CN113231259B - 一种注蜡机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种注蜡机器人，包括底座和固定在底座上的双段机械臂，机械臂包括大臂和小臂，大臂与底座连接；底座上设有与大臂连接的第一联动件，大臂的另一端设有与小臂连接的第二联动件，出蜡管和第一导线连接至小臂端部连接喷头组件，子控制盒控制喷头组件的运行，还包括主控制盒，主控制盒控制大臂、小臂的运动；主控制盒包括第一控制系统、第二控制系统，第一控制系统控制大臂相对于底座的摆动角度；第二控制系统控制小臂相对于大臂的摆动角度和小臂绕第二联动件的自转角度。本发明机器人的硬件运动和功能部件分别独立进行控制，某一部件损坏时，无需整体的一一排查，便于维修和操作，提高操作控制和维修的效率，并且部件之间不易相互影响。

Description

一种注蜡机器人
技术领域
本发明属于汽车注蜡技术领域，具有涉及一种注蜡机器人。
背景技术
目前，空腔注蜡是采用的一种可提高车身防腐性能的工艺方法，主要应用于车身底盘及四门两盖经焊接形成空腔的防腐。根据车身结构，目前底盘部分采用热蜡灌注的方式，而四门一般采用手工或机器人喷涂常温液蜡的方式进行；目前普遍的注蜡工艺主要采用人工注蜡的方式。
而现有的注蜡机器人在控制上，无法根据车型不同，来编辑注蜡的位置，进而控制机器人自动识别和操作：注蜡喷枪插入每个注蜡空腔的深度、角度的识别和控制具有技术障碍；同样无法自动测量注蜡流速、温度、注蜡量，避免空腔和过量等问题；
同时在机器人的控制端，是采用单一的控制盒进行控制，一个控制盒控制机器人整体的工作，对硬件的运动控制和软件的功能控制混合至一体，容易发生工作相互影响的问题，并且一个机械部件或功能部件发生故障时，需要对整体的控制盒进行检测，还需对机械部件和功能部件进行一一排查，不便于维修，维修效率、操作控制效率低。
发明内容
本发明提供一种的对机器人的硬件运动和功能部件分别独立进行控制，某一部件损坏时，无需整体的一一排查，便于维修和操作，提高操作控制和维修的效率，并且部件之间不易相互影响；同时能编辑注蜡的位置，对注蜡喷枪插入每个注蜡空腔的深度、角度可自动识别和操作；同时具有自动测量注蜡流速、温度、注蜡量，避免空腔和过量功能的注蜡机器人。
本发明具体技术方案如下：
一种注蜡机器人，包括底座和固定在底座上的双段机械臂，机械臂包括大臂和小臂，所述大臂与所述底座连接；所述底座上设有与所述大臂连接的第一联动件，所述大臂的另一端设有与所述小臂连接的第二联动件，所述大臂与小臂之间设有子控制盒，所述底座上固定有吸蜡装置，所述吸蜡装置连接有输线管，所述输线管自所述大臂外侧向小臂延伸并连接至所述子控制盒，所述子控制盒另一侧延伸有出蜡管和第一导线，所述出蜡管和第一导线连接至所述小臂端部连接的喷头组件；所述子控制盒控制所述喷头组件的运行，所述大臂侧边设有主控制盒，所述主控制盒控制所述大臂、小臂的运动。
进一步地，所述主控制盒包括第一控制系统、第二控制系统，所述第一控制系统连接并控制所述第一联动件，所述第一控制系统用于控制所述大臂相对于所述底座的摆动角度；所述第二控制系统连接并控制所述第二联动件，所述第二控制系统用于控制所述小臂相对于所述大臂的摆动角度和所述小臂绕所述第二联动件的自转角度。
进一步地，所述第一联动件底部设有转盘，所述第一联动件通过所述转盘相对所述底座转动，所述第一联动件的上端与所述大臂的一端连接，所述大臂的另一端可相对所述第一联动件摆动。
