CN112024206A - 一种六自由度喷漆机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械手领域，具体的说是一种六自由度喷漆机械手，包括底座，底座的一侧下端开设有凹槽，底座的上端开设有滑槽，底座的上端通过驱动机构连接有机械手主体，机械手主体位于底座的一侧上端，机械手主体的上端连接有固定头，机械手主体的下端通过第二轴承固定连接有支撑板，第二轴承套设且固定连接在机械手主体的下端，支撑板位于机械手主体远离底座中部的一侧。本发明的机械手主体上设置了固定头，使用时，可将输送油漆的管道连接在固定头的法兰上，利用固定头的喷涂的喷头将油漆喷在物体上，喷漆过程中，固定头的固定罩会遮挡住喷头，罩住喷漆过程中产生的雾状油漆，避免雾状油漆被风吹到其他地方，污染周边的机械设备。
Description
技术领域
本发明涉及机械手领域，具体的说是一种六自由度喷漆机械手。
背景技术
机械手能模仿手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，机械手的类型也逐渐趋于多样化，六自由度机械手是其中一种类型，在对物体表面喷涂油漆便会用到六自由度机械手。
目前喷漆所用的六自由度机械手在喷漆时，喷出的油漆会有部分成雾状，若此时有阵风吹过，雾状油漆容易被风吹到其他地方，污染周边的机械设备，且六自由度机械手在工作过程中，输送油漆的管道会在六自由度机械手上摆动，若管道刮到六自由度机械手上尖锐的部分，容易刮伤管道，造成油漆的泄露，六自由度机械手的位置大都是固定的，在对距离较近的物体进行喷漆工作时，六自由度机械手需要弯曲到一定程度才能将油漆喷到物体上，容易造成六自由度机械手的损坏。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种六自由度喷漆机械手，解决了目前喷漆所用的六自由度机械手在喷漆时，喷出的油漆会有部分成雾状，若此时有阵风吹过，雾状油漆容易被风吹到其他地方，污染周边的机械设备，且六自由度机械手在工作过程中，输送油漆的管道会在六自由度机械手上摆动，若管道刮到六自由度机械手上尖锐的部分，容易刮伤管道，造成油漆的泄露，六自由度机械手的位置大都是固定的，在对距离较近的物体进行喷漆工作时，六自由度机械手需要弯曲到一定程度才能将油漆喷到物体上，容易造成六自由度机械手的损坏的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种六自由度喷漆机械手，包括底座，所述底座的一侧下端开设有凹槽，所述底座的上端开设有滑槽，所述底座的上端通过驱动机构连接有机械手主体，所述机械手主体位于底座的一侧上端，所述机械手主体的上端连接有固定头，所述机械手主体的下端通过第二轴承固定连接有支撑板，所述第二轴承套设且固定连接在机械手主体的下端，所述支撑板位于机械手主体远离底座中部的一侧，所述支撑板的上端安装有夹持机构，所述机械手主体下端靠近底座中部的一侧安装有防护机构。
具体的，所述驱动机构包括驱动块，所述驱动块滑动连接在滑槽的内部，所述驱动块的内部贯穿且滑动连接有驱动螺杆，所述驱动螺杆的一端穿过滑槽的一侧侧壁且延伸至底座的一侧外部，所述驱动螺杆的一端通过第一轴承固定连接在滑槽的一侧内壁上，所述驱动螺杆延伸至底座外部的一端固定连接有从动齿轮，所述从动齿轮的下方设有伺服电机，所述伺服电机固定连接在凹槽的内部，所述伺服电机的输出端朝向底座的一侧且输出端上通过传动轴固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮啮合连接，所述驱动螺杆转动连接在滑槽的另一侧内壁上。
具体的，所述固定头包括固定罩，所述固定罩固定连接在机械手主体的上端，所述固定罩开口处设置在远离机械手主体的一侧，所述固定罩连接机械手主体的一侧内壁上水平固定连接有固定管，所述固定管远离机械手主体的一端固定连接有喷头，所述固定管的正面固定连接有输送管，所述输送管的内部固定连接有单向阀，所述输送管的正面贯穿且固定连接在固定罩的正面侧壁上，所述输送管的正面固定连接有法兰。
