《陶瓷单色自动画线机》

ICS29.035.30

CCSY29

GZAA

团体标准

T/GZAAXX—2023

陶瓷单色自动画线机

CeramicMonochromeAutomaticDrawingMachine

（征求意见稿）

2023—00—00发布2023—00—

广州市自动化学会发布

T/GZAAXX—2023

陶瓷单色自动画线机

1范围

本文件规定了陶瓷单色自动画线机的产品构成及功能、工作原理、技术要求、设计与布局要求等内

容。

本文件适用于所有类型的陶瓷单色自动画线机。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB13691—2008陶瓷生产防尘技术规程

GB/T12643—2013机器人与机器人装备词汇

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

陶瓷ceramic

用黏土、石英等天然硅酸盐原料经过粉碎、成型、干燥、烧等典型生产过程而得到的具有一定形状

和强度的制品，是多品、多相的无机非金属固体硅酸盐材料和制品的通称。

[来源：GB13691—2008，3.1]

3.2

陶瓷单色自动画线机ceramicmonochromeautomaticdrawingmachine

指用于在陶瓷制品上自动绘制均匀且精确的单色线条或图案的机器，通常具备集成机械臂、施釉轮

和精准控制等系统。

3.3

负载load

在规定的速度和加速度条件下，沿着运动的各个方向，机械接口或移动平台处可承受的力和/或扭

矩。

[来源：GB/T12643—2013，6.2.1]

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3.4

施彩头colorapplicator

负责精确控制画线上色过程中的位置和运动的机构部件。

3.5

气动系统pneumaticsystem

指利用压缩空气作为动力源来驱动机械运动的一种系统，主要包括用于生成、储存、传输、控制和

使用压缩空气的各种设备和部件，其特点是响应速度快、动力输出平稳。

3.6

动力系统powersystem

指为操作部件提供动力的系统，主要包括电动机和气压系统。

3.7

传动系统transmissionsystem

指将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。

3.8

测控系统measurementandcontrolsystem

指控制画线机各执行机构按规定程序和要求。

4产品构成及功能要求

4.1产品组成

陶瓷单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器组成，参见图

1。

图1陶瓷单线自动画线机构成

4.2产品功能及系统设置

4.2.1陶瓷单线自动画线机主要功能包括驱动、画线、自动装卸、辅助、测控、安全保护，参见图2。

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图2陶瓷单线自动画线机构成

5技术要求

5.1产品系统类型

产品系统类型包括动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。

5.2动力系统

5.2.1动力系统应使用高效率且维护成本低的电动机，配备工作压力在0.4~0.6MPa范围内的气压系统。

5.2.2系统应具备过载保护功能，防止设备在极端情况下损坏。

5.2.3电动机和气压系统的连接部分应使用统一的联轴器和连接件。

5.2.4动力系统应定期进行维护和检查，以保持良好工作状态。

5.3传动系统

5.3.1传动系统应采用带传动或齿轮传动，确保传动过程的平稳性和准确性。

5.3.2选用的传动部件应具有高可靠性和耐久性，以减少维护需求和延长设备使用寿命。

5.3.3传动系统的设计应确保有效的力传递，并最大限度减少能量损失。

5.3.4传动部件的接合处应紧密且无松动，确保传动过程中无异常噪音或振动。

5.3.5传动部件应易更换和维护，以便快速恢复设备运行。

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5.3.6定期检查和维护传动系统，特别是传动带和齿轮的磨损情况，以确保持续稳定的传动效果。

