CN87102838A - 转运物件特别是转运玻璃板的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从一夹定站至一置放站转运物件的装置，包括：垂直安装在轴上的至少一根臂，它为该轴带动而转动，这种臂适合垂直于该轴而滑动；安装在此种臂每一端上的抓取装置；用于自动控制该轴的转动、该臂的滑动与锁定以及这种抓取装置的操纵。本发明尤其适于玻璃板的装卸。

Description

本发明涉及到一种用来转运物件，特别是用来装卸玻璃板的装置。

这里所用的“转运”一词理解为这样一种操作：牢牢抓取处在所谓的夹定站的物件，把它放置到所谓的置放站上。

“装”与“卸”则理解为，将物件特别是板状件从夹定站转运到置放站，这种物件（板状件）通过在夹定站处一基本上呈水平的位置，而到达置放站处一基本上呈垂直的位置（所谓装载操作），或者相    反，从一基本上垂直的位置到一基本上水平的位置（卸载）。

构成本发明主题的这种装置，最初被构制用来解决玻璃板的装卸问题。

事实上，当平板玻璃从玻璃生产设备上（例如以浮法玻璃生产工艺为据）出来后，随即被切断。此平板玻璃和所获得的一些玻璃板即通过输送线输送到水平面中，而输送平板玻璃的输送线称之为主输送线。

这些玻璃板然后贮放在备有一工作台的转向架上，它们依垂直的位置紧靠。于是，这些玻璃板随后可以再次取出作进一步的裁切。

引起的问题便是将这些玻璃板从水平位置转运到垂直位置，以及相反的问题。

迄今，对装载来说，已用法国专利号6903391描述的这类装置加以解决了。

此种装置包括：带输送滚筒的一种***，将玻璃板从输送线的终端转运至夹定站;以及一装卸***，夹定此水平位置的玻璃板，并把它置放在一台子上的垂直位置。

上述装载***设计成有两个由一种带两块联接板的绞接件连在一起的平行平面件。下方的平面件由两条固定在一根轴上的臂组成，这根轴可被带动旋转。上方的平面件则由两条与下方臂平行的臂构成，它们支承着吸盘。

开始时，此装置的绞接***为折叠的，这时的臂位于与玻璃板位移垂直的方向。到达输送线端部的玻璃板，通过输送滚筒的上方，导引至夹定站，即这块玻璃板通过它的两个平行侧面而贴靠在吸盘上。

此玻璃板在到达夹定站的端部时，在减压下触合到吸盘上。此***然后翻转，把玻璃板带到垂直位置;展开此带联接板的绞接***，而使玻璃板置放在所选定的位置。

另一种所用的装置是法国专利8206604中所描述的，用来将一块垂直位置中的板材输向一传输线，而在此传输线上，该板材将处于水平位置。这项作业是利用一种带直横梁的可动台架来完成的，在此横梁上安装有臂，臂的端部则携载着吸盘。这样，此板材即由这些吸盘在减压下按垂直位置夹定在它的转向架上。此台架运动着，将该板材带到一个起落架上，绕枢轴转至一大致倾斜的位置。此起落架翻转，板材即处于水平位置，并可以毫无困难的将其转运到带式输送机上。为了提高卸载速率，该项专利提供了一种可转动90°的横梁来支承这些臂，结果可使处于水平位置的臂不会妨碍起落架绕枢轴的转动，于是，绕枢轴转动的作出与使所述可动台架返回到其初始位置的作业二者就可同时进行。

当前的技术发展水平表明，需要一种由枢轴支承的***，来装载或卸载板材。应用这样一种***，它的庞大的体积在车间中就成了一个问题。

直到最近，离开生产设备的平板玻璃是通过其整个宽度（3.50米）而切割成3.5米×长度的玻璃板，于是，在把一种枢轴支承件置于输送机的端部或边部是不会引起很大困难的。这样，存放在工作门上的玻璃板便被转运到位于生产设备之外的切割链上。