具体的，所述夹持机构包括底框，所述底框的下端固定连接在支撑板的上端，所述底框呈U形结构且开口朝上，所述底框的前后部内壁和下端的中部内壁上均通过第一弹簧杆固定连接有第一夹块，所述底框的前后部外壁上均固定连接有定位板，所述定位板均呈凹形结构且开口处均朝向底框，所述底框的上端卡接有卡框，所述卡框呈U形结构且开口朝下，所述卡框的内部宽度和底框的内部宽度相同，所述卡框的前后部内壁上均开设有限位槽，所述卡框的上端中部内壁上通过第二弹簧杆固定连接有第二夹块，所述第二夹块的大小和第一夹块的大小相同且和底框下端内壁上连接的第一夹块相对，所述卡框的前后部外壁下端均固定连接有连接板，所述连接板的下端均贯穿且滑动连接在同侧定位板的内部。
具体的，所述第二夹块的前后部外壁上均固定连接有限位板，所述限位板远离第二夹块的一处均固定连接有限位块，所述限位块均滑动连接在同侧限位槽的内部。
具体的，所述定位板远离底框的一侧侧壁上均插设有销轴，所述销轴均贯穿所在定位板且均螺纹连接在同侧连接板的内部。
具体的，所述防护机构包括固定板，所述固定板远离底座中部的一侧固定连接在机械手主体的下端，所述固定板的下端和底座的上端相接触，所述固定板的内部开设有滑腔，所述滑腔和固定板的下端和远离机械手主体的一侧外部相通，所述滑腔的内部滑动连接有插板，所述插板远离机械手主体的一侧穿过滑腔的内部且延伸至底座的另一侧上端，所述插板的下端和底座的上端相接触，所述插板远离机械手主体的一侧固定连接有支板，所述支板的下端固定连接在底座的另一侧上端，所述固定板远离机械手主体的一侧上端固定连接有刮板，所述刮板呈三角形结构且下端和插板的上端相接触。
具体的，所述支撑板靠近底座中部的一侧上端固定连接有横板，所述横板的下端固定连接有立板，所述立板下端固定连接在机械手主体的下端。
本发明的有益效果：
(1)本发明的机械手主体上设置了固定头，使用时，可将输送油漆的管道连接在固定头的法兰上，利用固定头的喷涂的喷头将油漆喷在物体上，喷漆过程中，固定头的固定罩会遮挡住喷头，罩住喷漆过程中产生的雾状油漆，避免雾状油漆被风吹到其他地方，污染周边的机械设备。
(2)本发明的机械手主体上设置了带有夹持机构的支撑板，使用时利用夹持机构的第一夹块和第二夹块夹住输送油漆的管道，避免输送油漆的管道刮在机械手主体上尖锐部分，造成损坏，导致出现油漆泄露的现象。
(3)本发明的底座上设置了驱动机构，使用时利用驱动机构的伺服电机转动驱动螺杆，使驱动螺杆到带动机械手主体在底座上移动，调节机械手主体的位置，方便本发明对对距离较近的物体进行喷漆工作，避免机械手主体过于弯曲而造成损坏。
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为本发明提供的剖切图；
图2为图1中A处的区域放大图；
图3为本发明提供的固定头的俯视剖切图；
图4为本发明提供的夹持机构结构示意图；
图5为图4中B处的区域放大图；
图6为本发明提供的定位板结构示意图；
图7为本发明提供的外部结构示意图。
图中：1、底座；2、滑槽；3、驱动机构；31、驱动块；32、驱动螺杆；33、第一轴承；34、从动齿轮；35、伺服电机；36、传动轴；37、主动齿轮；4、机械手主体；5、固定头；51、固定罩；52、固定管；53、输送管；54、法兰；55、单向阀；56、喷头；6、防护机构；61、固定板；62、滑腔；63、插板；64、支板；65、刮板；7、支撑板；8、夹持机构；81、底框；82、第一弹簧杆；83、第一夹块；84、定位板；85、卡框；86、限位槽；87、第二弹簧杆；88、第二夹块；89、限位板；810、限位块；811、连接板；812、销轴；9、第二轴承；10、横板；11、立板；12、凹槽。
