CN108714514A - 一种自动化汽车喷漆仪 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种自动化汽车喷漆仪，包括龙门架、滑块、推杆、液压缸、第一底盘、天台、底座、混联主体、L臂、U臂。两自由度天台串联六自由度的混联机构的八轴联动机构作为喷漆机器人，具有八个自由度，工作空间大，可编程实现多种车型及汽车零部件的喷漆；工作头喷嘴为小面积精准喷头，可避免类似大面积油漆喷涂的油漆扩散与视线遮挡的情况发生；喷嘴带激光传感器，避免误触。

Description

一种自动化汽车喷漆仪
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种自动化汽车喷漆仪。
背景技术
在汽车制造行业中，在喷漆房内对汽车零件进行喷漆，现有技术中的喷漆房为前后通透的房子，一般采用在前后方向设置铁门，这种结构的好处是能够让整个喷漆房密封，缺点是每次需要开启或关闭，容易耽搁时间，此外，封闭的大门遮挡了观察，不能有效对喷漆房内喷漆情况进行观察。如专利号为CN201720663909.4提出的《一种风墙汽车喷漆房》，包括墙体、顶板、喷风槽等，通过喷风槽，制造两面透明的风墙，隔绝内部油漆，并便于外部观察，优点是结构简单环保，缺点是智能化与自动化程度不高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种自动化汽车喷漆仪，由两自由度天台串联六自由度的混联机构的八轴联动机构作为喷漆机器人，具有八个自由度，工作空间大，可编程实现多种车型及汽车零部件的喷漆；工作头喷嘴为小面积精准喷头，可避免类似大面积油漆喷涂的油漆扩散与视线遮挡的情况发生；喷嘴带激光传感器，避免误触。
本发明所使用的技术方案是：一种自动化汽车喷漆仪，包括龙门架、滑块、推杆、液压缸、第一底盘、天台、底座、混联主体、L臂、U臂，所述的龙门架有两个，分别固定安装在第一底盘前后两端；液压缸固定安装在第一底盘右侧，其上推杆铰接有一滑块；所述的天台分别与两龙门架及滑块配合；所述的底座固定安装在天台下侧；所述的U臂固定安装在L臂上、L臂固定安装在混联主体上、混联主体固定安装在底座上。
所述的天台包括第二底盘、蜗轮、蜗杆、第一支座、第一伺服电机、第一轴、第一支架、第二轴、第三底盘、轴端挡板，所述的第二底盘上固定有两个第一支座和三个第一支架；所述的蜗杆两端铰接在第一支座上，其中一端与第一伺服电机连接；蜗轮铰接在第二底盘中心并与蜗杆啮合；第一轴有两个，分别固定安装在前后两侧的第一支架上，与前述龙门架上的孔配合；第二轴固定安装在右侧的第一支架上，与前述滑块内孔配合，且右端固定安装有一轴端挡板，用于限位滑块；所述的第三底盘固定安装在蜗轮外伸轴上。
所述的底座包括第二伺服电机、防尘罩、第四底盘、第一齿轮、第二齿轮，所述的第一齿轮、第二齿轮分别安装在第四底盘上且相互啮合；防尘罩固定安装在第四底盘上，第二伺服电机固定安装在防尘罩上且输出轴与第一齿轮连接。
所述的混联主体包括第五底盘、第二支座、第一铰链、电动推杆、第一连杆、第二连杆、第三轴、固定套、第三支座、第二铰链，所述的第五底盘上有四个第二支座与一个第三支座；电动推杆有四个，分别通过四个第一铰链铰接在四个第二支座上；第一连杆通过第二铰链铰接在第三支座上；所述的第二连杆一端通过第三轴与第一连杆铰接，且第三轴两端与后侧两电动推杆的推杆铰接；固定套固定安装在第二连杆上，其两侧外伸轴与前侧的两个电动推杆的推杆铰接。
所述的L臂包括第三伺服电机、第一RV减速器、L臂壳体、窥视孔盖、第一锥齿轮、第四伺服电机，所述的第三伺服电机固定安装在第一RV减速器输入端上，L臂壳体固定安装在第一RV减速器的输出端，其上固定安装有一窥视孔盖，其内部固定安装有一第四伺服电机；所述的第一锥齿轮固定安装在第四伺服电机输出轴上。
