乒乓球合球机及乒乓球加工设备 |
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| 申请号 | CN201610058921.2 | 申请日 | 2016-01-28 | 公开(公告)号 | CN105688383A | 公开(公告)日 | 2016-06-22 |
| 申请人 | 柯资健; | 发明人 | 柯资健; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及乒乓球加工领域，公开了一种乒乓球合球机，包括合球机台、粘胶治具盘、上半球治具盘、下半球治具盘，上半球治具盘、下半球治具盘均为空心，合球机台上设置有 水 平移动轴，水平移动轴上设置有升降伺服 电机 ，升降 伺服电机 上设置有翻转伺服电机，上半球治具盘设置在翻转伺服电机上，合球机台上设置有驱动水平移动轴沿合球机台的Y轴来回移动的驱动 气缸 ；还公共开了一种带乒乓球合球机的乒乓球加工设备。发明乒乓球合球机、乒乓球加工设备自动化控制，代替人工上胶、合球，解决了报废产品、工序烦琐、加工缓慢、产量偏低、成本较高的问题；乒乓球加工设备将压合、传输、削边整合在一台设备上，工序简单，提高了乒乓球的加工效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种乒乓球合球机(1)，其特征在于：包括合球机台(11)、固定设置在合球机台(11)上的粘胶治具盘(12)、设置在粘胶治具盘(12)上方的上半球治具盘(13)、设置在粘胶治具盘(12)一侧的下半球治具盘(14)，所述上半球治具盘(13)、下半球治具盘(14)均为空心且均连接有抽真空泵，所述抽真空泵与控制器连接，所述合球机台(11)上设置有水平移动轴(15)，所述水平移动轴(15)上设置有升降伺服电机(17)，升降伺服电机(17)上设置有翻转伺服电机(16)，所述上半球治具盘(13)设置在翻转伺服电机(16)上，所述合球机台(11)上设置有驱动水平移动轴(15)沿合球机台(11)的Y轴来回移动的驱动气缸，上半球治具盘(13)能分别与粘胶治具盘(12)、下半球治具盘(14)上下对应。 |
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| 说明书全文 | 乒乓球合球机及乒乓球加工设备技术领域[0001] 本发明涉及乒乓球加工领域，尤其涉及一种乒乓球合球机及乒乓球加工设备。 背景技术[0002] 乒乓球是历史悠久的产业，至今现有的乒乓球球体贴合加工工艺只能采用人工逐个放入治具后注入胶水贴合。现有的乒乓球球体贴合只能采用人工加工相对于手工工艺要求较高，导致产品加工不稳定，因此容易产生较高的报废产品，另工序烦琐，加工缓慢，产量偏低，相对于成本较高。 发明内容[0003] 为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种产品加工稳定、产品报废率低、工序简单、加工效率高、产量高的乒乓球合球机及乒乓球加工设备。 [0004] 为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种乒乓球合球机，包括合球机台、固定设置在合球机台上的粘胶治具盘、设置在粘胶治具盘上方的上半球治具盘、设置在粘胶治具盘一侧的下半球治具盘，所述上半球治具盘、下半球治具盘均为空心且均连接有抽真空泵，所述抽真空泵与控制器连接，所述合球机台上设置有水平移动轴，所述水平移动轴上设置有升降伺服电机，升降伺服电机上设置有翻转伺服电机，所述上半球治具盘设置在翻转伺服电机上，所述合球机台上设置有驱动水平移动轴沿合球机台的Y轴来回移动的驱动气缸，上半球治具盘能分别与粘胶治具盘、下半球治具盘上下对应。