CN110548625A - 一种喷砂喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷砂喷涂机器人，涉及除锈机器人技术领域。包括沿工作面移动的第一底座，在所述第一底座的顶部转动连接有第二底座，所述第二底座固定连接有第一驱动件，所述第一驱动件和所述第一底座固定连接，所述第一驱动件驱动所述第二底座沿第一底座的水平方向相对所述第一底座转动，在所述第二底座设置有机械摆臂，在所述第二底座的周向，所述机械摆臂和所述第二底座同步转动，在所述第一底座的底部设置有第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和工作面之间的相对高度保持不变，所述第二永磁体和所述第一底座之间的相对高度保持不变。本发明能够解决人工作业效率低的问题。

Description

一种喷砂喷涂机器人

技术领域

本发明涉及除锈机器人技术领域，具体涉及一种喷砂喷涂机器人。

背景技术

在船舶分段外表面等大范围开放导磁性工作面和石化储罐外表面，由于工作范围通常较大，在进行除锈喷涂作业时需要临时搭建脚手架，施工人员再攀附在脚手架上进行除锈喷涂作业，作业时通常需要多人配合，不但工作效率底、企业成本高、环境污染大以及劳动环境危险。

而爬壁除锈机器人可以代替人类完成这些危险的工作，而且工作效率高、人员无需承担危险作业风险，降低企业成本，因此爬壁除锈机器人越来越受到社会的关注。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种喷砂喷涂机器人，能够解决人工作业效率低的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种喷砂喷涂机器人，包括沿工作面移动的第一底座，在所述第一底座的顶部转动连接有第二底座，所述第二底座固定连接有第一驱动件，所述第一驱动件和所述第一底座固定连接，所述第一驱动件驱动所述第二底座沿第一底座的水平方向相对所述第一底座转动，在所述第二底座设置有机械摆臂，在所述第二底座的周向，所述机械摆臂和所述第二底座同步转动，在所述第一底座的底部设置有第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和工作面之间的相对高度保持不变，所述第二永磁体和所述第一底座之间的相对高度保持不变。

优选的，在所述第二底座转动连接有第二驱动件和机械摆臂，所述第二驱动件和所述机械摆臂的一端转动连接，所述第二驱动件驱动所述机械摆臂沿第二底座的高度方向相对所述第二底座转动，在所述机械摆臂的另一端转动连接有夹具，在所述夹具固定连接有加工部件。

进一步优选的，所述第一驱动件设置为驱动电机，所述驱动电机的壳体和所述第一底座固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述第二底座的中心固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述第二底座同步转动。

进一步优选的，在所述第二底座设置有沿所述第二底座高度方向延伸的支架，所述支架的顶部和所述机械摆臂的中部转动连接，所述第二驱动件设置为直线推杆，所述直线推杆的一端和所述第二底座转动连接，所述直线推杆的另一端和所述机械摆臂的一端转动连接。

进一步优选的，所述夹具包括第一端部和第二端部，所述第一端部和所述机械摆臂的另一端转动连接，在所述第二端部设置有第一弹性件，所述第一弹性件的一端和所述第二端部固定连接，所述第一弹性件的另一端和所述机械摆臂固定连接。

优选的，所述第一底座包括第一端部和第二端部，在所述第一端部的底部设置有转向轮，在所述第二端部的底部设置有驱动轮，所述第一永磁体在所述第一端部设置，所述第一永磁体和所述第一底座活动连接，所述第一永磁体沿所述第一底座的高度方向往复运动，所述第二永磁体在所述第二端部设置，所述第二永磁体和所述第一底座固定连接。

进一步优选的，在所述第一永磁体的顶部设置有连接杆，在所述第一端部的底部设置有套筒，所述连接杆和所述套筒同轴套接设置，所述连接杆沿所述套筒的轴向往复移动，在所述连接杆的外周侧壁套接有第二弹性件，所述第二弹性件的一端和所述第一永磁体的顶部连接，所述第二弹性件的另一端和所述第一端部的底部连接。

进一步优选的，在所述第一永磁体的底部设置有辅助轮，所述辅助轮和所述第一永磁体固定连接。

进一步优选的，所述转向轮的底面和所述第一端部的底面之间的距离设置为D1，所述第一永磁体的厚度设置为d1，D1＞d1。

进一步优选的，所述驱动轮的底面和所述第二端部的底面之间的距离设置为D2，所述第二永磁体的厚度设置为d2，D2＞d2。

本发明公开一种喷砂喷涂机器人，具有以下优点：

直线推杆通过伸长或者收缩以带动机械摆臂在第二底座上转动，从而调整机械摆臂朝向待加工面一端和待加工面之间的距离，进而调整加工部件和待加工面之间的距离。

通过机械摆臂带动加工部件在待加工面移动，从而增加作业面积以适应并提高大面积作业能力，进而提高喷砂喷涂面积，增加喷砂效率。

在工作过程中，待加工面出现突起或者凹陷情况，压簧能够自适应待加工面的突起或者凹陷进行伸缩，以保持加工部件和待加工面的接触，使得加工部件有微动自适应调节功能进而提高了越障能力。