5.4执行系统

5.4.1机械手的设计应模仿人体上肢部分功能，实现预定要求的工件输出或握持操作。

5.4.2施釉轮的运动控制应精确，确保画线质量和一致性。

5.4.3执行系统的部件和机构应具备刚性和稳定性，防止在长时间运行中产生误差。

5.4.4系统的运动部件用具备高度的耐磨性和可靠性，以减少停机和维护时间。

5.4.5定期对执行系统进行维护和校准，保证其长期稳定运行。

5.5测控系统

5.5.1测控系统应实现精准控制，确保旋转角度、升降角度和位移量的准确测量。

5.5.2控制软件应具有高响应速度和处理能力，确保实时和准确的控制。

5.5.3测控系统的接口应兼容多种控制和测量设备，以便于系统升级和维护。

5.5.4应定期进行系统校准和软件更新，以保持测控系统的高性能和准确性。

5.5.5测控系统的设计应考虑操作简便性，确保易于用户理解和操作。

5.6辅助系统

5.6.1辅助系统应能有效地支持和协调主要系统的操作，确保整个机器的高效运行。

5.6.2辅助系统应与主系统完美兼容，确保所有操作无缝连接，无干扰或冲突。

5.7安全保护系统

5.7.1安全保护系统应包括对机器的电动部分和气动部分的外壳保护，确保操作过程中的安全。

5.7.2电动和气动组件的外壳均应具有足够的强度和耐腐蚀性，以防止意外触电或气体泄漏。

5.7.3安全系统应包括紧急停止按钮等安全控制装置，以便在紧急情况下迅速停机。

5.7.4设计应确保操作区域对用户来说都是均安全可达，并采取必要的防护措施，如安装防护罩和屏

障。

5.7.5安全系统的维护和检查应定期进行，以确保所有安全功能的正常运行。

5.7.6在用户手册中应包括详细的安全操作指南和应急程序，确保操作人员了解如何安全使用机器。

6设计要求

6.1机器设计应为模块化结构，以便于分模块安装，使运输和组装过程更加高效和便捷。

6.2设备应具备高精度定位能力，确保画线过程中的均匀性和清晰度。

6.3设备运动部件包括导轨、驱动器和传感器等均应保证高精度和最小误差。

6.4设计时应考虑环境因素对精度的影响，如温度变化和振动，采取相应的补偿措施。

6.5机器高风险部分如移动部件和高温区域，应配备防护罩或隔离措施，防止操作人员意外接触。

6.6电气部分应配置绝缘和防护器材，以防止电气故障或操作失误导致的触电风险。

6.7设计应考虑机器在异常情况下的自动断电或锁定功能，确保在发生故障时能够及时停机。

6.8设备的布局和结构应稳固，防止在使用过程中因震动或操作不当而倾倒或移位。

6.9操作指示和警告标志均应清晰可见，确保操作人员能够理解并遵循安全操作规程。

6.10设计应选择耐用的材料和结构，以减少维护需求和延长设备寿命。

6.11设备各部分应紧凑排列并保持足够的维护和检修空间。

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7试验方法

7.1系统检查

各类系统检查方法见表1。

表1系统检查方法

系统名称检查方法

a)建立定期检查计划，检查电动机和气动系统的所有部件，包括电线、管路、接头等，记

录并分析运行数据，包括功率、效率、温度等，检查并清洁过滤器，更换任何磨损或损坏

的部件。

b)测量气压系统的工作压力，确保在0.4~0.6MPa范围内。

动力系统c)通过增加负载模拟过载情况，观察系统是否自动停止或降低输出，检查过载保护装置是

否正常工作。

d)检查所有联轴器和连接件是否符合统一标准，检查联接部分是否紧固，无松动或泄漏。

e)全面维护和检查电动机和气压系统的工作效率和安全性，替换磨损的零件，确保所有

组件都处于良好状态，周期宜为半年/次。

a)运行传动系统，观察带传动或齿轮传动的运行状态，使用振动分析仪器检测传动过程中

的振动水平，评估传动误差。

b)进行长时间运行测试，记录传动部件的磨损情况。

传动系统c)测量输入和输出轴之间的扭矩和转速，计算传动效率。

d)手动检查所有接合处，运行传动系统，使用声音和振动检测设备检查异常噪音或振动。

e)模拟更换和维护过程，记录所需时间和难易程度。

f)定期检查传动带和齿轮，及时更换过度磨损部件。

a)进行多种模拟操作，检查机械手是否能模仿人体上肢功能，执行特定的抓取和移动工件

任务。

