CN106671270B - 陶瓷泥揉捏机械手 - Google Patents

Abstract

陶瓷泥揉捏机械手由机架、动力机构、传动机构、揉捏机构和排气机构五部分组成，其动力由一台电机提供给一台三出轴蜗轮减速箱，再由该减速箱的三出轴传递给其余机构，在传动机构中通过特制的可调偏心轴、曲轴、连杆及具有三维曲面的滑槽座带动一副机械手掌模仿人工揉捏陶瓷泥，达到排除空气、揉匀泥团之目的，其泥缸中的托泥盘在拉杆、叉头摇臂、一组棘轮及一组伞齿轮传动下作正、反可调角度的间歇动作，所述减速箱的蜗杆输出带动排气机构使泥缸内处于负压状态，以协助机械手排除陶瓷泥中的空气，它填补了我国陶瓷业用机械手替代人力揉捏陶瓷泥工序上的空白，降低了工人劳动强度，可提高生产效率。

Description

陶瓷泥揉捏机械手

技术领域

本发明涉及陶瓷品生产初始工序中的机械设备，尤其是一种替代目前尚必须依靠人力揉捏陶泥、瓷泥的机械手，它能降低陶瓷工人用传统工艺揉捏陶瓷泥的劳动强度。

背景技术

我国的陶瓷制造，历史悠久，工艺技术相当成熟，随着时代的进步，陶瓷生产中的许多工序都实现了机械化、电气化、乃至信息化，生产效率得到极大地提高，例如：劳动强度较大的匀泥、练泥工序，可用叶片搅拌机或双螺杆练泥机来进行操作，然而，当前在拉坯工序之先的揉捏陶瓷泥工序却还是依靠人力用双手揉捏，其目的是将陶瓷泥中残存的空气彻底排除，以便制成的泥坯器具在高温窑里烧制时不发生爆裂；另外，也是为了将从练泥机上出来的陶瓷泥在其表面局部硬化后能重新被揉捏均匀，以便放置在拉坯机上进行造型创作。

人工揉捏陶瓷泥的技术手法有牛头揉捏法和菊花揉捏法，前者是用双手向前下方同时用力，并缓慢旋转泥团使之在手下始终像一个牛头状，如此反复，达到排除空气、揉匀泥团之目的；后者是用双手向前下方交替用力，并缓慢旋转泥团使之在手下像一朵苞状菊花，如此反复，达到排除空气、揉匀泥团之目的。

目前，在我国各地的陶瓷行业里依靠人工揉捏陶瓷泥的手法基本如此，乃至磁都景德镇工人揉捏山地的高岭土是这样，陶都宜兴工人揉捏平原的粘土也是这样。

所以，在我国的陶瓷业里用机械手替代人力双手揉捏陶瓷泥的工序还是一个空白。

发明内容

本发明提供的陶瓷泥揉捏机械手就是为填补这项空白。

所述的陶瓷泥揉捏机械手由机架、动力机构、传动机构、揉捏机构、排气机构五部分组成；

(一)所述的机架是一个型钢制成的立体矩形双层框架主体，该双层框架主体依靠螺栓连接固定在一个铸铁制成的四脚架上，所述的双层框架主体顶部前、后边上各焊有一个凸出的支座；

(二)所述的动力机构由一台电机通过一套弹性连轴器与一台三出轴蜗轮减速箱的蜗杆输入轴端相连接，该蜗杆的输出轴端通过另一套弹性连轴器与一台真空气泵输入轴端相连接，上述连接好的电机、蜗轮减速箱、真空气泵整体安装在所述的双层框架主体顶部，所述的三出轴蜗轮减速箱的蜗轮右出轴依靠平键固定装配着一个偏心轮，所述的电机通过一套三相接触器由一个双按钮开关控制启动或停止，双按钮开关安装在四脚架正前面；