在夹具处通过螺栓装配喷涂枪，能够实现喷涂作业，在夹具处通过螺栓装配喷砂枪，能够实现喷砂作业，在夹具处通过螺栓装配除锈角磨机，能够实现除锈作业，可以进行灵活更换以适应不同的作业需求。

在工作面表面较为平滑的情况，在所述第二弹性件的作用下，所述第一永磁体能够贴紧工作面，保证所述第一永磁体和工作面之间的相互作用力，从而保持喷砂喷涂机器人在工作面的正常工作。

在工作表面出现起伏的情况，在所述第二弹性件的作用下，所述第一永磁体仍然能够贴紧工作面，证所述第一永磁体和工作面之间的相互作用力，从而始终保持喷砂喷涂机器人在工作面的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的立体图；

图2是本发明实施例的主视图；

图3是本发明实施例装配喷砂枪的左视图；

图4是本发明实施例的局部放大图；

图5是本发明实施例装配喷砂枪的立体图；

图6是本发明实施例装配喷涂枪的左视图；

图7是本发明实施例装配喷涂枪的立体图；

图8是本发明实施例装配除锈角磨机的立体图；

图9是本发明实施例装配除锈角磨机的立体图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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。

如图1至图9所示，本发明实施例所述一种喷砂喷涂机器人，包括沿待加工面移动的第一底座1，在所述第一底座1转动连接有第二底座3，所述第二底座3固定连接有第一驱动件2，所述第一驱动件2和所述第一底座1固定连接，所述第一驱动件2驱动所述第二底座3沿第一底座1的水平方向相对所述第一底座1转动，在所述第二底座3转动连接有第二驱动件5和机械摆臂6，所述第二驱动件5和所述机械摆臂6的一端转动连接，所述第二驱动件5驱动所述机械摆臂6沿第二底座3的高度方向相对所述第二底座3转动，在所述机械摆臂6的另一端转动连接有夹具7，在所述夹具7固定连接有加工部件。

为了实现第二底座3的转动，所述第一驱动件2设置为驱动电机，所述驱动电机的壳体和所述第一底座1通过螺栓固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述第二底座3的中心通过联轴器固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述第二底座3同步转动，以通过机械摆臂6带动加工部件在待加工面移动，从而增加作业面积以适应并提高大面积作业能力。

为了实现机械摆臂6在高度方向的转动，在所述第二底座3设置有沿所述第二底座3高度方向延伸的支架4，所述支架4的顶部和所述机械摆臂6的中部通过铰链转动连接。为了实现机械摆臂6的转动，所述第二驱动件5设置为直线推杆，所述直线推杆的一端和所述第二底座3通过铰链转动连接，所述直线推杆的另一端和所述机械摆臂6的一端通过铰链转动连接。

在本实施例中，直线推杆通过伸长或者收缩以带动机械摆臂6在第二底座3上转动，从而调整机械摆臂6朝向待加工面一端和待加工面之间的距离，进而调整加工部件和待加工面之间的距离。

为了保持加工部件和待加工面的接触，所述夹具7包括第一端部和第二端部，所述第一端部和所述机械摆臂6的另一端通过铰链转动连接，在所述第二端部设置有第一弹性件8，所述第一弹性件8的一端和所述第二端部通过焊接固定连接，所述第一弹性件8的另一端和所述机械摆臂6通过焊接固定连接。

在本实施例中，所述第一弹性件8设置为压簧。压簧向夹具7施加使得加工部件和待加工面保持接触的力，在工作过程中，待加工面出现突起或者凹陷情况，压簧能够自适应待加工面的突起或者凹陷进行伸缩，以保持加工部件和待加工面的接触。

为了进一步保持加工部件和待加工面的接触，可以通过伸长直线推杆以在待加工面压紧加工部件。具体的，加工部件处于压紧待加工面位置，压簧的压缩行程为压簧自然长度的三分之一。

为了实现不同的作业目的，所述加工部件至少包括喷涂枪10、喷砂枪9、除锈角磨机11其中一者。在本实施例中，在夹具7处通过螺栓装配喷涂枪10，能够实现喷涂作业。在夹具7处通过螺栓装配喷砂枪9，能够实现喷砂作业。在夹具7处通过螺栓装配除锈角磨机11，能够实现除锈作业。

所述第一底座1包括第一端部和第二端部，在所述第一端部的底部设置有转向轮13，在所述第二端部的底部设置有驱动轮12，在所述第一端部的底部设置有第一永磁体14，所述第一永磁体14和所述第一底座1活动连接，所述第一永磁体14沿所述第一底座1的高度方向往复运动，所述第一永磁体14和待加工面之间的相对高度保持不变，在所述第二端部的底部设置有第二永磁体15，所述第二永磁体15和所述第一底座1固定连接，所述第二永磁体15和所述第一底座1之间的相对高度保持不变。

为了引导所述第一永磁体14沿所述第一底座1的高度方向往复移动，可以在所述第一永磁体14的顶部设置有连接杆17，在所述第一端部的底部设置有套筒18，所述连接杆17和所述套筒18同轴套接设置，所述连接杆17沿所述套筒18的轴向往复移动。在本实施例中，所述连接杆17的外径设置为小于所述套筒18的内径，以便于所述连接杆17伸入所述套筒18中。

