一种陶瓷拉坯雕刻机器人产品的制作方法

1.本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种陶瓷拉坯雕刻机器人产品。


背景技术：

2.陶瓷拉坯雕刻机器人作为教学实验用品越来越多的出现于教育活动中，学生通过对陶瓷拉坯雕刻机器人的软硬件的学习，不但熟悉了机器人、智能硬件、软件编程的相关技术知识，而且能够对传统的陶瓷工艺有进一步的掌握。
3.然而，现有的陶瓷拉坯机器人产品以模拟人类基础动作为主，其成品为单一的机械手或机械臂，既不能实现复杂性及艺术性高的动作和艺术要求，又无法对机器人的布局进行调整，缺乏操作的灵活性。此外，现有的陶瓷拉坯雕刻机器人只是工业机械手的简化版，缺少陶瓷拉坯雕刻的系统化设计，不适于学生的教育学习。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种陶瓷拉坯雕刻机器人产品，以解决上述技术问题。
5.本技术提供了一种陶瓷拉坯雕刻机器人产品，包括：支架模块、机械臂模块、拉坯平台和控制器模块，其中，所述支架模块包括支架底盘、若干竖向支柱、上层横向圆形轨道和下层横向圆形轨道，所述若干竖向支柱固定在支架底盘上，所述上层横向圆形轨道和下层横向圆形轨道固定于所述若干竖向支柱上；所述机械臂模块包括第一多关节机械臂和/或第二多关节机械臂，所述第一多关节机械臂通过高度调节器固定于所述若干竖向支柱之一；所述第二多关节机械臂通过圆形轨道位置调节器连接于上层横向圆形轨道或下层横向圆形轨道；所述拉坯平台包括多角度可调底盘和拉坯转盘，坯件设置于所述拉坯转盘上；所述控制器模块包括控制板和控制板底盘，所述控制板与所述第一多关节机械臂、所述第二多关节机械臂、所述多角度可调底盘和所述拉坯转盘电控连接。
6.进一步的，所述上层横向圆形轨道和/或下层横向圆形轨道的上下表面设置有轨道槽，用于容纳所述圆形轨道位置调节器的滚轮。
7.进一步的，所述上层横向圆形轨道和/或下层横向圆形轨道的侧面设置有布线槽。
8.进一步的，所述拉坯转盘设置于所述多角度可调底盘的上部，所述多角度可调底盘的下部设置有拉坯转盘舵机，所述拉坯转盘舵机用于驱动所述拉坯转盘转动。
9.进一步的，所述若干竖向支柱的表面设置有竖向分布的定位凹槽。
10.进一步的，所述高度调节器固定于所述若干竖向支柱之一，并可沿着所述定位凹槽调节高度。
11.进一步的，所述多角度可调底盘包括底盘本体、多个固定于所述支架底盘的底盘舵机以及多个用于支撑所述底盘本体的摇杆。
12.进一步的，所述底盘舵机的舵杆与摇臂活动相连，所述摇臂与所述摇杆的一端活动连接，所述摇杆的另一端活动的支撑在所述底盘本体的下部。
13.进一步的，所述第一多关节机械臂和/或第二多关节机械臂包括与关节数量对应的舵机，每个舵机设置在u形舵机支架上。
14.进一步的，所述多角度可调底盘的的下部设置有舵机支架，用于固定所述拉坯转盘舵机，所述拉坯转盘舵机的主轴穿过所述多角度可调底盘直接与所述拉坯转盘驱动连接。
15.本发明提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品，利用圆形支架和位置可调的多关节机械臂，使得操作者可以按照工艺及设计要求自由调整高度和横向位置。；同时，多角度可调底盘可以自由调节坯件的高度和角度，以配合机械臂的位置，达到要求的艺术效果。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
17.图1为本技术一个实施例提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品的第一视角结构图；
18.图2为本技术一个实施例提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品的第二视角结构图；
19.图3为本技术一个实施例提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品的水平移动机械臂的细节放大图；
20.图4为本技术一个实施例提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品的竖直移动机械臂的细节放大图；
21.图5为本技术一个实施例提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品的拉坯平台的细节放大图。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
24.应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述获取模块，但这些获取模块不应限于这些术语。这些术语仅用来将获取模块彼此区分开。
25.取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
26.需要注意的是，本实用新型实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本实用新型实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形
成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。
