CN107053205A - 一种喷涂机器人 - Google Patents

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王京
孙晖
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract

本发明提供了一种喷涂机器人,包括机架,固定在机架上的升降组件,由升降组件驱动其作竖直升降运动的平移组件,由平移组件驱动其作水平平移运动的伸缩组件,由伸缩组件驱动其作水平伸缩运动的喷涂组件,控制器,以及壳体;所述伸缩运动的方向与所述平移运动的方向垂直;所述喷涂组件包括可绕伸缩方向转动的喷枪座、以及设置在喷枪座上并可绕垂直伸缩方向的方向转动的喷枪;所述升降组件、平移组件、伸缩组件、喷涂组件与所述控制器电性连接。该喷涂机器人能够喷涂异形件的阴角部位,喷涂效率高。

Description

一种喷涂机器人
技术领域
[0001] 本发明涉及一种喷涂设备,特别涉及一种喷涂机器人。
背景技术 _
[0002] 目前喷涂行业对于一些异形件以及工件上较难吸附的阴角部位,大多采用人工喷 涂。由于喷涂现场为多粉尘,工作环境恶劣,威胁工人的身体健康,此外人工喷涂均匀性差、 效率低、且质量不稳定。
[0003] 可见,现有技术还有待改进和提高。
发明内容
[0004] 鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种喷涂机器人,该喷涂 机器人能够喷涂异形件的阴角部位,喷涂效率高。
[0005] 为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案: 一种喷涂机器人,包括机架,固定在机架上的升降组件,由升降组件驱动其作竖直升降 运动的平移组件,由平移组件驱动其作水平平移运动的伸缩组件,由伸缩组件驱动其作水 平伸缩运动的喷涂组件,控制器,以及壳体;所述伸缩运动的方向与所述平移运动的方向垂 直;所述喷涂组件包括可绕伸缩方向转动的喷枪座,以及设置在喷枪座上并可绕垂直伸缩 方向的方向转动的喷枪;所述升降组件、平移组件、伸缩组件、喷涂组件与所述控制器电性 连接。
[0006] 所述的喷涂机器人,其中,所述升降组件包括竖直设置于机架上的升降导轨,竖直 设置在升降导轨内的升降丝杠,与升降丝杠相适配的升降丝杠螺母,与升降丝杠螺母固定 连接并卡扣在升降导轨上的升降滑块,以及用于驱动升降丝杠转动的升降伺服电机;所述 升降伺服电机与所述控制器电性连接。
[0007] 所述的喷涂机器人,其中,所述平移组件包括水平固连在所述升降滑块上的平移 导轨,水平设置在平移导轨内的平移丝杠,与平移丝杠相适配的平移丝杠螺母,与平移丝杠 螺母固定连接并卡扣在平移导轨上的平移滑块,以及用于驱动平移丝杠转动的平移伺服电 机;所述平移伺服电机与所述控制器电性连接。
[0008] 所述的喷涂机器人,其中,所述伸缩组件包括水平固连在所述平移滑块上的伸缩 导筒,水平设置在伸缩导筒内的伸缩丝杠,与伸缩丝杠相适配的伸缩丝杠螺母,用于驱动伸 缩丝杠转动的伸缩伺服电机,以及与伸缩丝杠螺母固定连接的滑动筒;所述伸缩导筒与所 述平移导轨垂直;所述伸缩丝杠螺母固定在滑动筒的后端,所述伸缩丝杠穿过伸缩丝杠螺 母后伸进滑动筒内;所述伸缩伺服电机与所述控制器电性连接。
[0009] 所述的喷涂机器人,其中,所述喷枪座包括固定设置于所述滑动筒前端的第一喷 枪电机,与第一喷枪电机输出轴固连的喷枪架,以及设置于喷枪架下端的第二喷枪电机;所 述喷枪与第二喷枪电机输出轴固连,喷枪的初始方向与伸缩方向平行;所述第一喷枪电机 的输出轴与伸缩方向平行,所述第二喷枪电机的输出轴与伸缩方向垂直;所述喷枪、第一喷 枪电机、第二喷枪电机与所述控制器电性连接。
