CN107824362A - 一种客车自动喷涂机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了喷涂机器人技术领域中一种客车自动喷涂机器人，包括横向固定基座、齿轮轨道和第一条形通孔等，通过主控制器将控制命令以电信号方式经电缆传递给控制系统，控制系统执行相应命令，如通过电机工作，带动齿轮转动，齿轮在齿轮轨道上转动同时带动横向移动座在横向固定基座上方沿第一条形孔移动，以完成客车自动喷涂机器人的横向运动，此结构可保证横向移动座在横向固定基座上进行较准确的长距离直线运动，提高客车自动喷涂机器人喷涂效果；在喷枪进行喷漆的过程中，超声波发射屏发射出超声波对喷漆厚度进行检测，超声波测厚仪将喷漆厚度信号反馈给控制系统，控制系统根据喷漆厚度信号下达调整命令，时刻保证喷漆厚度均匀性。

Description

一种客车自动喷涂机器人
技术领域
本发明涉及喷涂机器人技术领域，具体领域为一种客车自动喷涂机器人。
背景技术
喷涂机器人在机器人领域中占有重要地位，尤其在汽车的加工和制造过程中，喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂的工业机器人，喷涂机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动，较先进的喷涂机器人采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面，广泛用于汽车、仪表、电器和搪瓷等领域；客车一般是以运载旅客为主的汽车，客车对比于家用汽车其形状较为规则，体积较大，现有自动喷涂机器人体积较小，维度多，灵活度较高，但由于防爆需要，其底座一般较小且密封度高，如进行长距离直线运动式喷涂，准确度稍差导致喷涂效果不佳，因此不适用于体积较大的客车喷涂工作；现有自动喷涂机器人在喷涂过程中其喷枪无法达到与被喷涂面动态性的时刻保持垂直且距离相等，导致喷涂漆厚度不均，重复喷涂不仅浪费漆料且降低整个汽车生产线的工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种客车自动喷涂机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种客车自动喷涂机器人，包括横向固定基座，所述横向固定基座的内部设有齿轮轨道，所述横向固定基座的上表面设有第一条形通孔，所述第一条形通孔与所述齿轮轨道相对设置，所述横向固定基座的上侧设有横向移动座，所述横向移动座的内部设有控制系统，所述控制系统通过电缆电连接有主控制器，所述横向移动座上对称转动连接有齿轮，所述齿轮与所述齿轮轨道相接触，所述齿轮的中心轴与电机的输出端轴连接，所述横向移动座的上端设有纵向固定基座，所述纵向固定基座的内部设有纵向移动装置，所述纵向固定基座的左壁设有第二条形通孔，所述纵向移动装置的一端穿过所述第二条形通孔转动连接有纵向移动座，所述纵向移动座上固定连接有第一喷涂臂的一端，所述第一喷涂臂的另一端转动连接有第一转动装置，所述第一转动装置上固定连接有第二喷涂臂的一端，所述第二喷涂臂的另一端转动连接有第二转动装置，所述第二转动装置上固定连接有喷枪，所述第二转动装置的下端转动连接有储漆室，所述储漆室与所述喷枪相连通，所述储漆室通过输漆管与供漆系相连接，所述喷枪的喷口外缘处设有超声波发射屏，所述超声波发射屏电连接有超声波测厚仪，所述电机、所述纵向移动装置、所述纵向移动座、所述第一转动装置、所述第二转动装置、所述供漆系统和所述超声波测厚仪均与所述控制系统电连接；