(三)所述的传动机构由偏心轮、曲轴、连杆、拉杆、叉头摇臂、方齿棘轮、棘爪及大、小伞齿轮组成：

所述的蜗轮减速箱的蜗轮右出轴端上的偏心轮外侧面按径向制有一条燕尾槽，一个燕尾块与所述燕尾槽互为动配合，所述燕尾块中间固定着一个可调偏心轴，该可调偏心轴上安装着一个瓦形轴承套，该瓦形轴承套与一根连杆联结为一体，所述的燕尾槽底部制有一排盲孔，所述燕尾块两边各具有一颗定位螺钉；

所述的三出轴蜗轮减速箱的蜗轮左出轴依靠平键固定装配着一个曲轴，所述曲轴上安装着另一个瓦形轴承套，该瓦形轴承套与另一根连杆联结为一体；

所述的曲轴的右段穿过一个滑动轴承座，该滑动轴承座依靠螺栓固定在所述双层框架顶部的左侧，所述的曲轴的右端依靠平键固定装配着另一个偏心轮，该偏心轮外侧面按径向也制有一条燕尾槽，另一个燕尾块与所述燕尾槽互为动配合，所述的燕尾槽底部制有一排盲孔，所述燕尾块两边各具有一颗定位螺钉，所述燕尾块中间也固定着一个可调偏心轴，该可调偏心轴上安装着另一个瓦形轴承套，该瓦形轴承套与一根拉杆上段联结为一体，所述拉杆上段依次与一个双头螺纹套、一根叉头拉杆及一个叉头摇臂侧的耳环相连接，所述叉头摇臂的叉头之间安装着一套方齿棘轮、棘爪、弹簧机构，所述的方齿棘轮固定在一根横轴端，该横轴依次穿过一个平面轴承座上的左轴孔、小伞齿轮和平面轴承座上的右轴孔，所述的平面轴承座用球墨铸铁制成，并依靠螺栓固定安装在所述四脚架顶部，所述的小伞齿轮与一个水平倒置的大伞齿轮相啮合，所述的大伞齿轮顶端制有一圈圆台阶，该圆台阶外径与所述平面轴承内径相配，所述平面轴承外径与平面轴承座第一表面上的内径紧配合；

(四)所述的揉捏机构由泥缸、导杆、机械手掌、滑槽座、托泥盘组成：

所述的泥缸是用不锈钢材制成的圆筒，该圆筒具有封闭的顶面、无底面，所述泥缸的下腰部焊有支座，利用这些支座泥缸用螺栓固定安装在所述的双层框架中层，所述泥缸的正侧面下部开有一扇泥缸门，该泥缸门上具有一个带锁的门拉手；

所述的泥缸顶面对称铆固着一副导杆座，导杆座中各紧配着含油轴套，上述的两根导杆分别穿过该含油轴套后与一副左、右手掌杆的上端铰接相连，该左、右手掌杆的下端也以铰接方式与一副机械手掌相连，所述机械手掌具有向下的弧面、用不锈钢板制成，在左、右手掌杆侧各焊有一块滑板，该滑板边端两侧各装置着滑轮，所述滑轮分别被嵌在一组滑槽座上的滑槽中能上下滑移，所述的滑槽尾段具有连贯的三维曲面；

所述的托泥盘是用不锈钢制成的周边向上垂直翻起的圆盘状，该托泥盘的外径与所述泥缸底部之内径互为动配合，所述托泥盘底面制有一凸起的圆台，该圆台嵌合在所述大伞齿轮背部的凹圆池中，并依靠沉头螺丝与大伞齿轮相紧固，所述托泥盘下部外径套着一个剖面为矩形的塑胶密封圈，该密封圈第一表面与所述泥缸底部的边缘密封、并可滑动；

(五)所述的排气机构由真空气泵、气管、气门座、快速排气阀组成：

所述的真空气泵安装在所述框架主体顶部前边支座上，并由上述蜗杆的输出端提供动力，真空气泵吸气口通过一高压软管与一个气门座相连接，所述的气门座固定安装在所述泥缸顶面中心位置，一个快速排气阀安装在所述泥缸前面的上部。

