CN105835088A - 一种清洗机器人防护服及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业制造设备防护技术领域，公开了一种清洗机器人防护服及其制作方法，机器人具有基座以及多根依次连接的转动轴，其特征在于，每根转动轴外侧均设置有转轴防护服，基座的外侧设置有基座防护服；所述转轴防护服将转动轴径向方向四周包裹住，在轴向方向上，相邻两个转轴防护服的端部互相连接，各个转轴防护服依次连接成一个整体后与基座防护服连接，形成清洗机器人防护服并且将机器人包住。本发明只要收集机器人的轮廓数据，即可进行对防护服的设计加工，不需要进行现场测量现场制作。整个防护服强度高、耐磨，且耐酸耐碱耐腐蚀，抗撕扯，表现出了优异的综合性能，无论在哪种恶劣条件下使用仍具有很长的使用寿命。

Description

一种清洗机器人防护服及其制作方法
技术领域
本发明涉及工业制造设备防护技术领域，尤其是一种清洗防护服及其制作方法。
背景技术
在工业生产中，机器人扮演了越来越重要的角色。随着人力成本逐渐升高，很多的生产加工岗位都被机器人代替，尤其在一些生产环境恶劣的特殊岗位中，例如高温、低温潮湿、腐蚀性强的环境中，机器人的作用是个人无法达到的。当然，也由于工作环境恶劣，并且劳动强度大、耗时较多、枯燥无味、易造成污染等问题，以及空气中的灰尘和水分等，都会对机器人造成很大的伤害，大大降低了机器人的使用寿命，所以需要一种机器人防护装置来解决上述问题。在汽车发动机生产企业，配有数量众多的清洗机器人，他们需要用具有耐高温、耐腐蚀材料制作的防护服进行保护。
目前制作清洗机器人的防护服工作主要依靠技术人员到设备现场实地对机器人逐一测量，收集各项数据，再回到公司进行设计、制作。这种方式制作防护服，不仅工作效率低，而且耗时长，人工成本高。不能批量设计完成。当六轴机器人不在工作现场的话，可能无法完成防护服的设计安装。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种清洗机器人防护服及其制作方法，以期高效率完成防护服的设计安装，并且具有良好的性能表现。
本发明采取的技术方案是：
一种清洗机器人防护服，机器人具有基座以及多根依次连接的转动轴，其特征在于，每根转动轴外侧均设置有转轴防护服，基座的外侧设置有基座防护服；所述转轴防护服将转动轴径向方向四周包裹住，在轴向方向上，相邻两个转轴防护服的端部互相连接，各个转轴防护服依次连接成一个整体后与基座防护服连接，形成清洗机器人防护服并且将机器人包住。
进一步，所述机器人具有基座、以及依次连接的一轴、二轴、三轴、四轴、五轴和六轴，一轴安装在基座上，基座的外侧设置有基座防护服、一轴外侧设置有一轴防护服，二轴外侧设置有二轴防护服，三轴外侧设置有三轴防护服，四轴外侧设置有四轴防护服，五轴外侧设置有五轴防护服，六轴外侧设置有六轴防护服，一轴防护服、二轴防护服、三轴防护服、四轴防护服、五轴防护服和六轴防护服依次连接，基座防护服与一轴防护服连接。
优选地，所述基座防护服由基座中间片和左右两个基座子片组成，两个基座子片的一端与基座中间片连接，另一端互相连接，基座子片的侧端与基座中间片侧端连接，基座中间片上具有基座穿孔，基座穿孔用于使一轴与基座连接；
所述一轴防护服由第一中间片、左右两个第一子片组成，两个第一子片的一端与第一中间片连接，另一端互相连接，第一子片的侧端与第一中间片侧端连接，第一中间片上具有第一穿孔，第一穿孔用于使一轴与基座连接；
所述二轴防护服由若干个第二子片组成，第二子片的侧部依次首尾连接形成一圈；所述三轴防护服由若干个第三子片组成，第三子片的侧部依次首尾连接形成一圈；
所述四轴防护服由第四中间片、左右两个第四子片组成，两个第四子片的一端与第四中间片连接，另一端互相连接，第四子片的侧端与第四中间片侧端连接，第四中间片上具有第四穿孔，第四穿孔用于使四轴上连接外部结构；
所述六轴防护服由若干个第六子片组成，第六子片的侧部依次首尾连接形成一圈。
优选地，所述第二子片为风琴褶结构，所述第六子片也为风琴褶结构，并且所述风琴褶结构的边加缝有松紧带。
优选地，所述防护服的材料为强度高、耐磨且耐腐蚀的橡胶材料，性能要求：
可长期(6个月)在40～70℃环境下性能不发生明显变化。
在NaOH溶液(PH:9.5)中浸泡5天，拉伸强度大于70MPa，撕裂伸长率大于12％，撕裂强度大于150KN/M；
在H2SO4溶液(PH:3.5)中浸泡5天，拉伸强度大于70MPa，撕裂伸长率大于12％，撕裂强度大于150KN/M。
一种清洗机器人防护服的制作方法，所述六轴机器人包括基座和若干个转轴，其特征在于：步骤如下：
(1)集合所述机器人的基座以及各转轴的外形轮廓尺寸；
(2)根据基座部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定基座前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及基座一周不同部位的宽度，制作基座防护服的基座中间片和基座子片，基座中间片上留有基座穿孔；
