开的“一种自动快速换刀电脑雕刻机”的技术方案，由三维电脑雕刻机本体，工作台面、刀座、雕刻头、气动夹头、固定套等组成。由计算机控制可以使雕刻头进行横向和纵向的移动，雕刻头通过气动夹头夹持刀具作旋转运动，刀座用于放置多个刀具。执行预设程序后，雕刻头气动夹头可以从刀座中更换所需的刀具。

通过分析可以看出，该方案强调的只是自动快速换刀，没有涉及在大规模自动化生产时如何解决坯料高效率自动化输送的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足之处而提出一种艺术瓷砖智能雕刻机的自动送瓷砖机构。

本发明通过采用以下的技术方案来实现：

本发明基于包括主机架，X-Y方向移动***、托盘工作卡位及刻刀总成的智能雕刻机，所述X-Y方向移动***连接承载刻刀总成，刻刀总成下方是托盘工作卡位，托盘工作卡位容纳承坯托盘，尤其是：

所述承坯托盘包括左托盘和右托盘，在托盘工作卡位位置闭合；所述左托盘和右托盘连接左右托盘驱动装置。

所述左托盘和右托盘的下方是瓷砖输送装置，所述瓷砖输送装置包括瓷砖输送支架、滚轮轴、滚轮、牵引部、牵引块、第六马达。

所述滚轮轴包括通轴的形式或包括中滚轮轴和边滚轮轴的形式。

所述瓷砖输送支架连接滚轮轴，滚轮轴承载滚轮；牵引部连接第六马达，在牵引部上设置有牵引块。

所述瓷砖输送装置的下方是顶柱驱动装置，所述顶柱驱动装置连接至少一只顶柱。

所述左右托盘驱动装置连接托盘驱动源，所述托盘驱动源是第一气动/液压设备或是电动马达。

所述顶柱驱动装置的顶柱驱动源是电动马达或是第二气动/液压设备。

所述顶柱的顶端置有顶柱托盘或是秃顶。

所述顶柱托盘的下方有顶柱孔。

所述艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构连接电控***，电控***中设有中心控制单元，中心控制单元中设有存储器，存储器中存有控制软件和图案数据。

本发明的第六马达、左右托盘驱动装置、顶柱驱动装置均连接电控***。

上述方案中：

所述电控***包括中心控制单元、马达驱动电源、马达驱动控制单元、传感器组。

所述中心控制单元包括存储图像数据和操作程序的存储器、运算处理器、I/O接口组，运算处理器连接存储器和I/O接口组。

所述I/O接口组连接数据链路。

所述数据链路连接声光报警单元、马达驱动控制单元、电磁阀组和传感器组。

所述传感器组包括定位卡块位置传感器或瓷砖位置传感器。

所述运算处理器根据传感器信号判断，***是正常工作还是出现故障，如果出现故障，就驱动声光报警单元报警，停止马达驱动控制单元或气动/液压设备的工作，并在显示器上显示故障内容。

与现有技术作比较，本发明的送瓷砖机构，左右托盘驱动装置、瓷砖输送装置和顶柱驱动装置统一受电控***的控制，流水作业，自动化程度高，废品率低，有利于艺术瓷砖的高效率工业化生产。

附图说明

图1是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构的示意图；

图2是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构承坯托盘第一实施方案在闭合状态时的示意图；

图3是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构承坯托盘第一实施方案在张开状态时的示意图；

图4是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构的瓷砖输送装置以及顶柱驱动装置驱动三平顶顶柱的实施方案的示意图；

图5是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构的瓷砖输送装置以及顶柱驱动装置驱动三平顶顶柱将生坯顶入托盘工作卡位的示意图；

图6是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构中顶柱驱动装置驱动二顶柱带顶柱托盘的实施方案的示意图；

图7是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构承坯托盘第二实施方案在闭合状态时的示意图；

图8～图12是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构承坯托盘第二实施方案带顶柱托盘的二顶柱将生坯置入承坯托盘的整个过程的示意图；

