CN114377869A - 一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，包括支撑架、导轨式软体机器人定位调节器、升降式支脚、滚轮、工作台、控制器、机架、软体机器人内腔喷涂器主体和防护隔板。本发明属于管道机器人技术领域，具体是指一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备；本发明利用范德格拉夫起电原理使软体机器人内腔环境和涂料分别正离子化和负离子化，通过静电喷漆技术使涂料形成均匀牢固的喷涂覆膜，利用超声探测技术检测软体机器人内腔褶皱，实现扭曲式单支撑螺旋单体在体机器人内腔特定位置的运动，有效解决了目前市场上对于软体机器人内腔喷涂时喷涂面不平整，且容易出现褶皱和死角区域，无法进行有效喷涂问题。

Description

一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备

技术领域

本发明属于管道机器人技术领域，具体是指一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备。

背景技术

随着科技的发展，传统的不可变刚度的机器人已经不能满足人们的需求，软体机器人凭借其特殊的材料和工艺，安全的人机交互，对可穿戴设备的适应性以及在外形、重量、用途等方面与传统机器人相比有着很大的优势，目前已在生物医学领域，人工智能领域及仿生学等方面有着广泛的研究。软体机器人技术在运用于残障人士义肢的研制，康复医疗器械的研发等方面也取得了一定的成果。然而，软体机器人的结构设计特别是内腔结构的设计，都会对软体机器人的各项性能指标产生至关重要的影响，所以对于软体机器人的结构设计与制备一直是众多研究人员所重点关注的问题。

软体机器人内腔结构复杂，且由于软体的结构特征容易出现折叠，因此对于软体机器人内腔的喷涂难以做到均匀和光洁，现有对于软体机器人内腔喷涂方式多采取混气喷涂的方式，经过过滤、调压后的压缩空气被送到空气帽，经过特殊设计的孔道喷出，一部分压缩空气参与了涂料的雾化过程，即将膨胀雾化的涂料进一步雾化，使其变得更细、分布更均匀，节约了涂料，但对于软体机器人内腔内一些折皱和被遮挡的部位无法做到有效喷涂覆盖。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用范德格拉夫起电原理使软体机器人内腔环境和涂料分别正离子化和负离子化，通过静电喷漆技术使涂料对软体机器人内腔形成环抱效果，使涂料沿电力线定向地流向带正电的软体机器人内腔，从而形成均匀牢固的喷涂覆膜，利用超声探测技术检测软体机器人内腔褶皱，通过相邻的两组气动旋转弯折单元之间的相互作用实现扭曲式单支撑螺旋单体在体机器人内腔特定位置的运动，有效解决了目前市场上对于软体机器人内腔喷涂时喷涂面不平整，且容易出现褶皱和死角区域，无法进行有效喷涂问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，包括支撑架、导轨式软体机器人定位调节器、升降式支脚、滚轮、工作台、控制器、机架、软体机器人内腔喷涂器主体和防护隔板，所述工作台固定设于机架顶部，所述控制器与机架固定相连，所述软体机器人内腔喷涂器主体和导轨式软体机器人定位调节器分固定设于工作台顶部，所述支撑架固定设于机架顶部且套接设于工作台外侧，所述防护隔板与支撑架固定相连，所述升降式支脚固定设于机架底部，所述滚轮铰接设于机架底部且靠近升降式支脚设置，升降式支脚和滚轮的设置，在使设备便于运输地同时保证使用时地稳定性，控制器用以控制导轨式软体机器人定位调节器和软体机器人内腔喷涂器主体协调一致进行软体机器人内腔喷涂覆膜操作，导轨式软体机器人定位调节器主体用以实现对软体机器人的固定和精准定位，使软体机器人内腔喷涂器主体贯穿软体机器人内腔实现喷涂覆膜操作，软体机器人内腔喷涂器主体可对软体机器人内腔结构进行探测，并自行扭曲以展平软体机器人内腔褶皱，以达到涂料均匀喷涂覆盖的效果。

