一种自动化注浆石膏模具翻浆机械手的制作方法

本实用新型涉及陶瓷注浆成型设备领域，具体的涉及一种自动化注浆石膏模具翻浆机械手。

背景技术：

注浆成型法，在陶瓷工业中使用很广。注浆成型是把泥浆浇注在石膏模中使之成为制品的一种成型方法。花瓶、品锅、茶壶、糖缸、奶位、调爱等形状较复杂的制元多果用注浆法成型。注桨成型法较为简单，即将坯料制成的泥浆注入石膏模型中，因石膏棋有吸水性，所以，靠近模型内壁的部分泥浆中的水分，被多孔质的石膏吸吮而在石奋模内壁形成与模型内壁同样形状的泥层，这个泥层随着时间的增加而加厚。停一段时间后，倾去投中多余泥浆，而靠近石奋模型内壁的泥料层则留在模型内；再过一段时间，泥层自然地收缩而与模型脱离，即可把形成的粗坯取出。传统的人工注浆成型生产效率低下，为此市面上推出了自动化机械，其中，在注浆和倒浆的衔接环节，目前多采用人工拿取注浆设备上的石膏模具，再搬运至倒浆设备上，并将石膏模具进行翻转，放置于倒浆设备上，以使石膏模具内的多余浆料流出，现有的人工操作的方式，费事费力费工，且生产效率低下，人工操作难以精确配合其他自动化设备，容易出现失误。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种自动化注浆石膏模具翻浆机械手，通过水平调换系统实现左右调换，通过升降系统实现石膏模具升降，通过垂直翻转系统实现石膏模具翻转倒浆，通过抓取系统实现石膏模具的取放，自动化程度高，无需人工操作，节省人力成本，提高生产效率，以解决背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种自动化注浆石膏模具翻浆机械手，其特征在于，包括：

底座；

水平调换系统，所述水平调换系统包括枢设于底座上的水平调换转轴、驱动水平调换转轴旋转的水平调换驱动单元和固设于水平调换转轴上的水平调换支架；

升降系统，所述水平调换支架两端对称设置有一个所述升降系统，所述升降系统包括滑动设置于水平调换支架上的升降支架和驱动升降支架沿着纵向移动的升降驱动单元；

垂直翻转系统，所述垂直翻转系统包括枢设于升降支架上的翻转支架和驱动翻转支架旋转的翻转驱动单元；

以及抓取系统，所述抓取系统包括两个滑动设置于翻转支架上的夹取臂、至少一组固设于夹取臂上的夹取爪和驱动夹取臂移动的夹取驱动单元，所述两个夹取臂在夹取驱动单元的驱动下相互靠近或分离，所述夹取爪包括两个副爪。

优选的，所述水平调换转轴的轴线沿着竖直方向，所述水平调换驱动单元包括水平调换伺服电机和分割器，所述水平调换伺服电机通过分割器与水平调换转轴连接。

优选的，所述升降系统还包括滑动设置于水平调换支架上的导杆，所述导杆的轴线沿着竖直方向，所述水平调换支架上设有用于穿设导杆的导孔。

优选的，所述升降驱动单元包括依次连接的升降伺服电机、升降减速器和升降丝杆，所述升降丝杆的轴线沿着竖直方向，升降丝杆的底部与升降支架固接。

优选的，所述翻转支架包括枢设于升降支架上的两块左右对称的翻转侧板，所述翻转驱动单元包括旋转气缸和翻转同步装置，所述旋转气缸藉由翻转同步装置与翻转侧板连接。

优选的，所述翻转同步装置包括主动同步带轮、从动同步带轮和同步皮带，所述主动同步带轮与旋转气缸的输出端同轴固接，所述主动同步带轮通过同步皮带与从动同步带轮连接，所述从动同步带轮与翻转侧板同轴固接。

优选的，所述翻转驱动单元还包括枢设于升降支架上的翻转主动转轴，每一个侧板均对应设置有一个翻转同步装置，主动同步带轮与翻转主动转轴固定连接，翻转同步装置还包括张紧轮，张紧轮贴合主动同步带轮和从动同步带轮之间的同步皮带外侧。

