CN104960001A - 智能通草纸加工机器人 - Google Patents

Abstract

智能通草纸加工机器人，包括有工作台、动力装置、搓滚机械手、切纸槽、切纸机械手、自动下料槽以及控制器；智能通草纸加工机器人的工作流程如下：自动下料→压紧→往复切→搓滚→切入→切纸→出纸→摆起→复位，如此不断循环；利用控制器控制搓滚机械手搓通草芯滚动，同时利用控制器控制动力装置带动切纸刀切割通草芯，将通草芯切割成为通草纸，智能通草纸加工机器人与传统的手工切割通草纸相比，提高了加工效率，以及提高了加工通草纸的质量。

Description

智能通草纸加工机器人

技术领域

本发明涉及一种通草纸加工机械，特别是一种智能通草纸加工机器人。

背景技术

目前，人们在制作通草画时，需要将通草芯制作成为通草纸；目前，人们制造通草纸时，均使用传统的手工方法加工，加工时，利用手搓通草芯于平板上滚动，同时，手握切纸刀不断往复切割通草芯，将通草芯切割成为通草纸；由于手工操作，加工的工作效率较低，一种智能通草纸加工机器人已成为人们加工通草纸的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种智能通草纸加工机器人，提高通草纸的加工效率。

本发明所采用的技术方案是：智能通草纸加工机器人，包括有工作台、动力装置、搓滚机械手、切纸槽、切纸机械手、自动下料槽以及控制器；动力装置包括有第一动力元件、第二动力元件、第三动力元件、第四动力元件、第五动力元件以及第六动力元件，搓滚机械手包括有第一滑轨、第一滑座、机械臂以及搓手板，切纸机械手包括有第二滑轨、第二滑座、第三滑轨、第三滑座以及切纸刀；自动下料槽包括有料槽，第一下料板以及第二下料板；第一滑轨与工作台连接，第一动力元件的外壳与第一滑轨连接，第一动力元件的动力轴与第一滑座连接，第一滑座与第一滑轨动配合连接；第四动力元件的外壳与第一滑座连接，第四动力元件的动力轴与机械臂连接，机械臂与搓手板连接；第二滑轨与工作台连接，第二动力元件的外壳与第二滑轨连接，第二动力元件的动力轴与第二滑座连接，第二滑座与第二滑轨动配合连接；第三滑轨与第二滑座连接，第三动力元件的外壳与第二滑座连接，第三动力元件的动力轴与第三滑座连接，第三滑座与第三滑轨动配合连接；切纸刀与第三滑座连接；料槽与工作台连接，第一下料板安装于料槽的出料口，切纸槽位于料槽的出料口的下方；第五动力元件的外壳与料槽连接，第五动力元件的动力轴与第一下料板连接；第二下料板安装于料槽，第二下料板位于第一下料板的上方，第六动力元件的外壳与料槽连接连接，第六动力元件的动力轴与第二下料板连接，第二下料板动配合于料槽的通道内；控制器通过控制线与动力装置连接。

为了实施智能通草纸加工机器人的智能控制，控制器设有第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第六传感器、第七传感器以及自动切纸开关；第一传感器设于料槽，第二传感器设于切纸槽，第三传感器设于搓手板，第四传感器设于第一动力元件外壳的右端，第五传感器设于第一滑座，第六传感器设于第一动力元件外壳的左端，第七传感器设于第二动力元件外壳的左端。

