CN105777201A - 一种陶瓷坐便器移栽定位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷坐便器移栽定位装置，其包括：机架；输送线，穿过所述机架，用于输送陶瓷坐便器；移动机构，用于在机架上实现横向、垂向以及纵向的三维移动；托底手，安装于所述移动机构上，用于托住陶瓷坐便器的后部并依靠移动机构将陶瓷坐便器放置于指定位置；扶正手，安装于所述移动机构上，用于夹持陶瓷坐便器的前部并对陶瓷坐便器的前部角度进行微调；所述托底手包括托底手本体、托底旋转丝杠以及固定安装于移动机构上并驱动所述托底旋转丝杠转动的托底伺服电机；所述扶正手包括扶正手本体、扶正连接件、齿轮、扶正气缸、扶正座、扶正立柱。本发明通过托底手、扶正手和移动机构的配合下实现陶瓷坐便器位置的精确定位。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷坐便器施釉的工艺过程，具体是指一种陶瓷坐便器的移栽后的自动定位装置。
背景技术
喷釉是陶瓷生产的重要工艺环节。陶瓷喷釉质量指标包括釉厚、釉层均匀度等。由于人工喷釉质量不稳定，且危害工人身体健康，使得人工喷釉逐渐被自动化喷釉替代。
目前自动化喷釉系统处于应用提升阶段，提升重点之一即喷釉精度提升，以提升喷釉质量。制约喷釉质量提升的瓶颈之一是陶瓷定位精度。
在自动化喷釉施釉线上，首先要对移栽过来的陶瓷坐便器胚体进行定位，主要是纠正其放置位置，尤其需要放正(陶瓷坐便器胚体横向放置于自动化喷釉施釉输送线上)，这样后续机器人施釉过程才能按照既定参数完成。现有的移栽定位过程多为人工根据经验手动摆正，这样一来效率低、耗费大量的人力；二来人工摆正精度不可控，从而导致自动化喷釉精度不可控，影响喷釉质量。
发明内容
针对以上不足，本发明的目的在于提供一种陶瓷坐便器移栽定位装置，其通过托底手托住陶瓷坐便器的底部，通过扶正手对陶瓷坐便器的前端位置进行微调，并在三维的移动机构的配合下实现陶瓷坐便器位置的精确定位。
为了实现上述目的，本发明通过下列技术方案来实现：
一种陶瓷坐便器移栽定位装置，其包括：
机架；
输送线，穿过所述机架，用于输送陶瓷坐便器；
移动机构，用于在机架上实现横向、垂向以及纵向的三维移动；
托底手，安装于所述移动机构上，用于托住陶瓷坐便器的后部并依靠移动机构将陶瓷坐便器放置于指定位置；
扶正手，安装于所述移动机构上，用于夹持陶瓷坐便器的前部并对陶瓷坐便器的前部角度进行微调；
所述托底手包括托底手本体、托底旋转丝杠以及固定安装于移动机构上并驱动所述托底旋转丝杠转动的托底伺服电机；其中，所述托底手本体为两个，所述托底旋转丝杠与输送线平行，所述托底旋转丝杠的一侧为左旋丝杠，另一侧为右旋丝杠，两个托底手本体分别螺纹连接于左旋丝杠和右旋丝杠上；
所述扶正手包括扶正手本体、扶正连接件、齿轮、扶正气缸、扶正座、扶正立柱，所述扶正座通过扶正立柱固定安装于移动机构上，所述扶正手本体、扶正连接件和齿轮均为两个且一一对应，每个齿轮均与扶正座转动连接，所述扶正连接件的前、后两端分别与相应的扶正手本体和齿轮固定连接，两个齿轮相互啮合；所述扶正气缸固定于扶正座上，该扶正气缸的伸缩轴与其中一扶正连接件的前端铰接。
所述移动机构包括横向移动机构、垂向移动机构和纵向移动机构。
所述横向移动机构包括第一同步带、横向移动架、横向导杆和横向滑块；其中，所述横向导杆和第一同步带均安装于机架上且与输送线平行，套于横向导杆上的横向滑块固定安装于横向移动架的底部，所述横向移动架上固定连接有与第一同步带的传动齿相啮合的同步带齿形连接块。
