带有机械手的陶瓷碗转印机组的制作方法

本实用新型属于陶瓷生产设备的技术领域，尤其涉及一种带有机械手的陶瓷碗转印机组。

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转印设备。陶瓷碗图案转印设备包括带有图文的平面状凹版、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，在工作过程的压印步骤中，将陶瓷碗坯放置在坯体支撑座上，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，并将水性色料图案转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碗坯8（白坯）从印刷设备外面的上游工作台84转移到坯体支撑座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从坯体支撑座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碗坯8实施下道工序，例如可以是对碗坯内表面继续实施印刷，或者是将碗坯8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。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稳当夹持，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，现有的陶瓷碗转印机组中，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。因而在现有陶瓷碗转印机组中，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带有机械手的陶瓷碗转印机组，它既能实现倒立平移转移过程，也能够实现倒立翻转转移过程。

其目的可以按以下方案实现：一种带有机械手的陶瓷碗转印机组，包括机架、刻有图文的平面凹版、柔软硅胶材料制作的硅胶头、用于支撑陶瓷碗坯体的坯体支撑座，硅胶头的下端部在自然悬垂状态下呈半球形，机架上还安装有驱动硅胶头竖向运动的硅胶头竖向驱动机构，机架上也安装有能前后移动的纵向活动底座，所述坯体支撑座和平面凹版安装在纵向活动底座上并随同纵向活动底座前后移动，还设有驱动纵向活动底座前后往复运动的纵向驱动机构；

其主要特点在于，所述坯体支撑座的数量为两个，在纵向活动底座上还可转动地安装有转动支座，转动支座的转轴为竖向，在纵向活动底座上还安装有驱动转动支座转动的转动驱动机构；转动支座和转动驱动机构也随同纵向活动底座前后移动；所述两个坯体支撑座安装在转动支座上，且两个坯体支撑座关于转动支座的转轴对称；

在机架上还安装有辅助气缸， 辅助气缸的活塞杆伸出方向朝向下方，辅助气缸的活塞杆末端安装有辅助吸盘，辅助吸盘朝向下方；

当其中一个坯体支撑座移动到硅胶头正下方时，另一个坯体支撑座位于辅助吸盘的正下方；

在机架旁边还设有机械手设备，机械手设备包括有手臂部、手腕部，所述手腕部与手臂部的末端形成铰接，所述手腕部的前端固定连接有吸盘组件；

所述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；

转动片设有水平转轴，转动片利用水平转轴可转动地安装在手腕部的前端，水平转轴的延伸方向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；

还设有驱动手臂部运动的的手臂部驱动机构、驱动手腕部相对于手臂部运动的手腕部驱动机构、驱动转动片绕水平转轴转动的转动片驱动机构。

本实用新型具有以下优点和效果：

一、本实用新型能够能对陶瓷碗坯外表面实施转印，将平面凹版上的图文油墨转印到陶瓷碗坯外表面；另外，本实用新型在转印之前能够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坯体支撑座上面；在转印之后能够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坯体支撑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。