进一步地，所述软体机器人内腔喷涂器主体包括安装座、第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴、第四旋转轴、喷涂组件安装固定座、自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件、直流电源接口和覆膜喷涂材料储存箱，所述安装座固定设于工作台顶部，所述第一旋转轴固定设于安装座顶部，所述第二旋转轴与第一旋转轴旋转连接，所述第三旋转轴与第二旋转轴旋转连接，所述第四旋转轴与第三旋转轴旋转链接，所述喷涂组件安装固定座与第四旋转轴固定相连，所述自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件与喷涂组件安装固定座固定相连，所述直流电源接口和覆膜喷涂材料储存箱分别与安装座固定相连，所述直流电源接口与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件通过导线连接，所述覆膜喷涂材料储存箱与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件通过管路连接，第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴和第四旋转轴的设计使自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件可进行多维度调节，以便自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件快速精准的插入软体机器人内腔进行喷涂操作，直流电源接口用以给自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件提供正负粒子，通过传导使软体机器人内腔和覆膜喷涂材料携带相反电荷，遵照“同性相斥，异性相吸”的原理，使覆膜喷涂材料对软体机器人内腔形成环抱效果，以形成一层平均、附着牢固喷涂薄膜。

进一步地，所述导轨式软体机器人定位调节器包括磁吸式驱动组件、轨道安装架、定位架、传送轨道、载物板、第一定位轴、第二定位轴、第三定位轴、第四定位轴、第五定位轴和软体机器人定位夹持组件，所述轨道安装架固定设于工作台顶部，所述传送轨道固定设于轨道安装架顶部，所述磁吸式驱动组件可滑动卡接设于传送轨道顶部，所述载物板固定设于磁吸式驱动组件顶部，所述第一定位轴固定设于载物板顶部，所述第二定位轴与第一定位轴旋转连接，所述第三定位轴与第二定位轴旋转连接，所述第四定位轴与第三定位轴旋转连接，所述第五定位轴与第四定位轴旋转连接，所述软体机器人定位夹持组件与第五定位轴固定相连，磁吸式驱动组件沿传送轨道滑动，实现软体机器人的传送，第一定位轴、第二定位轴、第三定位轴、第四定位轴、第五定位轴的设计使软体机器人定位夹持组可进行多维度调节，以实现软体机器人的精准定位功能。

进一步地，所述自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件包括扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构、软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔环境正离子转化球，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构与喷涂组件安装固定座固定相连，所述软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔环境正离子转化球固定套接设于扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构外侧，所述软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔环境正离子转化球沿扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构等间距交错排列设有若干组，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构通过导线与直流电源接口相连接，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构通过管路与覆膜喷涂材料储存箱相连接，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构可根据软体机器人内腔结构在定点部位进行旋转和弯折，以到达到展平软体机器人内腔褶皱的效果，避免喷涂死角，保证覆膜喷涂的覆盖率和均匀性，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构从直流电源获取正负粒子，并分别传导给软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔环境正离子转化球，软体机器人内腔环境正离子转化球再将正电荷传导给软体机器人内腔，利用静电喷漆原理，在软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔之间形成高压静电场，软体机器人内腔负离子涂料喷涂器喷出的涂料带电，并进一步雾化，已带电的涂料受电场力(F=扭)的作用下，沿电力线定向地流向软体机器人内腔环境，以达到均匀覆膜喷涂的效果。

