CN104353575B - 智能四轴伺服喷雾机器人 - Google Patents

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Abstract

智能四轴伺服喷雾机器人,它涉及喷雾机技术领域,喷雾机座的上方连接有水平移动轴,水平移动轴的内侧设有水平移动轴马达安装座,水平移动轴的一端连接有垂直移动轴,垂直移动轴的上端设有旋转轴马达安装座,垂直移动轴的下端设有旋转轴,旋转轴的下部连接有左右摆动轴马达安装座,左右摆动轴马达安装座上连接有左右摆动轴,左右摆动轴的下部通过喷头气管法兰连接有模块化喷头组,喷雾机座的一侧设有气控箱,气控箱的上方设有机身电器箱,所述的电缆保护链的上端与旋转轴马达安装座连接,电缆保护链的下端与水平移动轴连接,所述的水平移动轴上套设有防护罩,在恶劣的环境下也能够长期运行,提高了工作效率,易于安装操作。

Description

智能四轴伺服喷雾机器人
技术领域:
本发明涉及喷雾机技术领域,具体涉及一种四轴伺服喷雾机器人。
背景技术:
现有的喷雾机采用的是水平与垂直方向分别由伺服电机通过减速机减速后驱动齿轮 齿条副使喷雾机作水平与垂直方向运动,两个方向都装有直线导轨,使移动灵活、轻便,但是只能单向的对模具进行喷雾冷却处理,对于处理很多大型结构复杂的带圆弧的模具时, 喷嘴不能做圆弧运动,很多圆弧角度喷雾不了,难以实现均匀喷雾,影响喷涂质量。
发明内容:
本发明的目的是提供智能四轴伺服喷雾机器人,一体式四轴智能喷雾,在恶劣的环境 下也能够长期运行,且使用全自动智能控制系统,易于安装操作,提高工作效率。
为了解决背景技术所存在的问题,本发明是采用以下技术方案:它包含机械部分、喷雾部分、电路部分,所述的机械部分由机架,水平移动机构和垂直移动机构和旋转机构与摆动机构组成,水平移动机构固定在机架上,垂直移动机构固定在水平移动机构的一端上,垂直移动机构下端装有旋转机构,旋转机构下端安装有摆动机构,摆动机构下端装有喷涂部件;所述的喷雾部分由主气路和主液路与雾化器构成,主气路和主液路与雾化器之间通过管路连接;所述的电路部分包含电源电路、PLC 及触摸屏控制系统、信号输入输出、执行部件。
所述的水平移动机构包括水平伺服电机、第一减速机、第一齿轮、第一齿条、直线导轨、第一铝型材,第一铝型材安装在直线导轨上,第一铝型材上安装有第一齿条和直线导轨,且第一铝型材固定在机架上,水平伺服电机经第一减速机带动第一齿轮,第一齿轮与第一齿条啮合。
所述的垂直移动机构包括垂直伺服电机、第二减速机、第二齿轮、第二齿条、直线轴、第二铝型材,第二铝型材安装在直线导轨上,第二铝型材上安装有第二齿条和直线导轨,且第二铝型材固定在水平移动机构上,垂直伺服电机经第二减速机带动第二齿轮,第二齿轮与第二齿条啮合。
所述的旋转机构包括旋转齿轮减速机、旋转伺服马达、旋转传动轴,旋转机构固定在垂直移动机构的下侧,通过垂直移动机构上端的旋转伺服马达带动旋转传动轴,旋转传动轴连接有旋转齿轮减速机。
所述的摆动机构包括摆动齿轮减速机、摆动伺服马达、摆动传动轴,摆动机构固定在旋转机构的下侧,通过垂直移动机构上端的摆动伺服马达带动摆动传动轴,摆动传动轴连接有摆动减速机。
所述的主气路包含空气压缩机、第一减压阀、第一空气过滤器、气压用仪表 , 它们之间依次用管路连接,形成主气路,而后依次分成第一支路、第二支路和第三支路,所述的 第一支路是从主气路通过管路连接至清洁齿条电磁阀;所述的第二支路是从主气路通过管 路连接至回路模块电磁阀组;所述的第三支路包含动模电磁阀、定模电磁阀、吹气电磁阀, 从主气路分别连接动模电磁阀、定模电磁阀、吹气电磁阀,依次控制三个方面喷雾块。