当前，为了提高玻璃板的生产率，平板玻璃是直接在其主输送线上沿纵向且沿横向裁切的，以便立即获得所需尺寸的玻璃板。这样，就有若干排玻璃板在输送线上进行，结果也就有一批玻璃板同时到达夹定站。

显然，这时候的装载装置的长度与宽度尺寸成为一个问题。解决的方法在于分开各排玻璃板，同时对各个排采用不同长度的输送滚筒，以便将这些玻璃板引导到夹定站（每排一站）。

此外，主输送线位于距地面约1.3米处，这在高度上只为安装枢轴支承件留下太小了的空间。

而且，当前所用的这类装置在最好的情形下才能保证4秒的速    率（每隔4秒转运一块玻璃板），这在实践中已证明是不够的。

构成本发明之主题的这种装置，至少能具有与现有技术中这类装置相同的速率，而且预计可以获得2至4秒间的速率（快速转运）。

为了首先能克服尺寸上的缺点，其次能快速执行装/卸作业，本申请人开发了这种构成本发明主题的装置。

这种装置特别便于装卸板材，普遍适用于将任何物件从一个站到另一个站的任意转运，这种装置适合使用者根据各站的情况与待运送的物件，从事所需的工业应用，下面的描述将表明此点。

本发明的这一装置之特征在于，它包括：

至少有一个垂直地安装在轴上的臂，此轴驱动该臂转动，所说的臂可沿该轴垂直地滑动;

安装在上述臂的两端处的抓取装置;

用来自动控制此轴的转动、臂的滑动与锁定以及夹定装置动作之装置。

尽管本发明的装置可只包括一根臂，但最好是采用至少是有一对臂的这种装置，而下面将要描述和阐明的便是这样一种装置。

参考所附的图来阅读下面的说明，将会较快地理解本发明，在附图中：

图1是本发明的装置沿玻璃板位移方向（所谓的纵向）的示意图。

图2是垂直于玻璃板位移方向（即所谓横向）的一种示意图，主要表明锁定这类臂用的滑板。

图3专门示明大行程的千斤顶与这种臂的滑板。

图4表明由纵向看过去的两对正交臂构成的一个优越的实施例。

图5表明在横向中的同一装置。

图6与7示意地表明了这种装置的操作。

现在参看附图，构成本发明主题的这种装置包括一个框架1（图1），上面装有轴承2。在这两个轴承之间设置有轴3，由齿轮电动机4带动旋转。

控制该轴停动与转动程序的装置由熟悉本项工艺的人来选择。

安装在此齿轮电动机与轴之间的一种方便的机械设备是一种分度器，它在图1以参考数号13标明。此种分度器由熟悉本项工艺的人，根据应用的要求：速率、拟使用的站数、这些站相互间的相对位置来选择。

轴3支承着臂（一或多个）5，带动它们旋转。臂5由金属筒6形成，垂直地安装在轴3上。它可以垂直于该轴滑动于两个止动件之间，这两个止动件分别固定在臂5各端的附近，最好是让这两个止动件由设置在金属筒6端部处的板7与8所构成（图2与3），或由安装在这根轴与臂上的轴承17所构成（图1）。但是，任何其它设在此种端部而起到止动件作用的设置都会是合适的。

臂5由一种臂锁定***锁定于其极限位置，特别是垂直位置。由滑板9（图2）构成的一种简单***，导引着装在上述臂各端上的滚筒10。滑板9固定在前述框架这样一个位置上，使之能与由轴的转动而形成的，位于最短长度之臂上的滚筒路径汇合。其它可以认为是合适的一些设备，例如是一种销钉***或熟悉本项工艺的人已知的任何其它装置。

臂5可在轴3上于该轴加工出的一个空间内滑动，其滑动方向垂直于其转动轴线。按照另一种变型，此臂5可与轴3相邻，因而此臂是位于该轴之外。

臂5的滑动是通过滑动装置的作用而取得，此滑动装置是处于这样的位置，当此臂到达置放站时就对该臂起作用;这种滑动装置例如可以是一种所谓大行程的千斤顶11（图3），它连接在前述框架    上，在置放站，位于与金属筒6轴线平行的方向，而相对于垂直于该筒的一个平面、则处于与该筒6最大长度相对的一侧，且通过轴3的轴线。