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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图7所示，本发明所述的一种六自由度喷漆机械手，包括底座1，所述底座1的一侧下端开设有凹槽12，所述底座1的上端开设有滑槽2，所述底座1的上端通过驱动机构3连接有机械手主体4，所述机械手主体4位于底座1的一侧上端，所述机械手主体4的上端连接有固定头5，所述机械手主体4的下端通过第二轴承9固定连接有支撑板7，所述第二轴承9套设且固定连接在机械手主体4的下端，所述支撑板7位于机械手主体4远离底座1中部的一侧，所述支撑板7的上端安装有夹持机构8，所述机械手主体4下端靠近底座1中部的一侧安装有防护机构6，驱动机构3驱动机械手主体4在底座1上滑动时，会使防护机构6不断伸缩，方便防护机构6自清理。
具体的，所述防护机构6包括固定板61，所述固定板61远离底座1中部的一侧固定连接在机械手主体4的下端，所述固定板61的下端和底座1的上端相接触，所述固定板61的内部开设有滑腔62，所述滑腔62和固定板61的下端和远离机械手主体4的一侧外部相通，所述滑腔62的内部滑动连接有插板63，所述插板63远离机械手主体4的一侧穿过滑腔62的内部且延伸至底座1的另一侧上端，所述插板63的下端和底座1的上端相接触，所述插板63远离机械手主体4的一侧固定连接有支板64，所述支板64的下端固定连接在底座1的另一侧上端，所述固定板61远离机械手主体4的一侧上端固定连接有刮板65，所述刮板65呈三角形结构且下端和插板63的上端相接触，通过固定板61和插板63遮挡住滑槽2的上端，可在本发明放置时，有异物进入滑槽2中。
具体的，所述支撑板7靠近底座1中部的一侧上端固定连接有横板10，所述横板10的下端固定连接有立板11，所述立板11下端固定连接在机械手主体4的下端，通过横板10和立板11支撑住支撑板7，增加支撑板7的稳定性。
具体的，所述驱动机构3包括驱动块31，所述驱动块31滑动连接在滑槽2的内部，所述驱动块31的内部贯穿且滑动连接有驱动螺杆32，所述驱动螺杆32的一端穿过滑槽2的一侧侧壁且延伸至底座1的一侧外部，所述驱动螺杆32的一端通过第一轴承33固定连接在滑槽2的一侧内壁上，所述驱动螺杆32延伸至底座1外部的一端固定连接有从动齿轮34，所述从动齿轮34的下方设有伺服电机35，所述伺服电机35固定连接在凹槽12的内部，所述伺服电机35的输出端朝向底座1的一侧且输出端上通过传动轴36固定连接有主动齿轮37，所述主动齿轮37和从动齿轮34啮合连接，所述驱动螺杆32转动连接在滑槽2的另一侧内壁上，通过伺服电机35转动驱动螺杆32，方便带动机械手主体4在底座1上滑动，方便本发明对距离较近的物体进行喷漆。
具体的，所述固定头5包括固定罩51，所述固定罩51固定连接在机械手主体4的上端，所述固定罩51开口处设置在远离机械手主体4的一侧，所述固定罩51连接机械手主体4的一侧内壁上水平固定连接有固定管52，所述固定管52远离机械手主体4的一端固定连接有喷头56，所述固定管52的正面固定连接有输送管53，所述输送管53的内部固定连接有单向阀55，所述输送管53的正面贯穿且固定连接在固定罩51的正面侧壁上，所述输送管53的正面固定连接有法兰54，可利用固定罩51罩住喷漆过程中产生的雾状油漆，避免雾状油漆被风吹到周边的机械设备上。
具体的，所述夹持机构8包括底框81，所述底框81的下端固定连接在支撑板7的上端，所述底框81呈U形结构且开口朝上，所述底框81的前后部内壁和下端的中部内壁上均通过第一弹簧杆82固定连接有第一夹块83，所述底框81的前后部外壁上均固定连接有定位板84，所述定位板84均呈凹形结构且开口处均朝向底框81，所述底框81的上端卡接有卡框85，所述卡框85呈U形结构且开口朝下，所述卡框85的内部宽度和底框81的内部宽度相同，所述卡框85的前后部内壁上均开设有限位槽86，所述卡框85的上端中部内壁上通过第二弹簧杆87固定连接有第二夹块88，所述第二夹块88的大小和第一夹块83的大小相同且和底框81下端内壁上连接的第一夹块83相对，所述第二夹块88的前后部外壁上均固定连接有限位板89，所述限位板89远离第二夹块88的一处均固定连接有限位块810，所述限位块810均滑动连接在同侧限位槽86的内部，所述卡框85的前后部外壁下端均固定连接有连接板811，所述连接板811的下端均贯穿且滑动连接在同侧定位板84的内部，通过第一夹块83和第二夹块88夹住输送油漆的管道，方便通过支撑板7撑起输送油漆的管道中部，避免机械手主体4上尖锐的部分刮坏输送油漆的管道。