二、本实用新型的机械手设备和转印部件默契配合，可以实现转印过程和碗坯转移过程互不干扰，互不耽误，工作紧凑连贯。

三、本实用新型只利用一台机械手设备，就能够实现两种转移过程，即倒立平移转移过程和倒立翻转转移过程。

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结构示意图。

图7是图6中A-A剖视结构示意图。

图8是图6中机械手设备的局部放大示意图。

图9是实施例使用步骤（1）的印刷部件的状态示意图。

图10是使用步骤（1）的机械手设备的状态示意图。

图11是实施例使用步骤（2）的状态示意图。

图12是实施例使用步骤（3）的状态示意图。

图13是实施例使用步骤（4）的状态示意图。

图14是图13中B-B剖面结构示意图。

图15是实施例使用步骤（5）的状态示意图。

图16是实施例使用步骤（6）的状态示意图。

图17是实施例使用步骤（7）的状态示意图。

图18是实施例使用步骤（8）的状态示意图。

图19是实施例使用步骤（9）的状态示意图。

图20是实施例使用步骤（10）的状态示意图。

图21是实施例使用步骤（11）的状态示意图。

图22是实施例使用步骤（12）的状态示意图。

具体实施方式

图6、图7、图8所示的带有机械手的陶瓷碗转印机组，包括机架1、刻有图文的平面凹版2、柔软硅胶材料制作的硅胶头3、两个用于支撑陶瓷碗坯体的坯体支撑座（即坯体支撑座80和坯体支撑座85），硅胶头3的下端部在自然悬垂状态下呈半球形，机架1上还安装有驱动硅胶头竖向运动的硅胶头竖向驱动机构6，硅胶头竖向驱动机构6为一个竖向气缸6，机架1上也安装有能前后移动的纵向活动底座11，还设有驱动纵向活动底座11前后往复运动的纵向驱动机构14，该纵向驱动机构14为丝杆机构；在纵向活动底座11上还可转动地安装有转动支座12，转动支座12的转轴13为竖向，在纵向活动底座11上还安装有驱动转动支座12转动的转动驱动机构15；所述两个坯体支撑座（即坯体支撑座80和坯体支撑座85）安装在转动支座12上并随同转动支座12转动，且两个坯体支撑座关于转动支座的转轴13对称；所述坯体支撑座80、坯体支撑座85、平面凹版2安装在纵向活动底座11上并随同纵向活动底座11前后移动，转动支座12和转动驱动机构15也随同纵向活动底座11前后移动。

图6、图7所示，在机架1上还安装有辅助气缸94， 辅助气缸94的活塞杆伸出方向朝向下方，辅助气缸94的活塞杆末端安装有辅助吸盘90，辅助吸盘90朝向下方；两个坯体支撑座80、85的位置形成以下配合关系：当其中一个坯体支撑座移动到硅胶头3正下方时，另一个坯体支撑座位于辅助吸盘90的正下方。

图6、图7、图8所示，在机架1旁边还设有机械手设备，机械手设备包括有手臂部4、手腕部5，所述手腕部5与手臂部4的末端利用手腕部转轴64形成铰接，所述手腕部5的前端固定连接有吸盘组件；该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设有水平转轴65，转动片7利用水平转轴65可转动地安装在手腕部5的前端，水平转轴65的延伸方向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；

还设有驱动手臂部运动的的手臂部驱动机构、驱动手腕部相对于手臂部运动的手腕部驱动机构、驱动转动片7绕水平转轴65转动的转动片驱动机构。

上述实施例工作过程是循环过程，具体循环步骤如下：

（1）、坯体支撑座85上放置有一个等待印制的陶瓷碗坯87（陶瓷碗坯87是在上一个循环周期中依靠倒立平移转移过程放上去的）；硅胶头竖向驱动机构6驱动硅胶头3向下运动，硅胶头3底部受平面凹版2版面的阻挡变形，贴合在平面凹版2的版面，并将水性色料图案蘸到硅胶头3的下表面，如图9所示；在此过程中，手臂部驱动机构和手腕部驱动机构驱动吸盘支架93来到上游工作台84上方，让其中一个吸盘9吸住倒立的陶瓷碗坯88的碗底中央部位（该陶瓷碗坯88原来位于上游工作台84上），如图10所示；

（2）、硅胶头竖向驱动机构6驱动硅胶头3向上运动，硅胶头3离开平面凹版2，如图11所示；

（3）、纵向驱动机构14驱动纵向活动底座11进行纵向移动，使放置有一个等待印制的陶瓷碗坯87的其中一个坯体支撑座85来到硅胶头3的正下方，如图12所示；

（4）、硅胶头竖向驱动机构6驱动硅胶头3向下运动，硅胶头3底部受陶瓷碗坯87外表面的阻挡变形，并将水性色料图案转移给陶瓷碗87的外表面，从而完成陶瓷碗87外表面的印制，如图13所示；在此过程中，辅助气缸94的活塞杆向下伸出，带动辅助吸盘90向下运动，辅助吸盘90吸住一个已经完成印制的陶瓷碗坯89（陶瓷碗坯89是在上一个循环周期中放在坯体支撑座80上并完成印制的），如图14所示；

