CN102553763A - 喷涂机器人与喷涂系统 - Google Patents

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Abstract

喷涂机器人与喷涂系统。一种喷涂机器人，其包括：固定单元，该固定单元固定于喷涂室的侧壁；旋转单元，该旋转单元被设置成相对于所述固定单元旋转；臂，该臂设置于所述旋转单元；以及喷涂枪，该喷涂枪设置在所述臂的末端部分中。所述固定单元包括固定表面和线缆引入部分，所述固定表面固定于所述喷涂室的所述侧壁，所述线缆引入部分设置在所述固定表面上，以通过该线缆引入部分将线缆引入所述喷涂机器人。

Description

喷涂机器人与喷涂系统
技术领域
本发明涉及喷涂机器人与喷涂系统。
背景技术
传统上，将喷涂机器人设置在喷涂室的侧壁上。与喷涂机器人相连接的线缆在喷涂机器人的上侧穿过喷涂室的侧壁并且延伸到喷涂室的外部(例如，参见日本专利No.4520268，第5页和图2)。为此，喷涂室需要具有至少足以布置线缆的天花板高度(ceiling height)。
如图7所示，根据防爆标准，需要用线缆保护构件(例如，金属丝编织层202)来保护与喷涂室内的喷涂机器人201相连接的线缆209免受机械损伤。参照图7，连接器208与承口(bell mouth)206的末端相连接，该承口206设置在喷涂机器人201的固定单元204中。金属丝编织层202被拧入连接器208并且与承口206相连接。线缆209被布置成通过金属丝编织层202延伸。
为了在喷涂室内安装喷涂机器人201，不仅需要执行在喷涂室的侧壁210上安装喷涂机器人201的主体的工作，而且还需要执行穿过在喷涂室的侧壁210中形成的通孔212插入线缆209并且用密封剂214来密封在线缆209和侧壁210之间产生的间隙的第一工作，以及用线缆保护构件覆盖在喷涂室内布置的线缆209的第二工作。
发明内容
鉴于以上内容，本发明提供了一种喷涂机器人与喷涂系统，所述喷涂机器人与喷涂系统能够缩减喷涂室的尺寸。本发明还提供了一种喷涂机器人与喷涂系统，所述喷涂机器人与喷涂系统能够省去用于覆盖线缆的线缆保护构件。
根据本发明的第一方面，提供了一种喷涂机器人，该喷涂机器人包括：固定单元，该固定单元固定于喷涂室的侧壁；旋转单元，该旋转单元被设置成相对于所述固定单元旋转；臂，该臂设置于所述旋转单元；以及喷涂枪，该喷涂枪设置在所述臂的末端部分中。所述固定单元包括固定表面和线缆引入部分，所述固定表面固定于所述喷涂室的所述侧壁，所述线缆引入部分设置在所述固定表面上，以通过该线缆引入部分将线缆引入所述喷涂机器人。
所述线缆引入部分可以设置在所述固定单元的上部区域中。
所述线缆引入部分可以是承口。
所述线缆引入部分可以是与所述线缆相连接的连接器。
所述固定单元还可以包括第一管道连接部分和第二管道连接部分，该第一管道连接部分设置在所述固定表面上，使得供气管道与所述第一管道连接部分相连接，所述供气管道用于通过所述供气管道向在所述喷涂机器人内形成的气密室供应保护气体，该第二管道连接部分设置在所述固定表面上，使得排气管道与所述第二管道连接部分相连接，所述排气管道用于通过所述排气管道从所述气密室排出所述保护气体。
根据本发明的第二方面，提供了一种喷涂系统，该喷涂系统包括：喷涂室，该喷涂室包括具有通孔的侧壁；喷涂机器人，该喷涂机器人用于对传送到所述喷涂室中的工件进行喷涂；以及机器人控制单元，该机器人控制单元安装在所述喷涂室的外部，用于对所述喷涂机器人的操作进行控制。所述喷涂机器人包括固定单元、旋转单元、臂以及喷涂枪，所述固定单元固定于所述侧壁，以封闭所述通孔，并且所述固定单元设置有线缆引入部分，所述线缆引入部分被布置在与所述通孔相对应的位置处，以将线缆引入所述喷涂机器人，所述旋转单元被设置成相对于所述固定单元旋转，所述臂设置在所述旋转单元中，所述喷涂枪设置在所述臂的末端部分中。所述线缆从所述机器人控制单元延伸，并且穿过所述通孔将所述线缆引入所述线缆引入部分。
按照本发明的喷涂机器人和喷涂系统，与不同于本发明的其它情况相比，可以缩减喷涂室的尺寸，并且可以省去用于覆盖线缆的线缆保护构件。
附图说明
根据结合附图给出的对实施方式的如下描述，本发明的目的和特征将变得显而易见，在附图中：
图1是示出根据本发明的第一实施方式的喷涂系统的说明图；
图2是示出喷涂系统中所采用的喷涂机器人的构造图；