进一步地，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构包括端部连接片一、端部连接片二、扭曲式单支撑螺旋单体、负离子化涂料传送管和带电粒子分离转送管，所述端部连接片一与喷涂组件安装固定座固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体两端分别与端部连接片一和端部连接片二固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体沿端部连接片一环形阵列设有若干组，所述负离子化涂料传送管一端与覆膜喷涂材料储存箱固定相连，所述负离子化涂料传送管另一端贯穿端部连接片一与端部连接片二固定相连，所述带电粒子分离转送管一端与直流电源接口固定相连，所述带电粒子分离转送管一端另一端贯穿端部连接片一与端部连接片二固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体呈螺旋状绕设于负离子化涂料传送管和带电粒子分离转送管外侧，所述负离子化涂料传送管与软体机器人内腔负离子涂料喷涂器固定相连，所述带电粒子分离转送管分别与软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔环境正离子转化球固定相连，扭曲式单支撑螺旋单体一方面起到对负离子化涂料传送管和带电粒子分离转送管的保护和支撑作用，另一方面可经过几组扭曲式单支撑螺旋单体的配合实现弯折、扭曲等操作，负离子化涂料传送管将涂料从覆膜喷涂材料储存箱转移至软体机器人内腔负离子涂料喷涂器，带电粒子分离转送管将正负电荷从直流电源接口分别传送至软体机器人内腔负离子涂料喷涂器和软体机器人内腔环境正离子转化球。

进一步的，所述扭曲式单支撑螺旋单体包括若干组依次首位固定相连的气动旋转弯折单元，通过相邻的两组气动旋转弯折单元之间的相互作用实现扭曲式单支撑螺旋单体在体机器人内腔特定位置的运动。

进一步地，所述软体机器人内腔环境正离子转化球包括范德格拉夫起电金属球、环境正离子化转化针和正离子传导针，所述范德格拉夫起电金属球为空心球状结构设置，所述范德格拉夫起电金属球上设有贯通的通孔，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构固定贯穿通孔设置，所述正离子传导针一端与范德格拉夫起电金属球内壁固定相连，所述正离子传导针一端另一端与带电粒子分离转送管固定相连，所述环境正离子化转化针沿范德格拉夫起电金属球外表面固定球型阵列设有若干组，正电粒子通过带电粒子分离转送管传导至正离子传导针，正电荷沿范德格拉夫起电金属球表面均匀分布后通过环境正离子化转化针导入软体机器人内腔，实现软体机器人内腔环境的正离子化。

进一步地，所述气动旋转弯折单元包括微型气泵、伸缩式气柱、伸缩连接块一、伸缩连接块二和旋转支撑连接架，所述伸缩连接块一固定设于旋转支撑连接架顶部一端，所述伸缩连接块二固定设于旋转支撑连接架底部且远离伸缩连接块一设置，所述伸缩式气柱一端与伸缩连接块一固定相连，所述伸缩式气柱另一端于相连气动旋转弯折单元的伸缩连接块二固定相连，所述微型气泵与伸缩式气柱固定相连，通过微型气泵对伸缩式气柱的充放气调节相邻两组气动旋转弯折单元的位置关系，从而实现扭曲式单支撑螺旋单体在体机器人内腔特定位置的运动。

进一步地，所述软体机器人内腔负离子涂料喷涂器包括微型离子雾化喷头、环形固定壳、超声波发生器和超声波接收器，所述环形固定壳固定套接设于扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构外侧，所述微型粒子雾化贯穿环形固定壳设置，所述微型离子雾化喷头分别与带电粒子分离转送管和负离子化涂料传送管固定相连，所述超声波发生器和超声波接收器分别于环形固定壳固定相连，所述超声波发生器和超声波接收器通过控制电路相连接，超声波发生器和超声波接收器利用脉冲反射法对反射的缺陷回波进行探测，从而实现对软体机器人内腔环境的探测，判断是否存在褶皱等不利于喷涂的结构，带电粒子分离转送管和负离子化涂料传送管使携带负电荷的涂料进入微型离子雾化喷头，与空气混合后喷出。