优选的，所述抓取系统还包括固设于翻转支架上的导轨和滑动设置于导轨上的滑移座，夹取臂的两端均固接一个滑移座，每一个滑移座由一个夹取驱动单元单独驱动。

优选的，还包括接浆盘，所述接浆盘设置于所述自动化注浆石膏模具翻浆机械手的注浆侧和倒浆侧中间位置。

一种陶瓷注浆用石膏模具的翻浆方法，使用上述的自动化注浆石膏模具翻浆机械手，该自动化注浆石膏模具翻浆机械手布置于注浆设备和倒浆设备之间，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、准备：注浆侧的夹取爪处于张开状态，倒浆侧的夹取爪处于闭合状态，其中，自动化注浆石膏模具翻浆机械手启动时的第一个循环的初始状态下，倒浆侧的夹取爪处于空载状态，从第二个循环开始倒浆侧的夹取爪内夹取有石膏模具，本步骤中注浆侧的夹取爪始终处于空载状态；

步骤二、翻转：倒浆侧的翻转驱动单元驱动翻转支架和石膏模具沿着水平轴线进行180度翻转，使石膏模具的注浆口朝下，石膏模具内部多余浆料从注浆口流出；

步骤三、下降：升降驱动单元驱动升降支架下降，带动倒浆侧的夹取爪内的石膏模具抵达倒浆设备的工位；

步骤四、取放：注浆侧的夹取爪在夹取驱动单元驱动下夹取注浆设备上的石膏模具，倒浆侧的夹取爪将石膏模具松开放置于倒浆设备的工位上；

步骤五、上升：升降驱动单元驱动升降支架上升，带动注浆侧的夹取爪内的石膏模具上升；

步骤六、调换：水平调换驱动单元驱动水平调换支架沿着竖直轴线进行旋转，两侧的夹取爪位置发生调换，重复上述步骤，进行陶瓷注浆用石膏模具的翻浆。

由上述描述可知，本实用新型提供的自动化注浆石膏模具翻浆机械手具有如下有益效果：通过水平调换系统实现左右调换，通过升降系统实现石膏模具升降，通过垂直翻转系统实现石膏模具翻转倒浆，通过抓取系统实现石膏模具的取放，自动化程度高，无需人工操作，节省人力成本，提高生产效率。

附图说明

图1为具体实施一中本实用新型的自动化注浆石膏模具翻浆机械手的立体结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图1的局部a放大示意图。

图4为图1的局部b放大示意图。

图5为图1的局部c放大示意图。

图6为图1的局部d放大示意图。

图7为具体实施二中本实用新型的自动化注浆石膏模具翻浆机械手的立体结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

具体实施例一

如图1和2所示，本实用新型的自动化注浆石膏模具翻浆机械手，包括底座1、水平调换系统、升降系统、垂直翻转系统、抓取系统和plc控制器。

底座1用于作为本实用新型的自动化注浆石膏模具翻浆机械手的支撑，藉由底座1固定于地面或其他工作平面上，底座1上设有相应的用于穿设固定螺丝的固定孔。

如图3所示，水平调换系统包括枢设(枢设意指可旋转设置)于底座1上的水平调换转轴21、驱动水平调换转轴21旋转的水平调换驱动单元和固设于水平调换转轴21上的水平调换支架22，水平调换转轴21的轴线沿着竖直方向，水平调换驱动单元包括水平调换伺服电机23和分割器24，水平调换伺服电机23通过分割器24与水平调换转轴21连接，具体的，水平调换伺服电机23的输出端与分割器24的输入端固接，分割器24的输出端与水平调换转轴21连接，分割器24选用二度分割器，水平调换伺服电机23在分割器24的帮助下，实现水平调换转轴21旋转角度的精准定位，水平调换转轴21沿着一个方向旋转180度后，在水平调换伺服电机23和分割器24驱动下沿着反方向旋转180度，如此往复循环，以实现注浆侧和倒浆侧的夹取爪位置调换，分割器24可选用凸轮分割器，具体的，可选择比如东莞市驰进自动化设备有限公司生产的df法兰型系列产品，或者其他公司生产的凸轮分割器。

