CN110369175A - 一种用于实训的机器人模拟喷涂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种实训装置，尤其是一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，包括机械手和喷枪，还包括喷涂工件，所述喷涂工件用于模拟喷涂；工件夹持装置，所述工件夹持装置用于夹紧喷涂工件；及自动夹爪，所述自动夹爪固定在机械手上，所述自动夹爪用于抓取喷涂工件或喷枪。本发明提供的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置能够模拟喷涂，有效提高学生自动化设备编程和操作的技能。
Description
技术领域
本发明涉及一种实训装置，尤其是一种用于实训的机器人模拟喷涂装置。
背景技术
随着喷涂工艺的不断发展和完善，对喷涂机技术的改革也时刻在进行，而自动化工业生产的要求逐渐提高，安全生产、环保生产等原则的不断贯彻，喷涂机器人的出现就成为了必然，而这种高科技的喷涂设备也能很好的迎合各种工件的这些要求。随着喷涂行业体量的逐渐增大，对人才的需求也逐渐提升，但是面对职业院校教育使用与工业相同的喷涂设备在成本控制和安全性上都难以达到要求，因此生产出与实际工业生产相似度高的模拟喷涂设备成为了关键。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种能够模拟喷涂，有效提高学生的技能的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，具体技术方案为：
一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，包括机械手和喷枪，还包括喷涂工件，所述喷涂工件用于模拟喷涂；工件夹持装置，所述工件夹持装置用于夹紧喷涂工件；及自动夹爪，所述自动夹爪固定在机械手上，所述自动夹爪用于抓取喷涂工件或喷枪。
通过采用上述技术方案，机械手带动自动夹爪，自动夹爪先抓取喷涂工件，并将喷涂工件放置到工件夹持装置上进行夹紧，然后自动夹爪抓取喷枪，机械手带动喷枪对喷涂工件的表面进行喷涂。
优选的，所述喷涂工件包括马桶、浴缸和花盆，所述马桶、浴缸和花盆均分别固定在夹紧座。
通过采用上述技术方案，浴缸和花盆的结构较为简单，浴缸既有平面喷涂，也有曲面喷涂，花盆主要是圆面喷涂，马桶的结构复杂，浴缸、花盆和马桶能够有效模拟实际加工中常见的喷涂情况，使学生熟练掌握编程和操作，提高技能。
马桶、浴缸和花盆均为按一定比例设置的。
优选的，所述自动夹爪包括气动夹爪或电动夹爪，所述气动夹爪或电动夹爪上均设有两个滑台；抓手A，所述抓手A固定在气动夹爪或电动夹爪的一个滑台上；抓手B，所述抓手B固定在气动夹爪或电动夹爪的另一个滑台上；所述抓手A和抓手B结构相同，所述抓手A和抓手B上均设有抓取凸台，所述抓取凸台上设有抓取槽，所述抓取槽为V形槽，且抓取槽设有两个，两个抓取槽相互垂直成十字形。
优选的，还包括工具支架，所述工具支架上装有喷枪，所述工具支架的两侧均设有夹紧定位孔，所述夹紧定位孔与抓取凸台相对应。
所述气动夹爪或电动夹爪用于带动抓手A和抓手B夹紧工具支架。
优选的，所述抓手A和抓手B上均设有通气孔，所述通气孔为通孔，所述通气孔上装有快速接头，且快速接头均位于抓手A和抓手B的外侧；所述抓手A和抓手B上均装有密封圈，所述密封圈与通气孔同轴线，所述密封圈均位于抓手A和抓手B的内侧；所述工具支架上设有连通孔，所述连通孔为通孔，所述连通孔与通气孔相对应，所述连通孔上装有快速接头，所述快速接头位于工具支架的内侧。
优选的，所述工件夹持装置包括夹紧装置，所述夹紧装置用于夹紧工件；变位基板，所述变位基板上装有夹紧装置；及变位驱动装置，所述变位驱动装置与变位基板连接，所述变位驱动装置用于带动变位基板转动。
优选的，所述变位驱动装置包括变位座；主动变位轴，所述主动变位轴转动安装在变位座上，且固定在变位基板的一端；从动变位轴，所述从动变位轴转动安装在变位座上，且固定在变位基板的另一端；及变位电机，所述变位电机与主动变位轴连接。
