用于吸附单元的高度定位机构的制作方法

1.本实用新型属于图书贴标技术领域，尤其涉及一种用于吸附单元的高度定位机构。


背景技术：

2.图书贴标是将记载有图书分类号、书次号或者辅助区分号的标签贴在书脊或者书面上，以方便工作人员管理和借阅者查询。目前，大多数图书馆仍在采用手工贴标的方式为图书贴标，而图书馆往往书本数量较多，手工贴标方法不仅效率低、工作量大，而且贴标的质量也参差不齐。目前，市面上也出现了不少自动贴标设备，而图书翻页装置则是自动贴标设备中不可或缺的重要一环，进行图书贴标时通常需要通过翻页装置将图书翻页至指定的书页，然后才开始在指定的书页贴标。
3.图书的翻页通常是通过吸盘升降将书页向上提而实现的，但是对于不同厚度的图书吸盘下降的距离也会不同，因此需要高度定位机构对吸盘的下降距离进行定位，高度定位机构主要是用于测量图书的厚度，但是由于传送带上通常具有皮带变形、皮带接口、皮带跑偏等引起的隆起，传感器本身也具有精度偏差，所以测量过程中会有较大的误差，为了消除上述偏差，高度定位机构会设定一定的高度下限，避免传感器报错，基于此种设定下，对于太薄（厚度小于高度定位机构设定的高度下限）的书而言，传感器则会报错或无法检测到，容易导致工作进程的停滞。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于吸附单元的高度定位机构，以解决图书太薄无法进行高度定位的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.用于吸附单元的高度定位机构，吸附单元包括吸盘，高度定位机构包括光电传感器以及驱动光电传感器升降的驱动机构，吸附单元下方设有图书放置区域，光电传感器位于图书放置区域外侧且朝向图书放置区域，光电传感器高度小于吸盘的高度，光电传感器与图书放置区域之间设有挡光结构，挡光结构用于遮挡光电传感器低于挡光结构时光电传感器所射出的光线。
7.基于上述方案，使用时，图书由传送带机构输送至图书放置区域内，然后，驱动机构带动光电传感器从最高位下降，直到光电传感器射出的光线被图书或者挡光结构所遮挡，光电传感器射出的光线被图书遮挡时说明图书高度大于挡光结构的高度，此时，驱动机构停止，吸附单元驱动吸盘升降对书页进行吸附翻页。
8.当光线被挡光结构所遮挡时说明图书高度小于挡光结构的高度，此时驱动机构也停止光电传感器的升降，吸附单元驱动吸盘升降对书页进行吸附翻页。
9.本方案中，挡光结构设定的最低高度通常等于皮带变形、皮带接口、皮带跑偏导致的隆起加上还有传感器本身的精度偏差再加上最薄图书厚度。当图书高度小于挡光结构高
度时，挡光结构高度相当于本定位机构设定的书本厚度下限，也会驱动吸附单元作业，避免因图书太薄导致传感器报错的情况。
10.本方案有益效果：
11.（1）本方案能够适用于各种厚度图书的翻页处理，通用性强。
12.（2）本方案通过设定挡光结构，对很薄的图书也可以进行翻页处理，避免传感器未检测到或报错的情况发生。
13.（3）设置挡光结构，避免了皮带变形、皮带接口、皮带跑偏等引起的隆起以及传感器本身精度偏差所造成的定位误差。
14.优选地，挡光结构包括第一挡光板，第一挡光板顶部与图书放置面之间的距离为5
‑
20mm。
15.优选地，挡光结构包括第二挡光板，第二挡板上竖向开设有条形缝，光电传感器可由驱动机构驱动沿条形缝升降，光电传感器射出光线穿过条形缝射入图书放置区域，条形缝下侧与图书放置面之间的距离为5
‑
20mm。
16.优选地，驱动机构包括第一滑轨、滑动安装于第一滑轨上的第一滑板以及驱动第一滑板沿第一滑轨运动的气缸，吸附单元和光电传感器均与第一滑板固定配合。
17.优选地，图书放置区域内设有传送带机构。
18.优选地，吸附单元还包括驱动吸盘升降的升降机构，且升降机构输出端下降的行程大于或等于挡光距离。
19.优选地，挡光结构还包括可插接于第一挡光板上的挡板
20.优选地，挡光结构还包括可插入条形缝下部的条形块。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例的示意图；
22.图2为图中具有第一挡光板的示意图；
23.图3为图1省略传送带的示意图；
24.图4为图3的左视图；
25.图5为图2的左视图。