本发明乒乓球合球机采用抽真空方式吸附乒乓球，上半球治具盘吸附上半球后再翻转粘胶，接着与下半球治具盘上的下半球粘合固定，采用自动化粘胶，代替人工粘胶、合球，具有产品加工稳定、产品报废率低、工序简单、加工效率高、产量高的优点。 [0005] 优选地，所述下半球治具盘的下方设置有供下半球治具盘运输的压球输送轨道，所述压球输送轨道下方设置有空盘输送轨道，所述下半球治具盘的下方设置有第一升降气缸，所述下半球治具盘通过第一升降气缸的控制能在空盘输送轨道的同一水平面与高于压球输送轨道的水平面来回升降。压球输送轨道用以运输载有乒乓球的下半球治具盘，空盘输送轨道上的空盘则成为新的下半球治具盘，空盘输送轨道上的空盘运输至第一升降气缸，第一升降气缸启动上升，则空的下半球治具盘等待下一批的下半球放置。 [0006] 优选地，所述粘胶治具盘一侧设置有通过连接管与其连接的胶水桶，所述连接管上设置有驱动泵，所述胶水桶上设置有光纤检测装置，所述光纤检测装置与控制器连接，所述控制器与驱动泵连接。光纤检测装置能保证胶水的供给量。 [0008] 一种乒乓球加工设备，包括依次连接的上述的乒乓球合球机、定位压球机、治具盘固化输送区以及削毛边机，所述定位压球机与治具盘固化输送区、治具盘固化输送区与削毛边机之间均通过机械手单元连接，所述机械手单元包括固定框架、滑动框架、机械手，所述滑动框架设置在固定框架内并能沿固定框架的X轴方向来回滑动，所述滑动框架内设置有能沿滑动框架Y轴方向来回滑动的机械手固定架，所述机械手设置有机械手固定架上，滑动框架、机械手固定架的移动均由气缸驱动，所述机械手固定架上设置有控制机械手升降的第二升降气缸。本发明乒乓球加工设备通过乒乓球合球机、定位压球机、治具盘固化输送区、削毛边机以及机械手单元的配合，乒乓球合球机用以将上半球、下半球粘胶再合球，定位压球机再将粘胶后的乒乓球再压紧固定，接着送入治具盘固化输送区，治具盘固化输送区提供一定的贴合固化时间，风干胶水，风干后的乒乓球的上、下半球的粘结处的外表面会残留一层胶水形成的毛边，削毛边机将乒乓球的毛边去除，该设备采用自动化粘胶，代替人工粘胶、合球、削边，且治具盘固化输送区提供一定的贴合固化时间，使得加工出来的乒乓球稳定、产品报废率低、加工效率高、产量高、工序简单的优点。 [0009] 优选地，所述定位压球机包括支撑架、压球气缸以及压板，所述支撑架设置在压球输送轨道的上方，所述压球气缸设置在支撑架上，所述压球气缸的伸缩杆穿过支撑架上端面与压球输送轨道垂直，所述压板设置在伸缩杆的端部且与其垂直，所述压板的下端面设置有泡棉。压板再次压合上、下半球时，泡棉起到缓冲作用，避免上半球被压坏。 [0010] 优选地，所述治具盘固化输送区包括两列呈X轴走向且相互平行的贴合固化输送轨道，每列贴合固化输送轨道的内侧设置有驱动滚轮，所述压球输送轨道的一侧设置盖板供料工位，所述定位压球机与治具盘固化输送区之间的机械手单元的固定框架架设在压球输送轨道的末端上方、盖板供料工位的上方以及贴合固化输送轨道始端的上方。贴合固化输送轨道设置两列，当第一列固化输送轨道内堆叠满下半球治具盘，该列固化输送轨道将堆叠满的一摞下半球治具盘向前运输，机械手可以将下半球治具盘抓取至第二列固化输送轨道上再次堆叠，机械手无需等待第一列固化输送轨道运输完毕再抓取下一个下半球治具盘，节约了时间，加快速抓取速率。 [0011] 优选地，所述治具盘固化输送区与削毛边机之间的机械手单元的末端具有治具盘待取工位以及盖板收取工位，盖板收取工位设置在治具盘待取工位的一侧，所述盖板收取工位的下方与盖板供料工位的下方设置有盖板回收轨道，所述治具盘固化输送区与削毛边机之间的固定框架架设在盖板收取工位的上方、治具盘待取工位的上方以及两列贴合固化输送轨道末端的上方。治具盘待取工位内的下半球治具盘供机械手抓取，待机械手将多个下半球治具盘抓取至治具盘固化输送区后，再在盖板收取工位抓取盖板，将盖板盖在治具盘固化输送区上的最上方的下半球治具盘，将最上方的下半球治具盘上的乒乓球盖住，盖板回收轨道供盖板循环，无需再增设其他盖板的供料装置以及取料装置，结构简单。 [0012] 优选地，所述削毛边机包括削毛边机台，所述削毛边机台上设置有由伺服电机带动旋转的若干个球体载具基座，所述球体载具基座的上方通过三轴全伺服机械手臂主臂设置有接取机械手治具吸盘，所述三轴全伺服机械手臂主臂能在治具盘待取工位的上方、球体载具基座的上方及上方的一侧范围内上下移动，三轴全伺服机械手臂主臂的一侧设置有机械手副臂，机械手副臂的底端设置有机械手吸盘模组，当接取机械手治具吸盘移至球体载具基座上方一侧，所述机械手吸盘模组与球体载具基座上下对应，所述每个球体载具基座的一侧设置有车削刀架固定基座，所述车削刀架固定基座上设置有与乒乓球形状配合的带弧形刀口的车削刀具，所述车削刀架固定基座下方设置有用以带动、调节进刀量的刀具伺服电机，所述机械手吸盘模组的下端面设置有车削冷却气嘴。接取机械手治具吸盘将下半球治具盘上的乒乓球抓取至球体载具基座后，乒乓球由机械手吸盘模组固定住，球体载具基座由伺服电机带动旋转，乒乓球上的毛边通过转动的乒乓球以及固定设置的车削刀具进行削除，同时车削冷却气嘴用以对车削完的乒乓球进行降温，同时将毛边吹走，机械手吸盘模组将削边完成的乒乓球传输至一侧的收料槽收集，全程自动化控制，加工效率较高。 [0014] 图1为本发明乒乓球合球机及定位压球机的立体图； [0015] 图2为图1中A处的局部放大图； [0016] 图3为本发明乒乓球加工设备的立体图； [0017] 图4为本发明乒乓球加工设备中定位压球机与治具盘固化输送区之间的机械手单元的立体图； [0018] 图5为本发明乒乓球加工设备中削毛边机的立体图； [0019] 图6为图4中B处的局部放大图； [0020] 图7为本发明乒乓球加工设备中削毛边机的主视图； [0021] 图8为本发明乒乓球加工设备中削毛边机的右视图； [0022] 图9为图7中C处的局部放大图； [0023] 图10为本发明乒乓球加工设备中削毛边机的立体图； [0024] 图11为图10中D处的局部放大图。 [0025] 图中：1-乒乓球合球机；11-合球机台；12-粘胶治具盘；13-上半球治具盘；14-下半球治具盘；15-水平移动轴；16-翻转伺服电机；17-升降伺服电机；18-胶水桶；19-第一升降气缸；110-半球卡入穴位；2-定位压球机；21-压球输送轨道；22-支撑架；23-压球气缸；24-压板；25-泡棉；3-治具盘固化输送区；31-贴合固化输送轨道；32-驱动滚轮；4-削毛边机；41-削毛边机台；42-球体载具基座；43-车削刀架固定基座；44-车削刀具；45-机械手吸盘模组；46-车削冷却气嘴；47-收料斜槽；48-接取机械手治具吸盘；49-刀具伺服电机；410a-三轴全伺服机械手臂主臂；410b-机械手副臂；411-吸嘴；412-第一移动吸嘴组；413-第二移动吸嘴组；413a-Y轴移动滑块；5-机械手单元；51-固定框架；52-滑动框架；53-机械手；54-治具盘待取工位；6-空盘输送轨道；71-盖板供料工位；72-盖板收取工位。 