智能通草纸加工机器人工作时，将通草芯放入料槽内，利用控制器控制第六动力元件带动第二下料板打开，通草芯进入第一下料板，通草芯进入第一下料板后，控制器控制第五动力元件带动第一下料板打开，通草芯进入切纸槽；通草芯进入切纸槽后，控制器控制第四动力元件带动机械臂向下摆动，使搓手板压住通草芯，搓手板压住通草芯后，控制器控制第三动力元件带动第三滑座作往复移动，利用第三滑座带动切纸刀作往复移动切割切纸槽的通草芯；同时，控制器控制第一动力元件带动第一滑座移动，利用第一滑座带动机械臂以及搓手板移动，利用搓手板搓通草芯滚动；同时，控制器控制第二动力元件带动第二滑座移动，利用第二滑座带动第三滑座移动，利用第三滑座带动切纸刀切入通草芯，随着通草芯的滚动以及切纸刀不断的往复切入通草芯，通草芯被切成纸形状，将通草芯切割成为通草纸；通草芯切成纸形状后，控制器控制控制第一动力元件带动搓手板将通草纸推到料筐内，通草纸进入料筐后，控制器第一动力元件带动第一滑座、第二动力元件带动第二滑座、第三动力元件带动第三滑座以及第四动力元件带动机械臂复位；智能通草纸加工机器人的工作流程如下：自动下料→压紧→往复切→搓滚→切入→切纸→出纸→摆起→复位；如此不断循环。

本发明的有益效果是：智能通草纸加工机器人设有控制器；利用控制器控制搓滚机械手搓通草芯滚动，同时利用控制器控制动力装置带动切纸刀切割通草芯，将通草芯切割成为通草纸，智能通草纸加工机器人与传统的手工切割通草纸相比，提高了加工效率，以及提高了加工通草纸的质量。

附图说明

图1是智能通草纸加工机器人的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

图1所示的智能通草纸加工机器人的结构示意图以及图2所示图1的俯视图，智能通草纸加工机器人，包括有工作台1、动力装置2、搓滚机械手3、切纸槽4、切纸机械手5、自动下料槽6以及控制器7；动力装置2包括有第一动力元件8、第二动力元件9、第三动力元件10、第四动力元件11、第五动力元件12以及第六动力元件13，搓滚机械手3包括有第一滑轨14、第一滑座15、机械臂16以及搓手板17，切纸机械手5包括有第二滑轨18、第二滑座19、第三滑轨20、第三滑座21以及切纸刀22；自动下料槽6包括有料槽23，第一下料板24以及第二下料板25；第一滑轨14与工作台1连接，第一动力元件8的外壳与第一滑轨14连接，第一动力元件8的动力轴与第一滑座15连接，第一滑座15与第一滑轨14动配合连接；第四动力元件11的外壳与第一滑座15连接，第四动力元件11的动力轴与机械臂16连接，机械臂16与搓手板17连接；第二滑轨18与工作台1连接，第二动力元件9的外壳与第二滑轨18连接，第二动力元件9的动力轴与第二滑座19连接，第二滑座19与第二滑轨18动配合连接；第三滑轨20与第二滑座19连接，第三动力元件10的外壳与第二滑座19连接，第三动力元件10的动力轴与第三滑座21连接，第三滑座21与第三滑轨20动配合连接；切纸刀22与第三滑座21连接；料槽23与工作台1，第一下料板24安装于料槽23的出料口45，切纸槽4位于料槽23的出料口45的下方；第五动力元件12的外壳与料槽23连接，第五动力元件12的动力轴与第一下料板24连接；第二下料板25安装于料槽23，第二下料板25位于第一下料板24的上方，第六动力元件13的外壳与料槽23连接连接，第六动力元件13的动力轴与第二下料板25连接，第二下料板25动配合于料槽23的通道内；控制器7通过控制线与动力装置2连接；料槽23的出料口26对着切纸槽4，第一动力元件8轴线与第二动力元件9的轴线平行，第三动力元件10的轴线与第二动力元9的轴线垂直；第一滑轨14与第二滑轨18平行，第三滑轨20与第二滑轨18垂直；切纸槽4的槽底与水平面平行，切纸刀22的刃口与切纸槽4的槽底平行。