优选的，还包括涡轮蜗杆减速机，所述涡轮蜗杆减速机固定在变位座上，且分别与主动变位轴和变位电机连接。
优选的，所述夹紧装置包括夹紧气缸，所述夹紧气缸固定在变位基板上，所述夹紧气缸上装有活动夹紧块；及固定夹紧块，所述固定夹紧块安装在变位基板上，且与活动夹紧块相对设置。
优选的，所述固定夹紧块和活动夹紧块上均设有V形槽。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置能够模拟喷涂，有效提高学生自动化设备编程和操作的技能，
附图说明
图1是一种用于实训的机器人模拟喷涂装置的轴测结构示意图；
图2是一种用于实训的机器人模拟喷涂装置俯视图；
图3是抓手A和抓手B安装在自动夹爪上的结构示意图；
图4是花盆的结构示意图；
图5是浴缸的结构示意图；
图6是马桶的结构示意图；
图7是工具支架上装有喷枪的结构示意图；
图8是工件夹持装置的正视图，其中隐藏部分零件；
图9是工件夹持装置的俯视图；
图10是主动变位箱的轴测结构示意图；
图11是从动变位箱的正视图，其中隐藏主动箱体；
图12是主动变位轴的结构示意图；
图13是从动变位箱的轴测结构示意图，其中隐藏从动箱体。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图13所示，一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，包括机械手412和喷枪253，还包括喷涂工件，喷涂工件用于模拟喷涂；工件夹持装置，工件夹持装置用于夹紧喷涂工件；及自动夹爪210，自动夹爪210固定在机械手412上，自动夹爪210用于抓取喷涂工件或喷枪253。
机械手412带动自动夹爪210，自动夹爪210先抓取喷涂工件，并将喷涂工件放置到工件夹持装置上进行夹紧，然后自动夹爪210抓取喷枪253，机械手412带动喷枪253对喷涂工件的表面进行喷涂。
机械手412安装在调节座413上，调节座413的底部设有多个腰形孔。
喷涂工件包括马桶613、浴缸611和花盆612，马桶613、浴缸611和花盆612均分别固定在夹紧座614。
浴缸611和花盆612的结构较为简单，浴缸611既有平面喷涂，也有曲面喷涂，花盆612主要是圆面喷涂，马桶613的结构复杂，浴缸611、花盆612和马桶613能够有效模拟实际加工中常见的喷涂情况，使学生熟练掌握编程和操作，提高技能。马桶613、浴缸611和花盆612均为按一定比例设置的。
自动夹爪210包括气动夹爪或电动夹爪，气动夹爪或电动夹爪上均设有两个滑台；抓手A228，抓手A228固定在自动夹爪210的一个滑台上；抓手B227，抓手B227固定在自动夹爪210的另一个滑台上，抓手A228和抓手B227结构相同。
工具支架240上装有喷枪253，自动夹爪210用于带动抓手A228和抓手B227夹紧工具支架240。
自动夹爪210固定在夹爪座211上，夹爪座211安装在机械手412上。抓手A228和抓手B227用于夹紧工具支架240或喷头工件。
抓手A228和抓手B227上均设有抓取凸台221，抓取凸台221位于抓手A228和抓手B227远离自动夹爪210的一端，且均位于抓手A228和抓手B227的内侧；工具支架240的两侧均设有夹紧定位孔241，夹紧定位孔241与抓取凸台221相对应。抓取凸台221能够限制工具支架240的位置，防止工具支架240脱离抓手A228和抓手B227，提高可靠性。
进一步的，抓取凸台221上设有抓取槽222，抓取槽222为V形槽，且抓取槽222设有两个，两个抓取槽222相互垂直成十字形。
抓取槽222使抓手A228和抓手B227能单独使用，用于抓取喷涂工件或工具支架240。
工具支架240的两侧均设有夹爪定位槽242，夹爪定位槽242与抓手A228和抓手B227相匹配，抓手A228和抓手B227夹紧工具支架240时均位于夹爪定位槽242中。夹爪定位槽242防止工具支架240使用过程中发生转动，提高稳定性。
