一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站的制作方法

本发明涉及坐便器生产设备技术领域，尤其涉及一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站。

背景技术：

国内陶瓷行业连体马桶的生产，主要包括各坯体高压注浆成型和分模粘贴成型两大步骤，其中分模粘贴成型主要采用人工粘贴，生产效率无法得到有效提升，而且工人劳动强度大，坯体成品率较低，存在着操作环境恶劣、劳动强度高、生产效率低等弊端。如果采用机械自动粘合，由于刚成型的坯料较软，则需要面对待粘合的部件容易变形，以及机械臂难以固定坯料等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站，其能实现座圈、内胆和外包围自动注浆成型和粘接，结构紧凑，生产效率高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站，包括用于成型座圈的座圈模压机、用于成型内胆的内胆模压机、用于成型外包围的外包围模压机，以及涂浆机、取坯粘接机械手和控制器，所述座圈模压机、内胆模压机、外包围模压机、取坯粘接机械手和涂浆机分别与所述控制器相连；

所述控制器控制所述座圈模压机、内胆模压机、外包围模压机分别依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围；

所述取坯粘接机械手的自由端活动设有支承板，所述控制器控制所述取坯粘接机械手驱动所述支承板依次

承接所述座圈并带动所述座圈在所述涂浆机下方沿第一轨迹移动使座圈的第一待粘接面涂浆；

承接所述内胆且使所述内胆与所述第一待粘接面相连，并且带动所述内胆在所述涂浆机下方沿第二轨迹和第三轨迹移动使所述内胆的第二待粘接面和座圈的第三粘接面涂浆；

承接所述外包围且使所述外包围与所述第二待粘接面和所述第三粘接面相连。

作为上述方案的改进，所述涂浆机包括储浆罐、输浆管、驱动泵和灌装阀，以及输气管路和电磁阀，所述输浆管的一端通过驱动泵与所述储浆罐相通，所述输浆管的另一端与灌装阀相连，所述电磁阀设置在所述输气管路上；

所述灌装阀和电磁阀分别与所述控制器相连，所述控制器控制所述取坯粘接机械手驱动所述支承板沿第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹重复运动至少两次，当所述取坯粘接机械手驱动所述支承板首次沿第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹运动时，所述控制器控制所述电磁阀开启；

当所述取坯粘接机械手驱动所述支承板末次沿第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹运动时，所述控制器控制所述灌装阀开启。

作为上述方案的改进，所述座圈模压机、内胆模压机、外包围模压机和涂浆机均位于所述取坯粘接机械手的工作半径内。

作为上述方案的改进，还包括坯架，所述坯架上设有用于承接支承板的至少两层导轨，其中一层导轨设于所述坯架的顶部，用于承接带坯体的支承板；

所述取坯粘接机械手的自由端设有支撑架，所述支撑架能够穿行于所述坯架内，所述支撑架的顶面设有定位柱，所述支承板的底面设有与所述定位柱相适配的定位槽。

作为上述方案的改进，所述座圈模压机包括底架、安装支架、座圈上模、座圈下模、第一驱动油缸和旋转驱动机构，所述座圈下模和第一驱动油缸分别与所述安装支架固定，所述第一驱动油缸的活塞端与所述座圈上模相连，用于驱动所述座圈上模靠近或远离所述座圈下模，所述旋转驱动机构固定设于所述底架上，所述安装支架通过转轴与所述底架铰接，所述旋转驱动机构与所述转轴相连，用于驱动所述安装支架翻转。

作为上述方案的改进，所述转轴的自由端延伸至所述旋转驱动机构远离所述安装支架的一侧，所述转轴的自由端固定设有指针，所述旋转驱动机构远离所述安装支架的一侧设有第一接近开关，所述第一接近开关设于所述指针的旋转路径上，所述第一接近开关与所述旋转驱动机构连接。

作为上述方案的改进，所述底架上设有锁紧气缸，所述安装支架上设有锁紧板，所述锁紧板上设有与所述锁紧气缸活塞端对应设置的定位槽。

作为上述方案的改进，所述外包围模压机包括第一机架、外包围上模、外包围下模和第二驱动油缸，所述外包围下模和第二驱动油缸分别与所述第一机架固定，所述第二驱动油缸的活塞端与所述外包围上模相连，用于驱动所述外包围上模靠近或远离所述外包围下模；

