CN111774213A - 一种大型工件自动喷涂系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机器人喷涂技术领域，具体是一种大型工件自动喷涂系统,包括：机器人附加第七轴，用于沿工件的水平边方向移动且覆盖工件长度方向；机器人附加第八轴，用于沿工件的垂直边方向移动覆盖工件高度方向，配合机器人附加第七轴实现对大型工件的喷涂面全覆盖；六轴喷涂机器人自动喷涂系统，通过机器人附加第七轴和机器人附加第八轴进行水平及垂直方向喷涂参数的全程自动控制，采用两台六轴喷涂机器人自动喷涂系统在大型工件的两侧对称喷涂，同时配合水平导轨为机器人附加第七轴、垂直升降导轨为机器人附加第八轴上，喷涂的面积广，效率高，且安全，替代传统人工喷涂，喷涂质量稳定。

Description

一种大型工件自动喷涂系统

技术领域

本发明涉及机器人喷涂技术领域，具体是一种大型工件自动喷涂系统。

背景技术

目前，列车车厢之类的大型工件表面喷涂仍以人工喷涂为主，由人工操作升降设备在工件表面移动并实施喷涂作业，现有技术中的人工喷涂方式具有以下缺点：人工在喷涂作业中需同时操作升降移动设备，生产效率低下，作业繁琐，并且存在安全隐患；人工喷涂因各人熟练度的不同，喷涂质量不稳定；操作人员近距离操作被漆雾包围对身体健康危害很大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种大型工件自动喷涂系统。

一种大型工件自动喷涂系统,包括：

机器人附加第七轴，通过螺钉固定在地面上且在工件的两侧均有设置，用于沿工件的水平边方向移动且覆盖工件长度方向；

机器人附加第八轴，在工件的两侧均有设置且安装在机器人附加第七轴上，用于沿工件的垂直边方向移动覆盖工件高度方向，配合机器人附加第七轴实现对大型工件的喷涂面全覆盖；

六轴喷涂机器人自动喷涂系统，设置在机器人附加第七轴上，通过机器人附加第七轴和机器人附加第八轴进行水平及垂直方向喷涂参数的全程自动控制。

所述的六轴喷涂机器人自动喷涂系统包括喷涂机器人、安装于机器人本体内用于实时调节喷枪参数的喷涂控制系统、由螺栓固定在机器人手腕法兰上的枪架、通过枪架设置在机器人本体上的混气喷枪和空气喷枪。

所述的喷涂系统包括安装于机器人附加第八轴上的钢制平台、设置在钢制平台上的搅拌桶、柱塞泵、隔膜泵、在柱塞泵和隔膜泵上均有设置的管线包，所述的柱塞泵、隔膜泵通过管线包上分别与混气喷枪、空气喷枪配合。

所述的喷涂系统还包括分别用于改变供给混气喷枪、空气喷枪的空气压力值以改变混气喷枪、空气喷枪喷涂参数的若干组电气比例阀。

所述的钢制平台随机器人附加第八轴水平移动。

所述的混气喷枪、空气喷枪后部均安装有输漆管和压缩空气软管，输漆管分别连接于一台隔膜泵、一台柱塞泵，空气软管连接于喷涂控制系统。

所述的机器人附加第七轴包括底座、设置在机器人附加第八轴底部的驱动装置一、设置在底座上且与驱动装置一配合的齿轮齿条、设置在底座上的滑轨一、连接在底座上且与机器人附加第八轴配合的拖链、拖链的固定端由螺栓连接与底座。

所述的机器人附加第八轴包括基座、设置在基座底部的驱动装置一、设置在基座顶部的驱动装置二和丝杠装置、与丝杠装置配合用于导向的滑轨二、与丝杠装置配合并用于安装喷涂机器人的升降滑板，所述的拖链移动端连接与第八轴基座，拖链内包含设备供电电缆。

所述的机器人附加第八轴上滑轨的外端设置有用于减少灰尘掉入机器人本体内部的防尘帘。

所述的驱动装置一与驱动装置二均为伺服电机与减速机配合。

本发明的有益效果是：采用两台六轴喷涂机器人自动喷涂系统在大型工件的两侧对称喷涂，同时配合水平导轨为机器人附加第七轴、垂直升降导轨为机器人附加第八轴上，机器人自动喷涂系统对工件的喷涂方式为长度方向分多段喷涂，高度方向分两段喷涂，喷涂的面积广，效率高，替代传统人工喷涂，喷涂质量稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的局部放大立体结构示意图；

图3为本发明的机器人附加第七轴、机器人附加第八轴、六轴喷涂机器人自动喷涂系统主视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1至图3所示，一种大型工件自动喷涂系统,包括：

机器人附加第七轴2，通过螺钉固定在地面上且在工件4的两侧均有设置，用于沿工件4的水平边方向移动且覆盖工件4长度方向；

机器人附加第八轴3，在工件4的两侧均有设置且安装在机器人附加第七轴2上，用于沿工件4的垂直边方向移动覆盖工件4高度方向，配合机器人附加第七轴2实现对大型工件的喷涂面全覆盖；