具体的，所述定位板84远离底框81的一侧侧壁上均插设有销轴812，所述销轴812均贯穿所在定位板84且均螺纹连接在同侧连接板811的内部，通过销轴812将连接板811固定在所在定位板84的内部，将卡框85固定在底框81上，避免卡框85脱离底框81。
使用时，将本发明固定在安装的地方，接通电源，将输送油漆的管道连接在法兰54上，卸下销轴812，将卡框85从底框81上拔下来，然后将输送油漆的管道中部卡在三个第一夹块83之间，并将卡框85重新卡在底框81上，使卡框85上的第二夹块88压住管道，此时卡框85上的两个连接板811会贯穿同侧定位板84，然后将销轴812插回原来的位置，将连接板811和所在定位板84连接在一起，将卡框85固定在底框81上，进而将输送油漆的管道中部固定在支撑板7上，利用支撑板7支撑起输送油漆的管道中部，避免本发明工作过程中，输送油漆的管道刮在机械手主体4上尖锐的部分而出现损坏，然后启动本发明，开始喷漆工作，喷漆时，油漆经过管道输送到输送管53的内部，然后油漆通过单向阀55进入固定管52的内部，并通过喷头56喷在物体上，此过程中固定罩51会挡住期间产生的雾状油漆，雾状油漆和固定罩51的内壁接触时会变回液态，可避免雾状油漆被风吹到其他地方，污染周边的机械设备，当需要调节机械手主体4的位置时，伺服电机35通过传动轴36转动主动齿轮37，主动齿轮37通过从动齿轮34转动驱动螺杆32，驱动螺杆32使驱动块31在滑槽2的内部滑动，并带动机械手主体4在底座1上滑动，方便对距离较近的物体进行喷漆，此过程中，固定板61会在插板63上滑动，滑动时利用刮板65刮掉插板63表面的异物，避免异物堆积在插板63上，阻碍固定板61在插板63上滑动，平常不工作时，固定板61和插板63会遮挡住滑槽2，避免有异物落到滑槽2中，阻碍驱动块31在滑槽2内部滑动。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，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本发明要求保护的范围内。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 (8)
1.一种六自由度喷漆机械手，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的一侧下端开设有凹槽(12)，所述底座(1)的上端开设有滑槽(2)，所述底座(1)的上端通过驱动机构(3)连接有机械手主体(4)，所述机械手主体(4)位于底座(1)的一侧上端，所述机械手主体(4)的上端连接有固定头(5)，所述机械手主体(4)的下端通过第二轴承(9)固定连接有支撑板(7)，所述第二轴承(9)套设且固定连接在机械手主体(4)的下端，所述支撑板(7)位于机械手主体(4)远离底座(1)中部的一侧，所述支撑板(7)的上端安装有夹持机构(8)，所述机械手主体(4)下端靠近底座(1)中部的一侧安装有防护机构(6)。
2.根据权利要求1所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述驱动机构(3)包括驱动块(31)，所述驱动块(31)滑动连接在滑槽(2)的内部，所述驱动块(31)的内部贯穿且滑动连接有驱动螺杆(32)，所述驱动螺杆(32)的一端穿过滑槽(2)的一侧侧壁且延伸至底座(1)的一侧外部，所述驱动螺杆(32)的一端通过第一轴承(33)固定连接在滑槽(2)的一侧内壁上，所述驱动螺杆(32)延伸至底座(1)外部的一端固定连接有从动齿轮(34)，所述从动齿轮(34)的下方设有伺服电机(35)，所述伺服电机(35)固定连接在凹槽(12)的内部，所述伺服电机(35)的输出端朝向底座(1)的一侧且输出端上通过传动轴(36)固定连接有主动齿轮(37)，所述主动齿轮(37)和从动齿轮(34)啮合连接，所述驱动螺杆(32)转动连接在滑槽(2)的另一侧内壁上。