进一步地，所述的U臂包括第二RV减速器、U臂壳体、第五伺服电机、第三RV减速器、T臂壳体、喷漆器、第二支架、激光传感器、第二锥齿轮，所述的U臂壳体一端固定安装在第二RV减速器输出端上，另一端固定安装在第三RV减速器输入端上，且该位置固定安装有一第五伺服电机，其输出轴与第三RV减速器输入轴连接；所述的T臂壳体固定安装在第三RV减速器输出端；其上固定安装有一喷漆器，喷漆器末端带第二支架，第二支架上固定安装有一激光传感器；所述的第二锥齿轮固定安装在第二RV减速器输入端上，且与前述第一锥齿轮啮合。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）八自由度平台，工作空间大；（2）激光传感器，防误触；（3）对于不同的车型，可事先模拟喷涂轨迹，然后实现全程自动化喷漆；（4）精准小面积喷涂，无需密封设备四周，便于中途查看；（5）可喷涂汽车零部件。
附图说明
图1、图2为本发明的整体结构示意图。
图3为本发明的局部放大结构示意图。
图4、图5为本发明的天台结构示意图。
图6、图7为本发明的底座结构示意图。
图8、图9为本发明的混联主体结构示意图。
图10为本发明的L臂结构示意图。
图11、图12为本发明的U臂结构示意图。
附图标号：1-龙门架；2-滑块；3-推杆；4-液压缸；5-第一底盘；6-天台；7-底座；8-混联主体；9-L臂；10-U臂；601-第二底盘；602-蜗轮；603-蜗杆；604-第一支座；605-第一伺服电机；606-第一轴；607-第一支架；608-第二轴；609-第三底盘；610-轴端挡板；701-第二伺服电机；702-防尘罩；703-第四底盘；704-第一齿轮；705-第二齿轮；801-第五底盘；802-第二支座；803-第一铰链；804-电动推杆；805-第一连杆；806-第二连杆；807-第三轴；808-固定套；809-第三支座；810-第二铰链；901-第三伺服电机；902-第一RV减速器；903-L臂壳体；904-窥视孔盖；905-第一锥齿轮；906-第四伺服电机；1001-第二RV减速器；1002-U臂壳体；1003-第五伺服电机；1004-第三RV减速器；1005-T臂壳体；1006-喷漆器；1007-第二支架；1008-激光传感器；1009-第二锥齿轮。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示的一种自动化汽车喷漆仪，包括龙门架1、滑块2、推杆3、液压缸4、第一底盘5、天台6、底座7、混联主体8、L臂9、U臂10。龙门架1有两个，分别固定安装在第一底盘5前后两端；液压缸4固定安装在第一底盘5右侧，其上推杆3铰接有一滑块2；天台6分别与两龙门架1及滑块2配合；底座7固定安装在天台6下侧；U臂10固定安装在L臂9上、L臂9固定安装在混联主体8上、混联主体9固定安装在底座7上。
天台6包括第二底盘601、蜗轮602、蜗杆603、第一支座604、第一伺服电机605、第一轴606、第一支架607、第二轴608、第三底盘609、轴端挡板610，第二底盘601上固定有两个第一支座604和三个第一支架607；蜗杆603两端铰接在第一支座604上，其中一端与第一伺服电机605连接；蜗轮602铰接在第二底盘601中心并与蜗杆603啮合；第一轴606有两个，分别固定安装在前后两侧的第一支架607上，与前述龙门架1上的孔配合；第二轴608固定安装在右侧的第一支607架上，与前述滑块2内孔配合，且右端固定安装有一轴端挡板610，用于限位滑块2；第三底盘609固定安装在蜗轮602外伸轴上。
底座7包括第二伺服电机701、防尘罩702、第四底盘703、第一齿轮704、第二齿轮705，第一齿轮704、第二齿轮705分别安装在第四底盘703上且相互啮合；防尘罩702固定安装在第四底盘703上，第二伺服电机701固定安装在防尘罩702上且输出轴与第一齿轮704连接。