[0010] 所述的喷涂机器人,其中,所述喷枪座还包括设置于所述第一喷枪电机与所述喷 枪架之间的第一固定盘和第一转动盘,设置于喷枪架与所述喷枪之间的第二固定盘和第二 转动盘;所述第一固定盘与第一喷枪电机固连,第一转动盘固定在喷枪架上并与第一喷枪 电机输出轴连接;所述第二固定盘与喷枪架固连,第二转动盘固定在喷枪上并与第二喷枪 电机输出轴连接。
[0011] 所述的喷涂机器人,其中,所述升降滑块包括与所述升降丝杠螺母固定连接并卡 扣在升降导轨上的滑块座、以及一体设置于滑块座上用于固定所述平移导轨的导轨架。
[0012] 所述的喷涂机器人,其中,所述机架包括底板、顶板、以及若干连接底板和顶板的 支柱;所述底板、顶板、及所述壳体构成了用于安装电气设备的封闭空间,所述顶板上开设 有用于电线通过的过线孔。
[0013] 所述的喷涂机器人,其中,所述机架底部设置有若干万向轮、及若干伸缩支脚。
[0014] 所述的喷涂机器人,其中,所述升降导轨的根部设置有加强板。
[0015] 有益效果: 本发明提供了一种喷涂机器人,包括机架、固定在机架上的升降组件、由升降组件驱动 其作坚直升降运动的平移组件、由平移组件驱动其作水平平移运动的伸缩组件、由伸缩组 件驱动其作水平伸缩运动的喷涂组件、控制器、以及壳体;所述伸缩运动的方向与所述平移 运动的方向垂直;所述喷涂组件包括可绕伸缩方向转动的喷枪座、以及设置在喷枪座上并 可绕垂直伸缩方向的方向转动的喷枪;所述升降组件、平移组件、伸缩组件、喷涂组件与所 述控制器电性连接。该喷涂机器人能够喷涂异形件的阴角部位,喷涂效率高。
附图说明
[0016] 图1为本发明提供的喷涂机器人的结构示意图。
[0017]图2为本发明提供的喷涂机器人的立体图。
[0018]图3为本发明提供的喷涂机器人中,伸缩组件及喷涂组件的结构示意图。
[0019] 图4为图1中S部分的放大图。
具体实施方式
[0020] 本发明提供一种喷涂机器人,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明 确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施 例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0021]请参阅图1-4,本发明提供一种喷涂机器人,一种喷涂机器人,其特征在于,包括机 架1,固定在机架上的升降组件2,由升降组件驱动其作竖直升降运动的平移组件3,由平移 组件驱动其作水平平移运动的伸缩组件4,由伸缩组件驱动其作水平伸缩运动的喷涂组件 5,控制器(图中没画),以及壳体6;所述伸缩运动的方向与所述平移运动的方向垂直;所述 喷涂组件5包括可绕伸缩方向转动的喷枪座51、以及设置在喷枪座上并可绕垂直伸缩方向 的方向转动的喷枪52;所述升降组件、平移组件、伸缩组件、喷涂组件与所述控制器电性连 接。该喷涂机器人的喷枪通过三轴平移运动可到达需要喷涂的位置,再通过喷枪座的两轴 旋转作用使喷枪的朝向具有大角度范围的摆动能力,实现了复杂工件的无死角喷涂。该喷 涂机器人配合光电识别系统和工业计算机使用,可以实现对工件的自动识别与自动喷涂。 [0022]具体的,见图1,所述升降组件2包括竖直设置于机架上的升降导轨21,竖直设置在 升降导轨内的升降丝杠22,与升降丝杠相适配的升降丝杠螺母(图中没画),与升降丝杠螺 母固定连接并卡扣在升降导轨上的升降滑块23,以及用于驱动升降丝杠转动的升降伺服电 机24;所述升降伺服电机与所述控制器电性连接。
[0023]进一步的,见图1,所述平移组件3包括水平固连在所述升降滑块23上的平移导轨 31,水平设置在平移导轨内的平移丝杠(图中没画),与平移丝杠相适配的平移丝杠螺母(图 中没画),与平移丝杠螺母固定连接并卡扣在平移导轨上的平移滑块32,以及用于驱动平移 丝杠转动的平移伺服电机33;所述平移伺服电机与所述控制器电性连接。