所述横向固定基座的内部前后两端和所述纵向固定基座的内部上下两端均对称固定连接有回形弹簧，对称的所述回形弹簧之间设有转动杆，所述转动杆的外壁固定连接有防护帘的一端，所述防护帘的另一端固定连接有移动块，两个所述移动块的一端别分与所述横向移动座和所述纵向移动装置固定连接。
优选的，所述齿轮轨道上均匀设有凹槽，所述凹槽与所述齿轮上的齿形状相契合。
优选的，所述齿轮上的齿截面呈等腰梯形。
优选的，所述喷枪的喷口和所述超声波发射屏均呈椭圆形，且超声波发射屏的长半径和短半径分别大于所述喷枪的喷口的长半径和短半径。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种客车自动喷涂机器人，通过主控制器将控制命令以电信号方式经电缆传递给控制系统，控制系统执行相应命令，如通过电机工作，带动齿轮转动，齿轮在齿轮轨道上转动同时带动横向移动座在横向固定基座上方沿第一条形孔移动，以完成客车自动喷涂机器人的横向运动，此结构通过齿轮与齿轮轨道咬合将转动运动转变为直线运动，可保证横向移动座在横向固定基座上进行较准确的长距离直线运动，提高客车自动喷涂机器人喷涂效果；在喷枪进行喷漆的过程中，超声波发射屏发射出超声波对喷漆厚度进行检测，超声波测厚仪将喷漆厚度信号反馈给控制系统，控制系统根据喷漆厚度信号下达调整命令，时刻保证喷漆厚度均匀性；在横向移动座和纵向移动装置在移动过程中，可带动防护帘的一端在转动杆上做打开和卷附运动，一个防护帘的一端被拉开时，与之对称的防护帘在回形弹簧恢复形变的作用力下卷附于转动杆上，保证对第一条形通孔和第二条形通孔进行覆盖，以防止喷漆进入横向固定基座和纵向固定基座内，避免爆炸事故发生，提升客车自动喷涂机器人安全性。
附图说明
图1为本发明的主体结构示意图；
图2为本发明的纵向固定基座左视图；
图3为本发明的齿轮轨道和齿轮剖面图；
图4为本发明的超声波发射屏左视图；
图5为本发明的回形弹簧、转动杆、防护帘和移动块结构示意图。
图中：1-横向固定基座、2-齿轮轨道、3-第一条形通孔、4-横向移动座、5-电缆、6-主控制器、7-齿轮、8-纵向固定基座、9-纵向移动装置、10-第二条形通孔、11-纵向移动座、12-第一喷涂臂、13-第一转动装置、14-第二喷涂臂、15-第二转动装置、16-喷枪、17-储漆室、18-输漆管、19-供漆系统、20-超声波发射屏、21-回形弹簧、22-转动杆、23-防护帘、24-移动块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种客车自动喷涂机器人，包括横向固定基座1，所述横向固定基座的内部设有齿轮轨道2，所述横向固定基座的上表面设有第一条形通孔3，所述第一条形通孔与所述齿轮轨道相对设置，所述横向固定基座的上侧设有横向移动座4，所述横向移动座的内部设有控制系统，所述控制系统通过电缆5电连接有主控制器6，所述横向移动座上对称转动连接有齿轮7，所述齿轮与所述齿轮轨道相接触，所述齿轮的中心轴与电机的输出端轴连接，通过所述主控制器将控制命令以电信号方式经所述电缆传递给所述控制系统，所述控制系统执行相应命令，如通过所述电机工作，带动所述齿轮转动，所述齿轮在所述齿轮轨道上转动同时带动所述横向移动座在所述横向固定基座上方沿所述第一条形孔移动，以完成客车自动喷涂机器人的横向运动，此结构通过所述齿轮与所述齿轮轨道咬合将转动运动转变为直线运动，可保证所述横向移动座在所述横向固定基座上进行较准确的长距离直线运动，提高客车自动喷涂机器人喷涂效果；所述横向移动座的上端设有纵向固定基座8，所述纵向固定基座的内部设有纵向移动装置9，所述纵向固定基座的左壁设有第二条形通孔10，所述纵向移动装置的一端穿过所述第二条形通孔转动连接有纵向移动座11，同理，所述纵向移动装置接收到所述控制系统的执行命令后，按相应命令带动所述纵向移动座在所述纵