所述的主液路包含脱模剂管路和清水管路,所述的脱模剂管路由配比机、第二减压阀、液压用仪表和切换阀依次通过管路连接;所述的清水管路由清水管和切换阀依次通过管路连接。
所述的雾化器包含喷嘴、调节阀、喷雾器本体、调速块、锁紧螺母,喷雾器本体的一侧设有调速块,喷雾器本体的另一侧设有调节阀和锁紧螺母,锁紧螺母的外侧设有喷嘴。
所述的 PLC 及触摸屏控制系统,由可编程控制器及触摸屏组成,且由直流电源提供电源,输入端子连接各输入信号,输出端子连接各输出信号,通过输入输出信号的编程来控制执行部件 ;所述的触摸屏,是人机对话界面,由直流电源提供电源,与 PLC 通过通讯端 口直接连接,参数的设定与显示、信号的显示。
本发明中气源处理部分处理流程 :压缩空气分为两路,由关闭气口控制喷雾器关闭用,还有一路压缩空气通过吹气气口经过型腔,分为两个通道上部气口和下部气口,对涂料外混。
本发明中液源处理部分处理流程 :脱模剂或清水,经涂料口进入型腔,依次分为两 路上涂料口和下涂料口,以此增加流量,在合并到出涂料口,增加出口压力,与气源的上下 气口,对涂料进行外混。
本发明的操作流程如下 :机器处在原始位置 ;接通电源,自动启动 ;程序启动进行 初始化 ;等待压铸机开模信号 ;进入待机位,继续等待允许喷涂信号,若超时则返回 ;喷涂 信号 ON, 进入压铸机,根据触摸屏设定好的参数进行喷涂吹气 ;完成返回继续循环。
本发明具有以下有益效果 :该装置可完全替代六轴喷雾机,结构简单,自动化程度 和工作效率高,降低劳动强度,节约成本,且提供一种能够全方位进行定点喷涂喷雾,喷雾 质量高、定位精确的四轴喷雾机。
附图说明:
图 1 是本发明的主体结构示意图。
图 2 是图 1 的左视图。
图 3 是本发明的主气路结构示意图。
图 4 是本发明的主液路结构示意图。
图 5 是本发明喷雾器结构示意图。
图 6 是本发明的气源处理示意图。
图 7 是本发明的液源处理示意图。
图 8 是本发明的电路原理图。
图 9 是本发明的工作流程图。
具体实施方式:
参看图1-图5,本具体实施方式是采用以下技术方案:包含机械部分、喷雾部分、电路部分,所述的机械部分由机架Ⅰ,水平移动机构Ⅱ和垂直移动机构Ⅲ和旋转机构Ⅳ与摆动机构Ⅴ组成,水平移动机构Ⅱ固定在机架Ⅰ上,垂直移动机构Ⅲ固定在水平移动机构 Ⅱ的一端上,垂直移动机构Ⅲ下端装有旋转机构Ⅳ,旋转机构Ⅳ下端安装有摆动机构Ⅴ,摆动机构Ⅴ下端装有喷涂部件Ⅵ;所述的喷雾部分由主气路和主液路与雾化器构成,主气路和主液路与雾化器 之间通过管路连接;所述的电路部分包含电源电路、PLC及触摸屏控制系统、信号输入输出、执行部件。
所述的水平移动机构Ⅱ包括水平伺服电机1、第一减速机 2、第一齿轮 3、第一齿条 4、直线导轨 5、第一铝型材6,第一铝型材 6 上安装有第一齿条 4 和直线导轨 5,且第一铝型材6固定在机架Ⅰ上,水平伺服电机1经第一减速机2 带动第一齿轮3,第一齿轮3与第一齿条4啮合。
所述的垂直移动机构Ⅲ包括垂直伺服电机 7、第二减速机 8、第二齿轮9、第二齿条10、直线轴承11、第二铝型材12,第二铝型材 12 上安 装有第二齿条 10 和直线导轨 5,且第二铝型材 12 固定在水平移动机构上,垂直伺服电机7 经第二减速机 8 带动第二齿轮 9,第二齿轮 9 与第二齿条 10啮合。