3.根据权利要求1所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述固定头(5)包括固定罩(51)，所述固定罩(51)固定连接在机械手主体(4)的上端，所述固定罩(51)开口处设置在远离机械手主体(4)的一侧，所述固定罩(51)连接机械手主体(4)的一侧内壁上水平固定连接有固定管(52)，所述固定管(52)远离机械手主体(4)的一端固定连接有喷头(56)，所述固定管(52)的正面固定连接有输送管(53)，所述输送管(53)的内部固定连接有单向阀(55)，所述输送管(53)的正面贯穿且固定连接在固定罩(51)的正面侧壁上，所述输送管(53)的正面固定连接有法兰(54)。
4.根据权利要求1所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述夹持机构(8)包括底框(81)，所述底框(81)的下端固定连接在支撑板(7)的上端，所述底框(81)呈U形结构且开口朝上，所述底框(81)的前后部内壁和下端的中部内壁上均通过第一弹簧杆(82)固定连接有第一夹块(83)，所述底框(81)的前后部外壁上均固定连接有定位板(84)，所述定位板(84)均呈凹形结构且开口处均朝向底框(81)，所述底框(81)的上端卡接有卡框(85)，所述卡框(85)呈U形结构且开口朝下，所述卡框(85)的内部宽度和底框(81)的内部宽度相同，所述卡框(85)的前后部内壁上均开设有限位槽(86)，所述卡框(85)的上端中部内壁上通过第二弹簧杆(87)固定连接有第二夹块(88)，所述第二夹块(88)的大小和第一夹块(83)的大小相同且和底框(81)下端内壁上连接的第一夹块(83)相对，所述卡框(85)的前后部外壁下端均固定连接有连接板(811)，所述连接板(811)的下端均贯穿且滑动连接在同侧定位板(84)的内部。
5.根据权利要求4所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述第二夹块(88)的前后部外壁上均固定连接有限位板(89)，所述限位板(89)远离第二夹块(88)的一处均固定连接有限位块(810)，所述限位块(810)均滑动连接在同侧限位槽(86)的内部。
6.根据权利要求4所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述定位板(84)远离底框(81)的一侧侧壁上均插设有销轴(812)，所述销轴(812)均贯穿所在定位板(84)且均螺纹连接在同侧连接板(811)的内部。
7.根据权利要求1所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述防护机构(6)包括固定板(61)，所述固定板(61)远离底座(1)中部的一侧固定连接在机械手主体(4)的下端，所述固定板(61)的下端和底座(1)的上端相接触，所述固定板(61)的内部开设有滑腔(62)，所述滑腔(62)和固定板(61)的下端和远离机械手主体(4)的一侧外部相通，所述滑腔(62)的内部滑动连接有插板(63)，所述插板(63)远离机械手主体(4)的一侧穿过滑腔(62)的内部且延伸至底座(1)的另一侧上端，所述插板(63)的下端和底座(1)的上端相接触，所述插板(63)远离机械手主体(4)的一侧固定连接有支板(64)，所述支板(64)的下端固定连接在底座(1)的另一侧上端，所述固定板(61)远离机械手主体(4)的一侧上端固定连接有刮板(65)，所述刮板(65)呈三角形结构且下端和插板(63)的上端相接触。
8.根据权利要求1所述的一种六自由度喷漆机械手，其特征在于：所述支撑板(7)靠近底座(1)中部的一侧上端固定连接有横板(10)，所述横板(10)的下端固定连接有立板(11)，所述立板(11)下端固定连接在机械手主体(4)的下端。
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