六轴喷涂机器人自动喷涂系统1，设置在机器人附加第七轴2上，通过机器人附加第七轴2和机器人附加第八轴3进行水平及垂直方向喷涂参数的全程自动控制。

采用两台六轴喷涂机器人自动喷涂系统1在大型工件4的两侧对称喷涂，每台喷涂机器人11负责喷涂工件4的一半面积，因喷涂机器人11臂展有限，工件过高过长，喷涂机器人11定点喷涂无法覆盖工件喷涂表面，所以将喷涂机器人11安装在可水平、垂直移动的伺服导轨，即水平导轨为机器人附加第七轴2、垂直升降导轨为机器人附加第八轴3上，六轴机器人自动喷涂系统1对工件4的喷涂方式为长度方向分多段喷涂，高度方向分两段喷涂。

所述的六轴喷涂机器人自动喷涂系统1包括喷涂机器人11、安装于机器人本体11内用于实时调节喷枪参数的喷涂控制系统42、由螺栓固定在机器人手腕法兰111上的枪架57、通过枪架57设置在机器人本体11上的混气喷枪51和空气喷枪52。

采用两台六轴喷涂机器人自动喷涂系统1在大型工件4的两侧对称喷涂，同时配合水平导轨为机器人附加第七轴2、垂直升降导轨为机器人附加第八轴3上，机器人自动喷涂系统42对工件4的喷涂方式为长度方向分多段喷涂，高度方向分两段喷涂，喷涂的面积广，效率高，替代传统人工喷涂，喷涂质量稳定。

所述的喷涂系统42包括安装于机器人附加第八轴3上的钢制平台58、设置在钢制平台58上的搅拌桶55、柱塞泵53、隔膜泵54、在柱塞泵53和隔膜泵54上均有设置的管线包56，所述的柱塞泵53、隔膜泵54通过管线包56上分别与混气喷枪51、空气喷枪52配合。

混气喷枪51、空气喷枪52由喷涂机器人11带动可达到工件4任意表面位置，由柱塞泵53将涂料供给混气喷枪51，隔膜泵54将涂料供给空气喷枪52，通过喷涂控制系统42切换并控制混气喷枪51和空气喷枪52的雾化气量、喷涂扇形、涂料流量参数分别实施底漆、面漆施工。

管线包56经过喷涂机器人11表面并分别连接混气喷枪51和空气喷枪52至喷涂控制系统42。

所述的喷涂系统42还包括分别用于改变供给混气喷枪51、空气喷枪52的空气压力值以改变混气喷枪51、空气喷枪52喷涂参数的若干组电气比例阀。

所述的钢制平台58随机器人附加第八轴3水平移动。

所述的混气喷枪51、一把空气喷枪52后部均安装有输漆管和压缩空气软管，输漆管分别连接于一台柱塞泵53、一台隔膜泵54，空气软管连接于喷涂控制系统42。

所述的机器人附加第七轴2包括底座21、设置在机器人附加第八轴底部的驱动装置一22、设置在底座21上且与驱动装置一22配合的齿轮齿条25、设置在底座21上的滑轨一23、连接在底座21上且与机器人附加第八轴配合的拖链24、拖链24的固定端由螺栓连接与底座21。

所述的拖链24接在底座21上且与第八轴基座31配合。

机器人附加第七轴2固定于地面，驱动装置一22通过齿轮齿条25传动带动基座31在滑轨一23上水平移动，驱动装置一22的伺服电机伸出轴插入减速机的输入轴孔，伺服电机和减速机的法兰面固定连接。

基于机器人附加第七轴2和机器人附加第八轴3的组合运动可实现六轴喷涂机器人自动喷涂系统1在垂直和水平方向自由移动以覆盖工件4两侧面，依靠喷涂机器人11伸出臂长覆盖工件4顶面、底面和两端面。

所述的机器人附加第八轴3包括基座31、设置在基座31顶部的驱动装置二33和丝杠装置34、与丝杠装置34配合的滑轨二32、用于安装喷涂机器人11的升降滑板35，拖链24移动端连接与第八轴基座31，拖链24内包含设备供电电缆。

所述的驱动装置一22设置在基座31底部。

驱动装置二33驱动丝杠装置34上下移动，丝杠装置34带动升降滑板35及升降滑板35上固定安装的喷涂机器人11实现喷涂机器人11的上下移动。

六轴喷涂机器人自动喷涂系统1侧面由螺栓螺母固定于升降滑板35上，升降滑板35随丝杠装置34运动而上下移动，丝杠装置34被驱动装置33所驱动，伺服电机伸出轴插入减速机的输入轴孔，伺服电机和减速机的法兰面固定连接；升降滑板35的垂直导向由滑轨二32引导；滑轨二32及驱动装置二33均安装在基座31上，基座31底部有滑轨一23支撑于底座21上，底座21固定于地面。

