CN106584470A - 一种用于喷涂示教机构的新型手腕结构 - Google Patents

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刘志斌
何龙
徐骋远
裴翔
王国成
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0075—Manipulators for painting or coating
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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Abstract

本发明公开了一种用于喷涂示教机构的新型手腕结构，包括连接块(103)、手腕第一旋转编码器(101)、手腕第二旋转编码器(102)、手腕中空轴旋转编码器(104)、上部连接轴(106)、下部连接轴(107)、喷枪连接杆(105)，连接块(103)内部安装有两个转动轴(108)，两个转动轴(108)以垂直交叉的方式上下排布，分别固定连接到手腕第一旋转编码器(101)、手腕第二旋转编码器(102)；手腕中空轴旋转编码器(104)与喷枪连接杆(105)固定连接；手腕第一旋转编码器(101)、手腕第二旋转编码器(102)及手腕中空轴旋转编码器(104)相互垂直，记录喷枪装置全方位旋转姿态角信息。

Description

一种用于喷涂示教机构的新型手腕结构
技术领域
本发明涉及一种用于喷涂示教设备的手腕结构，具体涉及一种轻质、无操作干涉、不受磁场干扰、可大范围内示教的喷涂示教机构的手腕结构。
背景技术
本公司先前申请的一种具有半球体作业范围的伸缩式喷涂示教机构(申请号：201620587905.8),具有轻质、无操作干涉、作业范围大、成本低的特点,该喷涂示教机构包括基座、转轴板、连接装置、伸缩装置、示教手腕机构、喷枪装置，转轴板与基座通过底座转轴转动连接，连接装置与转轴板通过转动轴转动连接，底座转轴与转动轴为十字交叉组合；伸缩装置与连接装置固定连接，示教手腕机构与伸缩装置固定连接，喷枪装置与示教手腕机构固定连接。该示教设备用于多轴控制器读取运动参数信息、驱动机械手复现示教机构操作过程，可弥补目前多轴机械手不适用于复杂多变、更换频繁的喷涂工件的缺陷。
但该示教设备的喷枪装置上所安装的三轴电陀螺仪在受到磁场干扰时会导致喷涂轨迹产生偏差，因此在实际使用中还存在记录喷枪装置姿态角需要提高稳定性的问题。
发明内容
发明目的:针对本公司一种具有半球体作业范围的伸缩式喷涂示教机构的缺陷和不足，提供一种用于喷涂示教机构的新型手腕结构，通过在手腕结构上加装三个互相垂直交叉的编码器，解决记录喷涂轨迹在磁场受到干扰时会被影响的问题。
技术方案:为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于喷涂示教机构的新型手腕结构，包括连接块103、手腕第一旋转编码器101、手腕第二旋转编码器102、手腕中空轴旋转编码器104、上部连接轴106、下部连接轴107、喷枪连接杆105，所述连接块103通过下部连接轴107连接至喷涂示教机构的伸缩连接杆301，通过上部连接轴106连接至所述喷枪连接杆105；所述连接块103内部安装有两个转动轴108、两个滚动轴承109，所述转动轴108通过滚动轴承109与连接块103连接，所述两个转动轴108以垂直交叉的方式上下排布，分别固定连接到所述手腕第一旋转编码器101、手腕第二旋转编码器102；所述中空轴旋转编码器104与喷枪连接杆105固定连接；所述手腕第一旋转编码器101、手腕第二旋转编码器102及中空轴旋转编码器104相互垂直，用于记录喷枪装置全方位姿态角信息。
进一步的，所述下部连接轴107与伸缩连接杆301通过销钉固定连接；所述喷枪连接杆105的下端与上部连接轴106转动连接，所述喷枪连接杆105的上端与喷枪装置固定连接；所述中空轴旋转编码器104内圈与喷枪连接杆105固定连接，下端与上部连接轴106通过销钉固定连接，而所述上部连接轴106与喷枪连接杆105又是转动连接，从而达到了中空轴旋转编码器104外部与上部连接轴106固定连接，而其内部与喷枪连接杆105同时转动的目的，达到记录喷枪旋转角度的目的。
本发明的有益效果：本发明通过在原设计喷涂示教机构的手腕结构上改进加装了记录三个互相垂直的旋转编码器，以代替原有喷枪装置上的三轴陀螺仪，可弥补原有设计在记录喷枪姿态角时会在磁场受到干扰时被影响的缺陷，提升记录喷枪姿态角的稳定性和可靠性，具体有益表现为：
1、有效设计了连接块与上端的喷枪连接杆和与下端的伸缩杆的连接方式，使喷枪装置能无干涉、无死点地在半球内自由转动。
2、采用装有三个相互垂直的旋转编码器的手腕机构，代替了原设计中安装在喷枪装置上的三轴陀螺仪，解决了在记录喷枪姿态角时会受到磁场干扰的问题。
3、结构设计合理，原理简单，成本低，便于在喷涂行业中推广使用。
附图说明
图1为含有本新型手腕结构的伸缩式喷涂示教机构立体结构示意图；
图2为本新型手腕结构的另一种实施方式示意图；
图3为本新型手腕结构局部放大示意图。
其中：
1、新型手腕结构；2、喷枪装置；3、伸缩装置；4、连接装置；5、转轴板；6、基座；101、手腕第一旋转编码器；102、手腕第二旋转编码器；103、连接块；104、手腕中空轴旋转编码器；105、喷枪连接杆；106、上部连接轴；107、下部连接轴；108、转动轴；109、滚动轴承；301、伸缩连接杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
图1所示为含有本新型手腕结构的伸缩式喷涂示教机构立体结构示意图，喷枪装置2、伸缩装置3、连接装置4、转轴板5、基座6、伸缩连接杆301均为原伸缩式喷涂示教机构的部件，本新型手腕结构1取代了原有的三轴陀螺仪。
本新型手腕结构1包括连接块103、手腕第一旋转编码器101、手腕第二旋转编码器102、手腕中空轴旋转编码器104、上部连接轴106、下部连接轴107、喷枪连接杆105，所述连接块103通过下部连接轴107连接至喷涂示教机构的伸缩连接杆301，通过上部连接轴106连接至所述喷枪连接杆105；所述连接块103内部安装有两个转动轴108、两个滚动轴承109，所述转动轴108通过滚动轴承109与连接块103连接，所述两个转动轴108以垂直交叉的方式上下排布，分别固定连接到所述手腕第一旋转编码器101、手腕第二旋转编码器102；所述手腕中空轴旋转编码器104与喷枪连接杆105固定连接；所述手腕第一旋转编码器101、手腕第二旋转编码器102及手腕中空轴旋转编码器104相互垂直，用于记录喷枪装置全方位旋转姿态角信息。
进一步的，所述下部连接轴107与伸缩连接杆301通过销钉固定连接；所述喷枪连接杆105的下端与上部连接轴106转动连接，所述喷枪连接杆105的上端与喷枪装置固定连接；所述手腕中空轴旋转编码器104内圈与喷枪连接杆105固定连接，下端与上部连接轴106通过销钉固定连接，而所述上部连接轴106与喷枪连接杆105又是转动连接，从而达到了手腕中空轴旋转编码器104外部与上部连接轴106固定连接，而其内部与喷枪连接杆105同时转动的目的，达到记录喷枪旋转姿态角的目的。
另，如图2所示，本新型手腕构也可以用所述连接块103的上部连接轴106与伸缩连接杆301转动连接，来替代上部连接轴106与喷枪连接杆105转动连接的方式使喷枪装置实现自由摆转动作；为达到记录喷枪姿态角的目的，所述手腕中空轴旋转编码器104与所述伸缩连接杆301固定连接，所述下部连接轴107与喷枪连接杆105通过销钉固定连接。该连接方式为本发明另一实施方式，在功能和优缺点上相差无几。
以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的系统结构之内。

