《陶瓷單色自動畫線機》

ICS29.035.30

CCSY29

GZAA

團體標準

T/GZAAXX—2023

陶瓷單色自動畫線機

CeramicMonochromeAutomaticDrawingMachine

（征求意見稿）

2023—00—00發(fā)布2023—00—

廣州市自動化學會發(fā)布

T/GZAAXX—2023

陶瓷單色自動畫線機

1范圍

本文件規(guī)定了陶瓷單色自動畫線機的產(chǎn)品構(gòu)成及功能、工作原理、技術(shù)要求、設(shè)計與布局要求等內(nèi)

容。

本文件適用于所有類型的陶瓷單色自動畫線機。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB13691—2008陶瓷生產(chǎn)防塵技術(shù)規(guī)程

GB/T12643—2013機器人與機器人裝備詞匯

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

陶瓷ceramic

用黏土、石英等天然硅酸鹽原料經(jīng)過粉碎、成型、干燥、燒等典型生產(chǎn)過程而得到的具有一定形狀

和強度的制品，是多品、多相的無機非金屬固體硅酸鹽材料和制品的通稱。

[來源：GB13691—2008，3.1]

3.2

陶瓷單色自動畫線機ceramicmonochromeautomaticdrawingmachine

指用于在陶瓷制品上自動繪制均勻且精確的單色線條或圖案的機器，通常具備集成機械臂、施釉輪

和精準控制等系統(tǒng)。

3.3

負載load

在規(guī)定的速度和加速度條件下，沿著運動的各個方向，機械接口或移動平臺處可承受的力和/或扭

矩。

[來源：GB/T12643—2013，6.2.1]

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3.4

施彩頭colorapplicator

負責精確控制畫線上色過程中的位置和運動的機構(gòu)部件。

3.5

氣動系統(tǒng)pneumaticsystem

指利用壓縮空氣作為動力源來驅(qū)動機械運動的一種系統(tǒng)，主要包括用于生成、儲存、傳輸、控制和

使用壓縮空氣的各種設(shè)備和部件，其特點是響應速度快、動力輸出平穩(wěn)。

3.6

動力系統(tǒng)powersystem

指為操作部件提供動力的系統(tǒng)，主要包括電動機和氣壓系統(tǒng)。

3.7

傳動系統(tǒng)transmissionsystem

指將動力機的運動和動力傳遞給執(zhí)行機構(gòu)或執(zhí)行構(gòu)件的中間裝置。

3.8

測控系統(tǒng)measurementandcontrolsystem

指控制畫線機各執(zhí)行機構(gòu)按規(guī)定程序和要求。

4產(chǎn)品構(gòu)成及功能要求

4.1產(chǎn)品組成

陶瓷單線自動畫線機主要由主機架、工作臺、施彩器組件、真空泵、氣動系統(tǒng)、電器組成，參見圖

1。

圖1陶瓷單線自動畫線機構(gòu)成

4.2產(chǎn)品功能及系統(tǒng)設(shè)置

4.2.1陶瓷單線自動畫線機主要功能包括驅(qū)動、畫線、自動裝卸、輔助、測控、安全保護，參見圖2。

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圖2陶瓷單線自動畫線機構(gòu)成

5技術(shù)要求

5.1產(chǎn)品系統(tǒng)類型

產(chǎn)品系統(tǒng)類型包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)。

5.2動力系統(tǒng)

5.2.1動力系統(tǒng)應使用高效率且維護成本低的電動機，配備工作壓力在0.4~0.6MPa范圍內(nèi)的氣壓系統(tǒng)。

5.2.2系統(tǒng)應具備過載保護功能，防止設(shè)備在極端情況下?lián)p壞。

5.2.3電動機和氣壓系統(tǒng)的連接部分應使用統(tǒng)一的聯(lián)軸器和連接件。

5.2.4動力系統(tǒng)應定期進行維護和檢查，以保持良好工作狀態(tài)。

5.3傳動系統(tǒng)