图3示出喷涂系统中所采用的喷涂机器人系统；
图4是例示喷涂系统中所采用的喷涂机器人的固定单元的放大图；
图5是沿着由图4中的箭头“A”所指示的方向看到的视图；
图6是例示根据本发明的第二实施方式的喷涂系统中所采用的喷涂机器人的固定单元的放大图；以及
图7是图示金属丝编织层的说明图(剖视图)。
具体实施方式
为了理解本发明，现在将参照附图来描述本发明的某些实施方式，附图构成本发明的一部分。在各个附图中，通常没有例示出与描述毫无关系的那些部分的情况。
参照图1，根据本发明的第一实施方式的喷涂系统10包括喷涂室20和喷涂机器人系统30。喷涂室20包括空气调节器42、水幕单元44和水箱46。空气调节器42能够产生气流，同时对喷涂室20内的空气条件进行管理。水幕单元44和水箱46收集喷涂室20内的气流中包含的悬浮涂料，水幕单元44沿着在喷涂机器人50下面的壁表面设置，水箱46在水幕单元44下面设置。
在喷涂室20内设置工件供应装置52。工件供应装置52包括旋转台54，该旋转台54绕着与底面相交的轴线X旋转，并且可以供应待喷涂的工件W。从喷涂室20的外部将工件W置于旋转台54的一端。当旋转台54旋转时，工件W移动到喷涂机器人50的工作区中。
参照图1和图2，喷涂机器人系统30包括喷涂机器人50和机器人控制单元60。
如图1中所示，喷涂机器人50包括：固定单元62，该固定单元62固定于喷涂室20的侧壁22；旋转单元64，该旋转单元64设置在固定单元62中，并且被构造成绕着与喷涂室20的壁表面相交的旋转轴线S旋转；臂66，该臂66设置于旋转单元64；以及喷涂枪68，该喷涂枪68设置在臂66的末端部分中。喷涂机器人50可以对由工件供应装置52传送到工作区的工件W进行喷涂。
例如以壁挂式安装方式在喷涂室20的侧壁22上安装喷涂机器人50。如图3中所示，在喷涂机器人50内形成多个基本上密封的气密室72a至72d。在各气密室72a至72d处设置马达74a至74f，马达74a至74f用于驱动喷涂机器人50的各个关节。
如图2和图3中所示，气密室72a至72d通过排气管道76与排气单元78(图1中未示出)相连通。排气单元78包括截止阀80，截止阀80与排气管道76相连接。通过打开截止阀80，可以将存在于气密室72a至72d内的气体(保护气体)排放到外部，而通过关闭截止阀80，可以将所述气体保留在气密室72a至72d内。截止阀80是气动的，并且在从控制管道82供应空气时打开。
如图3中所示，排气单元78还包括：流量开关84，当气体以落入预定的范围内的流速流经排气管道76时，该流量开关84用于输出信号；压力调节阀86，当排气管道76(或气密室72a至72d)内的压力升至高于预设的压力时，该压力调节阀86用于从排气管道76排出气体，以降低气密室72a至72d的内部压力；以及压力检测器88，当排气管道76(或气密室72a至72d)内的压力变得低于预设的压力时，该压力检测器88用于输出信号。
从喷涂机器人50开始，按顺序布置流量开关84、压力调节阀86和压力检测器88。流量开关84和压力检测器88经由信号线90a和90b与在喷涂室20外部安装的机器人控制单元60相连接，从流量开关84和压力检测器88输出的信号分别通过信号线90a和90b来发送。排气单元78安装在喷涂室20的外壁表面上。
机器人控制单元60可以控制喷涂机器人50的操作。机器人控制单元60和喷涂机器人50通过线缆92彼此相连接，以驱动各马达74a至74f(线缆92包括供电线缆92a和信号线缆92b，供电线缆92a用于向马达74a至74f供应驱动电流，信号线缆92b与马达74a至74f的编码器相连接)(参见图3和图4)。
在机器人控制单元60中设置供气单元94，该供气单元94用于供应保护气体。供气单元94可以通过供气管路96向喷涂机器人50的气密室72a至72d供应保护气体。供气单元94还可以通过控制管道82向排气单元78的截止阀80供气，由此控制截止阀80。具体来讲，如图3中所示，从在外部设置的压力气源(未示出)将作为保护气体的压缩空气引进供气单元94。在穿过过滤器102之后，保护气体被分成流经三条路线的保护气体“A”、“B”和“C”。将保护气体“A”、“B”和“C”分别送到第一压力调节器104a、第二压力调节器104b和第三压力调节器104c。