智能通草纸加工机器人的使用方法是：工作时，将通草芯26放入料槽23内，利用控制器7控制第六动力元件13带动第二下料板25打开，通草芯26进入第一下料板24，通草芯26进入第一下料板24后，控制器7控制第五动力元件12带动第一下料板24打开，通草芯26进入切纸槽4；通草芯26进入切纸槽4后，控制器7控制第四动力元件11带动机械臂16向下摆动，使搓手板17压住通草芯26，搓手板17压住通草芯26后，控制器7控制第三动力元件10带动第三滑座21作往复移动，利用第三滑座21带动切纸刀22作往复移动切割切纸槽4的通草芯26；同时，控制器7控制第一动力元件8带动第一滑座15移动，利用第一滑座15带动机械臂16以及搓手板17移动，利用搓手板17搓通草芯26滚动；同时，控制器7控制第二动力元件9带动第二滑座19移动，利用第二滑座19带动第三滑座21移动，利用第三滑座21带动切纸刀22切入通草芯26，随着通草芯26的滚动以及切纸刀22不断的往复切入通草芯26，通草芯26被切成纸形状，将通草芯26切割成为通草纸；通草芯26切成纸形状后，控制器7控制控制第一动力元件8带动搓手板17将通草纸推到料筐27内，通草纸进入料筐27后，控制器7第一动力元件8带动第一滑座15、第二动力元件9带动第二滑座19、第三动力元件10带动第三滑座21以及第四动力元件11带动机械臂16复位。

为了实施智能通草纸加工机器人的智能控制，控制器7设有第一传感器29、第二传感器30、第三传感器31、第四传感器32、第五传感器33、第六传感器34、第七传感器35以及自动切纸开关36；第一传感器29设于料槽23，第二传感器30设于切纸槽4，第三传感器31设于搓手板17，第四传感器32设于第一动力元件8外壳的右端，第五传感器33设于第一滑座15，第六传感器34设于第一动力元件8外壳的左端，第七传感器35设于第二动力元件9外壳的左端；控制器7设有停止开关44，用于控制智能通草纸加工机器人停止工作。

为了控制每次只能有一条通草芯26进入切纸槽4，第一下料板24与第二下料板25之间设有备料槽28，第一下料板24关闭时，第一下料板24接近第一传感器29，第一下料板24打开时，第一下料板24离开第一传感器29。

为了实施下料的自动控制，第一下料板24关闭时，第一传感器29将其信号传输给控制器7，控制器7控制第六动力元件13的动力轴缩回带动第二下料板25打开，第二下料板25打开后，通草芯26进入备料槽28，通草芯26进入备料槽28后，控制器7控制第六动力元件13的动力轴延时伸出，带动第二下料板25关闭；自动下料时，控制器7控制第六动力元件13带动第一下料板24打开，备料槽28的通草芯26掉下后，控制器7控制第六动力元件13带动第一下料板24关闭；如此不断循环。

智能通草纸加工机器人工作时，利用自动切纸开关36启动控制器7进入自动切纸工作状态，控制器7进入自动切纸工作状态后，控制器7控制第五动力元件12带动第一下料板24打开，通草芯26由进入切纸槽4；通草芯26由进入切纸槽4后，通草芯26接近第二传感器30，第二传感器30将其信号传输给控制器7，控制器7控制第四动力元件11带动机械臂16向下摆动，使搓手板17压住通草芯26；搓手板17压住通草芯26后，通草芯26接近第三传感器31，第三传感器31将其信号传输给控制器7，控制器7控制第三动力元件10带动第三滑座21于第三滑轨20作往复移动，利用第三滑座21带动切纸刀22作往复移动切割切纸槽4上的通草芯26；同时，控制器7控制第一动力元件8带动第一滑座15于第一滑轨14上移动，利用第一滑座15带动机械臂16以及搓手板17移动，利用搓手板17搓通草芯26滚动；同时，控制器7控制第二动力元件9带动第二滑座19于第二滑轨18上移动，利用第二滑座19带动第三滑座21移动，利用第三滑座21带动切纸刀22切入通草芯26；随着机械臂16不断摆下，以及随着通草芯26的滚动以及切纸刀22不断的往复切入通草芯26，通草芯26被切成纸形状，将通草芯26切割成为通草纸；通草芯26切成纸形状后，控制器7控制控制第一动力元件8带动搓手板17将通草纸推到料筐27内；通草纸进入料筐27后，第一动力元件8的感应件接近第四传感器32，第四传感器32将其信号传输给控制器7，控制器7第一动力元件8带动第一滑座15、第二动力元件9带动第二滑座19、第三动力元件10带动第三滑座21以及第四动力元件11带动机械臂16复位；如此不断循环。