本发明的有益效果是：为陶瓷行业提供了一种替代人力用双手揉捏陶瓷泥工序的机械，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率，当右端偏心轮上的可调偏心轴调整到与曲轴轴心径向距为相对对称位置时，开动电机，一副机械手掌即向前下方作交替运动，能使置于托泥盘上的泥团按牛头状被挤压；当右端偏心轮上的可调偏心轴调整到与曲轴轴心为同轴位置时，开动电机，一副机械手掌即同步向前下方作运动，能使置于托泥盘上的泥团按菊花状被挤压；调整左端偏心轮上的可调偏心轴，将它固定在不同盲孔位置时，托泥盘可按不同角度作间歇旋转，使不同体量的泥团都能达到被排除空气、揉捏均匀之目的，改变棘爪方向，使方齿棘轮作正、反旋转，继而带动托泥盘正、反运转，可提升揉捏陶瓷泥的质量；真空气泵及密封装置能确保泥缸内部处于负压状态，使泥团中被挤出的空气及时得以排除。

本发明采用了单电机及三出轴蜗轮减速箱，能源分配合理，结构新颖、简约，材料普通，制造方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1是本发明的正视图及其局部剖开视图。

图2是图1的左视图及其局部剖开视图。

图3是图1中A-A剖面放大视图。

图中1.蜗轮减速箱，2.偏心轮，3.可调偏心轴，4.燕尾块，5.连杆，6.电机，7.销轴，8.导杆，9.导杆座，10.含油轴套，11.气门座，12.快速排气阀，13.滑轮，14.滑板，15.滑槽，16.机械手掌，17.陶瓷泥，18.平面轴承，19.大伞齿轮，20.托泥盘，21.双按钮开关，22.四脚架，23.小伞齿轮，24.平面轴承座，25.方齿棘轮，26.横轴，27.叉头摇臂，28.密封圈，29.叉头拉杆，30.支座，31.泥缸门，32.滑槽座，33.双头螺纹套，34.拉杆，35.双层框架，36.定位盲孔，37.滑动轴承座，38.曲轴，39.瓦形轴承套，41.弹性联轴器，42.真空气泵，43.高压软管，44.泥缸，45.门拉手，46.耳环，47.棘爪，48.弹簧，49.定位螺钉，50.手掌杆，51.燕尾槽。

具体实施方式

所述的陶瓷泥揉捏机械手由机架、动力机构、传动机构、揉捏机构、排气机构五部分组成；

(一)所述的机架是一个型钢制成的立体矩形双层框架(35)主体，该双层框架(35)主体依靠螺栓连接固定在一个铸铁制成的四脚架(22)上，所述的双层框架(35)主体顶部前后各焊有一个凸出的支座；

(二)所述的动力机构由一台电机(6)通过一套弹性连轴器(41)与一台三出轴蜗轮减速箱(1)的蜗杆输入轴端相连接，所述蜗杆的输出轴端通过另一套弹性连轴器(41)与一台真空气泵(42)输入轴端相连接，上述连接好的电机、三出轴蜗轮减速箱、真空气泵(6、1、42)整体安装在所述的双层框架(35)主体顶部，所述的三出轴蜗轮减速箱(1)的蜗轮右出轴依靠平键固定装配着一个偏心轮(2)，所述的电机(6)通过一套三相接触器由一个双按钮开关(21)控制启动或停止，双按钮开关(21)安装在四脚架(22)正前面；

