一种马桶冲洗功能智能检测设备的制作方法

【技术领域】

本发明涉及检测设备技术领域，具体涉及一种马桶冲洗功能智能检测设备。

背景技术：

随着人们的生活水平的提高，人们的居住环境也发生了改变。马桶作为洁具被人们所使用。抽水马桶由以下主要部分组成：进水管、出水管、渗水管、水塞、浮球、放水旋钮及杠杆、补水机关、水箱、连通水箱的弯管。抽水马桶的基本原理是利用水的重力，将水的势能转换为水的动能，从而裹挟着排泄脏物进入下水管道。按其内部结构分，大致可分为有三类普通的球阀式抽水马桶、自控型节水抽水马桶、气压式抽水马桶。

但是不管哪种类型的马桶，由于马桶的使用频率高，因此在出厂之前总是需要检索各方面功能的检测。传统的检测的方式是采用手工检测其各项功能作用。存在如下问题：第一是，传统的手工检测方式，速度慢，工作效率低下。第二是，传统的手工检测方式，检测效果不佳，误差较大，导致部分不合格产品流入市场。第三是，传统的手工检测方式需要多名专业检测人员来操作，检测成本高，劳动强度大。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种马桶冲洗功能智能检测设备。

本发明所述的一种马桶冲洗功能智能检测设备，它包括机器人、测试平台、待测马桶、防护栏栅、地平台、机器人控制柜、电控柜、马桶推车；所述地平台上左侧前后部分别安装有机器人控制柜、电控柜；所述地平台上安装有防护栏栅，该防护栏栅为u形，该防护栏栅内前部安装有机器人，该防护栏栅内后部左侧设置有马桶推车，该防护栏栅内后部右侧设置有测试平台，测试平台上设置有待测马桶。

进一步地，所述机器人包括机器人夹具、机器人主体电控器、机器人主体地基、机器人交互控制柜、机器人一级旋转电机、机器人一级级辅助旋转电机、机器人二级机械臂、机器人二级前倾电机、机器人三级旋转电机、机器人一级机械臂、机器人四级旋转电机、机器人一级前倾电机、机器人三级前倾电机、机器人四级旋转电机；

所述机器人主体地基上安装有机器人主体电控器；所述机器人主体电控器上安装有机器人一级旋转电机，机器人一级旋转电机的侧面上安装有机器人交互控制柜；所述机器人一级旋转电机上安装有机器人一级级辅助旋转电机，机器人一级级辅助旋转电机的电机轴上安装有机器人二级机械臂，机器人二级机械臂的外端头上安装有机器人二级前倾电机，机器人二级前倾电机上安装有机器人三级旋转电机，机器人三级旋转电机与机器人一级机械臂相连；所述机器人一级机械臂上安装有机器人四级旋转电机，机器人四级旋转电机与器人夹具相连；所述机器人二级机械臂上安装有机器人一级前倾电机；所述机器人一级机械臂的外端头两侧分别安装有机器人三级前倾电机、机器人四级旋转电机；述机器人夹具由机器人大夹具、机器人小夹具组成；所述机器人大夹具与机器人四级旋转电机相连，该机器人大夹具上安装有机器人小夹具。

进一步地，所述测试平台包括按键机组伺服电机、按键机组导轨、功能滑块、试验投料口、采集摄像头、画线笔、置物平台、可调定位支撑销、称重支撑台、接水水箱、接料滑块、按键机组支撑架、接料导轨、电子称、称重支撑台可调支撑销、接物漏网、电磁阀、聚料器、气动阀、排水管道、测试平台支撑架、竖杆；

所述置物平台包括方形框架，该方形框架的顶面上为方形置物平板，方形置物平板中部设置有圆孔槽，圆孔槽的底面上设置有聚料器，聚料器的底面上安装有接物漏网；所述置物平台的顶面右侧设置有测试平台支撑架；所述测试平台支撑架上安装有按键机组支撑架；

所述测试平台支撑架的顶面后部安装有按键机组导轨，按键机组导轨上安装有功能滑块，功能滑块的外面面上设置有试验投料口；所述测试平台支撑架的顶面另一侧安装有按键机组伺服电机，按键机组伺服电机与功能滑块相连，按键机组伺服电机的机壳上设置有连接板，连接板的外端头上安装有采集摄像头；所述按键机组支撑架的外端面上安装有按键机组伺服电机，按键机组伺服电机与气动阀相连，气动阀与试验投料口相连；所述方形框架内设置有称重支撑台；所述称重支撑台的顶面上安装有电子称；所述电子称上安装有接水水箱，接水水箱的一侧面上安装有排水管道，排水管道上安装有电磁阀；所述称重支撑台的一侧设置有立式支撑台，立式支撑台的顶面上安装有接料导轨，接料导轨上安装有接料滑块。