底座1上部设有轴套11，水平调换转轴21通过轴承与轴套11可旋转连接，水平调换伺服电机23和分割器24固设于底座1上。

水平调换支架22两端(注浆侧和倒浆侧)各对称设置有一个升降系统、一个垂直翻转系统和一个抓取系统。

如图4所示，升降系统包括滑动设置于水平调换支架22上的升降支架31、驱动升降支架31沿着纵向移动的升降驱动单元以及滑动设置于水平调换支架22上的导杆32，导杆32的轴线沿着竖直方向，本实施例中，导杆32设有两根，在其他实施例中，导杆32可以为其他数量，水平调换支架22上设有用于穿设导杆32的导孔，导杆32的末端固定连接升降支架31，导杆32用于引导升降支架31在纵向的移动，升降驱动单元包括依次连接的升降伺服电机33、升降减速器34和升降丝杆35，升降伺服电机33的输入轴端与升降减速器34输入端固接，升降减速器34输出端与升降丝杆35啮合，升降丝杆35的轴线沿着竖直方向，升降丝杆35的底部与升降支架31固接，升降系统实现升降的原理为，升降伺服电机33通过升降减速器34驱动升降丝杆35升降，进而带动升降支架31升降。

如图5所示，垂直翻转系统包括枢设于升降支架31上的翻转支架和驱动翻转支架旋转的翻转驱动单元，翻转支架包括枢设于升降支架31上的两块左右对称的翻转侧板41，翻转驱动单元可以为一个，与其中一个翻转侧板41连接，也可以为两个，分别与两个翻转侧板41连接，本实施例中，翻转驱动单元设有两个，翻转驱动单元包括旋转气缸42和翻转同步装置，旋转气缸42藉由翻转同步装置与翻转侧板41连接，在其他实施例中，旋转气缸42可以由其他形式的动力单元取代，比如说伺服电机或液压缸等。

翻转同步装置包括主动同步带轮43、从动同步带轮44和同步皮带45，主动同步带轮43与旋转气缸42的输出端同轴固接，主动同步带轮43通过同步皮带45与从动同步带轮44连接，从动同步带轮44与翻转侧板41同轴固接，旋转气缸42通过翻转同步装置带动翻转侧板41沿着一定方向旋转180度实现翻转，然后再沿着反方向旋转180回到原位。

在其他实施例中，翻转驱动单元还包括枢设于升降支架31上的翻转主动转轴，每一个侧板均对应设置有一个翻转同步装置，两个主动同步带轮43与翻转主动转轴固定连接，翻转同步装置还包括枢设于升降支架31上的张紧轮46，张紧轮46贴合主动同步带轮43和从动同步带轮44之间的同步皮带45外侧，张紧轮46位置可调，以调整张紧力。

如图6所示，抓取系统包括两个滑动设置于翻转支架上的夹取臂51、至少一组固设于夹取臂51上的夹取爪和驱动夹取臂51移动的夹取驱动单元52，两个夹取臂51在夹取驱动单元52的驱动下相互靠近或分离，每一个夹取爪包括两个副爪53，两个副爪53分设于两个夹取臂51上，夹取爪的数量根据产量不同可分为一个、两个或多个，夹取爪的数量决定了翻浆机械手在一个周期能同时处理几个石膏模具，本实施例中，夹取爪的数量为两个，即每个夹取臂51固设有两个副爪53。

抓取系统还包括固设于翻转支架的翻转侧板41上的导轨54和滑动设置于导轨54上的滑移座55，夹取臂51的两端均固接一个滑移座55，在同一个抓取系统中，导轨54上设有四个滑移座55，每一个滑移座55由一个夹取驱动单元52单独驱动，即同一个抓取系统中，设有四个夹取驱动单元52，本实施例中，夹取驱动单元52为气缸，在其他实施例中，夹取驱动单元52可为其他驱动形式，夹取爪的两个副爪53在气缸的驱动下实现分离或靠近，进而实现夹紧或松开的动作，副爪53内侧面设有橡胶垫片，用于增加对石膏模具的摩擦的夹紧力，副爪53的俯视截面为弧形，本实施例中，导轨54设有两条，相互平行布置于翻转侧板41上。

plc控制器的输出端与水平调换伺服电机23、升降伺服电机33、旋转气缸42的电磁阀和夹取驱动单元52信号连接，在plc控制器编程单元输入预先设置的编程后，各执行单元按顺序执行操作。