[0024] 在本实施例中,见图1、3,所述伸缩组件4包括水平固连在所述平移滑块32上的伸 缩导筒41,水平设置在伸缩导筒内的伸缩丝杠42,与伸缩丝杠相适配的伸缩丝杠螺母43,用 于驱动伸缩丝杠转动的伸缩伺服电机44,以及与伸缩丝杠螺母固定连接的滑动筒45;所述 伸缩导筒41与所述平移导轨31垂直;所述伸缩丝杠螺母43固定在滑动筒45的后端(此处,远 离喷枪的一端为后端,另一端为前端),所述伸缩丝杠42穿过伸缩丝杠螺母43后伸进滑动筒 45内;所述伸缩伺服电机与所述控制器电性连接。具体的,伸缩丝杠螺母43可以用任何方式 固定在滑动筒45的后端,例如,可以把伸缩丝杠螺母固定在安装板46上,然后安装板46采用 螺栓连接、焊接或者其他方式固定在滑动筒后端,如图3所示。由于伸缩丝杠和伸缩丝杠螺 母在相对封闭的空间内,能够有效防止油漆进入传动面,节省维护时间和成本。
[0025] 优选的,所述升降丝杠与升降丝杠螺母组成的丝杠传动副、所述平移丝杠与平移 丝杠螺母组成的丝杠传动副、所述伸缩丝杠与伸缩丝杠螺母组成的丝杠传动副均为滚子丝 杠传动副,以提高喷枪的定位精度。
[0026] 具体的,如图3所示,所述喷枪座51包括固定设置于所述滑动筒45前端的第一喷枪 电机511,与第一喷枪电机输出轴固连的喷枪架512,以及设置于喷枪架下端的第二喷枪电 机513;所述喷枪52与第二喷枪电机513输出轴固连,喷枪的初始方向与伸缩方向平行;所述 第一喷枪电机511的输出轴与伸缩方向平行,所述第二喷枪电机513的输出轴与伸缩方向垂 直;所述喷枪、第一喷枪电机、第二喷枪电机与所述控制器电性连接。其中,第一喷枪电机伸 进滑动筒内,并且可以通过安装板固定在滑动筒前端。较优的是,所述第一喷枪电机能实现 360°转动,所述第二喷枪电机能实现-45°〜+45°摆动。
[0027] 优选的,如图3所示,所述喷枪座51还包括设置于所述第一喷枪电机511与所述喷 枪架512之间的第一固定盘514和第一转动盘515、设置于喷枪架512与所述喷枪52之间的第 二固定盘516和第二转动盘517;所述第一固定盘514与第一喷枪电机511固连,第一转动盘 514固定在喷枪架512上并与第一喷枪电机511输出轴连接;所述第二固定盘516与喷枪架 512固连,第二转动盘固定在喷枪52上并与第二喷枪电机输出轴连接。所述第一固定盘、第 一转动盘、第二固定盘、第二转动盘的设置,能够防止电机输出轴由于长时间承受弯矩而变 形,保证喷枪的转动具有较高精度,较优的是,第一固定盘、第一转动盘、第二固定盘、第二 转动盘可采用耐磨材料制成,并采用可拆卸方式固定,这样可以单独更换且更换周期较长, 降低维护成本。
[0028]在本实施例中,如图1所示,所述升降滑块23包括与所述升降丝杠螺母固定连接并 卡扣在升降导轨21上的滑块座231,以及一体设置于滑块座231上用于固定所述平移导轨31 的导轨架232。为了提高控制精度,本发明的平移组件采用了悬臂结构形式,为此,把平移导 轨安装在导轨架上能够提高受力面积,使平移导轨不易变形,降低维护成本。 t〇〇29]具体的,如图1所示,所述机架1包括底板11、顶板12、以及若干连接底板和顶板的 支柱13;所述底板11、顶板12、及所述壳体6构成了用于安装电气设备的封闭空间,所述顶板 上开设有用于电线通过的过线孔14。这种结构形式能够有效防止油漆、灰尘进入电气设备 内,提高设备寿命。
[0030] 进一步的,如图1所示,所述机架1底部设置有若干万向轮15、及若干伸缩支脚16。 当喷涂机器人需要移动时,伸缩支脚收起,当喷涂机器人工作时,伸缩支脚伸出并支撑在地 面上防止喷涂机器人移动。
[0031] 此外,如图1、4所示,所述升降导轨21的根部设置有加强板211,使升降导轨根部不 会由于长时间承受弯矩而变形、断裂。