所述的旋转机构Ⅳ包括旋转齿轮减速机13、旋转伺服马达14、旋转传动轴15,旋转机构Ⅳ固定在垂直移动机构Ⅲ的下侧,通过垂直移动机构Ⅲ上端的旋转伺服马达14 带 动旋转传动轴15,旋转传动轴15连接有旋转齿轮减速机13。
所述的摆动机构Ⅴ包括摆动齿轮减速机16、摆动伺服马达 17、摆动传动轴18,摆动机构Ⅴ固定在旋转机构Ⅳ的下侧,通过垂直移动机构Ⅲ上端的摆动伺服马达17带动摆动传动轴18,摆动传动轴 18 连接有摆动减速机16。
所述的主气路包含空气压缩机KYJ、第一减压阀JYF1、第一空气过滤器 KGLQ1、气压用仪表YB1, 它们之间依次用管路连接,形成主气路,而后依次分成第一支路、第二支路和第三支路,所述的第一支路是从主气路通过管路连接至清洁齿条电磁阀CTDCF;所述 的第二支路是从主气路通过管路连接至回路模块电磁阀组HLDCF;所述的第三支路包含动模电磁阀DODCF、定模电磁阀DIDCF、吹气电磁阀CQDCF,从主气路分别连接动模电磁阀DOMDCF、定模电磁阀 DIDCF、吹气电磁阀CQDCF,依次控制三个方面喷雾块PWK。
所述的主液路包含脱模剂管路和清水管路,所述的脱模剂管路由配比机PBJ、第二减压阀JYF2、液压用仪表 YB2 和切换阀 QHF 依次通过管路连接;所述的清水管路由清水管QSG和所述的切换阀 QHF依次通过管路连接。
所述的雾化器包含喷嘴19、调节阀20、喷雾器本体21、调速块 22、锁紧螺母23,喷雾器本体21的一侧设有调速块22,喷雾器本体21的另一侧设有调节阀20和锁紧螺母23,锁紧螺母23的外侧设有喷嘴19。
所述的 PLC 及触摸屏控制系统,由可编程控制器及触摸屏组成,且由直流电源提供电源,输入端子连接各输入信号,输出端子连接各输出信号,通过输入输出信号的编程来控制执行部件;所述的触摸屏,人机对话界面,由直流电源提供电源,与PLC通过通讯端口直接连接,参数的设定与显示、信号的显示。
参看图 6,本具体实施方式中气源处理部分处理流程 :压缩空气分为两路,由图中关闭气口27控制喷雾器关闭用,还有一路压缩空气通过吹气气口28经过型腔26,分为两个通道上部气口 25 和下部气口 24,对涂料外混。
参看图 7,本具体实施方式中液源处理部分处理流程 :脱模剂或清水,经涂料口29进入型腔30,依次分为两路上涂料口32和下涂料口 31,以此增加流量,在合并到出涂料口33,增加出口压力,与气源的上下气口,对涂料进行外混。
参照图 9,本具体实施方式的操作流程如下:机器处在原始位置;接通电源,自动启动 ;程序启动进行初始化;等待压铸机开模信号;进入待机位,继续等待允许喷涂信号,若超时则返回;喷涂信号ON, 进入压铸机,根据触摸屏设定好的参数进行喷涂吹气;完成返回继续循环。
本具体实施方式的工作原理 :利用空心轴法兰连接固定,实现前后摇摆圆弧动作,利用齿轮传动实现左右旋转,模块式喷头系统,其喷嘴的数量可以自由扩展,喷雾时喷头可 全方向运动,手持式触摸人机界面,集操作与设置于一体,界面自由编辑程序,具有模组储 存功能,更换模具时,只需输入与模具相对应的模组编号即可。
以上所述的具体实施例,对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.