其中，所述第一机架的底部两侧分别设有第一底座，所述第一机架的一侧与所述第一底座铰接，所述第一机架的另一侧通过第一倾斜驱动油缸与所述第一底座铰接。

作为上述方案的改进，所述内胆模压机包括第二机架、相对设置的内胆上模和内胆下模、设于内胆上模与内胆下模之间且相对设置的两侧模，以及顶压油缸和侧压油缸；

所述内胆下模、顶压油缸和侧压油缸分别与所述第二机架固定，所述顶压油缸的活塞端与所述内胆上模相连，用于驱动所述内胆上模靠近或远离所述内胆下模；

所述侧压油缸对应设于所述侧模的侧方，用于驱动所述侧模相互靠近；

所述内胆上模顶部设有水平滑轨以及与所述水平滑轨垂直设置的挂架，所述侧模与挂架的底部固定，所述挂架与所述水平滑轨滑动相连，所述内胆上模的顶部设有与所述侧模对应设置的开模气缸，所述开模气缸的活塞端与所述挂架相连，用于驱动所述侧模相互远离。

作为上述方案的改进，所述外包围模压机、所述内胆模压机和所述座圈模压机均设为两组，两组所述外包围模压机、所述内胆模压机和所述座圈模压机分别设置在所述取坯粘接机械手的两侧，所述控制器控制两组所述外包围模压机、所述内胆模压机和所述座圈模压机先后作业，且控制所述取坯粘接机械手对前组依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围进行承接与粘接后，再对后组依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围进行承接与粘接。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明公开了一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站，通过将座圈模压机、内胆模压机、外包围模压机、取坯粘接机械手和涂浆机分别与控制器相连，控制器控制座圈模压机、内胆模压机和外包围模压机分别依次成型座圈、内胆和外包围，且控制取坯粘接机械手驱动支承板按顺序依次承接座圈并沿第一轨迹移动使座圈的第一待粘接面涂浆，进一步承接内胆且使内胆与所述第一待粘接面相连，并且带动内胆在所述涂浆机下方沿第二轨迹和第三轨迹移动使所述内胆的第二待粘接面和座圈的第三粘接面涂浆，最后承接外包围且使外包围与第二待粘接面和第三粘接面相连，完成座圈、内胆和外包围的自动注浆成型，以及整个坐便器坯体的粘接；取坯粘接机械手按照程序设定的第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹运行且与涂浆机配合实现自动涂浆，打浆量和运行轨迹更精确，相比传统的人工打浆产品合格率得到有效提高；座圈、内胆和外包围成型后不需要经过输送线转移或储坯，座圈、内胆和外包围有序成型，且成型后得到及时转移、涂浆粘接，整个成型、接坯和粘接过程均在工作站进行，省去人工转运过程，提高效率；整个生产系统结构紧凑，提高了厂房的空间利用率；实现无人化自动生产，减少了人工的投入。

此外，本发明考虑到坐便器坯体各组成部分的结构特点，使取坯粘接机械手与座圈模压机、内胆模压机、外包围模压机之间配合，取坯粘接机械手驱动支承板依次进入座圈模压机、内胆模压机、外包围模压机内承接即时成型的座圈、内胆和外包围，取坯粘接机械手不需要考虑夹取固定坯料的问题，只需托住支承板即可，因此取坯粘接机械手的自由端结构十分简单。

本发明在内胆与座圈粘合后，再使外包围同时与内胆和座圈粘合，一方面，由于内胆与座圈的连接面对比内胆与外包围的连接面更大，内胆与座圈相连的一端体积对比内胆与外包围相连一端的体积更大，本发明在坐便器坯体粘接成型时先用座圈承接内胆，使内胆倒扣在座圈上，可以避免内胆头重脚轻，出现受自重变形的情形；另一方面，外包围开口侧的外径更大，本发明在坐便器坯体粘接成型时最后用相互粘接好的座圈和内胆承接外包围，使外包围倒扣在座圈与内胆上，外包围呈塔状，不容易变形，且内胆对外包围起到一定支撑作用，可以进步一避免外包围塌陷，坐便器坯体的成型效果好。