26.说明书附图中的附图标记包括：光电传感器1、吸盘2、第一挡光板3、第二挡光板4、条形缝5、第一气缸6、第一滑板7、固定板8、滑动连接板9、第一支撑板10、第二滑板11、第二气缸12、第二支撑板13、第三气缸14、吸盘安装块15、传送带16、滑动板17、滑轨安装板18、第二滑轨19。
具体实施方式
27.将参照附图详细描述根据本实用新型的各个实施例。这里需要注意的是，在附图中将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。术语“依次包括a、b、c等”仅指示所包括的部件a、b、c等的排列顺序，并不排除在a和b之间和/或b和c之间包括其它部件的可能性。“第一”及其变体的描述仅仅是为了区分各部件，并不限制本实用新型的范围，在不脱离本实用新型的范围的情况下，“第一部件”可以写为“第二部件”等。
28.本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。
29.下面，参照图1
‑
图5，详细描述根据本实用新型的优选实施方式。
30.本实施例提供了一种用于吸附单元的高度定位机构，用于对图书贴标系统中吸附单元的高度定位，当然，本高度定位机构也可用于其他领域或设备中，例如裁切设备、冲压设备和打标设备等。
31.本实施例中，高度定位机构设置于图书贴标系统的输送系统外侧，输送系统可以为现有技术中常见的传送带式输送机构，传送带16上两侧具有与地面或墙体等建筑物固定的机架。
32.高度定位机构包括光电传感器1以及驱动光电传感器1升降的驱动机构。
33.参见图3至图5，驱动机构具体包括通过螺钉固定安装在传送带16外侧机架上的固定板8，固定板8上通过螺钉固定安装有第一滑轨，第一滑轨的安装方向为竖向布置，第一滑轨上滑动配合有第一滑板7，固定板8下端通过螺钉固定安装有第一气缸6，第一气缸6的输出轴与第一滑板7固定连接。第一滑板7下端通过螺钉固定安装有水平布置的滑动连接板9，滑动连接板9整体位于传送带16的下方，且滑动连接板9右端延伸至传动带的右方，滑动连接板9的右端通过螺钉固定安装有滑动板17，滑动板17竖向布置，传送带16右侧的机架上通过螺钉固定安装有滑轨安装板18，滑轨安装板18上通过螺钉固定安装有竖向布置的第二滑轨19，滑动板17通过滑块与第二滑轨19滑动配合，光电传感器1通过螺钉固定安装于滑动板17的上端，光电传感器1朝向传送带16。其中，光电传感器1选用optex zr
‑
q200n系列传感器。
34.上述布置方式仅是本实施例中图示的结构，其还可以为其他布置方式，例如，滑动连接板9整体也可以设置在传送带16上方，光电传感器1也可以与第一气缸6设置在同侧等。
35.吸附单元包括吸盘2以及驱动吸盘2升降的升降机构，并且吸附单元与驱动机构固定配合且可由驱动机构驱动升降。
36.参见图4和图5，第一滑板7的上端通过焊接或者螺钉连接的方式固定有第一支撑板10，第一支撑板10水平布置，第一支撑板10上通过螺钉固定安装有第三滑轨，第三滑轨横向布置，第三滑轨上滑动配合有第二滑板11，第一支撑板10远离传送带16的一端通过螺钉固定连接有第二气缸12，第二气缸12的输出轴与第二滑板11固定连接。
37.升降机构整体固定在第二滑板11的右端，具体地，第二滑板11右端通过螺钉固定连接有第二支撑板13，第二支撑板13竖向布置，第二支撑板13上安装有第三气缸14，第三气缸14的输出轴竖直朝下，第三气缸14的输出轴上通过螺钉固定连接有吸盘安装块15，而吸盘2则通过螺钉固定安装在吸盘安装块15上，吸盘2外接有真空泵，吸盘2的数量可以根据具体需求设定，本实施例中仅以一个吸盘2为例。并且初始状态下，光电传感器1高度小于吸盘2的高度，使光电传感器1与吸盘2之间具有一定的高度差。
38.本实施例中，吸盘2与光电传感器1之间的传送带16区域为图书放置区域，而光电传感器1与图书放置区域之间设有挡光结构，挡光结构用于遮挡光电传感器1低于挡光结构时光电传感器1所射出的光线，挡光结构与传送带16之间
39.参见图2和图5，在一些实施例中，挡光结构包括整体高度较小的第一挡光板3，第一挡光板3通过螺钉固定安装在传送带16右侧的机架上，初始状态下，第一挡光板3位于光
电传感器1正下方的左侧，第一挡光板3顶部与图书放置面之间的距离为挡光距离，挡光距离在5
‑
20mm之间，优选为15mm。