智能四轴伺服喷雾机器人,其特征在于它包含机械部分、喷雾部分、电路部分,所述的机械部分由机架(Ⅰ),水平移动机构(Ⅱ) 和垂直移动机构(Ⅲ)和 旋转机构(Ⅳ)与摆动机构(Ⅴ)组成,水平移动机构(Ⅱ)固定在机架(Ⅰ)上,垂直移动机构(Ⅲ) 固定在水平移动机构(Ⅱ)的一端上,垂直移动机构(Ⅲ)下端装有旋转机构(Ⅳ),旋转机构(Ⅳ)下端安装有摆动机构(Ⅴ),摆动机构(Ⅴ)下端装有喷涂部件(Ⅵ);所述的喷雾部分由主气路和主液路与雾化器构成,主气路和主液路与雾化器之间通过管路连接;所述的电路部分包含电源电路、PLC 及触摸屏控制系统、信号输入输出、执行部件;所述的水平移动机构(Ⅱ)包括水平伺服电机(1)、第一减速机(2)、第一齿轮(3)、第一齿条(4)、直线导轨(5)、第一铝型材(6),第一铝型材(6)上安装有第一齿条(4)和直线导轨(5),且第一铝型材(6) 固定在机架(Ⅰ)上,水平伺服电机(1)经第一减速机(2)带动第一齿轮(3),第一齿轮(3)与第一齿条(4)啮合;所述的垂直移动机构 (Ⅲ ) 包括垂直伺服电机(7)、第二减速机(8)、第二齿轮(9)、第二齿条(10)、直线轴承(11)、第二铝型材(12),第二铝型材(12)上安装有第二齿条(10)和直线导轨(5),且第二铝型材(12)固定在水平移动机构上,垂直伺服电机(7)经第二减速机(8)带动第二齿轮(9),第二齿轮(9)与第二齿条(10)啮合;所述的旋转机构(Ⅳ)包括旋转齿轮减速机(13)、旋转伺服马达(14)、旋转传动轴(15),旋转机构(Ⅳ)固定在垂直移动机构(Ⅲ)的下侧,通过垂直移动机构(Ⅲ)上端的旋转伺服马达(14) 带动 旋转传动轴(15),旋转传动轴(15)连接有旋转齿轮减速机(13);所述的摆动机构(Ⅴ)包括摆动齿轮减速机(16)、摆动伺服马达(17)、摆动传动轴(18),摆动机构(Ⅴ)固定在旋转机构(Ⅳ) 的下侧,通过垂直移动机构(Ⅲ)上端的摆动伺服马达(17)带动摆动传动轴(18),摆动传动轴(18)连接有摆动减速机(16)。
2.根据权利要求 1 所述的智能四轴伺服喷雾机器人,其特征在于所述的主气路包含空气压缩机(KYJ)、第一减压阀(JYF1)、第一空气过滤器(KGLQ1)、气压用仪表(YB1),它们之间依次用管路连接,形成主气路,而后依次分成第一支路、第二支路和第三支路,所述的第一支路是从主气路通过管路连接至清洁齿条电磁阀(CTDCF);所述的第二支路是从主气路通过管路连接至回路模块电磁阀组 (HLDCF);所述的第三支路包含动模电磁阀(DODCF)、定模电磁阀(DIDCF)、吹气电磁阀(CQDCF),从主气路分别连接动模电磁阀(DOMDCF)、定模电磁阀(DIDCF)、吹气电磁阀(CQDCF),依次控制三个方面喷雾块(PWK)。
3.根据权利要求 1 所述的智能四轴伺服喷雾机器人,其特征在于所述的主液路包含脱模剂管路和清水管路,所述的脱模剂管路由配比机(PBJ)、第二减压阀(JYF2)、液压用仪表(YB2)和切换阀 (QHF)依次通过管路连接;所述的清水管路由清水管(QSG)和所述的切换阀(QHF)依次通过管路连接。
4.根据权利要求 1 所述的智能四轴伺服喷雾机器人,其特征在于所述的雾化器包含喷嘴(19)、调节阀(20)、喷雾器本体(21)、调速块(22)、锁紧螺母(23),喷雾器本体(21)的一侧设有调速块 (22),喷雾器本体(21)的另一侧设有调节阀(20)和锁紧螺母 (23),锁紧螺母(23)的外侧设有喷嘴(19)。
5.根据权利要求 1 所述的智能四轴伺服喷雾机器人,其特征在于所述的PLC及触摸屏控制系统,由可编程控制器及触摸屏组成,且由直流电源提供电源,输入端子连接各输入信号,输出端子连接各输出信号,通过输入输出信号的编程来控制执行部件;所述的触摸屏,人机对话界面,由直流电源提供电源,与PLC通过通讯端口直接连接,参数的设定与显示、信号的显示。
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