抓手A228和抓手B227上均设有通气孔225，通气孔225为通孔，通气孔225上装有快速接头，且快速接头均位于抓手A228和抓手B227的外侧；抓手A228和抓手B227上均装有密封圈226，密封圈226与通气孔225同轴线，密封圈226均位于抓手A228和抓手B227的内侧；工具支架240上设有连通孔243，连通孔243为通孔，连通孔243与通气孔225相对应，连通孔243上装有快速接头，快速接头位于工具支架240的内侧。密封圈226实现抓手A228或抓手B227与工具支架240之间的密封。
通气孔225实现工具支架240上喷枪253的通气，自动夹爪210抓取工具支架240后将集成在机械手412上的气管插入到快速接头中即可实现气路的连通，简单方便。
还包括工具连接板248，工具连接板248上装有喷枪253，工具连接板248固定在工具支架240上，且位于工具支架240的底部。工具连接板248方便喷枪253的安装，避免喷枪253与工具支架240干涉。
如图8至图13所示，工件夹持装置包括夹紧装置，夹紧装置用于夹紧喷涂工件；变位基板111，变位基板111上装有夹紧装置；及变位驱动装置，变位驱动装置与变位基板111连接，变位驱动装置用于带动变位基板111转动。
变位驱动装置带动变位基板转动，变位基板通过夹紧装置带动喷涂工件转动，从而使工件跟随机械手412转动，实现对喷涂工件的全方位喷涂。
变位驱动装置包括变位座；主动变位轴140，主动变位轴140转动安装在变位座上，且固定在变位基板111的一端；从动变位轴151，从动变位轴151转动安装在变位座上，且固定在变位基板111的另一端；变位电机132，变位电机132与主动变位轴140连接。
变位电机132通过主动变位轴140带动变位基板111转动。
其中，变位座包括主动变位箱和从动变位箱，主动变位箱和从动变位箱分别位于变位基板111的两端；主动变位箱包括主动支撑板133和主动箱体130，主动箱体130固定在主动支撑板133上，主动支撑板133上装有涡轮蜗杆减速机131和变位电机132，涡轮蜗杆减速机131分别与变位电机132和主动变位轴140连接。从动变位箱包括从动支撑板153和从动箱体140，从动箱体140固定在从动支撑板153上，从动支撑板153上装有轴承座152，轴承座152上装有从动变位轴151。涡轮蜗杆减速机131具有自锁功能，能够防止变位基板111转动到位后位置发生变化。
主动变位轴140的中心设有轴孔141，轴孔141与涡轮蜗杆减速机131的输出轴连接，主动变位轴140的外圆面上设有夹紧槽142、变形槽143和螺钉孔144，夹紧槽142与主动变位轴140的轴线平行，夹紧槽142与轴孔141相通，变形槽143与主动变位轴140的轴线垂直，变形槽143分别与夹紧槽142和轴孔141相通，螺钉孔144分别位于变形槽143的两侧，螺钉孔144用于插入螺钉，螺钉通过变形槽143和夹紧槽142将主动变位轴140固定在涡轮蜗杆减速及131的输出轴上。
主动变位轴140上设有变位连接座148，变位连接座148与变位基板111连接。变位连接座148方便变位基板111的安装。
还包括定位装置，定位装置包括定位感应柱162，定位感应柱162固定在定位连接柱161上，定位连接柱161安装在主动变位轴140上；变位接近开关163，变位接近开关163固定在主动支撑板133上，变位接近开关163设有多个，变位接近开关163与定位感应柱162相对应。
定位装置能够精确的进行变位基板111转动位置的定位，从而控制电机的转动，使采用普通电机即可，降低成本。
夹紧装置包括夹紧气缸121，夹紧气缸121固定在变位基板111上，夹紧气缸121上装有活动夹紧块122；固定夹紧块123，固定夹紧块123安装在变位基板111上，且与活动夹紧块122相对设置。夹紧气缸121使用方便。
夹紧气缸121为双轴气缸。双轴气缸具有导向功能，使结构简单。
固定夹紧块123和活动夹紧块122上均设有V形槽。V形槽方便夹紧夹紧座614。