混联主体8包括第五底盘801、第二支座802、第一铰链803、电动推杆804、第一连杆805、第二连杆806、第三轴807、固定套808、第三支座809、第二铰链810，第五底盘801上有四个第二支座802与一个第三支座809；电动推杆804有四个，分别通过四个第一铰链803铰接在四个第二支座802上；第一连杆805通过第二铰链810铰接在第三支座809上；第二连杆806一端通过第三轴807与第一连杆805铰接，且第三轴807两端与后侧两电动推杆804的推杆铰接；固定套808固定安装在第二连杆806上，其两侧外伸轴与前侧的两个电动推杆804的推杆铰接。
L臂9包括第三伺服电机901、第一RV减速器902、L臂壳体903、窥视孔盖904、第一锥齿轮905、第四伺服电机906，第三伺服电机901固定安装在第一RV减速器902输入端上，L臂壳体903固定安装在第一RV减速器902的输出端，其上固定安装有一窥视孔盖904，其内部固定安装有一第四伺服电机906；第一锥齿轮905固定安装在第四伺服电机906输出轴上。
U臂10包括第二RV减速器1001、U臂壳体1002、第五伺服电机1003、第三RV减速器1004、T臂壳体1005、喷漆器1006、第二支架1007、激光传感器1008、第二锥齿轮1009，U臂壳体1002一端固定安装在第二RV减速器1001输出端上，另一端固定安装在第三RV减速器1004输入端上，且该位置固定安装有一第五伺服电机1003，其输出轴与第三RV减速器1004输入轴连接；T臂壳体1005固定安装在第三RV减速器1004输出端；其上固定安装有一喷漆器1006，喷漆器1006末端带第二支架1007，第二支架1007上固定安装有一激光传感器1008；第二锥齿轮1009固定安装在第二RV减速器1001输入端上，且与前述第一锥齿轮905啮合。
本发明工作原理： 本发明在使用前，首先根据车型或零部件模型，在电脑上做轨迹规划，然后驶入车辆或放入零部件、开启设备。设备工作原理为：两自由度天台6串联六自由度的混联机构的八轴联动机构作为喷漆机器人，具有八个自由度，具体到每一个自由度，第一个轴为与龙门架1配合的第一轴606，该轴运动由液压缸4和推杆3驱动滑块2，进一步驱动天台6上的第二轴608实现；第二个自由度为第三底盘609绕蜗轮602中心的转动，靠第一伺服电机605驱动蜗杆603实现；第三个自由度为混联主体8随第二齿轮705的转动，靠第二伺服电机701驱动第一齿轮704实现；第四个自由度为第一推杆805绕第二铰链810的转动，靠后侧两个电动推杆804驱动第三轴807实现；第五个自由度为第二连杆806绕第三轴807的转动，靠前侧的两电动推杆804驱动固定套808实现；第六个自由度为L臂9绕第二连杆806轴心的转动，靠第三伺服电机901驱动第一RV减速器902实现；第六个自由度为U臂壳体1002绕第二RV减速器1001轴心的转动，靠第四伺服电机906驱动第一锥齿轮905实现；第八个自由度为T臂壳体1005绕第三RV减速器1004中心的转动，靠第五伺服电机1003驱动。工作头喷漆器1006为小面积精准喷头，可避免类似大面积油漆喷涂的油漆扩散与视线遮挡的情况发生；喷嘴带激光传感器1008，避免误触。

Claims (2)

1.一种自动化汽车喷漆仪，包括龙门架（1）、滑块（2）、推杆（3）、液压缸（4）、第一底盘（5）、天台（6）、底座（7）、混联主体（8）、L臂（9）、U臂（10），其特征在于：所述的龙门架（1）有两个，分别固定安装在第一底盘（5）前后两端；液压缸（4）固定安装在第一底盘（5）右侧，其上推杆（3）铰接有一滑块（2）；所述的天台（6）分别与两龙门架（1）及滑块（2）配合；所述的底座（7）固定安装在天台（6）下侧；所述的U臂（10）固定安装在L臂（9）上、L臂（9）固定安装在混联主体（8）上、混联主体（9）固定安装在底座（7）上；