进一步地，所述方形框架的底面四角端分别安装有可调定位支撑销。

进一步地，所述称重支撑台的底面四角端分别安装有称重支撑台可调支撑销。

进一步地，所述置物平台表面外侧边角端处设置有竖杆。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种马桶冲洗功能智能检测设备，它采用由机器人来实现对待测马桶的各个功能检测，具有速度快，工作效率高，能够实现流水性检测，检测效率高以及能够降低检测成本等优点。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明的机器人的结构示意图；

图3是本发明的机器人的局部放大结构示意图；

图4是本发明的机器人左视结构示意图；

图5是本发明的测试平台的立体结构示意图；

图6是本发明的测试平台的左视结构示意图；

图7是本发明的测试平台的另一方向的立体结构示意图；

图8是本发明工作时机器人操作待测马桶的一方向的立体示意图；

图9是本发明的俯视结构示意图；

图10是本发明工作时机器人操作待测马桶另一方向的立体结构示意图。

图11是本发明中的机器人夹具立体结构示意图。

附图标记说明：

机器人1、机器人夹具1-1、机器人大夹具1-1-1、机器人小夹具1-1-2、机器人主体电控器1-2、机器人主体地基1-3、机器人交互控制柜1-4、机器人一级旋转电机1-5、机器人一级级辅助旋转电机1-6、机器人二级机械臂1-7、机器人二级前倾电机1-8、机器人三级旋转电机1-9、机器人一级机械臂1-10、机器人四级旋转电机1-11、机器人一级前倾电机1-12、机器人三级前倾电机1-13、机器人四级旋转电机1-14、测试平台2、按键机组伺服电机2-1、按键机组导轨2-2、功能滑块2-3、试验投料口2-4、采集摄像头2-5、画线笔2-6、置物平台2-7、可调定位支撑销2-8、称重支撑台2-9、接水水箱2-10、接料滑块2-11、按键机组支撑架2-12、接料导轨2-13、电子称2-14、称重支撑台可调支撑销2-15、接物漏网2-16、电磁阀2-17、聚料器2-18、气动阀2-19、排水管道2-20、测试平台支撑架2-21、竖杆2-22、待测马桶3、防护栏栅4、地平台5、机器人控制柜6、电控柜7、马桶推车8。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1-图11所示，本具体实施方式所述的一种马桶冲洗功能智能检测设备，它包括机器人1、测试平台2、待测马桶3、防护栏栅4、地平台5、机器人控制柜6、电控柜7、马桶推车8；所述地平台5上左侧前后部分别安装有机器人控制柜6、电控柜7；所述地平台5上安装有防护栏栅4，该防护栏栅4为u形，该防护栏栅4内前部安装有机器人1，该防护栏栅4内后部左侧设置有马桶推车8，该防护栏栅4内后部右侧设置有测试平台2，测试平台2上设置有待测马桶3。

本设计中，待测马桶3放置在马桶推车8上，马桶推车8推至固定位置。机器人1把待测马桶3夹至测试平台2，待人工接通水管后，测试平台2自动进行测试。机器人控制柜6控制机器人1运动方式，电控柜7控制测试平台2的运动方式。

所述机器人1包括机器人夹具1-1、机器人主体电控器1-2、机器人主体地基1-3、机器人交互控制柜1-4、机器人一级旋转电机1-5、机器人一级级辅助旋转电机1-6、机器人二级机械臂1-7、机器人二级前倾电机1-8、机器人三级旋转电机1-9、机器人一级机械臂1-10、机器人四级旋转电机1-11、机器人一级前倾电机1-12、机器人三级前倾电机1-13、机器人四级旋转电机1-14；

所述机器人主体地基1-3上安装有机器人主体电控器1-2；所述机器人主体电控器1-2上安装有机器人一级旋转电机1-5，机器人一级旋转电机1-5的侧面上安装有机器人交互控制柜1-4；所述机器人一级旋转电机1-5上安装有机器人一级级辅助旋转电机1-6，机器人一级级辅助旋转电机1-6的电机轴上安装有机器人二级机械臂1-7，机器人二级机械臂1-7的外端头上安装有机器人二级前倾电机1-8，机器人二级前倾电机1-8上安装有机器人三级旋转电机1-9，机器人三级旋转电机1-9与机器人一级机械臂1-10相连；所述机器人一级机械臂1-10上安装有机器人四级旋转电机1-11，机器人四级旋转电机1-11与器人夹具1-1相连；