第一压力调节器104a将保护气体“A”的压力调节成比喷涂机器人50周围的气压略高的压力。第二压力调节器104b将保护气体“B”的压力调节成比第一压力调节器104a所调节的保护气体“A”的压力高的压力。经压力调节后的保护气体“A”和“B”流经第一电磁阀106a，并且通过在喷涂机器人50内设置的供气管道96和内部供气管道105被送到气密室72a至72d。
同时，第三压力调节器104c将保护气体“C”的压力调节成高得足以对截止阀80进行操作的压力。经压力调节后的保护气体“C”流经第二电磁阀106b，并且通过控制管道82被供应到排气单元78的截止阀80，作为截止阀80的驱动力。
接着，将详细描述喷涂机器人50的固定单元62。如图4中所示，喷涂机器人50的固定单元62固定于喷涂室20的侧壁22，以封闭在侧壁22中形成的通孔110。在固定于喷涂室20的侧壁22的固定单元62的固定表面120上，第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b(下文中通常统称为“线缆引入部分112”)以及第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b设置在与侧壁22的通孔110相对应的位置处(参见图5)。
具体来讲，第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b以及第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b设置在固定单元62的上部区域中(当以侧视图方式看喷涂机器人50时位于旋转轴线“S”上方)，从而不妨碍喷涂机器人50的喷涂操作。供电线缆92a和信号线缆92b穿过在喷涂室20的侧壁22中形成的通孔110被分别引入第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b。供气管道96和排气管道76穿过在喷涂室20的侧壁22中形成的通孔110分别与第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b相连接。
换言之，将从机器人控制单元60延伸的线缆92的供电线缆92a引入第一线缆引入部分112a。将从机器人控制单元60延伸的线缆92的信号线缆92b引入第二线缆引入部分112b。第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b例如由从固定单元62的固定表面120突出的承口形成，并且使喷涂机器人50的内部压力受到保护。
通向供气单元94的供气管道96与第一管道连接部分114a相连接。通向排气单元78的排气管道76与第二管道连接部分114b相连接。第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b例如由从固定单元62的固定表面120突出的连接接头(unionjoint)形成。
如图4中所示，凭借由支架122固定到位的连接器124，通过第一线缆引入部分112a引入喷涂机器人50的供电线缆92a在固定单元62内与第一机器人内线缆126a相连接，该第一机器人内线缆126a延伸到马达74a至74f。凭借由支架(未示出)固定到位的连接器(未示出)，通过第二线缆引入部分112b引入喷涂机器人50的信号线缆92b在固定单元62内与第二机器人内线缆126b相连接，该第二机器人内线缆126b延伸到各个编码器(未示出)。在图3中，第一机器人内线缆126a和第二机器人内线缆126b被统一例示为机器人内线缆126。
对固定单元62的固定表面120和喷涂室20的壁表面之间的间隙进行密封，并且将通孔110的内部空间K与防爆区相隔离。可以使用任意的密封方法，只要能够将内部空间K与防爆区相隔离即可。密封方法的示例包括用O形环来包围通孔110的开口外周的方法以及向固定单元62的固定表面120和喷涂室20的壁表面之间的间隙涂敷密封剂的方法。
采用上述本实施方式，与现有技术不同的是，引入喷涂机器人50的线缆92没有在喷涂机器人50的固定单元62上方延伸。可以相应地(in proportion)缩减喷涂室20的天花板高度以及喷涂室20的尺寸。
由于线缆92没有被暴露在喷涂室20中，因此可以省去用线缆保护构件覆盖线缆92的工作，这项工作是现有技术中需要的。
