一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于陶瓷工业自动化领域，公开了一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置，本装置由内啮合旋转轨道组件（1）、机械臂组件（2）、柔性夹爪组件（3）、画笔组件（4）、托台组件（5）和电气控制回路（6）组成。将内啮合旋转导轨（1

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置


[0001]本专利技术属于陶瓷工业自动化领域，主要涉及一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置。

技术介绍

[0002]陶瓷属于一种无机非金属材料，经常用于日常生活，使用范围非常广，是必不可少的生活用品，如家中的厨房餐具，茶具，陶瓷装饰品等等，陶瓷具有不掉色、不吸水、不变性、对人体无害、易清洗等优点，但同时也具有易碎等问题。尽管现代科技发展迅速，而陶瓷成品的生产过程一直缺乏有效的自动化手段，陶瓷成品生产仍然存在工艺过程复杂、人力成本投入高、工序之间自动化程度低等问题。
[0003]研究半成品陶瓷上釉手段成了陶瓷工业自动化领域的一大研究热点。半成品陶瓷上釉技术是自动化技术与加工工艺的深度融合，这一技术可以代替人力按照实际加工需求进行自动化上釉，从而大大节省加工成本，解放人力，提高实际生产加工效率。
[0004]按照上釉方式的不同，半成品陶瓷上釉主要分为手工上釉和机器上釉。手工上釉依靠人力使用画笔工具，在陶瓷的小块区域手工绘制图案，这一方法尽管具有一定的柔顺性，但人力成本过高、可重复性低、实际生产效率差，且对上釉工人自身生产经验要求较高。机器上釉可以实现一定的自动化，但上釉工具与陶瓷表面存在刚性接触，容易在陶瓷表面造成划痕。本专利技术为一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置，其具有柔顺性好、不易破坏陶瓷、自动化程度高、使用方便等优点，将柔性夹爪应用到半成品陶瓷上釉技术上不仅具有良好的发展前景，同时具有极大的创新优势。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置，以解决现有陶瓷上釉方式中存在的人力成本高、可重复性低、刚性接触等问题，该装置结构简单、运用方便，具有良好的自适应性和柔顺性。
[0006]本专利技术所述的一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置，由内啮合旋转轨道组件（1）、机械臂组件（2）、柔性夹爪组件（3）、画笔组件（4）、托台组件（5）和电气控制回路（6）组成。
[0007]内啮合旋转轨道组件（1）的内啮合旋转导轨（1
‑
1）放置在工作台上，导轨卡轮一（1
‑
2）、导轨卡轮二（1
‑
7）、导轨卡轮三（1
‑
8）、导轨卡轮四（1
‑
9）通过螺栓连接固定在基板（1
‑
3）上，同时导轨卡轮一（1
‑
2）和导轨卡轮二（1
‑
7）的卡槽要与内啮合旋转导轨（1
‑
1）的内圈侧进行卡接，导轨卡轮三（1
‑
8）、导轨卡轮四（1
‑
9）的卡槽要与内啮合旋转导轨（1
‑
1）的外圈侧进行卡接，伺服电机（1
‑
4）外壳与基板（1
‑
3）进行螺栓连接固定，伺服电机（1
‑
4）的电机轴与驱动轴（1
‑
5）通过焊接进行固定，驱动轴（1
‑
5）与驱动齿轮（1
‑
6）进行键连接固定，驱动齿轮（1
‑
6）啮合在内啮合旋转导轨（1
‑
1）的内齿上，伺服电机（1
‑
4）作为驱动器，驱动基板（1
‑
3）沿着内啮合旋转导轨（1
‑
1）中心轴线做环转运动。其中导轨卡轮一（1
‑
2）、导轨卡轮二
（1
‑
7）、导轨卡轮三（1
‑
8）、导轨卡轮四（1
‑
9）的组成结构完全相同。
[0008]机械臂组件（2）的电机座（2
‑
1）通过螺栓固定在基板（1
‑
3）上，并且电机座（2
‑
1）内部具有电机，电机座（2
‑
1）内部电机的电机轴与旋转底盘（2
‑
2）进行焊接固定，驱动旋转底盘（2