参看图3，此大行程千斤顶11在其端部设有一个钩挂***12，它当此千斤顶推到臂5的高度时即与此臂触合，然后在此千斤顶回撤时，保持这种触合关系，于是促使此臂在一水平面内滑动。单纯地转动此轴，就能使此与刚进入滑动状态的臂接合。简单的一种钩挂***例如可以是一种由电磁体控制的闸柄装置或适合升降的杆形件。

臂的数目与配置形式将于下面讨论。

每个臂5在其各端至少装备有一个夹定装置14。在有板材7与8的地方，就安装上这种夹定装置。这样一种方便的配置方式，通过改变抓取装置与目的物的相对位置，就能相当容易的调节此目的物上的抓取点（即被抓取的位置），同时也能在同一臂上增加抓取装置。

特别方便的抓取装置是由一些不变形的吸盘15构成，它们是通过一种喷吸器（未示明）在减压条件下配置。这类抓取装置便于运送板状形式的产品。它们可以普遍地用于表面状态合适（相当平滑）的物件。

取决于拟运送的物件，可以使用其它一些抓取装置，例如法国专利7821554号所描述的“抓取手”，其中，这种手的形状能与所抓取之物件相适应，以及抓取夹等等。一般地说，任何适当安装到这种臂上的抓取装置都能使用，这样的装置可由熟悉本项工艺的人，根据拟运送物件的状态（形状、材料形式等等）来加以选择。

最好是将抓取装置15装在短行程千斤顶16上，尤其是当运送的物件为易碎品时，这样，在待抓取的物件与抓取装置15之间的接触，可以通过这种千斤顶16的作用，使之精确而又缓慢地就位。

这种短行程千斤顶16在处置玻璃板时另有两种功能。装载时，千斤顶16在玻璃板被抓取后回撤，导致此玻璃板的下侧随该臂的转动而描出一小半径的孤线，这样就使得原先在工作台上的玻璃板在到达置放站时，能避免其下侧板面于位移阶段有被划伤的危险。卸载时，可在紧接着操纵此千斤顶16之后，使玻璃板堆垛于工作后上，而在上述臂停动期间，又能使玻璃板从这一堆垛中分离下来。

这种短行程千斤顶16连通到压缩空气气网路。可在千斤顶16前方设置一喷吸器（未示明），利用此同一喷吸器，当用到吸盘时，可在减压下使其就位。

上述空气网路通过臂的内部，并且只在臂处于其极限位置时才供应压缩空气。可以迅即理解到，这种网路在每个臂上是分成两部分的，每一部分为相对于轴处于同一侧之臂上的抓取装置供气。按照这样的方式，同一空气通路就可用来为该轴同一侧之平行臂上的抓取装置供气。这样一种控制流体通道的精细安排就能避免相应管道的疲劳与    “结块”。

这类自动控制装置还包括：

至少一台传感器，用来探测夹定站上物件的存在;

至少一台传感器，用来断定置放站可以放置物件;

至少一台传感器，用来探测此臂相对于轴处在与置放站相对侧之上和/或在置放站一侧之上的位置（回缩或伸张），以便在未发生滑动时，使这台装置停动;

至少一台传感器，用来核实轴的位置。

由以上传感器获得的信息送入一可编程序的自动机，此自动机配备有适当的软件，能管理此种装置的作业（轴的转动程序、滑动、抓取装置的操纵）以及设在置放站处贮放设备（转向架、输送机）的运动。

上面描述到的这种装置可以包括一或多个以各种方式排列的臂，视应用的要求而定。

例如，当物件的长度使之必须在若干个点上抓取它时，就可在同一根轴上平行地安装上许多根臂。另一种情况是，当有许多排物件在同一时刻到达同一输送机上时，则以一条臂（或一组臂）来抓取一排中的物件，因而臂或臂组的数目就由排数确定。