向固定基座的左侧沿所述第二条形孔纵向移动，以完成客车自动喷涂机器人的纵向运动；所述纵向移动座上固定连接有第一喷涂臂12的一端，所述纵向移动座接收到所述控制系统执行命令后可做旋转运动带动所述第一喷涂臂进行旋转，所述第一喷涂臂的另一端转动连接有第一转动装置13，所述第一转动装置上固定连接有第二喷涂臂14的一端，所述第一转动装置接收到所述控制系统执行命令后可做旋转运动带动所述第二喷涂臂进行旋转，所述第二喷涂臂的另一端转动连接有第二转动装置15，所述第二转动装置上固定连接有喷枪16，所述第二转动装置接收到所述控制系统执行命令后可做旋转运动带动所述喷枪进行旋转，由此可知所述纵向移动座、所述第一旋转装置和所述第二旋转装置使客车自动喷涂机器人能够进行三维喷涂，便于对客车各个喷涂面进行喷涂；所述第二转动装置的下端转动连接有储漆室17，所述储漆室与所述喷枪相连通，所述储漆室通过输漆管18与供漆系统19相连接，所述供漆系统接收到所述控制系统执行命令后，通过所述输漆管向所述供漆室内供漆，在经所述喷枪完成喷涂工作；所述喷枪的喷口外缘处设有超声波发射屏20，所述超声波发射屏电连接有超声波测厚仪，在所述喷枪进行喷漆的过程中，所述超声波发射屏发射出超声波对喷漆厚度进行检测，所述超声波测厚仪将喷漆厚度信号反馈给所述控制系统，所述控制系统根据喷漆厚度信号下达调整命令，时刻保证喷漆厚度均匀性；所述电机、所述纵向移动装置、所述纵向移动座、所述第一转动装置、所述第二转动装置、所述供漆系统和所述超声波测厚仪均与所述控制系统电连接；
所述横向固定基座的内部前后两端和所述纵向固定基座的内部上下两端均对称固定连接有回形弹簧21，对称的所述回形弹簧之间设有转动杆22，所述转动杆的外壁固定连接有防护帘23的一端，所述防护帘的另一端固定连接有移动块24，两个所述移动块的一端别分与所述横向移动座和所述纵向移动装置固定连接，在所述横向移动座和所述纵向移动装置在移动过程中，可带动所述防护帘的一端在所述转动杆上做打开和卷附运动，一个所述防护帘的一端被拉开时，与之对称的所述防护帘在回形弹簧恢复形变的作用力下卷附于所述转动杆上，保证对所述第一条形通孔和所述第二条形通孔进行覆盖，以防止喷漆进入所述横向固定基座和所述纵向固定基座内，避免爆炸事故发生，提升客车自动喷涂机器人安全性。
具体而言，所述齿轮轨道上均匀设有凹槽，所述凹槽与所述齿轮上的齿形状相契合，保证所述齿轮在所述齿轮轨道上稳定的将转动运动转变为直线运动，从而使所述横向移动座在所述横向固定基座上进行较准确的长距离直线运动，提高客车自动喷涂机器人喷涂效果。
具体而言，所述齿轮上的齿截面呈等腰梯形，对比于截面为呈三角形齿轮，耐用性较好，不易划伤所述齿轮滑道上的凹槽。
具体而言，所述喷枪的喷口和所述超声波发射屏均呈椭圆形，且超声波发射屏的长半径和短半径分别大于所述喷枪的喷口的长半径和短半径，所述超声波发射屏位于所述喷枪的喷口外缘处，可随时监测被喷涂面的喷漆厚度，保证喷枪与被喷涂面动态性的时刻保持垂直且距离相等，从而保证喷涂漆厚度均匀，有效避免重复喷涂，节省浪费漆料且提高整个汽车生产线的工作效率。
工作原理：首先主控制器将控制命令以电信号方式经电缆传递给控制系统，控制系统执行相应命令，电机工作，带动齿轮转动，齿轮在齿轮轨道上转动同时带动横向移动座在横向固定基座上方沿第一条形孔移动，以完成客车自动喷涂机器人的横向运动，此结构通过齿轮与齿轮轨道咬合将转动运动转变为直线运动，可保证横向移动座在横向固定基座上进行较准确的长距离直线运动，提高客车自动喷涂机器人喷涂效果；同理，纵向移动装置接收到控制系统的执行命令后，按相应命令带动纵向移动座在纵向固定基座的左侧沿第二条形孔纵向移动，以完成客车自动喷涂机器人的纵向运动；纵向移动座、第一旋转装置和第二旋