所述垂向移动机构包括垂向伺服电机、第一同步带轮、第二同步带轮、垂向螺母、垂向滚珠丝杠、垂向移动架和垂向导杆，其中，所述垂向伺服电机固定安装于横向移动架上，垂向伺服电机的转动轴带动第一同步带轮转动，第一同步带轮通过一第二同步带带动第二同步带轮转动，所述第二同步带轮固定安装于垂向螺母的外围的上侧，所述横向移动架上安装有轴承，所述轴承的外圈与横向移动架固定连接，所述轴承的内圈与垂向螺母的外围的下侧固定连接，所述垂向滚珠丝杠穿于垂向螺母中并与垂向螺母螺纹连接，所述垂向滚珠丝杠的下端位于横向移动架的下侧并与垂向移动架固定连接，所述垂向导杆的下端与垂向移动架固定连接，其垂向导杆的上端穿过并延伸至横向移动架的上侧。
所述纵向移动机构包括纵向伺服电机、纵向移动架、纵向滚珠丝杠、第三同步带轮、第四同步带轮、纵向导轨和纵向滑块，所述纵向伺服电机固定安装于垂向移动架上，纵向伺服电机的转动轴带动第三同步带轮转动，第三同步带轮通过一第三同步带带动第四同步带轮转动，第四同步带轮固定安装于纵向滚珠丝杠的一端，纵向移动架与套于纵向滚珠丝杠上的丝杠螺母固定连接，所述丝杠螺母与纵向滚珠丝杠螺纹连接组成螺旋副；所述纵向导轨安装于垂向移动架的下侧，与纵向导轨滑动连接的纵向滑块固定安装于纵向移动架的上侧，所述纵向导轨和纵向滚珠丝杠均与横向导杆垂直；所述托底手和扶正手均安装于纵向移动架上。
所述托底手本体包括丝杠连接件、竖直件以及水平件，其中，所述竖直件与陶瓷坐便器的水箱位置相对应，所述竖直件的上端与丝杠连接件固定连接，竖直件的下端通过一倾斜件与用于托住陶瓷坐便器底部的水平件固定连接，两个丝杠连接件分别与对应的左旋丝杠和右旋丝杠螺纹连接。
两个竖直件相对的一侧均安装有第一软橡胶柱，以在该第一软橡胶柱与陶瓷坐便器接触时，水平件位于所述陶瓷坐便器的下侧。
所述托底旋转丝杠为两个，该两个托底旋转丝杠的中部均通过一挡板隔开，位于挡板一侧的两个托底旋转丝杠均为左旋丝杠，位于挡板另一侧的两个托底旋转丝杠均为右旋丝杠。
所述扶正手本体包括扶正支架和扶正手柄，其中，所述扶正支架的上下两端分别与对应的扶正连接件的前端以及扶正手柄固定连接，所述扶正手柄的外围安装有第二软橡胶柱。
所述扶正座的下端固定安装有两个固定轴，扶正连接件的后端以及与其固定连接的齿轮均套于相对应的固定轴上并沿所述相对应的固定轴转动。
陶瓷坐便器移栽定位装置的一个工艺循环过程：首先，在定位(例如通过视觉定位系统准确定位)陶瓷坐便器的初始抓取位置后，对称打开托底手和扶正手，同时通过控制系统对移动机构的控制(具体是对移动机构的每个伺服电机进行控制)，将携带有托底手和扶正手的移动机构传送到陶瓷坐便器的初始抓取位置；然后，对称合上托底手和扶正手，并通过扶正气缸调整陶瓷坐便器前端的角度(该调整为了摆正陶瓷坐便器，可通过光电传感(或光电开关)结构完成，例如在其中一竖直件上安装光源，在对应的扶正支架上安装光接收器，当光接收器有信号输出时则认为陶瓷坐便器已被放正)；再后，再通过控制系统对移动机构进行控制，达到指定的放置位置；最后，对称打开托底手完成放置，移动机构回到初始既定位置，完成一次工艺循环过程。