具体实施方式[0026] 下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 [0027] 参见附图1、2、3所示，本实施例的一种乒乓球合球机1，包括合球机台11、固定设置在合球机台11上的粘胶治具盘12、设置在粘胶治具盘12上方的上半球治具盘13、设置在粘胶治具盘12一侧的下半球治具盘14，粘胶治具盘12、上半球治具盘13、下半球治具盘14均设置有若干个对应的半球卡入穴位110，粘胶治具盘12用以供上半球的周边粘胶，粘胶治具盘12一侧设置有通过连接管与其连接的胶水桶18，连接管上设置有驱动泵，胶水桶18上设置有光纤检测装置，光纤检测装置与控制器连接，控制器与驱动泵连接，光纤检测装置用以检测粘胶治具盘12胶水量是否充足，一旦检测到胶水量不足，则控制器控制驱动泵启动，胶水桶18向粘胶治具盘12内提供胶水，其中，上半球治具盘13、下半球治具盘14均为空心且均连接有抽真空泵，抽真空泵与控制器连接，采用抽真空方式用以固定住上、下半球，上、下半球治具盘13、14通过抽真空的方式将若干个上半球、若干个下半球吸住，合球机台11上设置有水平移动轴15，水平移动轴15上设置有升降伺服电机17，升降伺服电机17上设置有翻转伺服电机16，上半球治具盘13设置在翻转伺服电机16上，升降伺服电机17用以控制翻转伺服电机16及上半球治具盘13上下来回升降，翻转伺服电机16控制上半球治具盘13翻转，合球机台11上设置有驱动水平移动轴15沿合球机台11的Y轴来回移动的驱动气缸，上半球治具盘13能分别与粘胶治具盘12、下半球治具盘14上下对应。乒乓球合球机1运行时，上半球治具盘13上的若干个乒乓球由机械手传递，下半球治具盘14上的若干个乒乓球同样也由另一台机械手传递，传递到位后，上半球治具盘13、下半球治具盘14依次吸住对应的半球，翻转伺服电机16控制上半球治具盘13翻转翻转180°后，升降伺服电机17控制上半球治具盘13下降至粘胶治具盘12，此时上半球治具盘13上的上半球均粘上胶水，升降伺服电机17控制上半球治具盘13上升，驱动气缸驱动水平移动轴15沿Y轴移动至下半球治具盘14上方，此时，下半球治具盘14上的下半球与上半球治具盘13上的上半球一一对应，升降伺服电机17再次启动，上半球与下半球压合固定，继而实现上半球和下半球的合球工作。 [0028] 下半球治具盘14的下方设置有下半球治具盘14运输的压球输送轨道21，压球输送轨道21下方设置有空盘输送轨道6，下半球治具盘14的下方设置有第一升降气缸19，下半球治具盘14通过第一升降气缸19的控制能在空盘输送轨道6的同一水平面与高于压球输送轨道21的水平面来回升降。上半球与下半球压合固定后，下半球治具盘14载已经合球的上、下半球沿压球输送轨道21运行，空盘输送轨道6上的空盘则成为新的下半球治具盘14，空盘输送轨道6上的空盘运输至第一升降气缸19，第一升降气缸19启动上升，则空的下半球治具盘14等待下一批的下半球放置。 [0030] 此外，还提供了一种乒乓球加工设备，如图3所示，该乒乓球加工设备包括依次连接的上述的乒乓球合球机1、定位压球机2、治具盘固化输送区3以及削毛边机4，定位压球机2进一步压紧上半球、下半球，使得上半球、下半球之间胶接更为牢固，治具盘固化输送区3的设置，可以给压紧后的上下半球再提供一段上半球、下半球贴合固化的时间，残留在上下半球上的胶水风干，风干后的乒乓球的上、下半球的粘结处的外表面会残留一层胶水形成的毛边，削毛边机4可以将乒乓球的毛边去除，该台设备能完成乒乓球从合球到最终成品的制作，效率较高，本实施例中的定位压球机2与治具盘固化输送区3、治具盘固化输送区3与削毛边机4之间均通过机械手单元5连接，用以将定位压球机2的治具盘输送至治具盘固化输送区3，将治具盘固化输送区3的治具盘输送至削毛边机4，增加了设备的自动化程度，降低了人工成本。