除了第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b之外，第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b也设置在喷涂机器人50的固定单元62的固定表面120中。这样可以一起执行布线工作和布管道工作。
接着，将对根据本发明的第二实施方式的喷涂系统进行描述。将用相同的附图标记表示与第一实施方式的喷涂系统10相同的组件，并且将不再对其进行详细描述。
参照图6，本实施方式的喷涂系统中所采用的喷涂机器人150固定于侧壁22，使得旋转轴线S穿过喷涂室20的通孔110延伸。第一线缆引入部分112a、第二线缆引入部分112b、第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b设置在固定单元166的与通孔110相对应的位置处。
与第一实施方式的喷涂机器人50相比，可以缩减固定单元166向上突出的量(参见图4和图6)。结果，可以进一步缩减喷涂室20的天花板高度和喷涂室20的尺寸。
本发明不限于前述实施方式，而是可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下进行修改。例如，前述实施方式及其修改可以部分地或全部地组合。这些组合应该被解释成落入本发明的范围内。
第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b可以具有任何其它任意的构造，只要它们可以将线缆引入喷涂机器人即可。作为线缆引入部分的另一个示例，可以使用密封的通孔，该通孔形成在面向喷涂室的侧壁的通孔的固定部分(固定表面)中，并且该通孔被构造成与喷涂机器人的内部相连通。
可以分别用与供电线缆92a和信号线缆92b相连接的第一连接器和第二连接器来替代第一线缆引入部分112a和第二线缆引入部分112b。
可以分别用将供气管道和排气管道引入喷涂机器人的第一管道引入部分和第二管道引入部分来替代第一管道连接部分114a和第二管道连接部分114b。
虽然已经参照实施方式示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离如所附权利要求书中所限定的本发明范围的情况下，可以进行各种变化和修改。

Claims (6)

1.一种喷涂机器人，该喷涂机器人包括：
固定单元，该固定单元固定于喷涂室的侧壁；
旋转单元，该旋转单元被设置成相对于所述固定单元旋转；
臂，该臂设置于所述旋转单元；以及
喷涂枪，该喷涂枪设置在所述臂的末端部分中，
其中，所述固定单元包括固定表面和线缆引入部分，所述固定表面固定于所述喷涂室的所述侧壁，所述线缆引入部分设置在所述固定表面上，以通过该线缆引入部分将线缆引入所述喷涂机器人。
2.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其中，在所述固定单元的上部区域中设置所述线缆引入部分。
3.根据权利要求1或2所述的喷涂机器人，其中，所述线缆引入部分是承口。
4.根据权利要求1或2所述的喷涂机器人，其中，所述线缆引入部分是与所述线缆相连接的连接器。
5.根据权利要求1或2所述的喷涂机器人，其中，所述固定单元还包括第一管道连接部分和第二管道连接部分，该第一管道连接部分设置在所述固定表面上，使得供气管道与所述第一管道连接部分相连接，所述供气管道用于通过所述供气管道向在所述喷涂机器人内形成的气密室供应保护气体，该第二管道连接部分设置在所述固定表面上，使得排气管道与所述第二管道连接部分相连接，所述排气管道用于通过所述排气管道从所述气密室排出所述保护气体。
6.一种喷涂系统，该喷涂系统包括：
喷涂室，该喷涂室包括具有通孔的侧壁；
喷涂机器人，该喷涂机器人用于对传送到所述喷涂室中的工件进行喷涂；以及
机器人控制单元，该机器人控制单元安装在所述喷涂室的外部，用于对所述喷涂机器人的操作进行控制，
其中，所述喷涂机器人包括固定单元、旋转单元、臂以及喷涂枪，所述固定单元固定于所述侧壁，以封闭所述通孔，并且所述固定单元设置有线缆引入部分，所述线缆引入部分被布置在与所述通孔相对应的位置处，以将线缆引入所述喷涂机器人，所述旋转单元被设置成相对于所述固定单元旋转，所述臂设置于所述旋转单元，所述喷涂枪设置在所述臂的末端部分中，
其中，所述线缆从所述机器人控制单元延伸，并且穿过所述通孔将所述线缆引入所述线缆引入部分。
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