在这样的排列方式下，最好用一（或多）个分隔件把这些臂连在一起，以保证这些臂相互之间能增强牢固程度。于是使用于导引一滚筒10的滑板9来作为这种臂的锁定***，此时，该滚筒安装在分隔件的中部，而滑板则相应地以适当方式安置。

对两根臂来这样地安装一个滚筒就能代替每根臂各安装一个滚筒，而且一个滑板也就取代了两个滑板，从而使这种装置简化。

此外，还能将抓取装置安装在这种分隔件上，设于与之相联接的臂端充分近的部位上。这样一种安排方式是包括在前面所述的“抓取装置”是“安装在所述臂的两端上”这样一种说法中。

在本实施例中，轴的长度是可变的。过大地加大此长度并无好处。对于包括有许多让物件同时到达其上的非常接近的排之大型装置，则最好采用若干个单元来组合成这种装置，每一单元包括合理个数的臂，用一个齿轮电动机带动整组或部分单元。

这样一类装置使本发明具有能方便地用于所遇到的任何尺寸方面的问题之特征，因为这些个臂的滑板能使前者腾出一部分未曾被有效利用的一部分空间。

按照本发明的一个特殊的实施例，可使此种装置获得很高的机速。围绕前述轴，在臂的相互近邻区分布开地增多臂的个数，就能获得成组成组的臂。

特别有利的是，以一或多组成对的两个所谓正交臂（称之为正交臂组，即相互构成90°角的两个臂）来进行操作。

为便于理解有关说明，曾假定轴3处于水平位置。但这根轴也完全可以垂直地或依任何其它方向放置，而并不改变本发明的其余特点。对于立轴式的装置，在不改变物件取向时进行它们的转运，例如将成垛的板材从一台运载车上转送到另一台运载车上，等等。

这样，对于本发明的这种装置之各种工业应用，就要相应地确定轴的方向;臂的个数与排列方式;抓取装置的个数、性质与配置方式以及自动控制的调节;而当借助构成本发明之主题的这种装置，来将物件特别是玻璃板从一夹定站转运到一置放站时，可依照按以下秩序给出的下述工序进行：

起动夹定站处固定在臂（或一批臂）之端部上的某个或每一抓取装置，来抓取一个（或一批）物件;

将轴转过一角度α，使上述臂或一批臂将此物件或一批物件带到置放站;

起动此或每个抓住装置来放置该（或该批）物件;

滑动刚刚置放过上述物件（或一批物件）的臂（或一批臂）;

使轴转过一角度β，使上述臂（或一批臂）回到夹定站，

只要在此夹定站上有物件（或一排物件）出现时，就继续如此进行。

这种操作将于图6与7中继续描述。

图6与7表明带有两个正交臂的实施例，用来将输送机18上处于水平位置的物件（例如板材），转运到在那里保持为垂直位置的贮存台19处。在这两个图中，将只对一根臂来解释转运情况，于是，对两个正交臂说来，每一根臂装有一个抓取装置，抓取一个物件。

物件到达夹定站（输送机18的端部）时，由传感器20探测出，在这个站上，由自动控制器件触发出现在该站上之臂5上的抓取装置14。

抓取之后，同时从传感器21探测出该置放站可以利用时，即控制轴3的转动。它的转速与转动时间概为自动调节的。

当臂5到达置放站（这里由贮存台19构成）时，轴在转过了一角度α后即停止，起动此抓取装置，将物件置放。

必要时，即以自动控制器件触发贮存设备运动（在这些图中，例如使贮存台19退后），而臂5的滑板通过滑动装置11的作用运动到置放站，此滑动装置把臂5带过一段预定的不变长度。