27.参见图1-2，本实施例的陶瓷拉坯雕刻机器人产品包括支架模块、机械臂模块、拉坯平台和控制器模块。
28.支架模块，其包括支架底盘116、多根竖向支柱101、上层横向圆形轨道102和下层横向圆形轨道104。本实施例优选的采用了四根相互平行的竖向支柱101，其可拆卸的固定在支架底盘116上，上层横向圆形轨道102和下层横向圆形轨道104分别通过可拆卸的三角架水平的固定于四个竖向支柱101上，并且上层横向圆形轨道102所在平面平行于下层横向圆形轨道104所在平面。
29.更进一步的，上层横向圆形轨道102和/或下层横向圆形轨道104的上表面和下表面设置有轨道槽119，上层横向圆形轨道102和/或下层横向圆形轨道104的侧面设置有布线槽120。优选的，可以将圆形轨道102、104的截面设计为近似矩形，轨道的四个面上分别设置凹槽。
30.更进一步的，竖向支柱截面设计为近似矩形，支柱的四个面上设置有凹槽或轨道槽。
31.机械臂模块，包括至少一个多关节的机械臂111。优选的，本实施例采用第一多关节机械臂和第二多关节机械臂。
32.参见图4，第一多关节机械臂通过高度调节器105固定在其中一个竖向支柱101上，可选的，通过三个螺钉将高度调节器105固定在竖向支柱101上，螺钉的螺母卡在竖向支柱101的表面凹槽中，通过调节螺钉和螺母的松紧，来调整高度调节器105在竖向支柱101上的高度。
33.参见图3，第二多关节机械臂通过圆形轨道位置调节器113连接于上层横向圆形轨道102或下层横向圆形轨道104，具体可根据陶瓷坯件的形状和工艺要求设置。优选的，圆形轨道位置调节器113包括滚轮部117，滚轮部117包括上部滚轮和下部滚轮，上部滚轮和下部滚轮被定位于轨道槽119中，从而使得圆形轨道位置调节器113牢牢的定位于上层横向圆形轨道102和/或下层横向圆形轨道104上，并能够沿着轨道槽119滑动。可选的，圆形轨道位置调节器113还设置有抱闸装置，用于定位在圆形轨道102、104的某一位置上不动。本实施例的位置调节器113可以通过控制板自动调节位置，也可以通过人工手动调节位置。
34.更优选的，上部滚轮的数量大于下部滚轮的数量。因为上部滚轮需要承受机械臂的全部重量，更多的滚轮可以更好的分担机械臂的全部重量，降低每个滚轮承受的压强。
35.拉坯平台包括多角度可调底盘106和拉坯转盘110。其中，坯件121设置于拉坯转盘110上。拉坯转盘110设置于多角度可调底盘106的上部。多角度可调底盘106的下部设置有拉坯转盘舵机107，拉坯转盘舵机107用于驱动所述拉坯转盘110的转动。更优选的，多角度可调底盘106的的下部设置有舵机支架，用于固定所述拉坯转盘舵机107，拉坯转盘舵机107的主轴穿过多角度可调底盘106直接与所述拉坯转盘110驱动连接，这样拉坯转盘舵机107能够确保拉坯转盘360度旋转，而不受多角度可调底盘106的干扰，拉坯转盘110的旋转速度和位置可由控制板115精确控制。
36.进一步的，参见图5，多角度可调底盘106包括底盘本体、多个固定于所述支架底盘116上的底盘舵机108，以及多个用于支撑底盘本体的摇杆118。具体的，底盘舵机108的舵杆与摇臂109活动相连，摇臂109能够360度自由转动，摇臂109与摇杆118的一端活动连接，所
述摇杆的另一端活动的支撑在所述底盘本体的下部。本实施例选择了四台底盘舵机108、四个摇杆118，在控制板115的控制下，每台底盘舵机108准确的控制摇臂的旋转角度，从而带动摇杆动作，使得底盘本体能够根据工艺需要设置不同的台面角度。
37.控制器模块，包括控制板115和控制板底盘114，控制板115通过控制板底盘114安装在竖向支柱101和上层横向圆形轨道102、下层横向圆形轨道104交接的位置或靠近交接的位置，连接控制板115的控制线路布设于布线槽120内，使得外观简洁美观。
38.更进一步的，本实施例的第一多关节机械臂和第二多关节机械臂为8位机械臂，其包括与8个关节数量对应的8个舵机，每个舵机设置在u形舵机支架上，通过舵盘和螺钉连接。通过控制板和上位机的控制，可以实现每个关节的位置控制。
39.更进一步的，第一多关节机械臂和第二多关节机械臂搭配一系列可替换的拉坯雕刻工具插头112，以实现不同的工艺要求。
40.本实施例提供的陶瓷拉坯雕刻机器人产品的操作过程如下：
41.(1)根据拉坯或雕刻的设计及工艺要求，选择机械臂111的数量、位置、及工具插头；
42.(2)将坯件121放在拉坯转盘110上；
43.(3)把工具插头112安装在机械臂111上；
44.(4)把机械臂111安装在竖向支柱101及圆形轨道102或104上，调整适合的位置；
45.(5)将舵机连接至控制板115，开启电脑上位软件，启动手动回读编程；
46.(6)拉坯转盘110的舵机设定为360度连续转动，速度按照艺术设计要求设定；
47.(7)所有舵机进入释力状态，根据模型，手动调节机械臂111及多角度底盘控制舵机108、摇臂109的位置，通过动作在电脑上调试上位机软件，回读每个舵机的位置及角度，形成动作组；
48.(8)如设计复杂，将每组动作分成小组回读后，以上位机软件在电脑上再组合及调整；
49.(9)把坯件放在转盘上，启动动作组，测试效果；
50.(10)重复上述步骤调整最终效果。
51.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。