(3)根据各转轴的轮廓数据并增加预设的活动量来确定各转轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作各转轴防护服的中间片和子片；
其中与基座连接的转轴，还要根据其与基座连接部位的尺寸，再制作器防护服的中间片和子片；
(4)拼接步骤：将基座防护服及各转轴防护服的版片进行拼接，使基座防护服和各转轴防护服各自拼接成型；
(5)将基座防护服及各转轴防护服连接部位依次进行拼接；
所述拼接步骤可在全部防护服的版片制作完成后再统一进行，也可以是各防护服版片制作完成后就进行拼接，再制作下一个防护服版片。
进一步：所述六轴机器人包括基座和六个转轴，步骤如下：
(1)集合所述机器人的基座以及六个轴的外形轮廓尺寸；
(2)根据基座部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定基座前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及基座一周不同部位的宽度，制作基座防护服的基座中间片和基座子片，基座中间片上留有基座穿孔；
(3)根据一轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定一轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度、基座一周不同部位的宽度以及一轴底部与基座连接部位的尺寸，制作一轴防护服的第一中间片、第一子片；
(4)根据二轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定二轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作二轴防护服的第二子片；
(5)根据三轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定三轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作三轴防护服的第三子片；
(6)根据四轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定四轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及四轴一周不同部位的宽度，制作四轴防护服的第四中间片和第四子片，第四中间片上留有第四穿孔；
(7)根据五轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定五轴一周防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作五轴防护服版片；
(8)根据六轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定六轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作六轴防护服的第六子片；
(9)将基座防护服及一至六轴的各防护服版片在所述六轴机器人上进行拼接，使基座防护服和各转轴防护服各自拼接成型；
(10)将基座防护服及各轴防护服连接部位依次进行拼接。
优选地：还包括步骤：在所述第二子片和第六子片风琴褶的边的前端加缝松紧带。
优选地：所述第(6)步中，所述四轴防护服的第四中间片由上下两个分片拼接而成。
优选地：所述一轴防护服的子片由若干分片拼接而成。
本发明的有益效果是：
(1)只要收集机器人的轮廓数据，即可进行对防护服的设计加工，不需要进行现场测量现场制作；
(2)制作完成的机器人防护服贴合机器人的各个部位，不仅节约空间，而且适合机器人的各个方向运动。
(2)制得的清洗机器人防护服强度高、耐磨，且耐酸耐碱耐腐蚀，抗撕扯，表现出了优异的综合性能，无论在哪种恶劣条件下使用仍具有很长的使用寿命。
附图说明
附图1是本发明的六轴机器人的结构示意图；
附图2是本发明的六轴机器人安装防护服后的结构示意图；
附图3是本发明的基座防护服版片的结构示意图；
附图4是本发明的一轴防护服版片的结构示意图；
附图5是本发明的二轴防护服版片的结构示意图；
附图6是本发明的三轴防护服版片的结构示意图；
附图7是本发明的四轴防护服版片的结构示意图；
附图8是本发明的五轴防护服版片的结构示意图；
附图9是本发明的六轴防护服版片的结构示意图；
附图10为本发明的清洗机器人防护服的结构示意图。
附图中的标号为：
1.基座； 2.一轴；
3.二轴； 4.三轴；
5.四轴； 6.五轴；
7.六轴； 8.基座防护服；
9.一轴防护服； 10.二轴防护服；
11.三轴防护服； 12.四轴防护服；
13.五轴防护服； 14.六轴防护服。
具体实施方式
下面结合附图对本发明清洗机器人防护服及其制作方法的具体实施方式作详细说明。
参见附图1，六轴机器人包括基座1、一轴2、二轴3、三轴4、四轴5、五轴6、六轴7，一轴2与基座1连接，一至六轴依次连接。