当传感器22已检测出臂的位置（在图6中处于伸张位置）时，即控制该轴的转动，将臂带到夹定站。该轴在转过一角度β后即停动。

在每一操作中，要核实此轴的位置，并把它传送到自动控制器件。

用一个臂完成了一个循环（一次轴转动）的运行。对于每一（或每排）到达此夹定站的物件，即重复一次这样的循环。

确定夹定站与置放站相互间相对位置的这一角度α，并非如图6所示，非等于90°不可。此角度的值，即角度β（β＝π-α）的值是取决于工业上的应用，从而就取决于臂的配置。

当这种装置只包括一个臂或一批相互平行的臂（即分布在此轴的同一纵向母面上）时，α可以等或不等90°;在这种情形根据自动控制器件进行调节。这样的布置方式或许从尺寸上考虑是有利的，但不能省时。

包括一或多对正交臂的这种装置有利于获得高的机速。每根臂的运行情况即前面所描述过的。但是，当一根臂处于夹定站处时，另一根即处于置放站处，这样，抓取与置放同时发生，这两根臂的转动也与此类似（角度α＝β＝90°），在每个站的停动时间至少等于置放所需时间再加上将这根臂滑送到该站所需的时间。

为了使转动轴的时间减到最少，可按以下方式来调节这种运动：当趋近这种站时，减速;而在这两个站之间凝，加速;在所说的站上时，停转。可以通过自动控制器件的作用来改变此轴的转速。

当抓取装置14是由装在短行程千斤顶15之上且与一有压缩空气供应之喷吸盘（未示明）相连通的吸盘15（图1）所构成时，在夹定站，通过将压缩空气吸入臂5的喷吸器内，抓取起物件，此时，这种吸盘（连通到喷吸器的收缩部）减压，而短行程千斤顶伸长，使与之连接的吸盘触合到待抓取的物件。

千斤顶16与这种吸盘可同样满意地由同一喷吸器供气。

只需停止把压缩空气通入携带物件之臂上吸盘中的喷吸器内，就能置放下物件。

安装在一些平行臂上的所有的抓取装置，如同有若干个抓取装置安装在同一根臂的同一端部上时，以相同的方式同时起动。

图7示意地表明了，从一贮存台朝向一输送机卸下物件（例如板材）的情况。相对于图6所描述的操作显然可适用于这里，但轴的转动方向是与图6中指出的方向相反。

上面对这种装置以及它的操作的描述，清楚地说明了本发明的这类装置具有以下一些优点：

能安装在缩小了的空间内：由于臂的回缩，对于通过置放站处一根臂上轴线的平面（此平面与夹定站处一根臂的轴线形成一角度α），以及在该平面相对着此夹定站的这一侧所界定的这部分空间，实际上是这种装置未占用的;

能快速操作：由于在每一臂的端部装配了抓取装置以及这种臂是滑动到置放站的，便有可能节省转过一角度π的时间。

为了阐明本说明书，现在来描述依据本发明用于快速装载玻璃板的一种装置及其操作。

这种装置（图4与5）便于快速装载所谓的集团式玻璃（原始玻璃），它们都是在用来输送离开生产设备的手板玻璃之主输送线上进行切断的。这种原始的集团式玻璃具有以下尺寸：

长：600-1200毫米

宽：400-600毫米

厚：2-8毫米

各排中的原始玻璃有着相同的尺寸。

装置的特征如下：

尺寸：2120×2850毫米

抓取平面高度：1290毫米

重量：约1000公斤

必须功率：3千瓦

速率：最大为2秒，任何情况下为2-4秒。

这种原始玻璃装在设置在贮运车的贮存台上;玻璃板垛层的最大厚度：475毫米。

该装置由以下部件构成：

由四段式分度器32控制其转动的一根水平轴31，轴本身由齿轮电动机33带动;

两对正交臂（40，42）与（41，43），适合在轴31内滑动并垂直地安装在该轴上。这些滑动臂的端部装配有短行程千斤顶35，后者支承一直径为150毫米的吸盘。固定在此装置之框架上的滑板37，能保证这些臂在此滑板中滚动时锁定在合适的位置上，所用的滚筒则装设在分隔件52上;