图13是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构带顶柱托盘的二顶柱缩回到最底端时的示意图；

图14是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构带顶柱托盘的二顶柱缩回到最底端，刻成坯落回到瓷砖输送装置上时的示意图；

图15是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构的电控***原理方框示意图；

图16是本发明艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构电控***中中心控制单元的原理方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施例对本发明作进一步详尽的描述。

参照图1～图4，设计制造一种艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，基于包括主机架10，X-Y方向移动***40、托盘工作卡位18及刻刀总成70的智能雕刻机，所述X-Y方向移动***40连接承载刻刀总成70，刻刀总成70下方是托盘工作卡位18，托盘工作卡位18容纳承坯托盘20，尤其是：

如图2、图3所示，所述承坯托盘20包括左托盘201和右托盘202，在托盘工作卡位18位置闭合；所述左托盘201和右托盘202连接图7示出的左右托盘驱动装置500，具体的一种实施方式是左托盘201和右托盘202有左托盘连杆2018和右托盘连杆2028，左右托盘驱动装置500有左驱动杆501和右驱动杆502，左托盘连杆2018和右托盘连杆2028的端头与左驱动杆501和右驱动杆502的端头铰接，左托盘201和右托盘202分别绕左托盘轴1031和右托盘轴1032转动，左右托盘驱动装置500驱动左驱动杆501和右驱动杆502伸出或缩回，就可以带动左托盘201和右托盘202张开或闭合。左托盘轴1031和右托盘轴1032连接主机架10，左托盘轴套2012和右托盘轴套2022套在轴外。

如图4所示，所述左托盘201和右托盘202的下方是瓷砖输送装置，所述瓷砖输送装置包括瓷砖输送支架32、滚轮轴38、滚轮33、牵引部35、牵引块36及图15示出的第六马达301；

所述瓷砖输送支架32连接滚轮轴38，滚轮轴38承载滚轮33；牵引部35连接第六马达301，在牵引部35上设置有牵引块36；所述滚轮轴38或是通轴，或是包括如图6所示的中滚轮轴381和边滚轮轴382。

所述瓷砖输送装置的下方是顶柱驱动装置30，所述顶柱驱动装置30连接至少一只顶柱31。

如图15所示，所述左右托盘驱动装置500连接托盘驱动源，所述托盘驱动源是第一气动/液压设备2601或是电动马达302。

所述顶柱驱动装置30的顶柱驱动源是电动马达303或是第二气动/液压设备2602。

所述顶柱31的顶端置有顶柱托盘315或是秃顶311。

所述顶柱托盘315的下方有顶柱孔3151。

如图4所示，在承坯托盘第一实施方案，由于顶柱31的顶端是平顶311，所以瓷砖输送装置中的滚轮轴38可以全部是通轴。

如图2、图3所示，在左托盘201和右托盘202在托盘工作卡位18位置闭合后，其结合部留有三个顶柱孔位，这三个顶柱孔位用来容纳顶柱31，这三个顶柱孔位是由孔位凹槽207构成的。顶柱孔位的直径略大于顶柱31的直径，使得顶柱31可以从顶柱孔位中顺利地伸进或退出。

左托盘201和右托盘202在张开的过程当中，托盘的任一部位都不会与顶柱31发生接触，也就不会将顶柱31碰撞变形，这样顶柱31在反复使用过程中能保证自己可以顺畅地从顶柱孔位中伸缩。

定位卡块181在左托盘201和右托盘202闭合时，卡在左托盘卡槽205和右托盘卡槽206处，使得左托盘201和右托盘202的位置准确，同时，定位卡块181连接卡块支撑182，卡块支撑182又承载了左托盘201和右托盘202的左托盘凸缘2017和右托盘凸缘2027，使左托盘201和右托盘202的支撑点增加到两个，这样在刻蚀过程中，承坯托盘20虽然要承受来自刻刀总成70的压力，但其会始终保持平整稳定。