(三)所述的传动机构由偏心轮(2)、曲轴(38)、连杆(5)、拉杆(34)、叉头摇臂(27)、方齿棘轮(25)、棘爪(47)及大、小伞齿轮(19、23)组成：

所述的三出轴蜗轮减速箱(1)的蜗轮右出轴端上的偏心轮(2)外侧面按径向制有一条燕尾槽(51)，一个燕尾块(4)与所述燕尾槽(51)互为动配合，所述燕尾块(4)中间固定着一个可调偏心轴(3)，该可调偏心轴(3)上安装着一个瓦形轴承套(39)，该瓦形轴承套(39)与一根连杆(5)联结为一体，所述的燕尾槽(51)底部制有一排盲孔(36)，所述燕尾块(4)两边各具有一颗定位螺钉(49)，该定位螺钉(49)旋进相应的两个盲孔(36)中，能将所述燕尾块(4)锁固定位，同时使可调偏心轴(3)的位置固定在相应的偏心距上，继而产生相应的不同运动趋势。

所述的曲轴(38)的右段穿过一个滑动轴承座(37)，该滑动轴承座(37)依靠螺栓固定在所述双层框架(35)顶部的左侧，所述的曲轴(38)的右端依靠平键固定装配着另一个偏心轮(2)，该偏心轮(2)外侧面按径向也制有一条燕尾槽(51)，另一个燕尾块(4)与所述燕尾槽(51)互为动配合，所述的燕尾槽(51)底部制有一排盲孔(36)，所述燕尾块(4)两边各具有一颗定位螺钉(49)，该定位螺钉(49)旋进相应的两个盲孔(36)中，能将所述燕尾块(4)锁固定位，同时使可调偏心轴(3)的位置固定在相应的偏心距上，继而产生不同长度的运动轨迹，所述燕尾块(4)中间也固定着一个可调偏心轴(3)，该可调偏心轴上安装着另一个瓦形轴承套(39)，该瓦形轴承套(39)与一根拉杆(34)上段联结为一体，所述拉杆(34)上段依次与一个双头螺纹套(33)、一根叉头拉杆(29)及一个叉头摇臂(27)侧的耳环(46)相连接，所述叉头摇臂(27)的叉头之间安装着一套方齿棘轮、棘爪、弹簧(25、47、48)机构，所述的方齿棘轮(25)固定在一根横轴(26)端，该横轴(26)依次穿过一个平面轴承座(24)上的左轴孔、小伞齿轮(23)和平面轴承座(24)上的右轴孔，所述的平面轴承座(24)用球墨铸铁制成，并依靠螺栓固定安装在所述四脚架(22)顶部，所述的小伞齿轮(23)与一个水平倒置的大伞齿轮(19)相啮合，所述的大伞齿轮(19)顶端制有一圈圆台阶，该圆台阶外径与所述平面轴承(18)内径相配，所述平面轴承(18)外径与平面轴承座(24)第一表面上的内径互为紧配合；

(四)所述的揉捏机构由泥缸(44)、导杆(8)、机械手掌(16)、滑槽座(32)、托泥盘(20)组成：

所述的泥缸(44)是用不锈钢材制成的圆筒，该圆筒具有封闭的顶面、且无底面，所述泥缸(44)的下腰部焊有支座(30)，利用这些支座(30)所述泥缸(44)用螺栓固定安装在所述的双层框架(35)的中层，所述泥缸(44)的正侧面下部开有一扇泥缸门(31)，该泥缸门(31)上具有一个带锁的门拉手(45)，锁紧门拉手(45)，能将泥缸门(31)关闭、并确保泥缸(44)内部密封；

所述的泥缸(44)顶面对称铆固着一副导杆座(9)，导杆座(9)中各紧配着含油轴套(10)，上述的两根导杆(8)分别穿过该含油轴套(10)后与一副左、右手掌杆(50)的上端铰接相连，该左、右手掌杆(50)的下端也以铰接方式与一副机械手掌(16)相连，所述机械手掌(16)具有向下的弧面、且用不锈钢板制成，在左、右手掌杆(50)侧各焊有一块滑板(14)，该滑板(14)边端两侧各装置着滑轮(13)，所述滑轮(13)分别被嵌在一组滑槽座(32)上的滑槽(15)中能上下滑移，所述的滑槽(15)尾段具有连贯的三维曲面，沿三维曲面导向使滑轮(13)产生先由直线往下、再向中前方运动的轨迹，继而同步带动所述的机械手掌(16)作相同的运动；