（5）、硅胶头竖向驱动机构6驱动硅胶头3逐渐向上运动，硅胶头3离开陶瓷碗坯87，如图15所示；在此过程中，辅助气缸94的活塞杆向上缩回，辅助吸盘90将陶瓷碗坯89从坯体支撑座80向上吸起，吸起的过程即是辅助气缸94的活塞杆向上收缩的过程，如图15所示；在此过程中，机械手设备继续步骤（1）之后的动作，驱动吸盘支架93来到坯体支撑座80上方，在此转移过程保持倒立陶瓷碗坯88的碗口朝下，然后将倒立陶瓷碗坯88扣在坯体支撑座80上面，如图15所示，使下方的吸盘9将陶瓷碗坯88松开，这样就完成了陶瓷碗坯88的倒立平移转移过程，如图15所示；

（6）、手臂部驱动机构和手腕部驱动机构继续驱动吸盘支架93向上运动，使吸盘组件的上面一个吸盘9靠近辅助吸盘90吊住的陶瓷碗坯89的碗底内表面部位，如图16所示；

（7）、辅助吸盘90将陶瓷碗坯89松开，使陶瓷碗坯89自然下掉一微小距离，并且陶瓷碗坯89的内表面中央自然附着到吸盘组件的上方吸盘9上面，该吸盘9将陶瓷碗坯89吸住，如图17所示；在此过程中，硅胶头竖向驱动机构6驱动硅胶头3继续向上运动，硅胶头3远离陶瓷碗坯87，如图17所示；

（8）、手臂部驱动机构和手腕部驱动机构继续驱动吸盘组件离开坯体支撑座80上方，如图18所示；

（9）、手臂部驱动机构和手腕部驱动机构继续驱动吸盘组件移动到下游工作台86上方；在此过程中，转动片驱动机构驱动转动片7绕水平转轴65转动180°，带动吸盘支架93、陶瓷碗坯89绕水平转轴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89变为碗口朝上的正立姿势，如图19所示；在此过程中，转动驱动机构15驱动转动支座12绕其转轴13水平转动180°，使第（5）步骤中放在坯体支撑座80上面的陶瓷碗坯88转到硅胶头3的正下方（该陶瓷碗坯88将在下一个周期中作为步骤（3）的陶瓷碗坯87），并使在本动作周期中已经接受印制的陶瓷碗坯87转到辅助吸盘90的正下方（该陶瓷碗坯87在下一个周期中作为步骤（4）的陶瓷碗坯89，如图19所示；

（10）、手臂部驱动机构和手腕部驱动机构继续驱动吸盘组件继续移动，将陶瓷碗坯89送到下游工作台86上，如图20所示；

（11）、吸盘9将陶瓷碗坯89松开，使陶瓷碗坯89放在下游工作台86上，这样就完成陶瓷碗坯89的倒立翻转转移过程；手臂部驱动机构和手腕部驱动机构继续驱动吸盘组件离开下游工作台86，转动片驱动机构驱动转动片7绕水平转轴65转动180°，带动吸盘支架93绕水平转轴65转动180°，为下一循环周期的步骤（1）作准备，如图21所示；

（12）、纵向驱动机构14驱动纵向活动底座11进行纵向移动，带动坯体支撑座80、坯体支撑座85、平面凹版2并随同纵向活动底座11前后移动，转动支座12和转动驱动机构15也随同纵向活动底座11前后移动，使平面凹版2来到硅胶头3的正下方，为下一循环周期的步骤（1）作准备，如图22所示；

从步骤（1）至步骤（12）就完成一个循环周期；

不断循环进行上述步骤（1）至步骤（12）的周期过程。