所述的机器人附加第八轴3上滑轨二32的外侧设置有用于减少灰尘掉入机器人本体11内部的防尘帘36。

所述的驱动装置一22与驱动装置二33均为伺服电机与减速机配合。

本发明的使用方法：工件4进入喷漆房就位之后，人工在底漆油漆桶内填装调配好的涂料，再在机器人自动喷涂系统42的人机操作界面输入相应的工件号及底漆程序号，启动系统，机器人附加第七轴2及机器人附加第八轴3开始相对于工件4找零点以确定起喷位置，零点到位后总控制系统给机器人控制系统42发送启动信号及程序号，喷涂机器人11开始按预先示教好的程序开始分段喷涂，在喷涂过程中第七轴2、机器人附加第八轴3伺服系统受机器人控制系统42的控制，根据喷涂轨迹需要与喷涂机器人11运动联动，根据程序设定的在不同位置采用不同的喷涂参数，由机器人控制系统42向喷涂控制系统中的电气比例阀发送不同的电信号参数，比例阀调节连于混气喷枪51和空气喷枪52的气管内气压大小，以实时调整混气喷枪51和空气喷枪52喷幅形状和涂料流量，当完成喷涂回到结束点时，总控制系统通知机器人控制系统42将喷涂机器人11移动至起始安全位置，发出完成信号，通知人工在面漆油漆桶内填装调配好的涂料，再在机器人自动喷涂系统42的人机操作界面输入相应的工件号及面漆程序号，启动系统，继续上述运行过程，当完成喷涂回到结束点时，总控制系统通知机器人控制系统42将喷涂机器人11再次移动至起始安全位置，发出完成信号，通知人工检查工件喷涂情况，整个工件喷涂结束，系统处于准备状态，等待下一工件。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：包括：

机器人附加第七轴(2)，通过螺钉固定在地面上且在工件(4)的两侧均有设置，用于沿工件(4)的水平边方向移动且覆盖工件(4)长度方向；

机器人附加第八轴(3)，在工件(4)的两侧均有设置且安装在机器人附加第七轴(2)上，用于沿工件(4)的垂直边方向移动覆盖工件(4)高度方向，配合机器人附加第七轴(2)实现对大型工件的喷涂面全覆盖；

六轴喷涂机器人自动喷涂系统(1)，设置在机器人附加第七轴(2)上，通过机器人附加第七轴(2)和机器人附加第八轴(3)进行水平及垂直方向喷涂参数的全程自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的六轴喷涂机器人自动喷涂系统(1)包括喷涂机器人(11)、安装于机器人本体(11)内用于实时调节喷枪参数的喷涂控制系统(42)、由螺栓固定在机器人手腕法兰(111)上的枪架(57)、通过枪架(57)设置在机器人本体(11)上的混气喷枪(51)和空气喷枪(52)。

3.根据权利要求2所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的喷涂系统(42)包括安装于机器人附加第八轴(3)上的钢制平台(58)、设置在钢制平台(58)上的搅拌桶(55)、柱塞泵(53)、隔膜泵(54)、在柱塞泵(53)和隔膜泵(54)上均有设置的管线包(56)，所述的柱塞泵(53)、隔膜泵(54)通过管线包(56)上分别与混气喷枪(51)、空气喷枪(52)配合。

4.根据权利要求2所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的喷涂系统(42)还包括分别用于改变供给混气喷枪(51)、空气喷枪(52)的空气压力值以改变混气喷枪(51)、空气喷枪(52)喷涂参数的若干组电气比例阀。

5.根据权利要求3所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的钢制平台(58)随机器人附加第八轴(3)水平移动。

6.根据权利要求3所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的混气喷枪(51)、一把空气喷枪(52)后部均安装有输漆管和压缩空气软管，输漆管分别连接于一台隔膜泵(54)，一台柱塞泵(53)，空气软管连接于喷涂控制系统(42)。

7.根据权利要求2所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的机器人附加第七轴(2)包括底座(21)、设置在机器人附加第八轴底部的驱动装置一(22)、设置在底座(21)上且与驱动装置一(22)配合的齿轮齿条(25)、设置在底座(21)上的滑轨一(23)、连接在底座(21)上且与机器人附加第八轴配合的拖链(24)、拖链(24)的固定端由螺栓连接与底座(21)。

8.根据权利要求7所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的机器人附加第八轴(3)包括基座(31)、设置在基座(31)顶部的驱动装置二(33)和丝杠装置(34)、与丝杠装置(34)配合用于导向的滑轨二(32)、用于安装喷涂机器人(11)的升降滑板(35)，所述的拖链(24)移动端连接与第八轴基座(31)，拖链(24)内包含设备供电电缆。

9.根据权利要求8所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的机器人附加第八轴(3)上滑轨二(32)的外端设置有用于减少灰尘掉入机器人本体(11)内部的防尘帘(36)。

10.根据权利要求8所述的一种大型工件自动喷涂系统,其特征在于：所述的驱动装置一(22)与驱动装置二(33)均为伺服电机与减速机配合。

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