本发明以三轴传动的设计原理，实现陶瓷坐便器(准确来说应该是陶瓷坐便器胚体)在三维空间的自由移动；以托底手对称开合控制的方式，实现陶瓷坐便器的抓取、放置动作；为使陶瓷坐便器摆正放置于输送线之上，本发明中引入了扶正手，以保障陶瓷坐便器准确的下落点。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)改善员工的工作环境并降低其工作强度。本发明采用自动化的方式完成了陶瓷坐便器的移栽定位工艺过程，工人不需再往复地完成搬运、摆正动作，只需对此自动化过程进行监控即可。同时，工人不需一直零距离接触工件，远离了工序上产生的粉尘、噪音等。
(2)企业成本方面。以自动化的方式代替传统的人工方式，从长远角度上讲，节省因人工产生的各项成本。同时，自动化的方式可保障工序执行的稳定性，避免人为因素产生的产品报废率。
(3)产品质量方面。陶瓷坐便器的移栽(自动)定位装置有效地减少了产品搬运、装配过程中产生的破边、轻微破裂等情况，使产品的质量有了大幅提升。
(4)产能方面。陶瓷坐便器的移栽(自动)定位装置的工作效率远高于传统的人工操作，具有较高的工作效率。同时，陶瓷坐便器的移栽(自动)定位装置使工序的产能更加稳定，其稳定性也将此工序对应的产能更加可控。
附图说明
图1为本发明陶瓷坐便器移栽定位装置实例中的总结构示意图；
图2为图1的A向结构示意图；
图3是移动机构的结构示意图；
图4为托底手和扶正手的结构示意图；
图5为扶正手的结构示意图。
其中：1、输送线；2、机架；3、同步带；4、移动机构；41、横向移动架；42、横向导杆；43、垂向伺服电机；44、垂向滚珠丝杠；45、垂向移动架；46、垂向导杆；47、纵向伺服电机；48、纵向移动架；49、纵向导轨；5、托底手；51、托底伺服电机；52、托底旋转丝杠；6、扶正手；61、扶正支架；62、扶正手柄；63、扶正连接件；64、齿轮；65、扶正气缸；66、扶正座；67、扶正立柱；7、陶瓷坐便器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例
请参照图1和图2所示，一种陶瓷坐便器移栽定位装置，其大致包括机架2、输送线1、移动机构4、托底手5和扶正手6。其中，输送线1为自动化喷釉施釉输送线，其穿过机架2，用于输送陶瓷坐便器7到喷釉施釉位置处；移动机构4用于带动托底手5和扶正手6在机架2上实现横向、垂向以及纵向的三维移动；实现陶瓷坐便器7的搬运和放置。托底手5安装于移动机构4上，用于托住陶瓷坐便器7的后部并依靠移动机构将陶瓷坐便器7放置于指定位置；扶正手6也安装于移动机构上，用于夹持陶瓷坐便器7的前部并对陶瓷坐便器7的前部角度进行微调。
请参照图3所示，移动机构4包括横向(与输送线传送方向相同)移动机构、垂向(托底手5的重力方向)移动机构和纵向(与输送线传送方向垂直)移动机构。其中：
横向移动机构包括第一同步带3、横向移动架41、横向导杆42和横向滑块；其中，横向导杆42和第一同步带3均安装于机架2上且与输送线1平行，套于横向导杆42上的横向滑块固定安装于横向移动架41的底部，横向移动架41上(两外侧，与横向滑块位置对应)固定连接有与第一同步带3的传动齿相啮合的同步带齿形连接块。
第一同步带3的动力来源于一横向伺服电机，第一同步带3绕于两个同步带轮上，横向伺服电机带动该两个同步带轮中任一个转动(另一同步带轮作为张紧轮)，通过同步带齿形连接块和第一同步带3传动齿的啮合作为横向移动架41的驱动，沿横向导杆42的长度方向滑动，实现横向的驱动进给。