也可以在左托盘201和右托盘202在托盘工作卡位18位置闭合后，其结合部留有四个顶柱孔位，当然，顶柱孔位的数量不限于此。设计多少个顶柱孔位是以在左托盘201和右托盘202在张开、闭合时，托盘不能与顶柱相接触为准。

以图4、图5、图14为例，三个顶柱31的顶柱顶端311形成一个承载平面，假设三个顶柱31缩回到滚轮33所形成的承载面之下，瓷砖输送装置运行，一块瓷砖生坯1被输送到三个顶柱31之上，瓷砖位置传感器2508检测瓷砖生坯1的位置，中心控制单元220控制第六马达301传动牵引部35，牵引部35带动牵引块36使瓷砖生坯1精确定位，然后瓷砖输送装置停车，此时如图10和图18所示，启动左右托盘驱动装置500，使左托盘201和右托盘202张开；然后此时启动顶柱驱动装置30，三个顶柱31将瓷砖生坯1向上顶，穿过左托盘201和右托盘202张开后留出的空间，在高于左托盘201和右托盘202的平面处停住，此时，再运行左右托盘驱动装置500将左托盘201和右托盘202闭合。三个顶柱31回缩，使瓷砖生坯1落在左托盘201和右托盘202形成的整体托盘上，托盘上可以有进一步的卡紧部件或限位部件，将瓷砖生坯1固定。

接下来，瓷砖生坯1图案刻蚀完成后，成为已刻瓷砖2，中心控制单元220控制刻刀总成70回到初始位置；然后三个顶柱31从顶柱孔位中向上顶，将已刻瓷砖2顶离左托盘201和右托盘202；之后，中心控制单元220控制左右托盘驱动装置500将左托盘201和右托盘202张开；接下来，中心控制单元220控制顶柱驱动装置30，使三个顶柱31下降，如图14所示，一直降到顶柱顶端311低于滚轮33所形成的承载面之下，此时已刻瓷砖2落入牵引块36构成的输送空间，接下来中心控制单元220驱动第六马达301向前运转，已刻瓷砖2被带出三个顶柱31之上的位置，下一块瓷砖生坯1又被送入三个顶柱31之上的位置：一个新的刻蚀过程将又重新开始。

如图7所示，在承坯托盘第二实施方案，由于顶柱31的顶端置有顶柱托盘315，所以瓷砖输送装置中的滚轮轴38在顶柱驱动装置30的上方的部分，应该设计为中滚轮轴381和边滚轮轴382组合的形式，在中滚轮轴381和边滚轮轴382之间，留出容纳顶柱托盘315的空间来。

如图8～图12所示，一个以上的顶柱托盘315顶端形成一个承载平面，假设两顶柱托盘315顶端缩回到滚轮33所形成的承载面之下，瓷砖输送装置运行，一块瓷砖生坯1被输送到两顶柱托盘315顶端之上，瓷砖位置传感器检测瓷砖生坯1的位置，中心控制单元220控制第六马达301传动牵引部35，牵引部35带动牵引块36使瓷砖生坯1精确定位，然后瓷砖输送装置停车，此时如图8所示，启动左右托盘驱动装置500，使左托盘201和右托盘202张开；然后此时启动顶柱驱动装置30，顶柱31连同顶柱托盘315将瓷砖生坯1向上顶，穿过左托盘201和右托盘202张开后留出的空间，如图9所示，在高于左托盘201和右托盘202的平面处停住，此时，如图10所示，再运行左右托盘驱动装置500将左托盘201和右托盘202闭合，接下来，如图11所示，顶柱31回缩，使顶柱托盘315落在左托盘凹槽2015和右托盘凹槽2025中，使顶柱托盘315和托盘20有一整体平整的严密的平面。然后如图12所示，顶柱31可以进一步回缩，脱离顶柱托盘315的顶柱孔3151，不再干扰两顶柱托盘315的稳定。托盘20上可以有进一步的卡紧部件或限位部件，将瓷砖生坯1固定。