再进一步地，所述第二联动件的一侧与所述大臂的上端进行固定，所述第二联动件的另一侧连接所述小臂，所述小臂跟随所述第二联动件相对所述大臂进行摆动，所述小臂可绕所述第二联动件自转。
再进一步地，所述输线管内设有第二导线，所述输线管包括前管和后管，所述前管的一端连接所述主控制盒，另一端连接所述吸蜡装置，所述后管的一端连接所述主控制盒另一端连接所述子控制盒，所述前管和后管设置于所述主控制盒的两侧，所述前管与后管之间通过所述第二导线连接，所述第二导线贴靠在所述主控制盒的侧壁。
再进一步地，所述底座的底部设有滑轨，所述底座坐落在滑道上，所述底座通过所述滑轨在滑道上移动。
再进一步地，所述大臂通过所述第一联动件相对于所述底座沿竖直方向摆动；所述小臂通过所述第二联动件相对所述大臂沿竖直方向摆动。
再进一步地，所述主控制盒还包括底座控制系统，所述底座控制系统控制所述底座相对于滑道的移动，所述底座内设有用于通信的底座模块，所述底座模块对输入信号进行评估，并输出信号。
再进一步地，所述子控制盒包括注蜡系统、注蜡控制系统和电控系统，所述注蜡系统与所述吸蜡装置电连接，注蜡系统控制所述吸蜡装置运行进行吸蜡，所述注蜡控制系统和所述电控系统连接所述喷头组件，所述注蜡控制系统控制所述喷头组件的出蜡，所述电控系统控制所述喷头组件的硬件运转。
作为优选地，还包括SPS控制器、刀具更换器和注蜡计数器，所述注蜡计数器为硬质合金套筒轴承的齿轮流量计，所述刀具更换器设于所述喷头组件上，所述SPS控制器设于所述底座内，所述SPS控制器对输入信号进行评估并将信号输出至主控制盒。
本发明相对于现有技术，其技术效果如下：
1、本发明通过在机器人的硬件基础上设置两个控制盒，两控制盒分别进行不同功能的控制，两控制盒之间对于控制整体的注蜡工作分配明确且互不影响，控制端操作或编辑更加方便，不会发生控制组件之间相互影响的问题。
2、本发明所研发的注蜡机器人能根据不同的车辆和注蜡情况来编辑注蜡的位置，通过编辑主控制盒即可控制机械臂的大臂和小臂的运行，对注蜡的位置进行识别定位和选择注蜡，控制工作分别且独立，便于编写和操作。
3、并且通过设有子控制盒对喷头组件进行控制，能够直接的控制喷头组件的出蜡量、出蜡速度等注蜡参数，具有自动测量注蜡流速、温度、注蜡量，避免空腔和过量功能，并且同时控制喷头组件的硬件运转，对注蜡喷头组件插入每个注蜡空腔的深度、角度自动识别和操作。
4、并且在对汽车进行空腔注蜡时，本发明可实现车门空腔的热蜡灌注工艺，提升车门防腐质量及生产稳定性的同时，节约材料及人工成本，提高了注蜡工艺的自动化程度和生产效率，保证了注蜡的工艺效果和产品质量。
附图说明
图1为本发明的注蜡机器人的整体结构示意图；
图2为本发明的注蜡机器人的整体结构爆炸图；
图3为本发明的注蜡机器人的主控制系统的结构框图；
图4为本发明的注蜡机器人的子控制系统的结构框图。
附图标记说明：1、底座，2、大臂，3、小臂，4、主控制盒，5、子控制盒，6、第一联动件，7、第二联动件，11、吸蜡装置，12、输线管，13、前管，14、后管，15、SPS控制器，16、底座模块，31、喷头组件，41、第一控制系统，42、第二控制系统，43、底座控制系统，51、出蜡管，52、第一导线，53、注蜡系统，54、注蜡控制系统，55、电控系统，61、转盘，121、第二导线，311、刀具更换器，312、注蜡计数器。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施例对本发明的注蜡机器人进一步的详细说明。