附图说明

图1是本发明一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站的一实施例结构示意图；

图2是图1的取坯粘接机械手的结构示意图；

图3是图1的涂浆机的结构示意图；

图4是图1的座圈模压机的结构示意图；

图5是图4的旋转驱动机构的分解结构示意图；

图6是图1的外包围模压机的结构示意图；

图7是图1的内胆模压机的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，本实施例提供了一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站的一实施例，包括用于成型座圈的座圈模压机1、用于成型内胆的内胆模压机2、用于成型外包围的外包围模压机3，以及涂浆机4、取坯粘接机械手5和控制器，所述座圈模压机1、内胆模压机2、外包围模压机3、取坯粘接机械手5和涂浆机4分别与所述控制器相连；所述控制器控制所述座圈模压机1、内胆模压机2、外包围模压机3分别依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围；所述取坯粘接机械手5的自由端活动设有支承板6，所述控制器控制所述取坯粘接机械手5驱动所述支承板6依次承接所述座圈并带动所述座圈在所述涂浆机4下方沿第一轨迹移动使座圈的第一待粘接面涂浆；承接所述内胆且使所述内胆与所述第一待粘接面相连，并且带动所述内胆在所述涂浆机4下方沿第二轨迹和第三轨迹移动使所述内胆的第二待粘接面和座圈的第三粘接面涂浆；承接所述外包围且使所述外包围与所述第二待粘接面和所述第三粘接面相连。

本实施例通过将座圈模压机1、内胆模压机2、外包围模压机3、取坯粘接机械手5和涂浆机4分别与控制器相连，控制器控制座圈模压机1、内胆模压机2和外包围模压机3分别依次成型座圈、内胆和外包围，且控制取坯粘接机械手5驱动支承板6按顺序依次承接座圈并沿第一轨迹移动使座圈的第一待粘接面涂浆，进一步承接内胆且使内胆与所述第一待粘接面相连，并且带动内胆在所述涂浆机4下方沿第二轨迹和第三轨迹移动使所述内胆的第二待粘接面和座圈的第三粘接面涂浆，最后承接外包围且使外包围与第二待粘接面和第三粘接面相连，完成座圈、内胆和外包围的自动注浆成型，以及整个坐便器坯体的粘接；取坯粘接机械手5按照程序设定的第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹运行且与涂浆机4配合实现自动涂浆，打浆量和运行轨迹更精确，相比传统的人工打浆产品合格率得到有效提高；座圈、内胆和外包围成型后不需要经过输送线转移或储坯，座圈、内胆和外包围有序成型，且成型后得到及时转移、涂浆粘接，整个成型、接坯和粘接过程均在工作站进行，省去人工转运过程，提高效率；整个生产系统结构紧凑，提高了厂房的空间利用率；实现无人化自动生产，减少了人工的投入。

此外，本实施例考虑到坐便器坯体各组成部分的结构特点，使取坯粘接机械手5与座圈模压机1、内胆模压机2、外包围模压机3之间配合，取坯粘接机械手5驱动支承板6依次进入座圈模压机1、内胆模压机2、外包围模压机3内承接即时成型的座圈、内胆和外包围，取坯粘接机械手不需要考虑夹取固定坯料的问题，只需托住支承板6即可，因此取坯粘接机械手5的自由端结构十分简单。

本实施例在内胆与座圈粘合后，再使外包围同时与内胆和座圈粘合，一方面，由于内胆与座圈的连接面对比内胆与外包围的连接面更大，内胆与座圈相连的一端体积对比内胆与外包围相连一端的体积更大，本发明在坐便器坯体粘接成型时先用座圈承接内胆，使内胆倒扣在座圈上，可以避免内胆头重脚轻，出现受自重变形的情形；另一方面，外包围开口侧的外径更大，本发明在坐便器坯体粘接成型时最后用相互粘接好的座圈和内胆承接外包围，使外包围倒扣在座圈与内胆上，外包围呈塔状，不容易变形，且内胆对外包围起到一定支撑作用，可以进步一避免外包围塌陷，坐便器坯体的成型效果好。

由于注浆成型时间较长，为进一步提升生产效率，减少取坯粘接机械手5在座圈成型过程中的等待时长，本实施例优选将所述外包围模压机3、所述内胆模压机2和所述座圈模压机1均设为两组，两组所述外包围模压机3、所述内胆模压机2和所述座圈模压机1分别设置在所述取坯粘接机械手5的两侧，所述控制器控制两组所述外包围模压机3、所述内胆模压机2和所述座圈模压机1先后作业，且控制所述取坯粘接机械手5对前组依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围进行承接与粘接后，再对后组依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围进行承接与粘接。