‑
2）绕自身中心轴线做旋转运动，旋转底盘（2
‑
2）上焊接大臂电机（2
‑
3），大臂电机（2
‑
3）的电机轴与大臂（2
‑
4）焊接固定，通过大臂电机（2
‑
3）电机轴的转动带动大臂（2
‑
4）做摆动运动，小臂电机（2
‑
5）的电机壳使用螺栓连接固定在大臂（2
‑
4）末端上，小臂电机（2
‑
5）的电机轴与小臂（2
‑
6）焊接固定，通过小臂电机（2
‑
5）的电机轴转动带动小臂（2
‑
6）做摆动运动，小臂（2
‑
6）内部电机的电机轴与末端旋转圆盘（2
‑
7）焊接固定，可以驱动末端旋转圆盘（2
‑
7）绕自身中心做旋转运动。
[0009]机械臂组件（2）的末端旋转圆盘（2
‑
7）焊接固定安装柔性夹爪组件（3）中的夹爪中心（3
‑
1），支撑杆一（3
‑
2）、支撑杆二（3
‑
3）、支撑杆三（3
‑
4）通过螺栓连接固定在夹爪中心（3
‑
1）上，活动杆一（3
‑
5）、活动杆二（3
‑
6）、活动杆三（3
‑
7）分别套接在支撑杆一（3
‑
2）、支撑杆二（3
‑
3）、支撑杆三（3
‑
4）内，形成三个伸缩杆结构，固定块一（3
‑
8）、固定块二（3
‑
9）、固定块三（3
‑
10）分别焊接在活动杆一（3
‑
5）、活动杆二（3
‑
6）、活动杆三（3
‑
7）末端，挡板一（3
‑
11）、挡板二（3
‑
12）、挡板三（3
‑
13）分别通过螺栓连接固定在固定块一（3
‑
8）、固定块二（3
‑
9）、固定块三（3
‑
10）上，固定块一（3
‑
8）、挡板一（3
‑
11）通过卡接作用固定住柔性手指一（3
‑
14）首端，固定块二（3
‑
9）、挡板二（3
‑
12）通过卡接作用固定住柔性手指二（3
‑
15）首端，固定块三（3
‑
10）、挡板三（3
‑
13）通过卡接作用固定住柔性手指三（3
‑
16）首端，球铰固定杆（3
‑
17）焊接固定在夹爪中心（3
‑
1）上，球铰活动杆（3
‑
18）与球铰固定杆（3
‑
17）通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置，由内啮合旋转轨道组件（1）、机械臂组件（2）、柔性夹爪组件（3）、画笔组件（4）、托台组件（5）和电气控制回路（6）组成，内啮合旋转轨道组件（1）带动机械臂组件（2）运动，柔性夹爪组件（3）抓取画笔（4
‑
2）对半成品陶瓷（5
‑
2）进行上釉操作，该装置结构简单、运用方便，具有良好的自适应性和柔顺性；一种基于柔性夹爪的半成品陶瓷上釉装置的运动过程如下：（1）装置初始状态内啮合旋转导轨（1
‑
1）水平固定在工作台上，基板（1
‑
3）通过导轨卡轮一（1
‑
2）、导轨卡轮二（1
‑
7）、导轨卡轮三（1
‑
8）、导轨卡轮四（1
‑
9）卡接在内啮合旋转导轨（1
‑
1）上，基板（1
‑
3）上安装有机械臂组件（2）的电机座（2
‑
1），机械臂组件（2）处于初始状态，初始状态可以根据喜好或者现场的空间来任意设定，柔性夹爪组件（3）处于放松状态，柔性手指一（3
‑
14）、柔性手指二（3
‑
15）和柔性手指三（3
‑
16）未充气，电磁换向阀一（6
‑
7）、电磁换向阀二（6
‑
11）、电磁换向阀三（6
‑
14）关闭，三个伸缩杆处于缩短状态，球铰机构自然放松，电磁铁（3
‑
19）处于断电状态，半成品陶瓷（5
‑
2）放置在托台（5
‑
1）中心，托台（5
‑
1）通过螺栓与工作台固定，通过吸盘（5
‑
3）吸附的作用，使半成品陶瓷（5
‑
2）固定在托台（5
‑
1）中心轴线，托台（5
‑
1）处于内啮合旋转导轨（1
‑
1）中心，画笔（4
‑
2）按大小尺寸放置在画笔架（4
‑
1）上，画笔（4
‑
2）后端带有铁盘（4
‑
3），能够与电磁铁（3
‑
19）进行吸附；（2）画笔的抓取运动基板（1
‑
3）上的伺服电机（1
‑
4）驱动基板（1
‑
3）沿着内啮合旋转导轨（1
‑
1）中心轴线进行环转运动，靠近画笔架（4
‑
1）后停止，随后基板（1
‑
3）上的机械臂组件（2）通过末端旋转圆盘（2
‑
7）将夹爪中心（3
‑
1）带动到需抓取画笔（4
‑
2）的正上方，夹爪中心（3
‑