垂向移动机构与横向移动机构相配合，其包括垂向伺服电机43、第一同步带轮、第二同步带轮、垂向螺母、垂向滚珠丝杠44、垂向移动架45和垂向导杆46，其中，垂向伺服电机43固定安装于横向移动架41上，垂向伺服电机43的转动轴带动第一同步带轮转动，第一同步带轮通过第二同步带带动第二同步带轮转动，第二同步带轮固定安装于垂向螺母的外围的上侧，横向移动架41上安装有轴承，轴承的外圈与横向移动架41固定连接，轴承的内圈与垂向螺母的外围的下侧固定连接，垂向滚珠丝杠44穿于垂向螺母中并与垂向螺母螺纹连接，垂向滚珠丝杠44的下端位于横向移动架41的下侧并与垂向移动架45固定连接，垂向导杆46的下端与垂向移动架45固定连接，其垂向导杆46的上端穿过并延伸至横向移动架41的上侧。
垂向移动机构主要以丝杠传动的形式，借助垂向滚珠丝杠44、垂向螺母之间的运动配合，实现吸盘沿垂向的进给动作。其中，以垂向伺服电机43作为驱动源，动力从垂向伺服电机43主轴输出，通过与垂向伺服电机43主轴固定连接的第一同步带轮以同步带轮的传动形式，将动力传递至第二同步带轮。第二同步带轮以固定连接的方式与垂向螺母连接。故第二同步带轮的转动将带动垂向螺母同步转动，与垂向螺母螺纹连接的垂向滚珠丝杠44将转动转换为平动，带动垂向移动架45做垂向移动。
纵向移动机构与垂向移动机构相配合，其包括纵向伺服电机47、纵向移动架48、纵向滚珠丝杠、第三同步带轮、第四同步带轮、纵向导轨49和纵向滑块，纵向伺服电机47固定安装于垂向移动架45上，纵向伺服电机47的转动轴带动第三同步带轮转动，第三同步带轮通过一第三同步带带动第四同步带轮转动，第四同步带轮固定安装于纵向滚珠丝杠的一端，纵向移动架48与套于纵向滚珠丝杠上的丝杠螺母固定连接，丝杠螺母与纵向滚珠丝杠螺纹连接组成螺旋副；，纵向导轨49安装于垂向移动架45的下侧，与纵向导轨49滑动连接的纵向滑块固定安装于纵向移动架48的上侧，纵向导轨49和纵向滚珠丝杠均与横向导杆42垂直；托底手5和扶正手6均安装于纵向移动架48上。
纵向伺服电机47通过第三同步带轮、第三同步带以及第四同步带轮的配合下驱动纵向滚珠丝杠转动，纵向滚珠丝杠与其螺纹连接的纵向移动架48配合传动，实现纵向的驱动进给。由于在输送线1上的横向位置无需准确定位，而起纵向位置需要定位，因此，在纵向伺服电机47的转动轴上可安装一编码器，准确记录纵向伺服电机47的转动圈数，从而在放置时根据该转动圈数计算纵向放置位置。
请参照图4所示，托底手5包括托底手本体、托底旋转丝杠52以及固定安装于移动机构上并驱动托底旋转丝杠52转动的托底伺服电机51；其中，托底手本体为两个，托底旋转丝杠52与输送线1平行，托底旋转丝杠52的一侧为左旋丝杠，另一侧为右旋丝杠，两个托底手本体分别螺纹连接于左旋丝杠和右旋丝杠上；托底手本体包括丝杠连接件、竖直件以及水平件，其中，竖直件与陶瓷坐便器的水箱位置相对应，竖直件的上端与丝杠连接件固定连接，竖直件的下端通过一倾斜件与用于托住陶瓷坐便器底部的水平件固定连接，两个丝杠连接件分别与对应的左旋丝杠和右旋丝杠螺纹连接。两个竖直件相对的一侧均安装有第一软橡胶柱，以在该第一软橡胶柱与陶瓷坐便器接触时，水平件位于陶瓷坐便器的下侧。托底旋转丝杠52为两个，该两个托底旋转丝杠52的中部均通过一挡板隔开，位于挡板一侧的两个托底旋转丝杠52均为左旋丝杠，位于挡板另一侧的两个托底旋转丝杠52均为右旋丝杠。
请参照图4和图5所示，扶正手6包括扶正手本体、扶正连接件63、齿轮64、扶正气缸65、扶正座66、扶正立柱67，扶正座66通过扶正立柱67固定安装于移动机构上，扶正手本体、扶正连接件63和齿轮64均为两个且一一对应，每个齿轮64均与扶正座66转动连接，扶正连接件63的前、后两端分别与相应的扶正手本体和齿轮64固定连接，两个齿轮64相互啮合；扶正气缸65固定于扶正座66上，该扶正气缸65的伸缩轴与其中一扶正连接件63的前端铰接。