基座的外侧设置有基座防护服8，一轴1外侧设置有一轴防护服9，二轴2外侧设置有二轴防护服10，三轴3外侧设置有三轴防护服11，四轴4外侧设置有四轴防护服12，五轴5外侧设置有五轴防护服13，六轴6外侧设置有六轴防护服14，一轴防护服9、二轴防护服10、三轴防护服11、四轴防护服12、五轴防护服13和六轴防护服14依次连接，基座防护服8与一轴防护服9连接。
基座防护服由基座中间片81和左右两个基座子片82组成，两个基座子片的一端与基座中间片连接，另一端互相连接，基座子片的侧端与基座中间片侧端连接，基座中间片上具有基座穿孔93，基座穿孔用于使一轴与基座连接；
一轴防护服由第一中间片91、左右两个第一子片92组成，两个第一子片的一端与第一中间片连接，另一端互相连接，第一子片的侧端与第一中间片侧端连接，第一中间片上具有第一穿孔93，第一穿孔用于使一轴与基座连接；
二轴防护服由若干个第二子片101组成，第二子片的侧部依次首尾连接形成一圈；第二子片为风琴褶结构，并且所述风琴褶结构的边加缝有松紧带。
三轴防护服由若干个第三子片111组成，第三子片的侧部依次首尾连接形成一圈；
四轴防护服由第四中间片121、左右两个第四子片122组成，两个第四子片的一端与第四中间片连接，另一端互相连接，第四子片的侧端与第四中间片侧端连接，第四中间片上具有第四穿孔123，第四穿孔用于使四轴上连接外部结构；
六轴防护服由若干个第六子片141组成，第六子片的侧部依次首尾连接形成一圈，第六子片也为风琴褶结构，并且所述风琴褶结构的边加缝有松紧带。
对六轴机器人的防护服的制作，针对基座1和六轴分别进行防护服的设计及制作。
参见附图2，制作防护服的方法如下：
(1)集合六轴机器人的基座以及一至六轴的外形轮廓尺寸。可以直接从机器人厂家拿至准确的数据参数，或者从客户现场反馈的数据参数。
(2)根据基座部分的轮廓数据并增加预设的活动量，活动量满足基部分附加物或管线的活动空间，确定基座前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及基座一周不同部位的宽度，制作基座防护服8的基座中间片81和基座子片82，基座中间片上留有基座穿孔83(参见附图3)。
制作时，可根据基座的正面尺寸对基座一周的不同部位的宽度对基座一周相对应的位置加以细致的调整。
为了使防护服更加贴合机器人的基座，在防护服略宽松位置使用松紧收缩多余的活动量，来节约机器人基座所占用的空间。
(3)根据一轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量，满足一轴部分附加物或管线的活动空间。确定一轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度、基座一周不同部位的宽度以及一轴底部的窗口部位的尺寸，制作一轴防护服9的第一中间片91、第一子片92(参见附图4)。
一轴底部窗口一周可以为机器人旋转活动轴提供更好地保护。为了使一轴部分的防护服更加贴合机器人的一轴部分，在防护服活动轴部分和略微宽松的位置使用松紧，来收缩多余的活动量，使防护服更加合理地保护机器人，并节约机器人工作。
根据机器人的一轴部分的形状，可以将一轴部分的防护服左片分成左右两个子片，安装时进行拼接。
(4)根据二轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定二轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作二轴防护服10的第二子片101。(参见附图5)
由于二轴运动幅度较大，为了避免机器人工作时对防护服的磨损，二轴部分加入风琴褶结构，风琴褶结构可以有效的避免此类事情的发生。风琴褶的宽度由图2中A线的长度决定，风琴褶的高度可根据机器人二轴运行幅度以及运行范围的大小来测量或计算得到准确的数据，并根据机器人工作时的运行幅度加以适当的活动量。
二轴部分的防护服带有风琴褶的第二子片由若干分片拼接而成。
(5)根据三轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量，满足三轴部分附加物或管线支架的活动空间并为其提供保护，确定三轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作三轴防护服11的第三子片111(参见附图6)。
在保证满足三轴运动时的活动量的基础上，在三轴每个版样上加上适当的松紧带使防护服跟随机器人运行的同时并提供保护。
(6)根据四轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量，满足四轴部分附加物或管线的活动空间，确定四轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及四轴一周不同部位的宽度，制作四轴防护服12的第四中间片121和第四子片122，第四中间片上留有第四穿孔123(参见附图7)。