40.参见图1、图3和图4，在另一些实施例中，挡光结构包括整体高度较大的第二挡光板4，第二挡光板4竖直布置，第二挡光板4中部竖向开设有条形缝5，条形缝5左侧正对吸盘2，右侧正对光电传感器1，使光电传感器1射出的光线能够穿过条形缝5射入图书放置区域内，条形缝5下侧与图书放置面之间的距离为挡光距离，挡光距离在5
‑
20mm之间。通过条形缝5的方式投过光线，可以避免其他结构对光线的干扰，而且也便于光电传感器1与吸盘2之间的快速定位，当光电传感器1偏移时光线则会被第二挡光板4遮挡，可以提醒工作人员进行调整。并且，第二挡光板4还可用于对图书进行限位，传送带16输送图书至本翻页单元时，图书的书脊一侧均是靠着第二挡光板4左侧面的。
41.在此基础上，本实施例中吸盘2选用波纹多层吸盘2，使吸盘2具有一定的弹性变形能力，并在吸盘2与吸盘2安装块之间设置有弹簧，具体地，吸盘2安装块下端通过螺钉固定安装有固定轴，吸盘2上端滑动安装在固定轴上，固定轴上套设有弹簧，初始状态下弹簧被压缩在吸盘2与吸盘安装块15之间。如此设置，即可利用弹簧和波纹多层吸盘2的弹性变形来解决测高偏差。
42.为了使吸盘2能够吸附很薄的图书，本实施例中，将第三气缸14输出端下降的行程预设为大于或等于挡光距离，此行程为吸附行程，即，第三气缸14输出轴的伸出行程大于或等于条形缝5下侧与传送带16之间的距离，并且为了避免吸附单元被顶坏，本实施例中将弹簧和吸盘2的可压缩距离设定为大于第三气缸14输出端下降的吸附行程。
43.在一些实施例中，吸盘2与光电传感器1还具有一定的高度差，在此基础上，将第三气缸14输出轴下降的吸附行程预设为大于挡光距离加上吸盘2与光电传感器1之间的高度差。
44.使用过程中，当图书厚度大于挡光距离时，光电传感器1下降至与图书平齐，此时吸盘2与图书之间的距离基本等于吸盘2与光电传感器1之间的高度差，然后第三气缸14驱动吸盘2下降接触到图书（此时第三气缸14输出轴下降的距离等于吸盘2与光电传感器1之间的高度差），然后第三气缸14的输出轴还会下降一定距离（挡光距离）直到输出轴下降的吸附行程完成，在此过程中，吸盘2和弹簧均被压缩且不会出现吸附单元被顶坏的问题。
45.当图书厚度小于挡光距离时（即吸附薄图书），光电传感器1下降至与条形缝5下侧平齐，此时吸盘2与图书之间的距离大于吸盘2与光电传感器1之间的高度差，由于第三气缸14输出轴伸出行程大于挡光距离加上吸盘2与光电传感器1之间的高度差，因此，第三气缸14驱动吸盘2下降时吸盘2肯定能够接触到图书，能够实现对很薄图书的吸附。与上种情形相同，吸盘2接触到图书后还会继续下降，直到第三气缸14输出伸出距离等于预设距离，在此过程中，吸盘2和弹簧均被压缩，但是相比于上种情形此处吸盘2和弹簧的被压缩距离相对较少。
46.上述结构中，第一挡光板3以及条形缝5下侧与图书放置面之间的距离，是根据皮带变形、皮带接口、皮带跑偏导致的隆起加上还有传感器本身的精度偏差再加上最薄图书厚度确定的。为了便于根据实际情况调整该距离，第一挡光板3上还可插接挡板（图中未示出），以增加其顶部与图书放置面之间的距离；在条形缝5结构下需要调整时，在条形缝5底部放入与其适配的条形块或者用其他物体对条形缝5底部进行遮盖（图中未示出）即可，以
增加其下侧与图书放置面之间的距离。
47.基于上述方案，使用时，图书由传送带16机构输送至吸盘2与光电传感器1之间，然后启动第一气缸6，带动吸盘2和光电传感器1从高到低向下运动，当光电传感器1射出光线被挡住时，第一气缸6停止运动。
48.此时，有两种情形：
49.第一种是图书高度大于条形缝5下侧高度，光电传感器1射出光线被图书所遮挡，此时光电传感器1基本与图书上表面平齐，由于吸盘2的高度大于光电传感器1的高度，所以吸盘2的高度大于图书上表面的高度，即吸盘2位于图书的上方。
50.第二种是图书高度小于条形缝5下侧高度，光电传感器1射出光线被条形缝5下方挡板所遮挡，此时光电传感器1的高度大于图书高度，由于吸盘2的高度大于光电传感器1的高度，所以吸盘2的高度大于图书上表面的高度，即吸盘2位于图书的上方。
51.然后，启动第三气缸14带动吸盘2下行，当吸盘2接触到书页时对其进行吸附，然后第三气缸14驱动吸盘2上行将图书书页向上提起，以完成图书的翻页。
52.在上述过程中，图书无论处于第一种情形还是第二种情形，本装置均可实现对吸盘2高度的定位，保证装置运行的流畅性，避免因图书太薄导致传感器报错的情况。
53.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。