所述的托泥盘(20)是用不锈钢制成的周边向上垂直翻起的圆盘状，该托泥盘(20)的外径与所述泥缸(44)底部之内径互为动配合，所述托泥盘(20)底面制有一凸起的圆台，该圆台嵌合在所述的大伞齿轮(19)背部的凹圆池中，并依靠沉头螺丝与大伞齿轮(19)相紧固，所述托泥盘(20)下部外径套着矩形塑胶密封圈(28)，该密封圈(28)第一表面与所述泥缸(44)底部边缘滑动密封；

(五)所述的排气机构由真空气泵、气管、气门座、快速排气阀组成：

所述的真空气泵(42)安装在所述双层框架(35)主体顶部前边支座上，并由上述蜗杆的输出端提供动力，真空气泵(42)吸气口通过一高压软管(43)与一个气门座(11)相连接，所述的气门座(11)固定安装在所述泥缸(44)顶面中心位置，一个快速排气阀(12)安装在所述泥缸(44)前面上部。

操作时，将陶瓷泥(13)团置入泥缸(44)并锁上泥缸门(31)，调整右端偏心轮(2)上的可调偏心轴(3)，使它与曲轴(38)轴心径向距为相对称位置后，开动电机(6)，一副机械手掌(16)即向前下方作交替运动，能使置于托泥盘(20)上的陶瓷泥(17)团按牛头状被挤压；当右端偏心轮(2)上的可调偏心轴(3)调整到与曲轴(38)轴心为同轴位置时，开动电机，一副机械手掌(16)即同步向前下方作运动，能使置于托泥盘(20)上的陶瓷泥团(13)按菊花状被挤压；调整左端偏心轮(2)上的可调偏心轴(3)，将它固定在不同盲孔(36)位置时，托泥盘(20)按不同角度作间歇旋转，使不同体量的陶瓷泥(13)团都能达到被排除空气、揉捏均匀之目的，改变棘爪(47)方向，使方齿棘轮(25)作正、反旋转，继而带动托泥盘(20)正、反运转，可提升揉捏陶瓷泥的质量；真空气泵(42)及密封圈(28)装置能保持泥缸(44)内部处于负压状态，使从陶瓷泥(13)团中被挤出的空气及时得到排除，机械手掌(16)工作完毕后，停止电机(6)，打开快速排气阀(12)使泥缸(44)内气压与外界平衡，即可开泥缸门(31)取出合格的陶瓷泥。

Claims (1)

1.陶瓷泥揉捏机械手由机架、动力机构、传动机构、揉捏机构、排气机构五部分组成，其特征是：

(一)所述的机架是一个型钢制成的立体矩形双层框架主体，该双层框架主体依靠螺栓连接固定在一个铸铁制成的四脚架上，所述的双层框架主体顶部前、后边上各焊有一个凸出的支座；

(二)所述的动力机构由一台电机通过一套弹性连轴器与一台三出轴蜗轮减速箱的蜗杆输入轴端相连接，该蜗杆的输出轴端通过另一套弹性连轴器与一台真空气泵输入轴端相连接，上述连接好的电机、蜗轮减速箱、真空气泵整体安装在所述的双层框架主体顶部，所述的电机通过一套三相接触器由一个双按钮开关控制启动或停止，双按钮开关安装在四脚架正前面；