上述成对的臂的滑动由固定在本装置框架上的一种线性气动式千斤顶38控制。触发器39保证了这种千斤顶杆挂到与上述臂连接的分隔件52上;

压缩空气源（最大压力7公斤/平方厘米）;

它在一方面，通过转动接头44与一组凸轮控制的分配器45，为千斤顶35与喷吸器供气，此喷吸器用来在吸盘中建立必需的真空。

另一方面，通过分配器46为大行程千斤顶38（用来使臂回撤）供气;此空气通路经过臂内，且只当这些臂已停止在其极限位置（连接部47）时才供气;

与可编程序自动机连接的控制台允许此装置可以自动地或按序地进行作业。操作与安全所必需的传感器则装设在该装置内或在其邻近，其中特别有：

在供料输送器48上的“玻璃存在”检测器;

“贮放台处于装载位置”的传感器49;

“回撤的臂”安全传感器50;

“分度器处于备用位置”的传感器51。

应该注意到，用来控制为喷吸器供气的气动分配器之凸轮是可以调节的，从而能保证正确的和最优化的程序编制。

用作装载机时的操作

将两对平行的臂通入输送机的皮带之间，使之作用在同一板材上，此板材的最大尺寸面与前述的轴平行。

有四种优越的程序用于控制轴的转动：

程序1：

使千斤顶35伸长并应用臂40、41来抓取原始玻璃，

使此千斤顶伸长，同时停止臂42，43的喷吸器的作用，通过使大行程千斤顶38回缩，让臂42、43滑动而与分隔件52借后者的钩挂装置39而相接触，由此放置下原始玻璃。

程序2

转动该轴90°，将臂40、41带到置放站，同时将臂42、43带到夹定站，在轴转动过程中，臂40、41的千斤顶35回撤。

程序3

通过臂40、41和这些臂的滑动来置放原始玻璃，

用臂42、43来抓取原始玻璃。

程序4

将轴转过90°，将这些臂带至程序1中的起始位置。

执行时间示明如下表。

Claims (13)

1、用来在一夹定站与一置放站之间转运物件，特别是转运玻璃板的一种装置，其中它包括有：

至少一个臂，垂直地安装在带动它转动的轴上，所说的臂适合垂直于此所说的轴上滑动；

安装在上述臂每一端上的抓取装置；

用于自动控制着上述轴的转动、上述臂的滑动与锁定、上述抓取装置的操纵之器件。

2、按权利要求1的用于快速转运物件特别是转运玻璃板的装置，其中，它包括有成对的正交臂。

3、按权利要求1的这种装置，其中平行着的这些臂可用一分隔件以牢固的方式连接在一起。

4、按权利要求1的这种装置，其中每个所说的臂在通过上述轴内形成的空间中滑动，且取垂直于该轴的方向。

5、按权利要求1的这种装置，其中所说的轴是水平设置的。

6、按权利要求1的这种装置，其中所说的轴是垂直设置的。

7、按权利要求1的这种装置，其中的滑动是由所谓的大行程千斤顶运动一预定的值来控制的，所说的千斤顶是固定在这种装置的框架上。

8、按权利要求1的这种装置，其中所说的抓取装置是由吸盘构成的。

9、按权利要求1的这种装置，其中述及的轴的转动是由带有许多段的分度器来控制的。

10、按上述权利要求1的这种装置，其中，构成前述自动控制器件的一些部件是这样一些传感器;用来探测夹定站处物件的存在、置放站处物件的存在、在物件放置后的臂的伸张或退缩位置、分度器的位置。

11、按权利要求8的这种装置，其中的吸盘是连接到与压缩空气网络沟通的喷吸器上。

12、按权利要求8与11的这种装置，其中述及的每个吸盘是安装在一短行程千斤顶上。

13、按权利要求1、8与11的这种装置，其中的压缩空气通路经过前述臂的内部，而处在该轴同一侧的平行着的臂则由同一空气通路供气。

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