5.3.1傳動系統(tǒng)應采用帶傳動或齒輪傳動，確保傳動過程的平穩(wěn)性和準確性。

5.3.2選用的傳動部件應具有高可靠性和耐久性，以減少維護需求和延長設(shè)備使用壽命。

5.3.3傳動系統(tǒng)的設(shè)計應確保有效的力傳遞，并最大限度減少能量損失。

5.3.4傳動部件的接合處應緊密且無松動，確保傳動過程中無異常噪音或振動。

5.3.5傳動部件應易更換和維護，以便快速恢復設(shè)備運行。

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5.3.6定期檢查和維護傳動系統(tǒng)，特別是傳動帶和齒輪的磨損情況，以確保持續(xù)穩(wěn)定的傳動效果。

5.4執(zhí)行系統(tǒng)

5.4.1機械手的設(shè)計應模仿人體上肢部分功能，實現(xiàn)預定要求的工件輸出或握持操作。

5.4.2施釉輪的運動控制應精確，確保畫線質(zhì)量和一致性。

5.4.3執(zhí)行系統(tǒng)的部件和機構(gòu)應具備剛性和穩(wěn)定性，防止在長時間運行中產(chǎn)生誤差。

5.4.4系統(tǒng)的運動部件用具備高度的耐磨性和可靠性，以減少停機和維護時間。

5.4.5定期對執(zhí)行系統(tǒng)進行維護和校準，保證其長期穩(wěn)定運行。

5.5測控系統(tǒng)

5.5.1測控系統(tǒng)應實現(xiàn)精準控制，確保旋轉(zhuǎn)角度、升降角度和位移量的準確測量。

5.5.2控制軟件應具有高響應速度和處理能力，確保實時和準確的控制。

5.5.3測控系統(tǒng)的接口應兼容多種控制和測量設(shè)備，以便于系統(tǒng)升級和維護。

5.5.4應定期進行系統(tǒng)校準和軟件更新，以保持測控系統(tǒng)的高性能和準確性。

5.5.5測控系統(tǒng)的設(shè)計應考慮操作簡便性，確保易于用戶理解和操作。

5.6輔助系統(tǒng)

5.6.1輔助系統(tǒng)應能有效地支持和協(xié)調(diào)主要系統(tǒng)的操作，確保整個機器的高效運行。

5.6.2輔助系統(tǒng)應與主系統(tǒng)完美兼容，確保所有操作無縫連接，無干擾或沖突。

5.7安全保護系統(tǒng)

