一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统及方法，包括备料及主动磨削装置

【技术实现步骤摘要】
一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统及方法


[0001]本专利技术属于机器人自动化领域，尤其是涉及一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统及方法
。

技术介绍

[0002]为便于古陶瓷碎片文物的保存和后人学习，需要将碎片文物制作成标本保存
。
在瓷器标本制作过程中，需要将破碎的瓷片镶嵌在由树脂构成的圆柱状底部或粘贴在载玻片表面，前者称为截面型瓷器标本，后者称为薄片型瓷器标本
。
截面型瓷器标本因碎片是镶嵌在树脂圆柱底部，需要将底部进行打磨直至瓷器碎片露出，然后进行表面抛光，使表面光滑无划痕，便于参观与观察学习；薄片型瓷器标本因粘贴在载玻片上的碎片厚度过大，不便于统一存放，需要进行碎片的磨抛作业，使之变薄且表面光滑，便于人工参观与观察学习
。
[0003]目前在上述标本制作的过程中，需要依靠人工通过手持方式将截面型瓷器标本
、
薄片型瓷器标本拿到砂纸上进行主动磨抛或磨抛机上进行自动磨抛，在此过程中人工需要进行反复的千分尺测量和显微镜下的划痕观测
。
采用这种方式不仅无法保证效率，同时还容易发生划伤手指
、
碎片崩裂进眼睛等人身危险
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统及方法，可实现截面型与薄片型两种瓷器标本的自动化磨抛作业，包括磨抛面自动调平校准
、
弹性主被动磨削与抛光
、
表面清洗烘干及加工质量的闭环检测等，满足古陶瓷碎片标本的加工与储存要求，结合机器人的高精准性
、
稳定性，有效地解决人工磨抛作业时耗时长
、
不稳定
、
易发生危险等问题
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：包括备料及主动磨削装置
、
测量喷涂及检测装置
、
被动磨抛及清洗烘干装置以及末端抓取装置；
[0007]末端抓取装置安装在机器人的机械臂上，利用末端抓取装置取放待磨抛部件；
[0008]备料及主动磨削装置
、
测量喷涂及检测装置
、
被动磨抛及清洗烘干装置环绕设置在机械臂周围
。
[0009]进一步的，所述备料及主动磨削装置包括用于放置标本的备料区以及用于对标本打磨的磨削区；
[0010]磨削区设置有不少于一块打磨用的砂纸，磨削区的砂纸之间目数相同
/
不同
。
[0011]进一步的，所述测量喷涂及检测装置包括平面测量模块
、
喷涂抛光剂模块和划痕检测模块；
[0012]利用所述平面测量模块测量标本表面的水平程度以及样本的厚度；
[0013]利用所述喷涂抛光剂模块向标本喷涂抛光剂；
[0014]利用所述划痕检测模块对标本表面划痕检测
。
[0015]进一步的，所述被动磨抛及清洗烘干装置用于对喷涂抛光机后的标本进行磨抛，然后进行清洗烘干
。
[0016]进一步的，所述末端抓取装置包括：
[0017]用于吸附薄片型瓷器标本的吸盘；
[0018]用于夹持截面型瓷器标本的夹爪
。
[0019]进一步的，所述备料及主动磨削装置包括第一实验台
、
便携面板
、
把手
、
薄片型瓷器标本
、
薄片型支座
、
截面型瓷器标本
、
截面型支座
、
第一
Z
型直角板
、
第二
Z
型直角板
、
方形水槽
、
几字形板
、
砂纸
、
供水桶
、
第一废水桶；
[0020]供水桶与废水桶均放置在第一实验台中，便携面板通过螺栓连接固定在第一实验台的上表面；
[0021]把手一
、
把手二分别通过螺栓固定连接在便携面板的两侧；
[0022]截面型支座
、
薄片型支座均呈序列式通过螺栓与便携面板固定连接；