动力装置2设有多种结构，动力装置2的结构包括有：动力装置2由油压装置构成，第一动力元件8、第二动力元件9、第三动力元件10、第五动力元件12以及第六动力元件13为液压缸，第四动力元件11为摆动油缸；或者，动力装置2由气压装置构成，第一动力元件8、第二动力元件9、第三动力元件10、第五动力元件12以及第六动力元件13为气缸，第四动力元件11为摆动气缸；或者，动力装置2由电动装置构成，第一动力元件8、第二动力元件9、第三动力元件10、第五动力元件12以及第六动力元件13为电动推杆，第四动力元件11为摆动电机。

智能通草纸加工机器人初始状态是：搓手板17为未摆下状态，机械臂16接近第五传感器33；第一动力元件8的动力轴为未伸出状态，第六传感器34接近第一动力元件8的感应件；第二动力元件9动力轴为未伸出状态，第七传感器35接近第二动力元件9的感应件；第五动力元件12的动力轴以及第六动力元件13的动力轴为伸出状态，第一下料板24以及第二下料板25关闭。

智能通草纸加工机器人的工作流程如下：自动下料→压紧→往复切→搓滚→切入→切纸→出纸→摆起→复位；如此不断循环；智能通草纸加工机器人的工作流程具体如下：

自动下料：控制器7进入自动控制状态后，控制器7控制第五动力元件12的动力轴缩回带动第一下料板24打开，通草芯26由进入切纸槽4；通草芯26由进入切纸槽4后，控制器7控制延时控制第五动力元件12的动力轴伸出复位，带动第一下料板24关闭；同时，第一下料板24接近第一传感器29，第一传感器29将其信号传输给控制器7；

压紧：通草芯26由进入切纸槽4时，通草芯26接近切纸槽4上的第二传感器30，第二传感器30将其信号传输给控制器7，控制器7控制第四动力元件11动力轴带动机械臂16向通草芯26摆动，机械臂16带动搓手板17将通草芯26压住；搓手板17将通草芯26压住后，通草芯26接近搓手板17上的第三传感器31，第三传感器31将其信号传输给控制器7；

往复切：第三传感器31将搓手板17压住通草芯26信号传输给控制器7后，控制器7控制第三动力元件10的动力轴不断地伸出以及收回作往复移动，带动第三滑座21作水平往复移动，第三滑座21带动切纸刀22往复水平切割通草芯26；

搓滚：在切纸刀22往复水平切通草芯26的同时，控制器7控制第一动力元件8的动力轴带动第一滑座15向通草芯26移动，利用第一滑座15带动机械臂16以及搓手板17向通草芯26方向移动，利用搓手板17搓通草芯26滚动；

切入：在搓手板17开始搓通草芯26滚动的同时，控制器7控制第二动力元件9的动力轴带动第二滑座19向通草芯26移动，利用第二滑座19带动第三滑座21向通草芯26移动，利用第三滑座21带动切纸刀22向右切入通草芯26；

切纸：随着搓手板17不断搓通草芯26的滚动、第三滑座21带动切纸刀22不断的往复水平移动切割通草芯26以及第二滑座19推切纸刀22不断切入通草芯26，通草芯26被切成纸形状；

出纸：通草芯26切成通草纸形状后，控制器7控制控制第一动力元件8的动力轴带动搓手板17继续移动，利用搓手板17将通草纸推到下方的料筐27内；

摆起：通草纸进入料筐27后，第一动力元件8的感应件接近第四传感器32，第四传感器32将其信号传输给控制器7，控制器7控制第四动力元件11带动机械臂16摆起，机械臂16摆动到接近第五传感器33，第五传感器33将其信号传输给控制器7，控制器7控制第四动力元件11停止；同时，控制器7第三动力元件10停止；