进一步地，所述微型粒子雾化喷头包括涂料导入管、气流导入管、冷却水套、气液混合腔、流化加压腔、绝缘喷射管和收敛柱状雾化喷嘴，所述电粒子分离转送管和负离子化涂料传送管分别于涂料导入管固定相连，所述绝缘喷射管贯穿环形固定壳设置，所述流化加压腔和气液混合腔分别固定设于绝缘喷射管内，所述涂料导入管和气流导入管分别于气液混合腔固定相连，所述收敛柱状雾化喷嘴与流化加压腔固定相连，所述冷却水套固定套接设于绝缘喷射管外侧，所述冷却水套和绝缘喷射管之间填充有水溶液，起到给涂料降温的效果，携带负电荷的涂料和气流分别通过涂料导入管和气流导入管进入气液混合腔进行混合，混合后的气液混合通过流化加压腔和收敛柱状雾化喷嘴以高压状态喷射出，稳定均匀的喷射出携带负离子的雾化涂料。

进一步地，所述电粒子分离转送管包括绝缘传动带、负电荷导出针、电流导入针、绝缘套管、微型驱动电机和微型滚筒，所述绝缘套管为两端开口的中空管状结构设置，所述绝缘套管贯穿端部连接片一与端部连接片二固定相连，所述微型滚筒与绝缘套管的内壁铰接，所述微型滚筒沿绝缘套管等间距设有若干组，所述微型驱动电机与绝缘套管的内壁固定相连，所述微型驱动电机与一组微型滚筒固定相连，所述绝缘传动带绕设于微型滚筒外侧，所述电流导入针一端与直流电源接口固定相连，所述电流导入针另一端贯穿绝缘套管与绝缘传动带滑动连接，所述负电荷导出针一端与绝缘传动带滑动连接，所述负电荷导出针另一端贯穿绝缘套管与涂料导入管固定相连，所述正离子传导针贯穿绝缘套管与绝缘传动带滑动连接，电流导入针将电荷传导至绝缘传动带，当带电的绝缘传动带转动到正离子传导针附近时，由于静电感应和电晕放电作用，正离子传导针上的正电荷转移到正离子传导针上，进而移至范德格拉夫起电金属球的外表面，使范德格拉夫起电金属球带电，当带电的绝缘传动带转动到负电荷导出针附近时，负电荷通过负电荷导出针进入涂料导入管，使涂料携带负电荷。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）设置有升降式支脚和滚结构轮，在保证使用时地稳定性的同时使设备便于运输。

（2）自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件可进行多维度调节，能快速精准的插入软体机器人内腔进行喷涂操作。

（3）利用范德格拉夫起电原理导入电荷，使软体机器人内腔环境正离子化，涂料负离子化，正负粒子间相互吸引，以达到良好的喷涂效果。

（4）微型粒子雾化喷头采用气液混合流化加压的方式，以高压状态稳定均匀的喷射出携带负离子的雾化涂料，有效节约涂料的使用量。

（5）扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构可根据软体机器人内腔结构在定点部位进行旋转和弯折，以到达到展平软体机器人内腔褶皱的效果，保证覆膜喷涂的覆盖率和均匀性。

（6）软体机器人定位夹持组可进行多维度调节，与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件相配合以实现软体机器人的精准定位功能。

（7）利用静电喷涂原理使已带电的涂料受电场力(F=扭)的作用下，沿电力线定向地流向软体机器人内腔环境，以达到均匀覆膜喷涂的效果。

（8）利用静电感应和电晕放电作用，使涂料携带电荷，有效促进涂料的分散。

（9）扭曲式单支撑螺旋单体采取微型结构，通过相邻两组气动旋转弯折单元的位置关系，从而实现扭曲式单支撑螺旋单体在体机器人内腔特定位置的运动。

附图说明

图1为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备的立体图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中软体机器人内腔喷涂器主体的立体图；

图4为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中软体机器人内腔喷涂器主体的立体图；

图5为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中导轨式软体机器人定位调节器的立体图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件的立体图；