扶正手本体包括扶正支架61和扶正手柄62，其中，扶正支架61的上下两端分别与对应的扶正连接件63的前端以及扶正手柄62固定连接，扶正手柄62的外围安装有第二软橡胶柱。扶正座66的下端固定安装有两个固定轴68，扶正连接件63的后端以及与其固定连接的齿轮64均套于相对应的固定轴68上并沿相对应的固定轴68转动。
为了判断扶正手6是否将陶瓷坐便器扶正(或摆正)，可通过光电传感结构实现，例如，在其中一托底手本体的竖直件上安装一光源(半导体光源)，然后在扶正支架61对应的位置安装光接收器，当光接收器接收到光源的光信号时，则有一定的输出信号，控制系统检测到该输出信号后，停止扶正气缸65的动作，完成扶正。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，其包括：
机架(2)；
输送线(1)，穿过所述机架(2)，用于输送陶瓷坐便器(7)；
移动机构(4)，用于在机架(2)上实现横向、垂向以及纵向的三维移动；
托底手(5)，安装于所述移动机构上，用于托住陶瓷坐便器(7)的后部并依靠移动机构将陶瓷坐便器(7)放置于指定位置；
扶正手(6)，安装于所述移动机构上，用于夹持陶瓷坐便器(7)的前部并对陶瓷坐便器(7)的前部角度进行微调；
所述托底手(5)包括托底手本体、托底旋转丝杠(52)以及固定安装于移动机构上并驱动所述托底旋转丝杠(52)转动的托底伺服电机(51)；其中，所述托底手本体为两个，所述托底旋转丝杠(52)与输送线(1)平行，所述托底旋转丝杠(52)的一侧为左旋丝杠，另一侧为右旋丝杠，两个托底手本体分别螺纹连接于左旋丝杠和右旋丝杠上；
所述扶正手(6)包括扶正手本体、扶正连接件(63)、齿轮(64)、扶正气缸(65)、扶正座(66)、扶正立柱(67)，所述扶正座(66)通过扶正立柱(67)固定安装于移动机构上，所述扶正手本体、扶正连接件(63)和齿轮(64)均为两个且一一对应，每个齿轮(64)均与扶正座(66)转动连接，所述扶正连接件(63)的前、后两端分别与相应的扶正手本体和齿轮(64)固定连接，两个齿轮(64)相互啮合；所述扶正气缸(65)固定于扶正座(66)上，该扶正气缸(65)的伸缩轴与其中一扶正连接件(63)的前端铰接。
2.根据权利要求1所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述移动机构(4)包括横向移动机构、垂向移动机构和纵向移动机构。
3.根据权利要求2所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述横向移动机构包括第一同步带(3)、横向移动架(41)、横向导杆(42)和横向滑块；其中，所述横向导杆(42)和第一同步带(3)均安装于机架(2)上且与输送线(1)平行，套于横向导杆(42)上的横向滑块固定安装于横向移动架(41)的底部，所述横向移动架(41)上固定连接有与第一同步带(3)的传动齿相啮合的同步带齿形连接块。