5.7.1安全保護系統(tǒng)應包括對機器的電動部分和氣動部分的外殼保護，確保操作過程中的安全。

5.7.2電動和氣動組件的外殼均應具有足夠的強度和耐腐蝕性，以防止意外觸電或氣體泄漏。

5.7.3安全系統(tǒng)應包括緊急停止按鈕等安全控制裝置，以便在緊急情況下迅速停機。

5.7.4設(shè)計應確保操作區(qū)域?qū)τ脩魜碚f都是均安全可達，并采取必要的防護措施，如安裝防護罩和屏

障。

5.7.5安全系統(tǒng)的維護和檢查應定期進行，以確保所有安全功能的正常運行。

5.7.6在用戶手冊中應包括詳細的安全操作指南和應急程序，確保操作人員了解如何安全使用機器。

6設(shè)計要求

6.1機器設(shè)計應為模塊化結(jié)構(gòu)，以便于分模塊安裝，使運輸和組裝過程更加高效和便捷。

6.2設(shè)備應具備高精度定位能力，確保畫線過程中的均勻性和清晰度。

6.3設(shè)備運動部件包括導軌、驅(qū)動器和傳感器等均應保證高精度和最小誤差。

6.4設(shè)計時應考慮環(huán)境因素對精度的影響，如溫度變化和振動，采取相應的補償措施。

6.5機器高風險部分如移動部件和高溫區(qū)域，應配備防護罩或隔離措施，防止操作人員意外接觸。

6.6電氣部分應配置絕緣和防護器材，以防止電氣故障或操作失誤導致的觸電風險。

6.7設(shè)計應考慮機器在異常情況下的自動斷電或鎖定功能，確保在發(fā)生故障時能夠及時停機。

6.8設(shè)備的布局和結(jié)構(gòu)應穩(wěn)固，防止在使用過程中因震動或操作不當而傾倒或移位。

6.9操作指示和警告標志均應清晰可見，確保操作人員能夠理解并遵循安全操作規(guī)程。

6.10設(shè)計應選擇耐用的材料和結(jié)構(gòu)，以減少維護需求和延長設(shè)備壽命。

6.11設(shè)備各部分應緊湊排列并保持足夠的維護和檢修空間。

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7試驗方法

7.1系統(tǒng)檢查

各類系統(tǒng)檢查方法見表1。

表1系統(tǒng)檢查方法

系統(tǒng)名稱檢查方法

a)建立定期檢查計劃，檢查電動機和氣動系統(tǒng)的所有部件，包括電線、管路、接頭等，記

錄并分析運行數(shù)據(jù)，包括功率、效率、溫度等，檢查并清潔過濾器，更換任何磨損或損壞

的部件。

b)測量氣壓系統(tǒng)的工作壓力，確保在0.4~0.6MPa范圍內(nèi)。

動力系統(tǒng)c)通過增加負載模擬過載情況，觀察系統(tǒng)是否自動停止或降低輸出，檢查過載保護裝置是

否正常工作。

d)檢查所有聯(lián)軸器和連接件是否符合統(tǒng)一標準，檢查聯(lián)接部分是否緊固，無松動或泄漏。

e)全面維護和檢查電動機和氣壓系統(tǒng)的工作效率和安全性，替換磨損的零件，確保所有

組件都處于良好狀態(tài)，周期宜為半年/次。

a)運行傳動系統(tǒng)，觀察帶傳動或齒輪傳動的運行狀態(tài)，使用振動分析儀器檢測傳動過程中

的振動水平，評估傳動誤差。

b)進行長時間運行測試，記錄傳動部件的磨損情況。

傳動系統(tǒng)c)測量輸入和輸出軸之間的扭矩和轉(zhuǎn)速，計算傳動效率。

d)手動檢查所有接合處，運行傳動系統(tǒng)，使用聲音和振動檢測設(shè)備檢查異常噪音或振動。

e)模擬更換和維護過程，記錄所需時間和難易程度。

f)定期檢查傳動帶和齒輪，及時更換過度磨損部件。

a)進行多種模擬操作，檢查機械手是否能模仿人體上肢功能，執(zhí)行特定的抓取和移動工件

任務。

b)測試施釉輪的運動精度，評估畫線的質(zhì)量和一致性，

c)使用力量測試設(shè)備施加預定的負載或壓力至執(zhí)行系統(tǒng)的關(guān)鍵部件和機構(gòu)，觀察和記錄其

執(zhí)行系統(tǒng)