为了驱动所述第一永磁体14沿所述第一底座1的高度方向往复移动，可以在所述连接杆17的外周侧壁套接有第二弹性件16，所述第二弹性件16的一端和所述第一永磁体14的顶部通过焊接方式固定连接，所述第二弹性件16的另一端和所述第一端部的底部通过焊接方式固定连接。在本实施例中，所述第二弹性件16设置为压簧。

在待加工面表面较为平滑的情况，在所述第二弹性件16的作用下，所述第一永磁体14能够贴紧待加工面，保证所述第一永磁体14和待加工面之间的相互作用力，从而保持喷砂喷涂机器人在待加工面的正常工作。

在工作表面出现起伏的情况，在所述第二弹性件16的作用下，所述第一永磁体14仍然能够贴紧待加工面，证所述第一永磁体14和待加工面之间的相互作用力，从而始终保持喷砂喷涂机器人在待加工面的正常工作。

为了减少所述第一永磁体14和待加工面之间的摩擦，可以在所述第一永磁体14的底部设置有辅助轮19，所述辅助轮19和所述第一永磁体14固定连接。在本实施例中，所述辅助轮19设置为牛眼轮。应当理解的是，可以通过选择不同型号的牛眼轮，已调整所述第一永磁体14和所述待加工面之间的距离，例如3mm、5mm或者10mm。

为了提供所述第一永磁体14足够的空间调整和所述第一底座1之间的相对高度，所述转向轮13的底面和所述第一端部的底面之间的距离设置为D1，所述第一永磁体14的厚度设置为d1，D1＞d1。

为了避免工作过程所述第二永磁体15和待加工面产生摩擦，所述驱动轮12的底面和所述第二端部的底面之间的距离设置为D2，所述第二永磁体15的厚度设置为d2，D2＞d2。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种喷砂喷涂机器人，包括沿工作面移动的第一底座，其特征在于：在所述第一底座的顶部转动连接有第二底座，所述第二底座固定连接有第一驱动件，所述第一驱动件和所述第一底座固定连接，所述第一驱动件驱动所述第二底座沿第一底座的水平方向相对所述第一底座转动，在所述第二底座设置有机械摆臂，在所述第二底座的周向，所述机械摆臂和所述第二底座同步转动，在所述第一底座的底部设置有第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和工作面之间的相对高度保持不变，所述第二永磁体和所述第一底座之间的相对高度保持不变。

2.如权利要求1所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：在所述第二底座转动连接有第二驱动件和机械摆臂，所述第二驱动件和所述机械摆臂的一端转动连接，所述第二驱动件驱动所述机械摆臂沿第二底座的高度方向相对所述第二底座转动，在所述机械摆臂的另一端转动连接有夹具，在所述夹具固定连接有加工部件。

3.如权利要求2所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：所述第一驱动件设置为驱动电机，所述驱动电机的壳体和所述第一底座固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述第二底座的中心固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述第二底座同步转动。

4.如权利要求3所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：在所述第二底座设置有沿所述第二底座高度方向延伸的支架，所述支架的顶部和所述机械摆臂的中部转动连接，所述第二驱动件设置为直线推杆，所述直线推杆的一端和所述第二底座转动连接，所述直线推杆的另一端和所述机械摆臂的一端转动连接。

5.如权利要求2所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：所述夹具包括第一端部和第二端部，所述第一端部和所述机械摆臂的另一端转动连接，在所述第二端部设置有第一弹性件，所述第一弹性件的一端和所述第二端部固定连接，所述第一弹性件的另一端和所述机械摆臂固定连接。

6.如权利要求1所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：所述第一底座包括第一端部和第二端部，在所述第一端部的底部设置有转向轮，在所述第二端部的底部设置有驱动轮，所述第一永磁体在所述第一端部设置，所述第一永磁体和所述第一底座活动连接，所述第一永磁体沿所述第一底座的高度方向往复运动，所述第二永磁体在所述第二端部设置，所述第二永磁体和所述第一底座固定连接。

7.如权利要求6所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：在所述第一永磁体的顶部设置有连接杆，在所述第一端部的底部设置有套筒，所述连接杆和所述套筒同轴套接设置，所述连接杆沿所述套筒的轴向往复移动，在所述连接杆的外周侧壁套接有第二弹性件，所述第二弹性件的一端和所述第一永磁体的顶部连接，所述第二弹性件的另一端和所述第一端部的底部连接。

8.如权利要求6或7所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：在所述第一永磁体的底部设置有辅助轮，所述辅助轮和所述第一永磁体固定连接。

9.如权利要求6所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：所述转向轮的底面和所述第一端部的底面之间的距离设置为D1，所述第一永磁体的厚度设置为d1，D1＞d1。

10.如权利要求6所述喷砂喷涂机器人，其特征在于：所述驱动轮的底面和所述第二端部的底面之间的距离设置为D2，所述第二永磁体的厚度设置为d2，D2＞d2。