(三)所述的传动机构由偏心轮、曲轴、连杆、拉杆、叉头摇臂、方齿棘轮、棘爪及大、小伞齿轮组成，所述的三出轴蜗轮减速箱的蜗轮右出轴依靠平键固定装配着一个偏心轮，该偏心轮外侧面按径向制有一条燕尾槽，一个燕尾块与所述燕尾槽互为动配合，所述燕尾块中间固定着一个可调偏心轴，该可调偏心轴上安装着一个瓦形轴承套，该瓦形轴承套与一根连杆联结为一体，所述的燕尾槽底部制有一排盲孔，所述燕尾块两边各置有一颗定位螺钉；

所述的三出轴蜗轮减速箱的蜗轮左出轴依靠平键固定装配着一个曲轴，所述曲轴上安装着另一个瓦形轴承套，该瓦形轴承套与另一根连杆联结为一体；

所述的曲轴的右段穿过一个滑动轴承座，该滑动轴承座依靠螺栓固定在所述双层框架顶部的左侧，所述的曲轴的右端依靠平键固定装配着另一个偏心轮，该偏心轮外侧面按径向也制有一条燕尾槽，另一个燕尾块与所述燕尾槽互为动配合，所述的燕尾槽底部制有一排盲孔，所述燕尾块两边各置有一颗定位螺钉，所述燕尾块中间也固定着一个可调偏心轴，该可调偏心轴上安装着另一个瓦形轴承套，该瓦形轴承套与一根拉杆上段联结为一体，所述拉杆上段依次与一个双头螺纹套、一根叉头拉杆及一个叉头摇臂侧的耳环相连接，所述叉头摇臂的叉头之间安装着一套方齿棘轮、棘爪、弹簧机构，所述的方齿棘轮固定在一根横轴端，该横轴依次穿过一个平面轴承座上的左轴孔、一个小伞齿轮和所述平面轴承座上的右轴孔，所述的平面轴承座用球墨铸铁制造、并依靠螺栓固定安装在所述四脚架顶部，所述的小伞齿轮与一个水平倒置的大伞齿轮相啮合，所述的大伞齿轮顶端制有一圈圆台阶，该圆台阶外径与平面轴承内径互为过渡配合，平面轴承外径与平面轴承座第一表面上的内径互为紧配合；

(四)所述的揉捏机构由泥缸、导杆、机械手掌、滑槽座、托泥盘组成，所述的泥缸是用不锈钢材制成的圆筒，该圆筒具有封闭的顶面、无底面，所述泥缸的下腰部焊有支座，利用这些支座该泥缸用螺栓固定安装在所述的双层框架之中间层，所述泥缸的正侧面下部开有一扇泥缸门，该泥缸门上具有一个带锁的门拉手；

所述的泥缸顶面对称铆固着一副导杆座，导杆座中各紧配着含油轴套，两根所述的导杆分别穿过该含油轴套后与一副左、右手掌杆的上端铰接相连，该左、右手掌杆的下端也以铰接方式与一副机械手掌相连，所述机械手掌具有向下的弧面、用不锈钢板制成，在左、右手掌杆侧各焊有一块滑板，该滑板边端两侧各装置着滑轮，所述滑轮分别被嵌在一组滑槽座上的滑槽中能上下滑移，所述的滑槽尾段具有连贯的三维曲面；

所述的托泥盘是用不锈钢制成的周边向上垂直翻起的圆盘状，该托泥盘的外径与所述泥缸底部之内径互为动配合，所述托泥盘底面制有一凸起的圆台，该圆台嵌合在所述的大伞齿轮背部的凹圆池中，并依靠沉头螺丝与大伞齿轮相紧固，所述托泥盘下部外径套着剖面为矩形的塑胶密封圈，该密封圈第一表面与所述泥缸底部的边缘密封、并可滑动；

(五)所述的排气机构由真空气泵、高压软管、气门座、快速排气阀组成，所述的真空气泵安装在所述框架主体顶部前边支座上，并由上述蜗杆的输出端提供动力，真空气泵吸气口通过一高压软管与一个气门座相连接，所述的气门座固定安装在所述泥缸顶面中心位置，一个快速排气阀安装在所述泥缸前面的上部。

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