在負載下的形變情況。進行長時間的連續(xù)運行測試，監(jiān)測部件和機構(gòu)在持續(xù)運行狀態(tài)下的

性能變化，確保無松動、損壞或性能退化的跡象。

d)評估在持續(xù)使用條件下的性能保持情況。

e)定期對執(zhí)行系統(tǒng)進行全面維護和精確校準，記錄維護和校準數(shù)據(jù)。

a)通過預設(shè)參數(shù)運行測控系統(tǒng)，觀察和記錄實際運行數(shù)據(jù)，與預設(shè)值比較，檢查誤差范圍。

b)使用高精度角度儀和位移傳感器對測控系統(tǒng)控制的旋轉(zhuǎn)角度、升降角度和位移量進行

測量，記錄數(shù)據(jù)并與預定標準值進行對比。

c)對控制軟件進行性能基準測試，包括對不同復雜度的控制指令進行響應時間測量和任務

處理速度評估。

測控系統(tǒng)d)連接多種類型的控制和測量設(shè)備至測控系統(tǒng)，檢查設(shè)備是否能被正確識別和操作，確

保接口之間的數(shù)據(jù)傳輸無誤并符合兼容性要求。

e)定期執(zhí)行測控系統(tǒng)的標準校準程序，并更新控制軟件至最新版本。

f)安排具有不同技術(shù)背景的用戶對測控系統(tǒng)進行操作，觀察并記錄他們在使用過程中遇到

的困難，評估系統(tǒng)界面的直觀性和操作的簡易程度。

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系統(tǒng)名稱檢查方法

a)在機器運行中模擬各種操作場景，觀察和記錄輔助系統(tǒng)如何支持和協(xié)調(diào)主系統(tǒng)，確保其

有效促進整個機器的高效運行，包括自動化加載和卸載過程的流暢性。

輔助系統(tǒng)

b)運行集成測試檢驗輔助系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間的接口和數(shù)據(jù)交互，確保操作過程中無縫連

接，沒有干擾或沖突，特別注意同步和通信協(xié)議的兼容性。

a)目測檢查外殼及所有重要部件的規(guī)格和/或狀態(tài)是否符合要求。

b)對電動和氣動組件的外殼進行強度和耐腐蝕性測試，包括施加壓力測試和暴露于腐蝕

性環(huán)境中，確保其足夠堅固，防止觸電和氣體泄漏。

c)在機器運行過程中，多次按下緊急停止按鈕并觀察機器是否能立即停止運行，同時檢查

其他安全控制裝置如過載保護開關(guān)、限位開關(guān)等是否正常工作。

安全保護

d)測量和記錄操作區(qū)域內(nèi)所有關(guān)鍵部位的距離和高度，確保它們都在安全可達范圍內(nèi)。

系統(tǒng)

e)檢查防護罩和屏障是否牢固安裝，無銳利邊緣或松動部件。

f)定期對機器的所有安全相關(guān)部件進行視覺檢查和功能測試，包括安全裝置的物理完整

性、電路連通性和響應時間。

g)詳細閱讀用戶手冊中的安全操作指南和應急程序，確保所有步驟和說明清晰、無歧義，

并模擬應急情況以驗證指南和程序的有效性和操作人員的理解程度。

7.2設(shè)計檢查

7.2.1通過實際拆分機器的各個模塊，再進行重新組裝，記錄所需時間和步驟，確保各模塊能夠快速、

正確地安裝和拆卸。

7.2.2使用精密測量儀器（如激光測距儀）檢測畫線的位置精度，對比設(shè)計標準，確保達到預定精度。

7.2.3對導軌、驅(qū)動器和傳感器進行精密校準和重復定位測試，記錄并分析定位誤差，確保其在允許

范圍內(nèi)。

7.2.4模擬不同溫度和振動的環(huán)境中運行設(shè)備，測量精度變化，驗證設(shè)計中的溫度和振動補償措施的

有效性。

7.2.5對機器的移動部件和高溫區(qū)域進行實際接觸測試（使用非生物模擬物體），檢查防護罩或隔離

措施是否有效阻止接觸。

7.2.6通過電氣安全測試儀器檢查電氣部分的絕緣強度和保護器材的完整性，以確認防止觸電的安全

性。

7.2.7在設(shè)備運行中模擬各種故障情況（如過載、短路），檢驗機器的自動斷電或鎖定反應時間和有

效性。

7.2.8對設(shè)備進行傾斜和震動測試，觀察設(shè)備是否有傾倒或移位的風險，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

7.2.9從不同距離和角度觀察操作指示和警告標志，確保在各種光照條件下都清晰可見。

7.2.10評估機器使用的材料和結(jié)構(gòu)的耐磨損程度，進行長期運行測試，記錄維護頻率和磨損情況。

7.2.11實際進行設(shè)備的維護和檢修操作，確保維護和檢修工作的便利性。

8檢驗規(guī)則

8.1出廠檢驗

8.1.1每臺設(shè)備出廠應經(jīng)制造商質(zhì)量檢驗部門檢驗合格，并附有產(chǎn)品合格證。

8.1.2出廠檢驗應檢驗的項目參見7.1~7.2。

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8.2型式檢驗

8.2.1有下列情況之一時，應做型式檢驗：

a)設(shè)備換代、