复位：在机械臂16摆起的同时，控制器7控制第一动力元件8带动第一滑座15复位，第一动力元件8的感应件复位移动到第六传感器34位置时，第六传感器34将其信号传输给控制器7，控制器7控制第一动力元件8停止；同时，控制器7控制二动力元件9带动第二滑座19复位，第二动力元件9的感应件复位移动到第七传感器35的位置，第七传感器35将其信号传输给控制器7，控制器7控制第二动力元件9停止。

为了避免搓手板17压扁通草芯26，机械臂16与搓手板17铰接；机械臂16与搓手板17之间设有弹性连接装置38，弹性连接装置38包括有导槽39以及导套40，导槽39设于搓手板17，导套40设于机械臂16，导槽39与导套40动配合连接，导槽39与导套40之间设有弹簧41。

为了控制切纸刀22往复移动，第三动力元件10设有第一行程开关42以及第二行程开关43，用于控制切纸刀22往复切割的行程。

为了实施将通草芯26切割成为通草纸，以及避免切纸刀离开通草芯26，切纸槽4的宽度大于通草芯26的长度，切纸刀22的长度大于或者等于通草芯26的长度；切纸刀22往复移动切割通草芯26时，切纸刀22作前后水平往复移动，同时切纸刀22作向右水平移动，切纸刀22移动的轨迹为前后水平移动与向右水平移动的组合；第三动力元件10带动切纸刀22往复切割通草芯26时，第三动力元件10带动第三滑座21向前移动，第三滑座21带动切纸刀22向前移动，第三动力元件10的感应件移动到第一行程开关42的位置时，第一行程开关42将其信号传输给控制器7，控制器7控制第三动力元件10回程移动，第三动力元件10带动切纸刀22向后移动，当第三动力元件10的感应件移动到第二行程开关43时，第二行程开关43将其信号传输给控制器7，控制器7控制第三动力元件10带动切纸刀22向前移动，如此不断循环，控制切纸刀22往复切割通草芯26；切纸刀22移动的方向与通草芯26滚动的方向相同。

为了控制通草芯26于切纸槽4内滚动，搓手板17设有导向槽37，导向槽37的宽度大于通草芯26的长度，导向槽37与切纸槽4平行，导向槽37的宽度与切纸槽4的宽度相等。

Claims (10)

1.智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的智能通草纸加工机器人，包括有工作台（1）、动力装置（2）、搓滚机械手（3）、切纸槽（4）、切纸机械手（5）、自动下料槽（6）以及控制器（7）；动力装置（2）包括有第一动力元件（8）、第二动力元件（9）、第三动力元件（10）、第四动力元件（11）、第五动力元件（12）以及第六动力元件（13），搓滚机械手（3）包括有第一滑轨（14）、第一滑座（15）、机械臂（16）以及搓手板（17），切纸机械手（5）包括有第二滑轨（18）、第二滑座（19）、第三滑轨（20）、第三滑座（21）以及切纸刀（22）；自动下料槽（6）包括有料槽（23），第一下料板（24）以及第二下料板（25）；第一滑轨（14）与工作台（1）连接，第一动力元件（8）的外壳与第一滑轨（14）连接，第一动力元件（8）的动力轴与第一滑座（15）连接，第一滑座（15）与第一滑轨（14）动配合连接；第四动力元件（11）的外壳与第一滑座（15）连接，第四动力元件（11）的动力轴与机械臂（16）连接，机械臂（16）与搓手板（17）连接；第二滑轨（18）与工作台（1）连接，第二动力元件（9）的外壳与第二滑轨（18）连接，第二动力元件（9）的动力轴与第二滑座（19）连接，第二滑座（19）与第二滑轨（18）动配合连接；第三滑轨（20）与第二滑座（19）连接，第三动力元件（10）的外壳与第二滑座（19）连接，第三动力元件（10）的动力轴与第三滑座（21）连接，第三滑座（21）与第三滑轨（20）动配合连接；切纸刀（22）与第三滑座（21）连接；料槽（23）与工作台（1）连接，第一下料板（24）安装于料槽（23）的出料口（45），切纸槽（4）位于料槽（23）的出料口（45）的下方；第五动力元件（12）的外壳与料槽（23）连接，第五动力元件（12）的动力轴与第一下料板（24）连接；第二下料板（25）安装于料槽（23），第二下料板（25）位于第一下料板（24）的上方，第六动力元件（13）的外壳与料槽（23）连接连接，第六动力元件（13）的动力轴与第二下料板（25）连接，第二下料板（25）动配合于料槽（23）的通道内；控制器（7）通过控制线与动力装置（2）连接。