[0023]Z
型直角板一
、Z
型直角板二呈对称式通过螺栓连接固定在第一实验台上表面；
[0024]方形水槽的两侧通过焊接方式固定在
Z
型直角板一与
Z
型直角板二的上表面；
[0025]几字形板呈序列式通过焊接方式与方形水槽固定连接；
[0026]砂纸通过螺栓与几字形板固定连接；
[0027]方形水槽通过波纹管与第一废水桶固定连接
。
[0028]进一步的，所述平面测量模块包括第二实验台
、
第一安装板
、
第二安装板
、
第三安装板
、
卧式支座
、
接触式位移传感器，其中第一安装板通过螺栓与第二实验台固定连接，第二安装板通过螺栓与第一安装板垂直连接，第三安装板通过螺栓与第二安装板垂直连接，卧式支座通过螺栓连接固定在第一安装板上，接触式位移传感器通过螺栓与卧式支座固定连接，且接触式位移传感器的测量端与第三安装板的下表面接触连接；
[0029]所述喷涂抛光剂模块包括第二实验台
、L
型安装板
、
第一定位块
、
抛光剂
、
第二定位块
、
第一直行气缸
、
喷压板
、
喷剂防护罩，其中
L
型安装板通过螺栓连接固定在第二实验台上表面，第一定位块通过螺栓与
L
型安装板固定连接，抛光剂通过圆弧与第一定位块贴合连接，第二定位块通过螺栓与第一定位块固定连接，第二直行气缸通过螺栓与
L
型安装板固定连接，喷压板通过螺栓与第二直行气缸固定连接；
[0030]所述划痕检测模块包括工业相机
、
万向杆支架
、
支架底座，其中支架底座固定放置在第二实验台上，万向杆支架通过螺纹与支架底座固定连接，工业相机通过螺栓固定连接在万向杆支架上
。
[0031]进一步的，所述被动磨抛及清洗烘干装置包括第三实验台
、
第一磨抛机
、
第二磨抛机
、
第四实验台
、
烘干风扇
、
超声波清洗机
、
第二废水桶
、
第三废水桶；
[0032]第一磨抛机和第二磨抛机均通过螺栓固定连接在第三实验台上表面；
[0033]波纹管一
、
波纹管二的一侧通过卡箍分别与第一磨抛机
、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：包括备料及主动磨削装置
(4)、
测量喷涂及检测装置
(5)、
被动磨抛及清洗烘干装置
(6)
以及末端抓取装置
(9)
；末端抓取装置
(9)
安装在机器人的机械臂
(8)
上，利用末端抓取装置
(9)
取放待磨抛部件；备料及主动磨削装置
(4)、
测量喷涂及检测装置
(5)、
被动磨抛及清洗烘干装置
(6)
环绕设置在机械臂
(8)
周围
。2.
根据权利要求1所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述备料及主动磨削装置
(4)
包括用于放置标本的备料区以及用于对标本打磨的磨削区；磨削区设置有不少于一块打磨用的砂纸，磨削区的砂纸之间目数相同
/
不同
。3.
根据权利要求1所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述测量喷涂及检测装置
(5)
包括平面测量模块
、
喷涂抛光剂
(508)
模块和划痕检测模块；利用所述平面测量模块测量标本表面的水平程度以及样本的厚度；利用所述喷涂抛光剂
(508)
模块向标本喷涂抛光剂
(508)
；利用所述划痕检测模块对标本表面划痕检测
。4.
根据权利要求1所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述被动磨抛及清洗烘干装置
(6)
用于对喷涂抛光机后的标本进行磨抛，然后进行清洗烘干
。5.
根据权利要求1所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于，所述末端抓取装置
(9)
包括：用于吸附薄片型瓷器标本
(404)
的吸盘；用于夹持截面型瓷器标本
(406)
的夹爪
。6.