所述的天台（6）包括第二底盘（601）、蜗轮（602）、蜗杆（603）、第一支座（604）、第一伺服电机（605）、第一轴（606）、第一支架（607）、第二轴（608）、第三底盘（609）、轴端挡板（610），所述的第二底盘（601）上固定有两个第一支座（604）和三个第一支架（607）；所述的蜗杆（603）两端铰接在第一支座（604）上，其中一端与第一伺服电机（605）连接；蜗轮（602）铰接在第二底盘（601）中心并与蜗杆（603）啮合；第一轴（606）有两个，分别固定安装在前后两侧的第一支架（607）上，与前述龙门架（1）上的孔配合；第二轴（608）固定安装在右侧的第一支（607）架上，与前述滑块（2）内孔配合，且右端固定安装有一轴端挡板（610），用于限位滑块（2）；所述的第三底盘（609）固定安装在蜗轮（602）外伸轴上；
所述的底座（7）包括第二伺服电机（701）、防尘罩（702）、第四底盘（703）、第一齿轮（704）、第二齿轮（705），所述的第一齿轮（704）、第二齿轮（705）分别安装在第四底盘（703）上且相互啮合；防尘罩（702）固定安装在第四底盘（703）上，第二伺服电机（701）固定安装在防尘罩（702）上且输出轴与第一齿轮（704）连接；
所述的混联主体（8）包括第五底盘（801）、第二支座（802）、第一铰链（803）、电动推杆（804）、第一连杆（805）、第二连杆（806）、第三轴（807）、固定套（808）、第三支座（809）、第二铰链（810），所述的第五底盘（801）上有四个第二支座（802）与一个第三支座（809）；电动推杆（804）有四个，分别通过四个第一铰链（803）铰接在四个第二支座（802）上；第一连杆（805）通过第二铰链（810）铰接在第三支座（809）上；所述的第二连杆（806）一端通过第三轴（807）与第一连杆（805）铰接，且第三轴（807）两端与后侧两电动推杆（804）的推杆铰接；固定套（808）固定安装在第二连杆（806）上，其两侧外伸轴与前侧的两个电动推杆（804）的推杆铰接；
所述的L臂（9）包括第三伺服电机（901）、第一RV减速器（902）、L臂壳体（903）、窥视孔盖（904）、第一锥齿轮（905）、第四伺服电机（906），所述的第三伺服电机（901）固定安装在第一RV减速器（902）输入端上，L臂壳体（903）固定安装在第一RV减速器（902）的输出端，其上固定安装有一窥视孔盖（904），其内部固定安装有一第四伺服电机（906）；所述的第一锥齿轮（905）固定安装在第四伺服电机（906）输出轴上。
2.如权利要求1所述的一种自动化汽车喷漆仪，其特征在于：所述的U臂（10）包括第二RV减速器1001、U臂壳体（1002）、第五伺服电机（1003）、第三RV减速器（1004）、T臂壳体（1005）、喷漆器（1006）、第二支架（1007）、激光传感器（1008）、第二锥齿轮1009，所述的U臂壳体（1002）一端固定安装在第二RV减速器（1001）输出端上，另一端固定安装在第三RV减速器（1004）输入端上，且该位置固定安装有一第五伺服电机（1003），其输出轴与第三RV减速器（1004）输入轴连接；所述的T臂壳体（1005）固定安装在第三RV减速器（1004）输出端；其上固定安装有一喷漆器（1006），喷漆器（1006）末端带第二支架（1007），第二支架（1007）上固定安装有一激光传感器（1008）；所述的第二锥齿轮（1009）固定安装在第二RV减速器（1001）输入端上，且与前述第一锥齿轮（905）啮合。
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