[0032]综上所述,本发明提供了一种喷涂机器人,包括机架、固定在机架上的升降组件、 由升降组件驱动其作竖直升降运动的平移组件、由平移组件驱动其作水平平移运动的伸缩 组件、由伸缩组件驱动其作水平伸缩运动的喷涂组件、控制器、以及壳体;所述伸缩运动的 方向与所述平移运动的方向垂直;所述喷涂组件包括可绕伸缩方向转动的喷枪座、以及设 置在喷枪座上并可绕垂直伸缩方向的方向转动的喷枪;所述升降组件、平移组件、伸缩组 件、喷涂组件与所述控制器电性连接。该喷涂机器人能够喷涂异形件的阴角部位,喷涂效率 高。此外,通过第一固定盘、第一转动盘、第二固定盘、第二转动盘的设置,能够防止电机输 出轴由于长时间承受弯矩而变形,保证喷枪的转动具有较尚精度。
[0033]可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。

Claims (10)

1. 一种喷涂机器人,其特征在于,包括机架,固定在机架上的升降组件,由升降组件驱 动其作竖直升降运动的平移组件,由平移组件驱动其作水平平移运动的伸缩组件,由伸缩 组件驱动其作水平伸缩运动的喷涂组件,控制器,以及壳体;所述伸缩运动的方向与所述平 移运动的方向垂直;所述喷涂组件包括可绕伸缩方向转动的喷枪座,以及设置在喷枪座上 并可绕垂直伸缩方向的方向转动的喷枪;所述升降组件、平移组件、伸缩组件、喷涂组件与 所述控制器电性连接。
2. 根据权利要求1所述的喷涂机器人,其特征在于,所述升降组件包括竖直设置于机架 上的升降导轨,竖直设置在升降导轨内的升降丝杠,与升降丝杠相适配的升降丝杠螺母,与 升降丝杠螺母固定连接并卡扣在升降导轨上的升降滑块,以及用于驱动升降丝杠转动的升 降伺服电机;所述升降伺服电机与所述控制器电性连接。
3. 根据权利要求2所述的喷涂机器人,其特征在于,所述平移组件包括水平固连在所述 升降滑块上的平移导轨,水平设置在平移导轨内的平移丝杠,与平移丝杠相适配的平移丝 杠螺母、与平移丝杠螺母固定连接并卡扣在平移导轨上的平移滑块,以及用于驱动平移丝 杠转动的平移伺服电机;所述平移伺服电机与所述控制器电性连接。
4. 根据权利要求3所述的喷涂机器人,其特征在于,所述伸缩组件包括水平固连在所述 平移滑块上的伸缩导筒,水平设置在伸缩导筒内的伸缩丝杠,与伸缩丝杠相适配的伸缩丝 杠螺母,用于驱动伸缩丝杠转动的伸缩伺服电机,以及与伸缩丝杠螺母固定连接的滑动筒; 所述伸缩导筒与所述平移导轨垂直;所述伸缩丝杠螺母固定在滑动筒的后端,所述伸缩丝 杠穿过伸缩丝杠螺母后伸进滑动筒内;所述伸缩伺服电机与所述控制器电性连接。
5. 根据权利要求4所述的喷涂机器人,其特征在于,所述喷枪座包括固定设置于所述滑 动筒前端的第一喷枪电机,与第一喷枪电机输出轴固连的喷枪架,以及设置于喷枪架下端 的第二喷枪电机;所述喷枪与第二喷枪电机输出轴固连,喷枪的初始方向与伸缩方向平行; 所述第一喷枪电机的输出轴与伸缩方向平行,所述第二喷枪电机的输出轴与伸缩方向垂 直;所述喷枪、第一喷枪电机、第二喷枪电机与所述控制器电性连接。
6. 根据权利要求5所述的喷涂机器人,其特征在于,所述喷枪座还包括设置于所述第一 喷枪电机与所述喷枪架之间的第一固定盘和第一转动盘,设置于喷枪架与所述喷枪之间的 第二固定盘和第二转动盘;所述第一固定盘与第一喷枪电机固连,第一转动盘固定在喷枪 架上并与第一喷枪电机输出轴连接;所述第二固定盘与喷枪架固连,第二转动盘固定在喷 枪上并与第二喷枪电机输出轴连接。
7. 根据权利要求3-5任一项所述的喷涂机器人,其特征在于,所述升降滑块包括与所述 升降丝杠螺母固定连接并卡扣在升降导轨上的滑块座、以及一体设置于滑块座上用于固定 所述平移导轨的导轨架。
8. 根据权利要求1所述的喷涂机器人,其特征在于,所述机架包括底板、顶板、以及若干 连接底板和顶板的支柱;所述底板、顶板、及所述壳体构成了用于安装电气设备的封闭空 间,所述顶板上开设有用于电线通过的过线孔。
9. 根据权利要求1所述的喷涂机器人,其特征在于,所述机架底部设置有若干万向轮、 及若干伸缩支脚。
10. 根据权利要求2所述的喷涂机器人,其特征在于,所述升降导轨的根部设置有加强 板。
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