其中，机械手单元5包括固定框架51、滑动框架52、机械手53，滑动框架52设置在固定框架51内并能沿固定框架51的X轴方向来回滑动，滑动框架52内设置有能沿滑动框架52Y轴方向来回滑动的机械手固定架，机械手53设置有机械手固定架上，滑动框架52、机械手固定架的移动均由气缸驱动，机械手固定架上设置有控制机械手53升降的第二升降气缸。机械手53及滑动框架52通过气缸的驱动可以沿固定框架51在X轴方向水平来回滑动，机械手53通过气缸驱动机械手固定架能沿滑动框架52的Y轴方向水平来回滑动，使得机械手53能在固定框架51的范围内移至所需位置，一旦机械手53移至所需位置后，第二升降气缸控制机械手53下降抓取。 [0031] 如图1、2、3所示，定位压球机2包括支撑架22、压球气缸23以及压板24，支撑架22设置在压球输送轨道21的上方，压球气缸23设置在支撑架22上，压球气缸23的伸缩杆穿过支撑架22上端面与压球输送轨道21垂直，压板24设置在伸缩杆的端部且与其垂直，压板24的下端面设置有泡棉25。从乒乓球合球机1出来的载已经合球的上、下半球的下半球治具盘14沿压球输送轨道21运行，运行至支撑架22时，压球气缸23控制伸缩杆下压，压板24上的泡棉25将已经初步粘结的上半球和下半球再次压紧数秒，完成乒乓球的定位压合工作。 [0032] 如图3、4所示，治具盘固化输送区3包括两列呈X轴走向且相互平行的贴合固化输送轨道31，每列贴合固化输送轨道31的内侧设置有驱动滚轮32，压球输送轨道21的一侧设置盖板供料工位71，定位压球机2与治具盘固化输送区3之间的机械手单元5的固定框架51架设在压球输送轨道21的末端上方、盖板供料工位71的上方以及两列贴合固化输送轨道31始端的上方。如图4所示，机械手单元5的机械手53可通过固定框架51、滑动框架52配合能在压球输送轨道21的末端、盖板供料工位71的上方以及两列贴合固化输送轨道31始端形成的范围内移动，机械手53将压球输送轨道21的末端上载有乒乓球的下半球治具盘14移至其中一列贴合固化输送轨道31的始端，待该列贴合固化输送轨道31始端的下半球治具盘14堆叠至十个，机械手53再抓取盖板供料工位71上的盖板，盖在该十个下半球治具盘14的上方，用以压合最上方的已经胶接好的乒乓球，该列贴合固化输送轨道31前进一个工位，在该列贴合固化输送轨道31运输前进时，机械手53将下一个下半球治具盘14抓放至另一列贴合固化输送轨道31，再当堆叠至十个后，抓取一个盖板盖在十个下半球治具盘14上，以此循环。 [0033] 如图3、5所示，治具盘固化输送区3与削毛边机4之间的机械手单元5的末端具有治具盘待取工位54以及盖板收取工位72，盖板收取工位72设置在治具盘待取工位54的一侧，盖板收取工位72的下方与盖板供料工位71的下方设置有盖板回收轨道，治具盘固化输送区3与削毛边机4之间的固定框架51架设在盖板收取工位72的上方、治具盘待取工位54的上方以及两列贴合固化输送轨道31末端的上方。治具盘固化输送区3与削毛边机4之间的机械手 53用以将每列贴合固化输送轨道31末端的堆叠好的盖板搬运至盖板收取工位72，再依次将十个下半球治具盘14搬运搬运至治具盘待取工位54，具体的是，当治具盘待取工位54内的下半球治具盘14被抓取至削毛边机4后，该机械手再抓取第二个下半球治具盘14至该治具盘待取工位54。 [0034] 如图5、7、8所示，削毛边机4包括削毛边机台41，削毛边机台41上设置有由伺服电机带动旋转的若干个球体载具基座42，球体载具基座42为与乒乓球外形匹配的半球状穴位，合球完成的乒乓球由球体载具基座42(半球状穴位)固定，并带动乒乓球旋转，球体载具基座42的上方通过三轴全伺服机械手臂主臂410a设置有接取机械手治具吸盘48，通过三轴全伺服机械手臂主臂410a能带动接取机械手治具吸盘48在治具盘待取工位54的上方、球体载具基座42的上方及上方的一侧范围内上下移动，即三轴全伺服机械手臂主臂410a能在X、Y、Z轴方向来回移动，接取机械手治具吸盘48用以将治具盘待取工位54上的下半球治具盘14接取至球体载具基座42上，再移至球体载具基座42上方的一侧，三轴全伺服机械手臂主臂410a的一侧设置有机械手副臂410b，机械手副臂410b底端设置有机械手吸盘模组45，即机械手吸盘模组45也位于接取机械手治具吸盘48的一侧，当接取机械手治具吸盘48移至球体载具基座42上方一侧，所述机械手吸盘模组45与球体载具基座42上下对应，当乒乓球在球体载具基座42上旋转时，机械手吸盘模组45旋转的乒乓球顶部提供一定压力，用以固定球体，但不影响其转动，如图6所示，每个球体载具基座42的一侧设置有对应的车削刀架固定基座43，车削刀架固定基座43上设置有与乒乓球形状配合的带弧形刀口的车削刀具44，在乒乓球转动时，车削刀具44削除乒乓球的毛边，车削刀架固定基座43下方设置有用以带动、调节进刀量的刀具伺服电机49，如图9所示，机械手吸盘模组45的下端面设置有车削冷却气嘴46，车削冷却气嘴46吹走削下来了毛边。球体载具基座42的一侧设置有收料斜槽47，机械手吸盘模组45能在球体载具基座42与收料斜槽47之间来回移动，用以收集将毛边削除的成品乒乓球。 [0035] 接取机械手治具吸盘48的下端面设置有与球体载具基座42数量一致且对应的吸嘴411其中，多个接吸嘴411设置呈2m排，每间隔的m排接吸嘴411为第一移动吸嘴组412，第一移动吸嘴组412固定设置在一个X轴移动滑块上，X轴移动滑块能沿接取机械手治具吸盘48的X轴滑动，剩余间隔的m排接吸嘴411为第二移动吸嘴组413，第二移动吸嘴组413固定设置在Y轴移动滑块413a上，Y轴移动滑块413a能沿接取机械手治具吸盘48的Y轴滑动。如图 10、11所示，本实施例中治具盘待取工位54具有4*4规格的十六个吸取工位，当接取机械手治具吸盘48移动至治具盘待取工位54接取十六个乒乓球时，第一移动吸嘴组412的两排接吸嘴411与第一移动吸嘴组412的两排接吸嘴411间隔设置，形成4*4规格的十六个吸取工位；当接取机械手治具吸盘48移动至治具盘待取工位54接取十六个乒乓球后，如图5、8所示，第一移动吸嘴组412的两排接吸嘴411沿X轴移动后，让出位置，供第二移动吸嘴组413的两排接吸嘴411沿Y轴移动，此时第二移动吸嘴组413与第一移动吸嘴组412并排，形成2*8规格的十六个吸取工位，减小削毛边机4中的接取机械手治具吸盘48的占地面积。 [0036] 机械手吸盘模组45、接取机械手治具吸盘48采用真空方式吸取，车削刀架固定基座43带有吸尘吸毛削装置，用以固定乒乓球。 [0037] 以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。 |
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