4.根据权利要求3所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述垂向移动机构包括垂向伺服电机(43)、第一同步带轮、第二同步带轮、垂向螺母、垂向滚珠丝杠(44)、垂向移动架(45)和垂向导杆(46)，其中，所述垂向伺服电机(43)固定安装于横向移动架(41)上，垂向伺服电机(43)的转动轴带动第一同步带轮转动，第一同步带轮通过一第二同步带带动第二同步带轮转动，所述第二同步带轮固定安装于垂向螺母的外围的上侧，所述横向移动架(41)上安装有轴承，所述轴承的外圈与横向移动架(41)固定连接，所述轴承的内圈与垂向螺母的外围的下侧固定连接，所述垂向滚珠丝杠(44)穿于垂向螺母中并与垂向螺母螺纹连接，所述垂向滚珠丝杠(44)的下端位于横向移动架(41)的下侧并与垂向移动架(45)固定连接，所述垂向导杆(46)的下端与垂向移动架(45)固定连接，其垂向导杆(46)的上端穿过并延伸至横向移动架(41)的上侧。
5.根据权利要求4所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述纵向移动机构包括纵向伺服电机(47)、纵向移动架(48)、纵向滚珠丝杠、第三同步带轮、第四同步带轮、纵向导轨(49)和纵向滑块，所述纵向伺服电机(47)固定安装于垂向移动架(45)上，纵向伺服电机(47)的转动轴带动第三同步带轮转动，第三同步带轮通过一第三同步带带动第四同步带轮转动，第四同步带轮固定安装于纵向滚珠丝杠的一端，纵向移动架(48)与套于纵向滚珠丝杠上的丝杠螺母固定连接，所述丝杠螺母与纵向滚珠丝杠螺纹连接组成螺旋副；所述纵向导轨(49)安装于垂向移动架(45)的下侧，与纵向导轨(49)滑动连接的纵向滑块固定安装于纵向移动架(48)的上侧，所述纵向导轨(49)和纵向滚珠丝杠均与横向导杆(42)垂直；所述托底手(5)和扶正手(6)均安装于纵向移动架(48)上。
6.根据权利要求1所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述托底手本体包括丝杠连接件、竖直件以及水平件，其中，所述竖直件与陶瓷坐便器的水箱位置相对应，所述竖直件的上端与丝杠连接件固定连接，竖直件的下端通过一倾斜件与用于托住陶瓷坐便器底部的水平件固定连接，两个丝杠连接件分别与对应的左旋丝杠和右旋丝杠螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，两个竖直件相对的一侧均安装有第一软橡胶柱，以在该第一软橡胶柱与陶瓷坐便器接触时，水平件位于所述陶瓷坐便器的下侧。
8.根据权利要求6所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述托底旋转丝杠(52)为两个，该两个托底旋转丝杠(52)的中部均通过一挡板隔开，位于挡板一侧的两个托底旋转丝杠(52)均为左旋丝杠，位于挡板另一侧的两个托底旋转丝杠(52)均为右旋丝杠。
9.根据权利要求1所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述扶正手本体包括扶正支架(61)和扶正手柄(62)，其中，所述扶正支架(61)的上下两端分别与对应的扶正连接件(63)的前端以及扶正手柄(62)固定连接，所述扶正手柄(62)的外围安装有第二软橡胶柱。
10.根据权利要求9所述的陶瓷坐便器移栽定位装置，其特征在于，所述扶正座(66)的下端固定安装有两个固定轴(68)，扶正连接件(63)的后端以及与其固定连接的齿轮(64)均套于相对应的固定轴(68)上并沿所述相对应的固定轴(68)转动。
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