实施例
参照图1所示，本实施例公开一种注蜡机器人，用做汽车的空腔注蜡工艺，包括机器人的硬件部分和控制系统的软件部分，控制装置包括主控制系统和子控制系统，控制盒包括主控制盒4和子控制盒5，机器人硬件结构包括底座1和固定在底座1上的双段机械臂，包括两段可相互摆动的大臂2和小臂3，大臂2与底座1通过第一联动件6进行连接，底座1上设有与大臂2连接的第一联动件6，大臂2的另一端设有用于连接小臂3的第二联动件7；大臂2与小臂3之间设有子控制盒5，底座1上固定有吸蜡装置11，吸蜡装置11连接有输线管12，输线管12自大臂2外侧向小臂3延伸并连接至子控制盒5，子控制盒5另一侧延伸有出蜡管51和第一导线52，出蜡管51和第一导线52连接至小臂3端部连接的喷头组件31；子控制盒5控制喷头组件31的运行，大臂2侧边设置主控制盒4，主控制盒4控制大臂2、小臂3的运动。
注蜡机器人由底座1、大臂2、小臂3组成，并且在每个传动关节之间设有联动件，包括第一联动件6和第二联动件7，所述第一联动件6连接大臂2和底座1，所述第二联动件7连接大臂2和小臂3，小臂3的端部连接有喷头组件31，所述大臂2通过所述第一联动件6相对于所述底座1沿竖直方向摆动；所述小臂3通过所述第二联动件7相对所述大臂2沿竖直方向摆动，令机器人结构可全角度转动，实现注蜡机器人的整体传动，带动端部的喷头组件31进行位置选择，并且在大臂2和小臂3的侧壁设有用于连接控制端的电路走线和传输液态蜡的输蜡走线，包括输线管12和出蜡管51，出蜡管51的内层为导线、外层为输蜡管道，两部分相互隔开，输线管12包括前管13和后管14，将输线管12和出蜡管51两部分设为同一管道的内外层结构可以有效的节省走线所占用的空间，输线管12用于传输电信号，出蜡管51用于传输液态蜡。
进一步结合图2所示，第一联动件6底部为转盘61，第一联动件6通过转盘61与底座1同平面转动，第一联动件6的上端与大臂2的一端连接，大臂2通过第一联动件6相对于底座1沿垂直面方向发生摆动；第二联动件7的一侧与大臂2连接，第二联动件7的另一侧连接小臂3，小臂3可绕第二联动件自转。
输线管12内通过有第二导线121，输线管12包括前管13和后管14，前管13一端连接吸蜡装置11，后管14的一侧连接子控制盒5，前管13和后管14设置于主控制盒4的两侧，前管13与后管14之间通过第二导线121连接，第二导线121贴靠在主控制盒4的侧壁。底座1的底部设有滑轨，底座1坐落在对应放置机器人的滑道上，注蜡机器人通过底座1上的滑轨在滑道上移动，进而使得注蜡机器人沿滑道平移。
注蜡机器人通过底座1进行水平转动，并且底座1可进行滑动，在底面进行移动，定义竖直方向为垂直于底座水平面的方向，大臂2通过第一联动件6相对于底座1沿竖直方向进行摆动，小臂3跟随第二联动件相对于大臂2的垂直面进行转动，并且小臂3端部的喷头组件31可跟随小臂3在第二联动件7上自转，使得机械臂端部的喷头组件31可以得到完整的自由度角度，可对任一角度、位置的注蜡孔进行注蜡，适配汽车空腔注蜡的自动化注蜡工艺。
进一步结合图3所示，为注蜡机器人的控制系统部分的控制方式，主控制盒4包括第一控制系统41、第二控制系统42，第一控制系统41连接并控制第一联动件6，第一控制系统41用于控制大臂2相对于底座1的摆动角度；第二控制系统42控制第二联动件7，第二控制系统42用于控制小臂3相对于大臂2的摆动角度和小臂3可绕第二联动件7自转角度。主控制盒4还包括连接底座1的底座控制系统43，底座控制系统43用于控制底座1相对于滑道的位移距离，底座1内设有用于通信的底座模块16，底座模块16对输入信号进行评估，并输出信号。