此外，本实施例的工作站还包括坯架7。所述坯架7上设有用于承接支承板6的至少两层导轨，其中一层导轨设于所述坯架7的顶部，用于承接带坯体的支承板6，下方的导轨用于支撑空载支承板6。结合图2，本实施例所述取坯粘接机械手5的自由端设有支撑架51，所述支撑架51能够穿行于所述坯架7内，所述支撑架51的顶面设有定位柱511，所述支承板6的底面设有与所述定位柱511相适配的定位槽。所述定位柱511为圆台形或锥形，在使支承板6与支撑架51保持水平定位装配的同时，方便支承板6与支撑架51在竖直方向分离。

本实施例的所述座圈模压机1、内胆模压机2、外包围模压机3、涂浆机4和坯架7均位于所述取坯粘接机械手5的工作半径内。

结合图3，本实施例所述涂浆机4具体包括储浆罐41、输浆管42、驱动泵43和灌装阀44，以及输气管路45和电磁阀，所述输浆管42的一端通过驱动泵43与所述储浆罐41相通，所述输浆管42的另一端与灌装阀44相连，所述电磁阀设置在所述输气管路45上；所述灌装阀44和电磁阀分别与所述控制器相连，所述控制器控制所述取坯粘接机械手5驱动所述支承板6沿第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹重复运动至少两次，当所述取坯粘接机械手5驱动所述支承板6首次沿第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹运动时，所述控制器控制所述电磁阀开启；当所述取坯粘接机械手5驱动所述支承板6末次沿第一轨迹、第二轨迹和第三轨迹运动时，所述控制器控制所述灌装阀44开启。由此，在对座圈的第一待粘接面、内胆的第二待粘接面和座圈的第三粘接面涂浆前，涂浆机4的输气管路45都能提前通过高压气体将座圈的第一待粘接面、内胆的第二待粘接面和座圈的第三粘接面残余的水分排走，提高粘接浆与第一待粘接面、第二待粘接面和第三粘接面的作用力。

结合图4，本实施例的所述座圈模压机1包括底架11、安装支架12、座圈上模13、座圈下模14、第一驱动油缸15和旋转驱动机构16，所述座圈下模14和第一驱动油缸15分别与所述安装支架12固定，所述第一驱动油缸15的活塞端与所述座圈上模13相连，用于驱动所述座圈上模13靠近或远离所述座圈下模14，所述旋转驱动机构16固定设于所述底架11上，所述安装支架12通过转轴17与所述底架11铰接，所述旋转驱动机构16与所述转轴17相连，用于驱动所述安装支架12翻转。在座圈上模13与座圈下模14开模前，旋转驱动机构16驱动安装支架12带动座圈上模13、座圈下模14翻转，使座圈上模13、座圈下模14与水平方向呈设定夹角，方便排水，加速注浆成型。

结合图5，为使安装支架12每次翻转至设定位置，本实施例所述转轴17的自由端延伸至所述旋转驱动机构16远离所述安装支架12的一侧，所述转轴17的自由端固定设有指针18，所述旋转驱动机构16远离所述安装支架12的一侧设有第一接近开关19，所述第一接近开关19设于所述指针18的旋转路径上，所述第一接近开关19与所述旋转驱动机构16连接。当转轴17自由端的指针18运动至第一接近开关19位置时，旋转驱动机构16动作停止，使安装支架12停留在该位置。

此外，所述底架11上设有锁紧气缸10，所述安装支架12上设有锁紧板121，所述锁紧板121上设有与所述锁紧气缸10活塞端对应设置的定位槽。在旋转驱动机构16驱动安装支架12翻转复位时，锁紧气缸10的驱动活塞端伸入定位槽内，使安装支架12及其上的座圈上模13和座圈下模14停留在初始位置，确保取坯粘接机械手5精准取坯和粘接。

结合图6，所述外包围模压机3包括第一机架31、外包围上模32、外包围下模33和第二驱动油缸34，所述外包围下模33和第二驱动油缸34分别与所述第一机架31固定，所述第二驱动油缸34的活塞端与所述外包围上模32相连，用于驱动所述外包围上模32靠近或远离所述外包围下模33；其中，所述第一机架31的底部两侧分别设有第一底座35，所述第一机架31的一侧与所述第一底座35铰接，所述第一机架31的另一侧通过第一倾斜驱动油缸36与所述第一底座35铰接。在外包围上模32和外包围下模33开模前，该第一倾斜驱动油缸36驱动第一机架31绕第一底座35翻转一定角度，加速外包围注浆成型过程的排水。