Claims (4)

1.一种用于喷涂示教机构的新型手腕结构，其特征在于，包括连接块(103)、手腕第一旋转编码器(101)、手腕第二旋转编码器(102)、手腕中空轴旋转编码器(104)、上部连接轴(106)、下部连接轴(107)、喷枪连接杆(105)，所述连接块(103)内部安装有两个转动轴(108)、两个滚动轴承(109)，所述转动轴(108)通过滚动轴承(109)与连接块(103)连接，所述两个转动轴(108)以垂直交叉的方式上下排布，分别固定连接到所述手腕第一旋转编码器(101)、手腕第二旋转编码器(102)；所述手腕中空轴旋转编码器(104)与喷枪连接杆(105)固定连接；所述手腕第一旋转编码器(101)、手腕第二旋转编码器(102)及手腕中空轴旋转编码器(104)相互垂直，用于记录喷枪装置全方位旋转姿态角信息。
2.根据权利要求1所述的用于喷涂示教机构的新型手腕结构，其特征在于，所述连接块(103)通过下部连接轴(107)连接至喷涂示教机构的伸缩连接杆(301)，通过上部连接轴(106)连接至所述喷枪连接杆(105)。
3.根据权利要求2所述的用于喷涂示教机构的新型手腕结构，其特征在于，所述下部连接轴(107)与伸缩连接杆(301)通过销钉固定连接；所述喷枪连接杆(105)的下端与上部连接轴(106)转动连接，所述喷枪连接杆(105)的上端与喷枪装置固定连接；所述手腕中空轴旋转编码器(104)内圈与喷枪连接杆(105)固定连接，下端与上部连接轴(106)通过销钉固定连接。
4.根据权利要求1所述的用于喷涂示教机构的新型手腕结构，其特征在于，所述连接块(103)通过上部连接轴(106)与伸缩连接杆(301)转动连接，所述手腕中空轴旋转编码器(104)与所述伸缩连接杆(301)固定连接，所述下部连接轴(107)与喷枪连接杆(105)通过销钉固定连接。
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