根据权利要求2所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述备料及主动磨削装置
(4)
包括第一实验台
(401)、
便携面板
(402)、
把手
(403)、
薄片型瓷器标本
(404)、
薄片型支座
(405)、
截面型瓷器标本
(406)、
截面型支座
(407)、
第一
Z
型直角板
(411)、
第二
Z
型直角板
(412)、
方形水槽
(408)、
几字形板
(410)、
砂纸
、
供水桶
(413)、
第一废水桶
(414)
；供水桶
(413)
与废水桶均放置在第一实验台
(401)
中，便携面板
(402)
通过螺栓连接固定在第一实验台
(401)
的上表面；把手
(403)
一
、
把手
(403)
二分别通过螺栓固定连接在便携面板
(402)
的两侧；截面型支座
(407)、
薄片型支座
(405)
均呈序列式通过螺栓与便携面板
(402)
固定连接；
Z
型直角板一
、Z
型直角板二呈对称式通过螺栓连接固定在第一实验台
(401)
上表面；方形水槽
(408)
的两侧通过焊接方式固定在
Z
型直角板一与
Z
型直角板二的上表面；几字形板
(410)
呈序列式通过焊接方式与方形水槽
(408)
固定连接；砂纸通过螺栓与几字形板
(410)
固定连接；方形水槽
(408)
通过波纹管与第一废水桶
(414)
固定连接
。7.
根据权利要求3所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述平面测量模块包括第二实验台
、
第一安装板
(503)、
第二安装板
(506)、
第三安装板
(505)、
卧式支座
(504)、
接触式位移传感器
(502)
，其中第一安装板
(503)
通过螺栓与第二实验台固定连接，第二安装板
(506)
通过螺栓与第一安装板
(503)
垂直连接，第三安装板
(505)
通过螺栓与第二安装板
(506)
垂直连接，卧式支座
(504)
通过螺栓连接固定在第一安装板
(503)
上，接
触式位移传感器
(502)
通过螺栓与卧式支座
(504)
固定连接，且接触式位移传感器
(502)
的测量端与第三安装板
(505)
的下表面接触连接；所述喷涂抛光剂
(508)
模块包括第二实验台
、L
型安装板
(507)、
第一定位块
(509)、
抛光剂
(508)、
第二定位块
(510)、
第一直行气缸
(513)、
喷压板
(512)、
喷剂防护罩
(511)
，其中
L
型安装板
(507)
通过螺栓连接固定在第二实验台上表面，第一定位块
(509)
通过螺栓与
L
型安装板
(507)
固定连接，抛光剂
(508)
通过圆弧与第一定位块
(509)
贴合连接，第二定位块
(510)
通过螺栓与第一定位块
(509)
固定连接，第二直行气缸
(918)
通过螺栓与
L
型安装板
(507)
固定连接，喷压板
(512)
通过螺栓与第二直行气缸
(918)
固定连接；所述划痕检测模块包括工业相机
(514)、
万向杆支架
(515)、
支架底座
(516)
，其中支架底座
(516)
固定放置在第二实验台上，万向杆支架
(515)
通过螺纹与支架底座
(516)
固定连接，工业相机
(514)
通过螺栓固定连接在万向杆支架
(515)
上
。8.
根据权利要求4所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述被动磨抛及清洗烘干装置
(6)
包括第三实验台
(601)、
第一磨抛机
(602)、
第二磨抛机
(603)、
第四实验台
(604)、
烘干风扇
(605)、
超声波清洗机
(606)、
第二废水桶
(607)、
第三废水桶
(608)
；第一磨抛机
(602)
和第二磨抛机
(603)
均通过螺栓固定连接在第三实验台
(601)
上表面；波纹管一
、
波纹管二的一侧通过卡箍分别与第一磨抛机
(602)、
第二磨抛机
(603)
固定连接，波纹管一
、
波纹管二的另一侧通过卡箍与废水桶固定连接，超声波清洗机
(606)
和烘干风扇
(605)
均通过螺栓固定连接在第四实验台
(604)
上表面
。9.
根据权利要求5所述的一种古陶瓷基因标本机器人柔性制样系统，其特征在于：所述末端抓取装置
(9)
包括安装法兰
(901)、
法兰安装板
(902)、
第一电磁阀
(903)、
第一支撑板
(904)、
真空发生器
(905)、
第二电磁阀
(906)、
第二支撑板
(907)、
第一软管安装块
(908)、
安装总板
(909)、
第一直线导轨
(910)、
第一滑块
(911)、
第一
L
板
(912)
；第三
L
板
(913)、
第一真空吸盘
(914)、
第四
L
板
(915)、
夹持
L
板
(916)、
气缸吸盘安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐立哲，翁彦俊，孙云权，邹媛，任建坤，熊喆，王子恒，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：