用于转移陶瓷碗坯的多功能机械手设备的制作方法

本实用新型属于陶瓷碗生产设备的技术领域，具体涉及一种用于转移陶瓷碗坯的多功能机械手设备。

背景技术：

陶瓷碗在碗壁的外表面(如图1中的DE\FG部位)印制有装饰图案。 传统陶瓷碗采用贴花纸的方式形成图案。后来，人们设计了利用硅胶头在陶瓷碗表面印制上水性色料而形成图案的移印设备。陶瓷碗图案移印设备包括带有平面状的凹版、柔软性良好的硅胶材料制作的硅胶头、吊架，硅胶头的上部与吊架下端连接在一起，硅胶头的下端部在自然悬垂状态下呈半球形；在工作过程的蘸料步骤中，硅胶头下移而触压到涂有水性色料的平面状凹版，并蘸上与图案对应的水性色料，在工作过程的印刷步骤中，将陶瓷碗坯放置在定位支座上，然后硅胶头向下运动，硅胶头变形为与陶瓷碗坯表面吻合的形状，并将水性色料图案移印到陶瓷制品坯体上，之后就可以将陶瓷制品坯体入窑高温烧结，得到带有图案的陶瓷制品。其具体结构及工作过程如专利文献CN105082744A所示。

上述陶瓷碗坯在印制图案过程中，需要经过两次不同形式的转移：第一次是将尚未印制图案的倒立的陶瓷碗坯8（白坯）从印刷设备外面的上游工作台84转移到定位支座85上面，第一次转移过程中陶瓷碗坯8不需翻转，如图4箭头a所示，第一次转移后可以对碗坯8外表面实施印刷；第二次转移是将外表面已经印好油墨的陶瓷碗坯8从定位支座85转移到印刷设备外面的下游工作台86，第二次转移过程中陶瓷碗坯8需要翻转，而且是从碗口朝下的倒扣姿态翻转为从碗口朝上的正立姿态，如图4箭头b所示，第二次转移后可以对陶瓷碗坯8实施下道工序，例如可以是对陶瓷碗坯内表面继续实施印刷，或者是将陶瓷碗坯送入窑炉实施烧制。本申请文件中，将上述第一次转移过程称为倒立平移转移过程，将第二次转移过程称为倒立翻转转移过程。

人们曾试图尝试使用机械手完成上述转移过程。但对于一些碗脚81呈上小下大锥度的陶瓷碗8（如图1所示的陶瓷碗，其碗脚81与碗壁底部之间形成有环形凹槽82）来说，尚可以利用夹持设备83叉入环形凹槽82而夹住碗脚81，从而实施夹持并翻转，如图2所示。但对于大多数陶瓷碗（即普通陶瓷碗）来说，其碗脚多为上大下小的锥形，显然在倒立状态下难以对碗脚实施夹持，如图3所示。总之，夹持式的机械手无法对普通陶瓷碗实施夹持并翻转。

另一方面，普通的吸盘式机械手也无法对普通陶瓷碗实施上述第二次转移过程，这是因为，即使可以利用吸盘9吸住碗底，然后翻转过来，如图5箭头 c所示过程，但翻转过来之后，吸盘9再也无法将碗坯8松开而且使其稳当地以正立姿势放置到下游工作台86上，如图5所示。

总之，现有技术中，缺乏能实现上述第二次转移过程（倒立翻转转移过程）的机械手设备，更缺乏既能够实现上述第二次转移过程（倒立翻转转移过程）也能够实现上述第一次转移过程（倒立平移转移过程）的机械手设备。因而在现有技术中，上述两次转移过程大都依靠人工完成的，这样需要耗费较多人工，在劳动力成本日益上扬的情况下，不利于降低生产成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供及一种用于转移陶瓷碗坯的多功能机械手设备，它既能实现倒立平移转移过程，也能够在其它活动吸盘的配合下实现倒立翻转转移过程。

其目的可以按以下方案实现：一种用于转移陶瓷碗坯的多功能机械手设备，其特征在于包括有固定底座、活动支座、第一连接臂、第二连接臂、手腕部，所述活动支座利用第一转轴可转动地安装在固定底座上面，第一转轴的轴向为竖向；所述第一连接臂的下端利用第二转轴与活动支座形成铰接，第二转轴的轴向为水平方向；所述第一连接臂的上端与第二连接臂的上端利用第三转轴形成铰接，第三转轴的轴向平行于第二转轴的轴向；所述手腕部与第二连接臂的下端利用第四转轴形成铰接，第四转轴的轴向也平行于第二转轴的轴向；

所述手腕部的前端活动设有吸盘组件，吸盘组件包括有转动片、吸盘支架、上下两个吸盘，每个吸盘中央形成有吸气孔，吸气孔通过吸气管连接到外界负压源；

转动片利用第五转轴可转动地安装在手腕部的前端，第五转轴的轴向垂直于第四转轴，也垂直于上下两个吸盘的朝向；吸盘支架与转动片固定连在一起并随同转动片运动，上下两个吸盘固定安装在吸盘支架上并随同吸盘支架运动，其中位于上方的吸盘朝上，位于下方的吸盘朝下；还设有驱动活动支座绕第一转轴转动的第一驱动机构、驱动第一连接臂绕第二转轴转动的第二驱动机构、驱动第二连接臂绕第三转轴转动的第三驱动机构、驱动手腕部绕第四转轴转动的第四驱动机构、驱动转动片绕第五转轴转动的第五驱动机构。