进一步结合图4所示，子控制盒5包括注蜡系统53、注蜡控制系统54和电控系统55，注蜡系统53与吸蜡装置11电连接，注蜡系统53控制吸蜡装置11进行吸蜡，注蜡控制系统54和电控系统55连接喷头组件31，注蜡控制系统54控制喷头组件31的出蜡，电控系统55控制喷头组件31的硬件运转。
还包括SPS控制器15、刀具更换器311和注蜡计数器312，注蜡计数器312为使用硬质合金套筒轴承的齿轮流量计，刀具更换器311设于喷头组件31上，SPS控制器15设于底座1内，SPS控制器15对输入信号进行评估并将信号输出。
注蜡计数器312采用的齿轮流量计使用硬质合金套筒轴承，主要用于润滑剂或非润滑剂液体计量，也能使用在粘稠或研磨性介质中。只有高强度、耐腐蚀的材料才能用于齿轮流量计，碳钨合金能确保测量精确性同时，满足在严苛使用环境中的使用寿命，这样才能获得更短的测量反应时间、更优表现和更高精确度，同时，能精确控制流量和精确的调校。
数据通讯在底座1和控制盒中进行，数据通讯支撑由CRC完成。所有输入信号均传输到底座1模块，以便SPS控制器对输入信号(比如限制开关、启动等)进行评估，并输出信号，刀具更换器的响应时间很短，接触后信号响应时间在200ms以内，接触是以“柔和”的电子方式进行，比如用在接触点产生电火花方式，以便减少磨损。
本发明针对现有技术对于汽车的空腔注蜡工艺进行研发的注蜡机器人能够根据不同的车型来编辑注蜡的位置，通过编辑主控制盒即可控制机械臂的大臂和小臂的运行，对注蜡的位置进行识别定位和选择注蜡。并且通过设有子控制盒对喷头组件进行控制，能够直接的控制喷头组件的出蜡量、出蜡速度等注蜡参数，具有自动测量注蜡流速、温度、注蜡量，避免空腔和过量功能，并且同时控制喷头组件的硬件运转，对注蜡喷头组件插入每个注蜡空腔的深度、角度自动识别和操作；本发明通过在机器人的基础上设有两个控制盒，两控制盒分别进行不同功能的控制，两控制盒之间对于控制整体的注蜡工作分配明确且互不影响，控制端操作或编辑更加方便，不会发生控制组件之间相互影响的问题。并且在对汽车进行空腔注蜡时，本发明可实现车门空腔的热蜡灌注工艺，提升车门防腐质量及生产稳定性的同时，节约材料及人工成本，提高了注蜡工艺的自动化程度和生产效率，保证了注蜡的工艺效果和产品质量。
以上所述实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围，在不脱离本发明构思的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种注蜡机器人，其特征在于：包括底座(1)和固定在底座(1)上的机械臂，机械臂包括大臂(2)和小臂(3)，所述大臂(2)与所述底座(1)连接；
所述底座(1)上设有用于与所述大臂(2)连接的第一联动件(6)，所述大臂(2)的另一端设用于有与所述小臂(3)连接的第二联动件(7)；
所述大臂(2)与小臂(3)之间设有子控制盒(5)，所述底座(1)上固定有吸蜡装置(11)，所述吸蜡装置(11)连接有输线管(12)，所述输线管(12)沿所述大臂(2)外侧向小臂(3)延伸连接至所述子控制盒(5)，所述子控制盒(5)另一侧延伸有出蜡管(51)和第一导线(52)，所述出蜡管(51)和第一导线(52)连接至所述小臂(3)端部连接的喷头组件(31)；