图8为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构的立体图；

图9为图8中C处的局部放大图；

图10为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中软体机器人内腔环境正离子转化球的立体图；

图11为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中软体机器人内腔环境正离子转化球的剖面图；

图12为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中气动旋转弯折单元的立体图；

图13为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中软体机器人内腔负离子涂料喷涂器的立体图；

图14为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中微型离子雾化喷头的剖面图；

图15为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中带电粒子分离转送管的剖面图；

图16为本发明提供的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备中超声波发生器和超声波接收器的控制电路图。

其中，1、支撑架，2、导轨式软体机器人定位调节器，3、升降式支脚，4、滚轮，5、工作台，6、控制器，7、机架，8、软体机器人内腔喷涂器主体，9、防护隔板，10、安装座，11、第一旋转轴，12、第二旋转轴，13、第三旋转轴，14、第四旋转轴，15、喷涂组件安装固定座，16、自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件，17、直流电源接口，18、覆膜喷涂材料储存箱，19、磁吸式驱动组件，20、轨道安装架，21、定位架，22、传送轨道，23、载物板，24、第一定位轴，25、第二定位轴，26、第三定位轴，27、第四定位轴，28、第五定位轴，29、软体机器人定位夹持组件，30、扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构，31、软体机器人内腔负离子涂料喷涂器，32、软体机器人内腔环境正离子转化球，33、气动旋转弯折单元，34、端部连接片一，35、端部连接片二，36、扭曲式单支撑螺旋单体，37、负离子化涂料传送管，38、带电粒子分离转送管，39、范德格拉夫起电金属球，40、环境正离子化转化针，41、正离子传导针，42、微型气泵，43、伸缩式气柱，44、伸缩连接块一，45、伸缩连接块二，46、旋转支撑连接架，47、微型离子雾化喷头，48、环形固定壳，49、超声波发生器，50、超声波接收器，51、涂料导入管，52、气流导入管，53、冷却水套，54、气液混合腔，55、流化加压腔，56、绝缘喷射管，57、收敛柱状雾化喷嘴，58、绝缘传动带，59、负电荷导出针，60、电流导入针，61、绝缘套管，62、微型驱动电机，63、微型滚筒，64、通孔。

在附图16超声波发生器和超声波接收器的控制电路图中HC-SR04为超声波传感器，VCC为供电端，GND为接地端，R1为电阻，C1、C2和C3为电容，K1为开关，STC89C52为单片机。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和2所示，本发明提供的扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，包括支撑架1、导轨式软体机器人定位调节器2、升降式支脚3、滚轮4、工作台5、控制器6、机架7、软体机器人内腔喷涂器主体8和防护隔板9，工作台5固定设于机架7顶部，控制器6与机架7固定相连，软体机器人内腔喷涂器主体8和导轨式软体机器人定位调节器2分固定设于工作台5顶部，支撑架1固定设于机架7顶部且套接设于工作台5外侧，防护隔板9与支撑架1固定相连，升降式支脚3固定设于机架7底部，滚轮4铰接设于机架7底部且靠近升降式支脚3设置。

如图3和4所示，软体机器人内腔喷涂器主体8包括安装座10、第一旋转轴11、第二旋转轴12、第三旋转轴13、第四旋转轴14、喷涂组件安装固定座15、自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16、直流电源接口17和覆膜喷涂材料储存箱18，安装座10固定设于工作台5顶部，第一旋转轴11固定设于安装座10顶部，第二旋转轴12与第一旋转轴11旋转连接，第三旋转轴13与第二旋转轴12旋转连接，第四旋转轴14与第三旋转轴13旋转链接，喷涂组件安装固定座15与第四旋转轴14固定相连，自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16与喷涂组件安装固定座15固定相连，直流电源接口17和覆膜喷涂材料储存箱18分别与安装座10固定相连，直流电源接口17与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16通过导线连接，覆膜喷涂材料储存箱18与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16通过管路连接。