1）向下运动并且球铰机构末端电磁铁（3
‑
19）通电，使电磁铁（3
‑
19）与画笔（4
‑
2）后端铁盘（4
‑
3）进行吸附，通过伺服阀（6
‑
5）、电磁换向阀二（6
‑
11）进行通电从而使柔性手指一（3
‑
14）内腔充气，发生弯曲变形，柔性手指二（3
‑
15）、柔性手指三（3
‑
16）的控制方法与柔性手指一（3
‑
14）相同；柔性手指一（3
‑
14）、柔性手指二（3
‑
15）、柔性手指三（3
‑
16）可以分别实现单独控制从而实现三者内部气压的差异化，弯曲形成笼型柔性夹爪对画笔（4
‑
2）中段进行抓取，画笔（4
‑
2）的后端与中段两点固定，实现笼型柔性夹爪对画笔（4
‑
2）的抓取动作，然后抬起机械臂组件（2）的末端旋转圆盘（2
‑
7），完成画笔（4
‑
2）的抓取运动；（3）半成品陶瓷的上釉运动抓取画笔（4
‑
2）后通过编译程序实现电机座（2
‑
1）内部电机驱动旋转底盘（2
‑
2）进行旋转运动，大臂电机（2
‑
3）的电机轴带动大臂（2
‑
4）做摆动运动，大臂（2
‑
4）末端通过螺栓固定有小臂电机（2
‑
5），小臂电机（2
‑
5）的电机轴带动小臂（2
‑
6）进行摆动，小臂（2
‑
6）内部电机驱动末端旋转圆盘（2
‑
7）实现沿末端旋转圆盘（2
‑
7）中心轴线的旋转，从而实现柔性夹爪中心（3
‑
1）绕自身的旋转，配合基板（1
‑
3）沿内啮合旋转导轨（1
‑
1）中心轴线的圆周运动实现半成品陶瓷（5
‑
2）上釉运动，在上釉过程中，可以对柔性手指一（3
‑
14）、柔性手指二（3
‑
15）、柔性手指三（3
‑
16）内部腔体气压进行分别控制，实现姿态偏角可变的笼型柔性夹爪，从而对笔接触面进行调节，使上釉过程具有更好的柔顺性；（4）柔性手指的微调控制策略控制器接收压力传感器二（6
‑
10）检测的气压信号是否与所设定值偏差，如有偏差，控制器内部计算偏差并发送电信号给电磁换向阀二（6
‑
11），从而控制电磁换向阀二（6
‑
11）的
开度大小实现对柔性手指一（3
‑
14）内腔压力的负反馈调节控制，最终使柔性手指一（3
‑
14）压力达到所设定值并保持稳定。当柔性夹爪组件（3）抓取的画笔（4
‑
2）需要微调时，编译程序使柔性手指一（3
‑
14）的气压给定值降低，柔性手指二（3
‑
15）、柔性手指三（3
‑
16）的气压给定值升高，可以实现所抓取画笔（4
‑
2）笔尖向柔性手指一（3
‑
14）方向进行空间姿态的偏转，同理可以实现画笔（4
‑
2）笔尖向柔性手指二（3
‑
15）和柔性手指三（3
‑
16）方向进行空间姿态的偏转，更进一步的，可以通过对柔性手指一（3
‑
14）、柔性手指二（3
‑
15）和柔性手指三（3
‑
16）内部气压的差异化调整，使柔性夹爪组件（3）形成一个以夹爪中心（3
‑
1）中心为原点的笼型柔性夹爪，通过对球铰机构末端电磁铁（3
‑
19）的通电可以对画笔（4
‑
2）后端铁盘（4
‑
3）进行吸附，画笔（4
‑
2）通过三根柔性手指抓取的中段与电磁铁（3
‑
19）吸附的后端相互配合实现两点定位，画笔（4
‑
2）后端固定，通过调整笼型柔性夹爪的气压差异化可实现画笔（4
‑
2）中段的运动，进而实现画笔（4
‑
2）空间姿态的任意偏转，同时画笔（4
‑
2）笔尖为水滴状，通过改变画笔（4
‑
2）的姿态偏角可以实现画笔（4
‑
2）笔尖与半成品陶瓷（5
‑
2）接触面大小的改变，进而模拟人手手腕可自由旋转的灵活上釉操作，实现画笔（4
‑
2）上釉过程中的撇、抹、勾、点等更加精细的操作；（5）画笔的放开运动画笔（4
‑
2）的放开运动为画笔（4
‑
2）抓取运动的逆运动，首先通过基板（1
‑
3）沿内啮合旋转导轨（1
‑
1）中心轴线进行环转运动使机械臂组件（2）靠近画笔架（4
‑
1），通过编译程序使机械臂组件（2）上的末端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张业明，王锴，石岩，蔡茂林，宫三朋，魏锋，李树平，刘创创，孔德民，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：