所述子控制盒(5)控制所述喷头组件(31)的运行，所述大臂(2)侧边设有主控制盒(4)，所述主控制盒(4)用于控制所述大臂(2)、小臂(3)运动；
所述子控制盒(5)包括注蜡系统(53)、注蜡控制系统(54)和电控系统(55)，所述注蜡系统(53)与所述吸蜡装置(11)电连接，所述注蜡系统(53)用于控制所述吸蜡装置(11)进行吸蜡，所述注蜡控制系统(54)和所述电控系统(55)连接所述喷头组件(31)，所述注蜡控制系统(54)用于控制所述喷头组件(31)的出蜡，所述电控系统(55)用于控制所述喷头组件(31)的硬件运转；
所述主控制盒(4)包括第一控制系统(41)、第二控制系统(42)，所述第一控制系统(41)连接并控制所述第一联动件(6)，所述第一控制系统(41)用于控制所述大臂(2)相对于所述底座(1)的摆动角度；所述第二控制系统(42)连接并控制所述第二联动件(7)，所述第二控制系统(42)用于控制所述小臂(3)相对于所述大臂(2)的摆动角度和所述小臂(3)绕所述第二联动件(7)的自转角度；
所述主控制盒(4)还包括底座控制系统(43)，所述底座控制系统(43)控制所述底座(1)相对于滑道的移动，所述底座(1)内设有用于通信的底座模块(16)，所述底座模块(16)对输入信号进行评估，并输出信号。
2.根据权利要求1所述的注蜡机器人，其特征在于：所述第一联动件(6)底部设有转盘(61)，所述第一联动件(6)通过所述转盘(61)相对所述底座(1)转动，所述第一联动件(6)的上端与所述大臂(2)的一端连接，所述大臂(2)的另一端可相对所述第一联动件(6)摆动。
3.根据权利要求1所述的注蜡机器人，其特征在于：所述第二联动件(7)的一侧与所述大臂(2)的上端进行固定，所述第二联动件(7)的另一侧连接所述小臂(3)，所述小臂(3)跟随所述第二联动件(7)相对所述大臂(2)进行摆动，所述小臂(3)可绕所述第二联动件(7)自转。
4.根据权利要求1所述的注蜡机器人，其特征在于：所述输线管(12)内设有第二导线(121)，所述输线管(12)包括前管(13)和后管(14)，所述前管(13)的一端连接所述主控制盒(4)，另一端连接所述吸蜡装置(11)，所述后管(14)的一端连接所述主控制盒(4)另一端连接所述子控制盒(5)，所述前管(13)和后管(14)设置于所述主控制盒(4)的两侧，所述前管(13)与后管(14)之间通过所述第二导线(121)连接，所述第二导线(121)贴靠在所述主控制盒(4)的侧壁。
5.根据权利要求1所述的注蜡机器人，其特征在于：所述底座(1)的底部设有滑轨，所述底座(1)坐落在滑道上，所述底座(1)通过所述滑轨在滑道上移动。
6.根据权利要求1所述的注蜡机器人，其特征在于：所述大臂(2)通过所述第一联动件(6)相对于所述底座(1)摆动；所述小臂(3)通过所述第二联动件(7)相对所述大臂(2)摆动。
7.根据权利要求1所述的注蜡机器人，其特征在于：还包括SPS控制器(15)、刀具更换器(311)和注蜡计数器(312)，所述注蜡计数器(312)为硬质合金套筒轴承的齿轮流量计，所述刀具更换器(311)设于所述喷头组件(31)上，所述SPS控制器(15)设于所述底座(1)内，所述SPS控制器(15)对输入信号进行评估并将信号输出至主控制盒(4)。
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