如图5和6所示，导轨式软体机器人定位调节器2包括磁吸式驱动组件19、轨道安装架20、定位架21、传送轨道22、载物板23、第一定位轴24、第二定位轴25、第三定位轴26、第四定位轴27、第五定位轴28和软体机器人定位夹持组件29，轨道安装架20固定设于工作台5顶部，传送轨道22固定设于轨道安装架20顶部，磁吸式驱动组件19可滑动卡接设于传送轨道22顶部，载物板23固定设于磁吸式驱动组19件顶部，第一定位轴24固定设于载物板23顶部，第二定位轴25与第一定位轴24旋转连接，第三定位轴26与第二定位轴25旋转连接，第四定位轴27与第三定位轴26旋转连接，第五定位轴28与第四定位轴27旋转连接，软体机器人定位夹持组件29与第五定位轴28固定相连。

如图7所示，自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16包括扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30、软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31和软体机器人内腔环境正离子转化球32，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30与喷涂组件安装固定座15固定相连，软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31和软体机器人内腔环境正离子转化球32固定套接设于扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30外侧，软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31和软体机器人内腔环境正离子转化球32沿扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30等间距交错排列设有若干组，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30通过导线与直流电源接口17相连接，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30通过管路与覆膜喷涂材料储存箱18相连接。

如图8和9所示，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30包括端部连接片一34、端部连接片二35、扭曲式单支撑螺旋单体36、负离子化涂料传送管37和带电粒子分离转送管38，端部连接片一34与喷涂组件安装固定座15固定相连，扭曲式单支撑螺旋单体36两端分别与端部连接片一34和端部连接片二35固定相连，扭曲式单支撑螺旋单体36沿端部连接片一34环形阵列设有若干组，负离子化涂料传送管37一端与覆膜喷涂材料储存箱18固定相连，负离子化涂料传送管37另一端贯穿端部连接片一34与端部连接片二35固定相连，带电粒子分离转送管38一端与直流电源接口17固定相连，带电粒子分离转送管38一端另一端贯穿端部连接片一34与端部连接片二35固定相连，扭曲式单支撑螺旋单体36呈螺旋状绕设于负离子化涂料传送管37和带电粒子分离转送管38外侧，负离子化涂料传送管37与软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31固定相连，带电粒子分离转送管38分别与软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31和软体机器人内腔环境正离子转化球32固定相连，扭曲式单支撑螺旋单体36包括若干组依次首位固定相连的气动旋转弯折单元33。

如图10和11所示，软体机器人内腔环境正离子转化球32包括范德格拉夫起电金属球39、环境正离子化转化针40和正离子传导针41，范德格拉夫起电金属球39为空心球状结构设置，范德格拉夫起电金属球39上设有贯通的通孔64，扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30固定贯穿通孔64设置，正离子传导针41一端与范德格拉夫起电金属球39内壁固定相连，正离子传导针41一端另一端与带电粒子分离转送管38固定相连，环境正离子化转化针40沿范德格拉夫起电金属球39外表面固定球型阵列设有若干组。

如图12所示，气动旋转弯折单元33包括微型气泵42、伸缩式气柱43、伸缩连接块一44、伸缩连接块二45和旋转支撑连接架46，伸缩连接块一44固定设于旋转支撑连接架46顶部一端，伸缩连接块二45固定设于旋转支撑连接架46底部且远离伸缩连接块一44设置，伸缩式气柱一端与伸缩连接块一44固定相连，伸缩式气柱43另一端于相连气动旋转弯折单元33的伸缩连接块二45固定相连，微型气泵42与伸缩式气柱43固定相连。

如图13所示，软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31包括微型离子雾化喷头47、环形固定壳48、超声波发生器49和超声波接收器50，环形固定壳48固定套接设于扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30外侧，微型粒子雾化贯穿环形固定壳48设置，微型离子雾化喷头47分别与带电粒子分离转送管38和负离子化涂料传送管37固定相连，超声波发生器49和超声波接收器50分别于环形固定壳48固定相连，超声波发生器49和超声波接收器50通过控制电路相连接。