四轴底部窗口的一周尺寸以三轴每个相对应版样顶端的长度为准。设计完版样后，为了使防护服更加贴合机器人，在防护服活动轴部分和略微宽松的位置使用松紧收缩多余的活动量，使防护服更加合理的保护机器人，并节约机器人的工作空间，使防护服伸缩自如。
四轴部分的防护服左侧的第四子片由左右两个分片拼接而成，第四间片由上下两个分片拼接而成。
(7)根据五轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量，满足五轴部分附加物或管线的活动空间。确定五轴一周防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作五轴防护服13的版片(参见附图8)。
(8)根据六轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定六轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作六轴防护服14的第六子片141(参见附图9)。
由于六轴运动度较大，为了避免机器人工作时对防护服的磨损，并且为六轴提供足够的活动空间，在六轴部分的防护服上加入风琴褶结构，可以有效地避免此类事情的发生。风琴褶的长度是由机器人六轴运行幅度以及运行范围的大小来决定。在风琴这前端加上松紧带可以使防护服更好地固定在机器人上方便调整大小。
六轴部分的防护服左侧的第六子片由左右两个分片拼接而成。
(9)将上述几步方法制作的基座及一至六轴的各防护服版片在六轴机器人上进行拼接；
(10)将基座防护服及各轴防护服连接部位进行拼接，制作完成六轴机器人防护服。
通过上述方法制作的六轴面器人防护服，不仅能够保护机器人，而且并不影响机器人的工作时的伸展。
结合图10所示，各转轴防护服依次连接，并通过尼龙搭扣15连接起来。在基座防护服、一轴防护服和四轴防护服上，还设置有管线出口16。在基座防护服、一轴防护服和二轴防护服的底部、三轴防护服的两端、以及五轴防护服和六轴防护服上，均设有松紧带收缩褶皱18。五轴防护服的底部还设置有透气漏斗17。事实上，每个轴的防护服上都可以设置透气漏斗17或者管线出口16。
所述清洗机器人防护服的材料为强度高、耐磨且耐腐蚀的橡胶材料，性能要求：
可长期(6个月)在40～70℃环境下性能不发生明显变化。
在NaOH溶液(PH:9.5)中浸泡5天，拉伸强度大于70MPa，撕裂伸长率大于12％，撕裂强度大于150KN/M；
在H2SO4溶液(PH:3.5)中浸泡5天，拉伸强度大于70MPa，撕裂伸长率大于12％，撕裂强度大于150KN/M。
本实施例采用的橡胶材料，在NaOH溶液(PH:9.5)中浸泡5天，拉伸强度为80MPa，撕裂伸长率为14％，撕裂强度为165KN/M；
在H2SO4溶液(PH:3.5)中浸泡5天，拉伸强度为75MPa，撕裂伸长率为15％，撕裂强度为160KN/M。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种清洗机器人防护服，机器人具有基座以及多根依次连接的转动轴，其特征在于，每根转动轴外侧均设置有转轴防护服，基座的外侧设置有基座防护服；所述转轴防护服将转动轴径向方向四周包裹住，在轴向方向上，相邻两个转轴防护服的端部互相连接，各个转轴防护服依次连接成一个整体后与基座防护服连接，形成清洗机器人防护服并且将机器人包住。
2.根据权利要求1所述的清洗机器人防护服，其特征在于，所述机器人具有基座(1)、以及依次连接的一轴(2)、二轴(3)、三轴(4)、四轴(5)、五轴(6)和六轴(7)，一轴安装在基座上，基座的外侧设置有基座防护服(8)、一轴外侧设置有一轴防护服(9)，二轴外侧设置有二轴防护服(10)，三轴外侧设置有三轴防护服(11)，四轴外侧设置有四轴防护服(12)，五轴外侧设置有五轴防护服(13)，六轴外侧设置有六轴防护服(14)，一轴防护服、二轴防护服、三轴防护服、四轴防护服、五轴防护服和六轴防护服依次连接，基座防护服与一轴防护服连接。
3.根据权利要求2所述的清洗机器人防护服，其特征在于，
所述基座防护服由基座中间片(81)和左右两个基座子片(82)组成，两个基座子片的一端与基座中间片连接，另一端互相连接，基座子片的侧端与基座中间片侧端连接，基座中间片上具有基座穿孔(93)，基座穿孔用于使一轴与基座连接；
所述一轴防护服由第一中间片(91)、左右两个第一子片(92)组成，两个第一子片的一端与第一中间片连接，另一端互相连接，第一子片的侧端与第一中间片侧端连接，第一中间片上具有第一穿孔(93)，第一穿孔用于使一轴与基座连接；
所述二轴防护服由若干个第二子片(101)组成，第二子片的侧部依次首尾连接形成一圈；
所述三轴防护服由若干个第三子片(111)组成，第三子片的侧部依次首尾连接形成一圈；
所述四轴防护服由第四中间片(121)、左右两个第四子片(122)组成，两个第四子片的一端与第四中间片连接，另一端互相连接，第四子片的侧端与第四中间片侧端连接，第四中间片上具有第四穿孔(123)，第四穿孔用于使四轴上连接外部结构；