使用上述自动化注浆石膏模具翻浆机械手，进行陶瓷注浆用石膏模具的翻浆方法，该自动化注浆石膏模具翻浆机械手布置于注浆设备和倒浆设备之间，与本实用新型自动化注浆石膏模具翻浆机械手配套的注浆设备和倒浆设备均为自动化设备，注浆设备对石膏模具进行自动注浆，并将注浆后的石膏模具输送至翻浆机械手夹取爪下方，倒浆设备的模具放置工位也位于夹取爪下方。

以下描述中，注浆侧指的是位于注浆设备上方的一侧，倒浆侧指的是位于倒浆设备上方的一侧。

翻浆方法具体包括以下步骤：

步骤一、准备：注浆侧的夹取爪处于张开状态，倒浆侧的夹取爪处于闭合状态，其中，自动化注浆石膏模具翻浆机械手刚启动时的第一个循环的初始状态下，倒浆侧的夹取爪处于空载状态，没有夹取石膏模具，从第二个循环开始，倒浆侧的夹取爪内已经夹取有石膏模具，本步骤中注浆侧的夹取爪始终处于空载状态；

步骤二、翻转：倒浆侧的翻转驱动单元驱动翻转支架和石膏模具(除了初始状态)沿着水平轴线进行180度翻转，使石膏模具的注浆口朝下，石膏模具内部多余浆料从注浆口流出并滴入倒浆设备内；

步骤三、下降：升降驱动单元驱动升降支架31下降，带动倒浆侧的夹取爪内的石膏模具抵达倒浆设备的工位上；

步骤四、取放：注浆侧的夹取爪在夹取驱动单元52驱动下夹取注浆设备上的石膏模具，倒浆侧的夹取爪将石膏模具松开放置于倒浆设备的工位上；

步骤五、上升：升降驱动单元驱动升降支架31上升，带动注浆侧的夹取爪内的石膏模具上升；

步骤六、调换：分割器使用2等分分割器，水平调换驱动单元驱动水平调换支架22沿着竖直轴线进行180度旋转，两侧的夹取爪位置发生调换，原来注浆侧的石膏模具移动至倒浆侧，上述步骤循环往复，进行陶瓷注浆用石膏模具的翻浆。

具体实施例二

如图7所示，自动化注浆石膏模具翻浆机械手还包括接浆盘100，所述接浆盘设置于所述自动化注浆石膏模具翻浆机械手的注浆侧和倒浆侧中间位置，即接浆盘位于注浆工位和倒浆工位的九十度夹角位置，分割器使用4等分分割器，水平调换驱动单元驱动水平调换支架22每次沿着竖直轴线进行90度旋转，接浆盘100上设有容纳余浆的腔体，注浆侧和倒浆侧的石膏模具在进行调换前，注浆侧的石膏模具先移动至倒浆盘上方，将多余浆料倒出一部分，加快余浆的回收利用速度。进一步的接浆盘100底部设有排浆口，排浆口连接有抽浆泵。

翻浆方法具体包括以下步骤：

步骤一、下降：升降驱动单元驱动升降支架31下降，带动倒浆侧的夹取爪内的石膏模具抵达倒浆设备的工位上；

步骤二、取放：注浆侧的夹取爪在夹取驱动单元52驱动下夹取注浆设备上的石膏模具，倒浆侧的夹取爪将石膏模具松开放置于倒浆设备的工位上；

步骤三、上升：升降驱动单元驱动升降支架31上升，带动注浆侧的夹取爪内的石膏模具上升；

步骤四、翻转：分割器使用4等分分割器，水平调换驱动单元驱动水平调换支架22沿着竖直轴线进行90度旋转，注浆侧的夹取爪和石膏模具位于接浆盘上方；

倒浆侧的翻转驱动单元驱动翻转支架和石膏模具(除了初始状态)沿着水平轴线进行180度翻转，使石膏模具的注浆口朝下，石膏模具内部多余浆料从注浆口流出并滴入倒浆盘内，在石膏模具倒浆盘停留时间为5-20s；

步骤五、调换：水平调换驱动单元驱动水平调换支架22沿着竖直轴线同方向继续进行90度旋转，注浆侧和倒浆侧两侧的夹取爪位置发生调换，原来注浆侧的石膏模具移动至倒浆侧。

上述步骤循环进行，实现陶瓷注浆用石膏模具的翻浆。

上述仅为本实用新型的若干具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。