b)测试施釉轮的运动精度，评估画线的质量和一致性，

c)使用力量测试设备施加预定的负载或压力至执行系统的关键部件和机构，观察和记录其

执行系统

在负载下的形变情况。进行长时间的连续运行测试，监测部件和机构在持续运行状态下的

性能变化，确保无松动、损坏或性能退化的迹象。

d)评估在持续使用条件下的性能保持情况。

e)定期对执行系统进行全面维护和精确校准，记录维护和校准数据。

a)通过预设参数运行测控系统，观察和记录实际运行数据，与预设值比较，检查误差范围。

b)使用高精度角度仪和位移传感器对测控系统控制的旋转角度、升降角度和位移量进行

测量，记录数据并与预定标准值进行对比。

c)对控制软件进行性能基准测试，包括对不同复杂度的控制指令进行响应时间测量和任务

处理速度评估。

测控系统d)连接多种类型的控制和测量设备至测控系统，检查设备是否能被正确识别和操作，确

保接口之间的数据传输无误并符合兼容性要求。

e)定期执行测控系统的标准校准程序，并更新控制软件至最新版本。

f)安排具有不同技术背景的用户对测控系统进行操作，观察并记录他们在使用过程中遇到

的困难，评估系统界面的直观性和操作的简易程度。

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系统名称检查方法

a)在机器运行中模拟各种操作场景，观察和记录辅助系统如何支持和协调主系统，确保其

有效促进整个机器的高效运行，包括自动化加载和卸载过程的流畅性。

辅助系统

b)运行集成测试检验辅助系统与主系统之间的接口和数据交互，确保操作过程中无缝连

接，没有干扰或冲突，特别注意同步和通信协议的兼容性。

a)目测检查外壳及所有重要部件的规格和/或状态是否符合要求。

b)对电动和气动组件的外壳进行强度和耐腐蚀性测试，包括施加压力测试和暴露于腐蚀

性环境中，确保其足够坚固，防止触电和气体泄漏。

c)在机器运行过程中，多次按下紧急停止按钮并观察机器是否能立即停止运行，同时检查

其他安全控制装置如过载保护开关、限位开关等是否正常工作。

安全保护

d)测量和记录操作区域内所有关键部位的距离和高度，确保它们都在安全可达范围内。

系统

e)检查防护罩和屏障是否牢固安装，无锐利边缘或松动部件。

f)定期对机器的所有安全相关部件进行视觉检查和功能测试，包括安全装置的物理完整

性、电路连通性和响应时间。

g)详细阅读用户手册中的安全操作指南和应急程序，确保所有步骤和说明清晰、无歧义，

并模拟应急情况以验证指南和程序的有效性和操作人员的理解程度。

7.2设计检查

7.2.1通过实际拆分机器的各个模块，再进行重新组装，记录所需时间和步骤，确保各模块能够快速、

正确地安装和拆卸。

7.2.2使用精密测量仪器（如激光测距仪）检测画线的位置精度，对比设计标准，确保达到预定精度。

7.2.3对导轨、驱动器和传感器进行精密校准和重复定位测试，记录并分析定位误差，确保其在允许

范围内。

7.2.4模拟不同温度和振动的环境中运行设备，测量精度变化，验证设计中的温度和振动补偿措施的

有效性。

7.2.5对机器的移动部件和高温区域进行实际接触测试（使用非生物模拟物体），检查防护罩或隔离

措施是否有效阻止接触。

7.2.6通过电气安全测试仪器检查电气部分的绝缘强度和保护器材的完整性，以确认防止触电的安全

性。

7.2.7在设备运行中模拟各种故障情况（如过载、短路），检验机器的自动断电或锁定反应时间和有

效性。

7.2.8对设备进行倾斜和震动测试，观察设备是否有倾倒或移位的风险，确保结构的稳定性。

7.2.9从不同距离和角度观察操作指示和警告标志，确保在各种光照条件下都清晰可见。

7.2.10评估机器使用的材料和结构的耐磨损程度，进行长期运行测试，记录维护频率和磨损情况。

7.2.11实际进行设备的维护和检修操作，确保维护和检修工作的便利性。

8检验规则

8.1出厂检验

8.1.1每台设备出厂应经制造商质量检验部门检验合格，并附有产品合格证。

8.1.2出厂检验应检验的项目参见7.1~7.2。

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8.2型式检验

8.2.1有下列情况之一时，应做型式检验：

a)设备换代、