所述六轴防护服由若干个第六子片(141)组成，第六子片的侧部依次首尾连接形成一圈。
4.根据权利要求3所述的清洗机器人防护服，其特征在于，所述第二子片为风琴褶结构，所述第六子片也为风琴褶结构，并且所述风琴褶结构的边加缝有松紧带。
5.根据权利要求1所述的清洗机器人防护服，其特征在于，所述防护服的材料为强度高、耐磨且耐腐蚀的橡胶材料，性能要求：
在NaOH溶液(PH:9.5)中浸泡5天，拉伸强度大于70MPa，撕裂伸长率大于12％，撕裂强度大于150KN/M；
在H2SO4溶液(PH:3.5)中浸泡5天，拉伸强度大于70MPa，撕裂伸长率大于12％，撕裂强度大于150KN/M。
6.一种清洗机器人防护服的制作方法，所述六轴机器人包括基座和若干个转轴，其特征在于：步骤如下：
(1)集合所述机器人的基座以及各转轴的外形轮廓尺寸；
(2)根据基座部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定基座前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及基座一周不同部位的宽度，制作基座防护服的基座中间片和基座子片，基座中间片上留有基座穿孔；
(3)根据各转轴的轮廓数据并增加预设的活动量来确定各转轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作各转轴防护服的中间片和子片；
其中与基座连接的转轴，还要根据其与基座连接部位的尺寸，再制作器防护服的中间片和子片；
(4)拼接步骤：将基座防护服及各转轴防护服的版片进行拼接，使基座防护服和各转轴防护服各自拼接成型；
(5)将基座防护服及各转轴防护服连接部位依次进行拼接；
所述拼接步骤可在全部防护服的版片制作完成后再统一进行，也可以是各防护服版片制作完成后就进行拼接，再制作下一个防护服版片。
7.根据权利要求6所述的一种清洗机器人防护服的制作方法，其特征在于：所述六轴机器人包括基座和六个转轴，步骤如下：
(1)集合所述机器人的基座以及六个轴的外形轮廓尺寸；
(2)根据基座部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定基座前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及基座一周不同部位的宽度，制作基座防护服的基座中间片和基座子片，基座中间片上留有基座穿孔；
(3)根据一轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定一轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度、基座一周不同部位的宽度以及一轴底部与基座连接部位的尺寸，制作一轴防护服的第一中间片、第一子片；
(4)根据二轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定二轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作二轴防护服的第二子片；
(5)根据三轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定三轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作三轴防护服的第三子片；
(6)根据四轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定四轴前、上、后一周防护服版样相对应位置的长度，以及四轴一周不同部位的宽度，制作四轴防护服的第四中间片和第四子片，第四中间片上留有第四穿孔；
(7)根据五轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定五轴一周防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作五轴防护服版片；
(8)根据六轴部分的轮廓数据并增加预设的活动量来确定六轴前、后、左、右防护服版样相对应位置的长度和宽度，制作六轴防护服的第六子片；
(9)将基座防护服及一至六轴的各防护服版片在所述六轴机器人上进行拼接，使基座防护服和各转轴防护服各自拼接成型；
(10)将基座防护服及各轴防护服连接部位依次进行拼接。
8.根据权利要求7所述的清洗机器人防护服的制作方法，其特征在于：还包括步骤：在所述第二子片和第六子片风琴褶的边的前端加缝松紧带。
9.根据权利要求7所述的清洗机器人防护服的制作方法，其特征在于：所述第(6)步中，所述四轴防护服的第四中间片由上下两个分片拼接而成。
10.根据权利要求7所述的清洗机器人防护服的制作方法，其特征在于：所述一轴防护服的子片由若干分片拼接而成。
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