2.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的控制器（7）设有第一传感器（29）、第二传感器（30）、第三传感器（31）、第四传感器（32）、第五传感器（33）、第六传感器（34）、第七传感器（35）以及自动切纸开关（36）；第一传感器（29）设于料槽（23），第二传感器（30）设于切纸槽（4），第三传感器（31）设于搓手板（17），第四传感器（32）设于第一动力元件（8）外壳的右端，第五传感器（33）设于第一滑座（15），第六传感器（34）设于第一动力元件（8）外壳的左端，第七传感器（35）设于第二动力元件（9）外壳的左端。

3.根据权利要求2所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的第一下料板（24）与第二下料板（25）之间设有备料槽（28），第一下料板（24）关闭时，第一下料板（24）接近第一传感器（29），第一下料板（24）打开时，第一下料板（24）离开第一传感器（29）。

4.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的动力装置（2）由油压装置构成，第一动力元件（8）、第二动力元件（9）、第三动力元件（10）、第五动力元件（12）以及第六动力元件（13）为液压缸，第四动力元件（11）为摆动油缸；或者，动力装置（2）由气压装置构成，第一动力元件（8）、第二动力元件（9）、第三动力元件（10）、第五动力元件（12）以及第六动力元件（13）为气缸，第四动力元件（11）为摆动气缸；或者，动力装置（2）由电动装置构成，第一动力元件（8）、第二动力元件（9）、第三动力元件（10）、第五动力元件（12）以及第六动力元件（13）为电动推杆，第四动力元件（11）为摆动电机。

5.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的智能通草纸加工机器人初始状态是：搓手板（17）为未摆下状态，机械臂（16）接近第五传感器（33）；第一动力元件（8）的动力轴为未伸出状态，第六传感器（34）接近第一动力元件（8）的感应件；第二动力元件（9）动力轴为未伸出状态，第七传感器（35）接近第二动力元件（9）的感应件；第五动力元件（12）的动力轴以及第六动力元件（13）的动力轴为伸出状态，第一下料板（24）以及第二下料板（25）关闭。

6.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的料槽（23）的出料口（26）对着切纸槽（4），第一动力元件（8）轴线与第二动力元件（9）的轴线平行，第三动力元件（10）的轴线与第二动力元（9）的轴线垂直；第一滑轨（14）与第二滑轨（18）平行，第三滑轨（20）与第二滑轨（18）垂直。

7.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的机械臂（16）与搓手板（17）铰接；机械臂（16）与搓手板（17）之间设有弹性连接装置（38），弹性连接装置（38）包括有导槽（39）以及导套（40），导槽（39）设于搓手板（17），导套（40）设于机械臂（16），导槽（39）与导套（40）动配合连接，导槽（39）与导套（40）之间设有弹簧（41）。

8.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的切纸槽（4）的槽底与水平面平行，切纸刀（22）的刃口与切纸槽（4）的槽底平行。

9.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的第三动力元件（10）设有第一行程开关（42）以及第二行程开关（43），用于控制切纸刀（22）往复切割的行程。

10.根据权利要求1所述的智能通草纸加工机器人，其特征在于：所述的控制器（7）设有停止开关（44），用于控制智能通草纸加工机器人停止工作。