接下来，瓷砖生坯1图案刻蚀完成后，成为已刻瓷砖2，中心控制单元220控制刻刀总成70回到初始位置；顶柱31从顶柱孔3151中向上顶，将已刻瓷砖2顶离左托盘201和右托盘202；之后，中心控制单元220控制左右托盘驱动装置500将左托盘201和右托盘202张开；接下来，中心控制单元220控制顶柱驱动装置30，使顶柱31继续下降，如图13所示，一直降到顶柱托盘的顶面低于滚轮33所形成的承载面之下，此时已刻瓷砖2落入牵引块36构成的输送空间，接下来中心控制单元220驱动第六马达301向前运转，已刻瓷砖2被带出顶柱31之上的位置，下一块瓷砖生坯1又被送入顶柱31之上的位置：一个新的刻蚀过程将又重新开始。

被刻好的已刻瓷砖2不断从瓷砖输送装置上卸下，瓷砖生坯1不断送上瓷砖输送装置。

还可以借鉴的方法是类似于飞机场旅客行李提取的徊转运输机：一只以上的承坯托盘与托盘传送装置连接，由托盘传送装置逐只将各承坯托盘导入托盘工作卡位，或由托盘工作卡位导出；托盘传送装置由第六马达驱动，承坯托盘位置传感器将临近托盘工作卡位的承坯托盘的位置信息传输到中心控制单元，中心控制单元进一步控制第六马达，驱动托盘传送装置准确将承坯托盘定位在托盘工作卡位之中。

所述第六马达301、左右托盘驱动装置500、顶柱驱动装置30均连接电控***200。

如图15所示，所述电控***200包括中心控制单元220、马达驱动电源210、马达驱动控制单元203～205、电磁阀组260和传感器组250。

如图16所示，所述中心控制单元220包括存储图像数据和操作程序的存储器2201、运算处理器2202、I/O接口组2203。

所述I/O接口组2203连接数据链路280。

所述数据链路280连接马达驱动控制单元203～205、传感器组250、声光报警单元240、电磁阀组260。

如图15所示，通信接口270负责与外部数据600的通信，例如将新的瓷砖图案数据接收进来，存入存储器2201，存储器2201可以是计算机硬盘或半导体盘。

中心控制单元220可以采用工控微机或普通微机。在整个控制***中，一种控制方式是将中心控制单元220、通信接口270、指令输入装置231和显示器230作为上位机，将其他所有监控对象作为下位机。

在上位机与下位机之间的信号传递，有许多种方式可选，实施例之一可以选用CAN总线方式，图16中所示的数据链路280负责传递数据、指令。

所述传感器组250包括承坯托盘位置传感器、定位卡块位置传感器。还可以包括瓷砖位置传感器、顶柱位置传感器。上述传感器可以单独作为一个CAN总线拓扑结构中的下位智能节点，也可以一个以上的传感器组合成一个CAN总线拓扑结构中的下位智能节点，由于在CAN总线拓扑结构中，下位智能节点可以多达110个，因此在本发明的应用中容量已经足够。

图16所示的数据链路280遵循CAN总线协议，中心控制单元220作为上位机通过CAN总线接口适配卡与CAN总线相连，进行数据交换。马达驱动控制单元203～205、传感器组250、电磁阀组260、声光报警单元240皆配有CAN总线接口与CAN总线相连，或是将传感器监视信号传回上位机，或是接受上位机的指令驱动各个马达或气动/液压设备。

工作中，所述运算处理器2202运行操作程序，接受指令输入装置231的指令，从存储器2201中调出图像数据，并由I/O接口组2203输入传感器组250所连接的传感器信号，将传感器信号、图像数据进行运算处理，驱动I/O接口组2203通过数据链路280连接的马达驱动控制单元203～205或气动/液压设备工作。

所述运算处理器2202根据传感器信号判断，如果出现故障，驱动声光报警单元240报警，停止马达驱动控制单元203～205或气动/液压设备的工作，并在显示器230上显示故障内容。