机械手412为六轴机械手。
依托工件夹紧装置和机械手412完成对喷涂工件的模拟喷涂实训任务，其中该过程与工业生产结合紧密，得到理想的实训效果。完成以上实训后学生可掌握以下技能：常见的喷涂基本知识和工艺；完成简单喷涂程序的编写。
Claims (10)
1.一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，包括机械手和喷枪，其特征在于，还包括
喷涂工件，所述喷涂工件用于模拟喷涂；
工件夹持装置，所述工件夹持装置用于夹紧喷涂工件；及
自动夹爪，所述自动夹爪固定在机械手上，所述自动夹爪用于抓取喷涂工件或喷枪。
2.根据权利要求1所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述喷涂工件包括马桶、浴缸和花盆，所述马桶、浴缸和花盆均分别固定在夹紧座。
3.根据权利要求1所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述自动夹爪包括
气动夹爪或电动夹爪，所述气动夹爪或电动夹爪上均设有两个滑台；
抓手A，所述抓手A固定在气动夹爪或电动夹爪的一个滑台上；
抓手B，所述抓手B固定在气动夹爪或电动夹爪的另一个滑台上；
所述抓手A和抓手B结构相同，所述抓手A和抓手B上均设有抓取凸台，所述抓取凸台上设有抓取槽，所述抓取槽为V形槽，且抓取槽设有两个，两个抓取槽相互垂直成十字形。
4.根据权利要求3所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，还包括工具支架，所述工具支架上装有喷枪，所述工具支架的两侧均设有夹紧定位孔，所述夹紧定位孔与抓取凸台相对应；
所述气动夹爪或电动夹爪用于带动抓手A和抓手B夹紧工具支架。
5.根据权利要求4所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述抓手A和抓手B上均设有通气孔，所述通气孔为通孔，所述通气孔上装有快速接头，且快速接头均位于抓手A和抓手B的外侧；
所述抓手A和抓手B上均装有密封圈，所述密封圈与通气孔同轴线，所述密封圈均位于抓手A和抓手B的内侧；
所述工具支架上设有连通孔，所述连通孔为通孔，所述连通孔与通气孔相对应，所述连通孔上装有快速接头，所述快速接头位于工具支架的内侧。
6.根据权利要求2所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述工件夹持装置包括
夹紧装置，所述夹紧装置用于夹紧工件；
变位基板，所述变位基板上装有夹紧装置；及
变位驱动装置，所述变位驱动装置与变位基板连接，所述变位驱动装置用于带动变位基板转动。
7.根据权利要求6所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述变位驱动装置包括
变位座；
主动变位轴，所述主动变位轴转动安装在变位座上，且固定在变位基板的一端；
从动变位轴，所述从动变位轴转动安装在变位座上，且固定在变位基板的另一端；及
变位电机，所述变位电机与主动变位轴连接。
8.根据权利要求1所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，还包括涡轮蜗杆减速机，所述涡轮蜗杆减速机固定在变位座上，且分别与主动变位轴和变位电机连接。
9.根据权利要求6所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述夹紧装置包括
夹紧气缸，所述夹紧气缸固定在变位基板上，所述夹紧气缸上装有活动夹紧块；及
固定夹紧块，所述固定夹紧块安装在变位基板上，且与活动夹紧块相对设置。
10.根据权利要求9所述的一种用于实训的机器人模拟喷涂装置，其特征在于，所述固定夹紧块和活动夹紧块上均设有V形槽。
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