所述机器人二级机械臂1-7上安装有机器人一级前倾电机1-12；所述机器人一级机械臂1-10的外端头两侧分别安装有机器人三级前倾电机1-13、机器人四级旋转电机1-14；

所述机器人夹具1-1由机器人大夹具1-1-1、机器人小夹具1-1-2组成；所述机器人大夹具1-1-1与机器人四级旋转电机1-11相连，该机器人大夹具1-1-1上安装有机器人小夹具1-1-2；

所述测试平台2包括按键机组伺服电机2-1、按键机组导轨2-2、功能滑块2-3、试验投料口2-4、采集摄像头2-5、置物平台2-7、可调定位支撑销2-8、称重支撑台2-9、接水水箱2-10、接料滑块2-11、按键机组支撑架2-12、接料导轨2-13、电子称2-14、称重支撑台可调支撑销2-15、接物漏网2-16、电磁阀2-17、聚料器2-18、气动阀2-19、排水管道2-20、测试平台支撑架2-21、竖杆2-22；

所述置物平台2-7包括方形框架，该方形框架的顶面上为方形置物平板，方形置物平板中部设置有圆孔槽，圆孔槽的底面上设置有聚料器2-18，聚料器2-18的底面上安装有接物漏网2-16；所述置物平台2-7的顶面右侧设置有测试平台支撑架2-21；所述测试平台支撑架2-21上安装有按键机组支撑架2-12；

所述测试平台支撑架2-21的顶面后部安装有按键机组导轨2-2，按键机组导轨2-2上安装有功能滑块2-3，功能滑块2-3的外面面上设置有试验投料口2-4；所述测试平台支撑架2-21的顶面另一侧安装有按键机组伺服电机2-1，按键机组伺服电机2-1与功能滑块2-3相连，按键机组伺服电机2-1的机壳上设置有连接板，连接板的外端头上安装有采集摄像头2-5；

所述按键机组支撑架2-12的外端面上安装有按键机组伺服电机2-1，按键机组伺服电机2-1与气动阀2-19相连，气动阀2-19与试验投料口2-4相连，

所述方形框架2-7-1内设置有称重支撑台2-9；所述称重支撑台2-9的顶面上安装有电子称2-14；所述电子称2-14上安装有接水水箱2-10，接水水箱2-10的一侧面上安装有排水管道2-20，排水管道2-20上安装有电磁阀2-17；