转装置使客车自动喷涂机器人能够进行三维喷涂，便于对客车各个喷涂面进行喷涂；供漆系统接收到控制系统执行命令后，通过输漆管向供漆室内供漆，在经喷枪完成喷涂工作，在喷枪进行喷漆的过程中，超声波发射屏发射出超声波对喷漆厚度进行检测，超声波测厚仪将喷漆厚度信号反馈给控制系统，控制系统根据喷漆厚度信号下达调整命令，时刻保证喷漆厚度均匀性；在横向移动座和纵向移动装置在移动过程中，可带动防护帘的一端在转动杆上做打开和卷附运动，一个防护帘的一端被拉开时，与之对称的防护帘在回形弹簧恢复形变的作用力下卷附于转动杆上，保证对第一条形通孔和第二条形通孔进行覆盖，以防止喷漆进入横向固定基座和纵向固定基座内，避免爆炸事故发生，提升客车自动喷涂机器人安全性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种客车自动喷涂机器人，包括横向固定基座（1），其特征在于：所述横向固定基座（1）的内部设有齿轮轨道（2），所述横向固定基座（1）的上表面设有第一条形通孔（3），所述第一条形通孔（3）与所述齿轮轨道（2）相对设置，所述横向固定基座（1）的上侧设有横向移动座（4），所述横向移动座（4）的内部设有控制系统，所述控制系统通过电缆（5）电连接有主控制器（6），所述横向移动座（4）上对称转动连接有齿轮（7），所述齿轮（7）与所述齿轮轨道（2）相接触，所述齿轮（7）的中心轴与电机的输出端轴连接，所述横向移动座（4）的上端设有纵向固定基座（8），所述纵向固定基座（8）的内部设有纵向移动装置（9），所述纵向固定基座（8）的左壁设有第二条形通孔（10），所述纵向移动装置（9）的一端穿过所述第二条形通孔（10）转动连接有纵向移动座（11），所述纵向移动座（11）上固定连接有第一喷涂臂（12）的一端，所述第一喷涂臂（12）的另一端转动连接有第一转动装置（13），所述第一转动装置（13）上固定连接有第二喷涂臂（14）的一端，所述第二喷涂臂（14）的另一端转动连接有第二转动装置（15），所述第二转动装置（15）上固定连接有喷枪（16），所述第二转动装置（15）的下端转动连接有储漆室（17），所述储漆室（17）与所述喷枪（16）相连通，所述储漆室（17）通过输漆管（18）与供漆系统（19）相连接，所述喷枪（16）的喷口外缘处设有超声波发射屏（20），所述超声波发射屏（20）电连接有超声波测厚仪，所述电机、所述纵向移动装置（9）、所述纵向移动座（11）、所述第一转动装置（13）、所述第二转动装置（15）、所述供漆系统（19）和所述超声波测厚仪均与所述控制系统电连接；
所述横向固定基座（1）的内部前后两端和所述纵向固定基座（8）的内部上下两端均对称固定连接有回形弹簧（21），对称的所述回形弹簧（21）之间设有转动杆（22），所述转动杆（22）的外壁固定连接有防护帘（23）的一端，所述防护帘（23）的另一端固定连接有移动块（24），两个所述移动块（24）的一端别分与所述横向移动座（4）和所述纵向移动装置（9）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种客车自动喷涂机器人，其特征在于：所述齿轮轨道（2）上均匀设有凹槽，所述凹槽与所述齿轮（7）上的齿形状相契合。
3.根据权利要求1所述的一种客车自动喷涂机器人，其特征在于：所述齿轮（7）上的齿截面呈等腰梯形。
4.根据权利要求1所述的一种客车自动喷涂机器人，其特征在于：所述喷枪（16）的喷口和所述超声波发射屏（20）均呈椭圆形，且超声波发射屏（20）的长半径和短半径分别大于所述喷枪（16）的喷口的长半径和短半径。
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