结合图7，所述内胆模压机2包括第二机架21、相对设置的内胆上模22和内胆下模23、设于内胆上模22与内胆下模23之间且相对设置的两侧模24，以及顶压油缸25和侧压油缸26；所述内胆下模23、顶压油缸25和侧压油缸26分别与所述第二机架21固定，所述顶压油缸25的活塞端与所述内胆上模22相连，用于驱动所述内胆上模22靠近或远离所述内胆下模23；所述侧压油缸26对应设于所述侧模24的侧方，用于驱动所述侧模24相互靠近；所述内胆上模22顶部设有水平滑轨221以及与所述水平滑轨221垂直设置的挂架222，所述侧模24与挂架222的底部固定，所述挂架222与所述水平滑轨221滑动相连，所述内胆上模22的顶部设有与所述侧模24对应设置的开模气缸27，所述开模气缸27的活塞端与所述挂架222相连，用于驱动所述侧模24相互远离。

在合模时，侧压油缸26驱动两侧模24相互靠近并合拢，顶压油缸25驱动内胆上模22、两侧模24下降且靠近内胆下模23实现整体合模；在开模时，顶压油缸25驱动内胆上模22、两侧模24抬升且远离内胆下模23，当取坯粘接机械手5伸入两侧模24与内胆下模23之间承接内胆时，开模气缸27驱动两侧模24相互远离，且顶压油缸25进一步驱动内胆上模22、两侧模24抬升。为加速内胆注浆成型过程的排水，本实施例的第二机架21底部两侧分别设有第二底座28，所述第二机架21的一侧与所述第二底座28铰接，所述第二机架21的另一侧通过第二倾斜驱动油缸29与所述第二底座28铰接。该第二倾斜驱动油缸29能够驱动第二机架21绕第二底座28翻转一定角度。

本实施例一种坐便器高压注浆智能连体机器人工作站的工作过程如下：

1、取坯粘接机械手5驱动支撑架51顶起坯架7上空载的支承板6；

2、取坯粘接机械手5驱动所述支承板6移动靠近所述座圈模压机1，在座圈模压机1开模后，驱动所述支承板6伸入所述座圈上模13与座圈下模14之间，且与所述座圈上模13保持5～18mm距离，当座圈从座圈上模13脱模时，支承板6承接该座圈；

3、取坯粘接机械手5驱动支承有座圈的支承板6移动至涂浆机4灌装阀44的喷嘴下方，驱动支承板6按照第一轨迹运动，使粘接浆涂设在座圈的第一待粘接面(即座圈与内胆结合的表面)；

4、取坯粘接机械手5驱动支承有涂好粘接浆的座圈的支承板6移动靠近内胆模压机2，在内胆模压机2的顶压油缸25驱动内胆上模22、两侧模24抬升且远离内胆下模23时，取坯粘接机械手5伸入两侧模24与内胆下模23之间，且与所述侧模24底部保持5～18mm距离，当开模气缸27驱动两侧模24相互远离，内胆从内胆上模22和侧模24脱模时，支承板6承接该内胆，且内胆与座圈上第一待粘接面的粘接浆粘合；

5、取坯粘接机械手5驱动支承有座圈和内胆的支承板6移动至涂浆机4的喷嘴下方，驱动支承板6按照第二轨迹运动，使粘接浆涂设在内胆的第二待粘接面(即内胆与外包围结合的表面)，并驱动支承板6按照第二轨迹运动，使粘接浆涂设在座圈的第三待粘接面(即座圈与外包围结合的表面)；

6、取坯粘接机械手5驱动支承有涂好粘接浆的座圈及内胆的支承板6移动靠近外包围模压机3，在所述外包围模压机3开模后，驱动所述支承板6伸入所述外包围上模32与外包围下模33之间，且与外包围上模32保持5～18mm距离，当外包围从外包围上模32脱模时，支承板6承接该外包围，且外包围与内胆上第二粘接面的粘接浆粘合，与座圈上第三粘接面的粘接浆粘合，形成坐便器坯体；

7、取坯粘接机械手5驱动支承有坐便器坯体的支承板6移载至坯架7顶部；

8、重复以上步骤，使取坯粘接机械手5与分别设于两侧的两组外包围模压机3、内胆模压机2和座圈模压机1配合，在对前组依次成型座圈、内胆和外包围进行承接与粘接后，再对后组依次成型所述座圈、所述内胆和所述外包围进行承接与粘接。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。