所述称重支撑台2-9的一侧设置有立式支撑台，立式支撑台的顶面上安装有接料导轨2-13，接料导轨2-13上安装有接料滑块2-11。

进一步地，所述方形框架2-7-1的底面四角端分别安装有可调定位支撑销2-8。

进一步地，所述称重支撑台2-9的底面四角端分别安装有称重支撑台可调支撑销2-15。

进一步地，所述置物平台2-7表面外侧边角端处设置有竖杆2-22。

本设计中的机器人1的各部件功能以及工作原理如下：

其中：机器人的各部件的功能如下：

机器人夹具1-1：完成对马桶及画笔进行夹紧划线等工作。

机器人大夹具1-1-1：完成对样品马桶-3的夹运动。

机器人小夹具1-1-2：完成对样品马桶-3的夹运动。

机器人主体电控器1-2：采集与控制机器人整体动作与机器人控制柜进行数据交互。

机器人主体地基1-3：固定机器人。

机器人交互控制柜1-4：交互控制柜与机器人控制柜6进行通信交互，控制机器人运动。

机器人一级旋转电机1-5：主要完成机器人做垂直于地面的整体360°旋转。

机器人一级级辅助旋转电机1-6：与一级旋转电机1-5共同完成旋转定位功能，减少单电机的谐振效应，及提高定位精度。

机器人二级机械臂1-7v主要完成1级前倾动作。

机器人二级前倾电机1-8：主要完成带动2级机械臂完成2级前倾动作。

机器人三级旋转电机1-9：主要完成机器人一级机械臂1-10完成自轴旋转运动。

机器人一级机械臂1-10：主要完成2级前倾动作。

机器人四级旋转电机1-11：主要带动机械夹具1-1做自轴旋转运动。

机器人一级前倾电机1-12：完成旋转运动对机器人2级机械臂做1级前倾运动。

机器人三级前倾电机1-13：主要完成带动机器人夹具1-1完成3级前倾动作。

机器人四级旋转电机1-14：主要完成带动机器人夹具1-1完成夹具旋转动作。

本设计中，机器人1的工作原理如下：机器人主体地基-1-3打入地下固定机器人主体-1，机器人交互控制柜-1-4与机器人控制柜6进行通讯交互控制机器人完成运动工作，机器人一级旋转电机1-5及机器人一级辅助旋转电机1-6联动，完成机器人上部主体做垂直于地面的360°旋转运动，用以对不同运动方向进行定位，机器人一级前倾电机1-12工作，控制机器人二级机械臂1-7以机器人一级旋转电机为中心轴做前后摆运动，机器人二级前倾电机-1-8，控制机器人一级机械臂1-10做以机器人二级前倾电机1-8为中心轴做前后摆运动。机器人三级旋转电机1-9带动机器人二级机械臂1-10做自旋转运动，机器人三级前倾电机1-13带动机械夹具1-1完成以机器人二级机械臂1-7末端为支点，做前后摆动运动。机器人四级旋转电机1-14带动机器人夹具1-1完成360°旋转运动。

本设计中，测试平台2的工作原理如下：

测试马桶-3放置在置物平台-2-7上，人工接通水管，按键机组伺服电机2-1驱动按键机组导轨-2-2驱动功能滑块-2-3运动置测试马桶-3中心位置，气动阀-2-19启动，按下测试马桶3冲水按键，测试马桶-3排水直接排到接水水箱-2-10中，接水水箱-2-10所接水重量由电子秤2-14读取，读取结束后，电磁阀2-17打开，排水管道2-20把水排掉。按键机组伺服电机2-1驱动按键机组导轨-2-2驱动功能滑块-2-3运动置测试马桶-3中心位置，试验投料口2-4放入待排放试验料，气动阀2-19气动，按下测试马桶3冲洗按键，试验料与水排出测试马桶-3，水及试验料通过聚料器2-18聚合排放至接物漏斗2-16，接物漏斗2-16接住排试验料，水进入接水水箱2-10，接水水箱2-10中的水由2-14称重后，电磁阀2-17开启通过排水管道2-20排水。采集摄像头2-5对马桶投料位置进行拍照，计算剩余试验料。接料滑块2-11由接料导轨2-13带动，把接物漏网2-16推送至接料导轨2-13末端，人工把试验料取出，放回试验投料口2-4再次进行测试。两个试验投料口2-4分别放置不同试验材料。

本设计的测试工作流程如下：

基本流程：马桶推车8推进检测区域后，机器人1通过多维度电机控制，夹起待测马桶3，待测马桶3放在测试平台2固定位置上，开始测试。

测试马桶3放在测试平台2后，开始测试。气动阀2-19由伺服电机2-1驱动，移动到制定位置，气动阀2-19伸缩按下马桶排水按钮。采集摄像头2-5对测试马桶-3内部的水面积进行采集测试。实验投料口2-4有要求投放的测试材料，通过伺服电机2-1驱动，移动到待测马桶3正上方，实验投料口2-4打开放入测试材料，气动阀2-19点击冲水按钮，完成冲水，采集摄像头2-5采集测试马桶-3内剩余测试材料。重复试验，完成各种测试材料自动投放，冲洗，剩余料技术，冲出料采集。

机器人1通过机器人夹具1-1夹起画线笔2-6，机器人1通过多轴联动，运用画线笔2-6在测试马桶3内部完成规定要求的画线运动，画线完成后测试马桶3冲水，采集摄像头2-5对冲洗完成后的测试马桶3内部画线部分进行图像采集，残留计算，得出测试结果。

本设计中，整体测试步骤如下：

1、待测马桶进入测试区域

2、机器人夹起测试马桶放上测试平台

3、测试平台通过各种机械装置完成马桶测试的常规冲洗测试主要功能（自动冲洗，自动投料，自动称重，自动回收测试材料）

4、机器人夹起画线笔，完成对马桶内部指定位置的画线，待测试平台自动冲洗后，自动采集马桶画线部位的线条残留。自动测试

5、测试完成后，机器人把马桶夹回原先马桶推车上

6、另一个样品，重复上述步骤。

本设计中机器人为安川电机（中国）有限公司生产的型号是es200rdii的高生产效率多功能工业用机器人。其部分参数为：6轴垂直多关节；负载：2800kg；

动态范围：2446mm；控制柜：dx200；用途：搬运、码垛、组装/分装、喷涂。

本设计中，涉及控制机器人动作的机器人交互控制柜为与型号是mh280ii机器人配套的型呈为dx200的控制柜，来控制驱动机器人动作。

本设计中，涉及的伺服电机采用安川电机（中国）有限公司生产的σ-7系列伺服驱动器。

本设计中的，电控柜采用安川电机（中国）有限公司生产mp2400控制器。

本设计中，机器人控制柜6、电控柜7内涉及的控制电路，以及控制机器人所涉及的控制电路是本行业的技术人员能够轻易实现，属于现有技术。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。