本实用新型具有以下优点和效果：

一、本实用新型能够能实现倒立平移转移过程，将倒立的陶瓷碗坯从印刷设备外面平移到定位支座上面。

二、本实用新型能够在其它活动吸盘的配合下实现倒立翻转转移过程，将外表面已经印好油墨的陶瓷碗坯从定位支座转移到印刷设备外面，而且是从碗口朝下的倒扣姿态翻转为从碗口朝上的正立姿态。

附图说明

图1是一种碗脚呈上小下大锥度的陶瓷碗的剖面结构示意图。

图2是图1所示的陶瓷碗可以采用的夹持方式示意图。

图3是碗脚呈上大下小锥度的陶瓷碗的剖面结构及难以夹持的原理示意图。

图4是陶瓷碗坯在整个外表面印刷过程的转移步骤示意图。

图5是单纯利用吸盘难以将倒立的碗坯翻转并使其以正立姿势放下的示意图。

图6是本实用新型一种具体实施例的立体结构示意图。

图7是图6所示实施例的局部竖向剖面结构示意图。

图8是实施倒立平移转移过程的第一状态示意图。

图9是实施倒立平移转移过程的第二状态以及实施倒立翻转转移过程的第一状态示意图。

图10是实施倒立翻转转移过程的第二状态示意图。

图11是实施倒立翻转转移过程的第三状态示意图。

图12是实施倒立翻转转移过程的第四状态示意图。

图13是实施倒立翻转转移过程的第五状态示意图。

具体实施方式

图6、图7所示，该用于转移陶瓷碗坯的多功能机械手设备，包括有固定底座1、活动支座2、第一连接臂3、第二连接臂4、手腕部5，所述活动支座2利用第一转轴61可转动地安装在固定底座1上面，第一转轴61的轴向为竖向；所述第一连接臂3的下端利用第二转轴62与活动支座2形成铰接，第二转轴62的轴向为水平方向；所述第一连接臂3的上端与第二连接臂4的上端利用第三转轴63形成铰接，第三转轴63的轴向平行于第二转轴62的轴向；所述手腕部5与第二连接臂4的下端利用第四转轴64形成铰接，第四转轴64的轴向也平行于第二转轴62的轴向；所述手腕部5的前端活动设有吸盘组件，吸盘组件包括有转动片7、吸盘支架93、上下两个吸盘9，每个吸盘9中央形成有吸气孔91，吸气孔91通过吸气管92连接到外界负压源； 转动片7利用第五转轴65可转动地安装在手腕部5的前端，第五转轴65的轴向垂直于第四转轴64，也垂直于上下两个吸盘9的朝向；吸盘支架93与转动片7固定连在一起并随同转动片7运动，上下两个吸盘9固定安装在吸盘支架93上并随同吸盘支架93运动，其中位于上方的吸盘9朝上，位于下方的吸盘9朝下；还设有驱动活动支座2绕第一转轴61转动的第一驱动机构、驱动第一连接臂3绕第二转轴62转动的第二驱动机构、驱动第二连接臂4绕第三转轴63转动的第三驱动机构、驱动手腕部5绕第四转轴64转动的第四驱动机构、驱动转动片7绕第五转轴65转动的第五驱动机构。

上述实施例的工作过程及原理如下：

在转移陶瓷碗坯的过程中，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构动作，使活动支座2绕第一转轴61转动，第一连接臂3绕第二转轴62转动，第二连接臂4绕第三转轴63转动，手腕部5绕第四转轴64转动，带动吸盘9灵活往返于上游工作台84、定位支座85、下游工作台86之间，并且由吸盘吸住或松开陶瓷碗坯，从而实现陶瓷碗坯的倒立平移转移过程或倒立翻转转移过程。

其中，当需要实施倒立平移转移过程时（即需要将倒立的碗坯8从上游工作台84平移到定位支座85上面），驱动吸盘支架93来到上游工作台84上方，让其中位于下面的一个吸盘9吸住倒立碗坯8的碗底中央部位，如图8所示；接着，驱动吸盘支架93来到定位支座85上方，在此转移过程保持倒立碗坯8的碗口朝下，然后将倒立碗坯8扣在定位支座85上面，如图9所示，使下面的吸盘9将碗坯8松开，这样就完成了倒立平移转移过程。

当碗坯80在定位支座85上面完成承印后，需要实施倒立翻转转移过程时（即需要将倒立的碗坯80从定位支座85上面转移到下游工作台86上并且翻转过来），可以利用辅助气缸94和辅助吸盘90配合，具体如下：在放下下一个工作周期需要印制的碗坯8之前，提前先利用辅助吸盘90将已经完成外表面印制的碗坯80从定位支座85上吸起，吸起的过程即是辅助气缸94的活塞杆向上收缩的过程，吸起后的碗坯80状态如图9所示；接着，当吸盘组件刚刚完成倒立平移转移过程后，让吸盘组件向上运动，使吸盘组件的上面一个吸盘9靠近碗坯80的碗底内表面部位，如图10所示；再接着，辅助吸盘90将碗坯80松开，使碗坯80自然下掉，并且碗坯80的内表面中央自然吸附着到上面一个吸盘9上面，该吸盘9将碗坯80吸住，如图11所示；此后，驱动吸盘组件离开定位支座85上方，在此过程中，第五驱动机构驱动转动片7绕第五转轴65转动180°，带动吸盘支架93、陶瓷碗坯80绕第五转轴65转动180°，原来位于上方的吸盘9变为位于下方，原来位于下方的吸盘9变为位于上方，陶瓷碗坯80变为碗口朝上的正立姿势，如图12所示；最后，驱动正立姿势的陶瓷碗坯80连同吸盘组件移动到下游工作台86上方，吸盘9将陶瓷碗坯80松开，使陶瓷碗坯80放在下游工作台86上，完成倒立翻转转移过程，如图13所示。