本发明上位机与下位机之间的信号传递，不限于CAN总线形式，还有PROFIBUS现场总线、FF(FUNDATION FIELD BUS)基金会现场总线、LONWORKS现场总线、WORLDFIP现场总线、P-NET现场总线、INTERBUS现场总线、CC-LINK(CONTROL&COMMUNNICATION LINK)控制与通信链路现场总线等形式可以选择。

由于现场总线的形式繁多，在此不再一一例举，不管采用何种总线形式进行控制，监控对象和上位机的设置都落入本发明举出的范围，控制过程的内容也落入本发明所公开的技术方案。

本发明的优点在于：设置包括左托盘和右托盘的可张合式承坯托盘，由左右托盘驱动装置驱动。可张合式承坯托盘的下方是瓷砖输送装置，瓷砖输送装置下方是顶柱驱动装置。这种顶柱---可张合式承坯托盘结构，可以使瓷砖输送装置设计的体积小，占地面积少，驱动功率小，且所有传感器和设备均由高度智能化的电控***控制，所以本发明整体自动化程度高，废品率低，成本低，有利于艺术瓷砖的高效率工业化生产。

Claims (10)

1.一种艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，基于包括主机架(10)，X-Y方向移动***(40)、托盘工作卡位(18)及刻刀总成(70)的智能雕刻机，所述X-Y方向移动***(40)连接承载刻刀总成(70)，刻刀总成(70)下方是托盘工作卡位(18)，托盘工作卡位(18)容纳承坯托盘(20)，其特征在于：

所述承坯托盘(20)包括左托盘(201)和右托盘(202)，所述左托盘(201)和右托盘(202)在托盘工作卡位(18)位置闭合；所述左托盘(201)和右托盘(202)连接左右托盘驱动装置(500)；

所述左托盘(201)和右托盘(202)的下方是瓷砖输送装置，所述瓷砖输送装置包括瓷砖输送支架(32)、滚轮轴(38)、滚轮(33)、牵引部(35)、牵引块(36)、第六马达(301)；

所述瓷砖输送支架(32)连接滚轮轴(38)，滚轮轴(38)承载滚轮(33)；牵引部(35)连接第六马达(301)，在牵引部(35)上设置有牵引块(36)；

所述瓷砖输送装置的下方是顶柱驱动装置(30)，所述顶柱驱动装置(30)连接至少一只顶柱(31)。

2.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述左右托盘驱动装置(500)连接托盘驱动源，所述托盘驱动源是第一气动/液压设备(2601)。

3.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述左右托盘驱动装置(500)连接托盘驱动源，所述托盘驱动源驱动源是电动马达(302)。

4.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述顶柱驱动装置(30)的顶柱驱动源是电动马达(303)。

5.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述顶柱驱动装置(30)的顶柱驱动源是第二气动/液压设备(2602)。

6.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述顶柱(31)的顶端置有顶柱托盘(315)。

7.根据权利要求6所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述顶柱托盘(315)的下方有顶柱孔(3151)。

8.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述滚轮轴(38)包括中滚轮轴(381)和边滚轮轴(382)。

9.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

在所述左托盘(201)和右托盘(202)上有进一步瓷砖卡紧部件或限位部件。

10.根据权利要求1所述的艺术瓷砖智能雕刻机的送瓷砖机构，其特征在于：

所述第六马达(301)、左右托盘驱动装置(500)、顶柱驱动装置(30)均连接电控***(200)；

所述电控***(200)包括中心控制单元(220)、马达驱动电源(210)、马达驱动控制单元(203)和传感器组(250)；

所述中心控制单元(220)包括存储图像数据和操作程序的存储器(2201)、运算处理器(2202)、I/O接口组(2203)；

所述I/O接口组(2203)连接数据链路(280)；

所述数据链路(280)连接马达驱动控制单元(203)、传感器组(250)、声光报警单元(240)、电磁阀组(260)。

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