如图14所示，微型粒子雾化喷头包括涂料导入管51、气流导入管52、冷却水套53、气液混合腔54、流化加压腔55、绝缘喷射管56和收敛柱状雾化喷嘴57，带电粒子分离转送管38和负离子化涂料传送管37分别于涂料导入管51固定相连，绝缘喷射管56贯穿环形固定壳48设置，流化加压腔55和气液混合腔54分别固定设于绝缘喷射管56内，涂料导入管51和气流导入管52分别于气液混合腔54固定相连，收敛柱状雾化喷嘴57与流化加压腔55固定相连，冷却水套53固定套接设于绝缘喷射管56外侧，冷却水套53和绝缘喷射管56之间填充有水溶液。

如图15所示，带电粒子分离转送管38包括绝缘传动带58、负电荷导出针59、电流导入针60、绝缘套管61、微型驱动电机62和微型滚筒63，绝缘套管61为两端开口的中空管状结构设置，绝缘套管61贯穿端部连接片一34与端部连接片二35固定相连，微型滚筒63与绝缘套管61的内壁铰接，微型滚筒63沿绝缘套管61等间距设有若干组，微型驱动电机62与绝缘套管61的内壁固定相连，微型驱动电机62与一组微型滚筒63固定相连，绝缘传动带58绕设于微型滚筒63外侧，电流导入针60一端与直流电源接口17固定相连，电流导入针60另一端贯穿绝缘套管61与绝缘传动带58滑动连接，负电荷导出针59一端与绝缘传动带58滑动连接，负电荷导出针59另一端贯穿绝缘套管61与涂料导入管51固定相连，正离子传导针41贯穿绝缘套管61与绝缘传动带58滑动连接。

具体使用时，升降式支脚3和滚轮4的设置，在使设备便于运输地同时保证使用时地稳定性，控制器6用以控制导轨式软体机器人定位调节器2和软体机器人内腔喷涂器主体8协调一致进行软体机器人内腔喷涂覆膜操作，导轨式软体机器人定位调节器2主体用以实现对软体机器人的固定和精准定位，磁吸式驱动组件19沿传送轨道22滑动，实现软体机器人的传送，第一定位轴24、第二定位轴25、第三定位轴26、第四定位轴27、第五定位轴28的设计使软体机器人定位夹持组可进行多维度调节，以实现软体机器人的精准定位功能。第一旋转轴11、第二旋转轴12、第三旋转轴13和第四旋转轴14的设计使自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16可进行多维度调节，以便自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16快速精准的插入软体机器人内腔进行喷涂操作，直流电源接口17用以给自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件16提供正负粒子，通过传导使软体机器人内腔和覆膜喷涂材料携带相反电荷，遵照“同性相斥，异性相吸”的原理，使覆膜喷涂材料对软体机器人内腔形成环抱效果，以形成一层平均、附着牢固喷涂薄膜。

超声波发生器49和超声波接收器50利用脉冲反射法对反射的缺陷回波进行探测，从而实现对软体机器人内腔环境的探测，判断是否存在褶皱等不利于喷涂的结构。扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构30可根据软体机器人内腔结构在定点部位进行旋转和弯折，以到达到展平软体机器人内腔褶皱的效果，避免喷涂死角，保证覆膜喷涂的覆盖率和均匀性。扭曲式单支撑螺旋单体36一方面起到对负离子化涂料传送管37和带电粒子分离转送管38的保护和支撑作用，另一方面可经过几组扭曲式单支撑螺旋单体36的配合实现弯折、扭曲等操作，通过微型气泵42对伸缩式气柱的充放气调节相邻两组气动旋转弯折单元33的位置关系，从而实现扭曲式单支撑螺旋单体36在体机器人内腔特定位置的运动。

电流导入针60将电荷传导至绝缘传动带58，当带电的绝缘传动带58转动到正离子传导针41附近时，由于静电感应和电晕放电作用，正离子传导针41上的正电荷转移到正离子传导针41上，进而移至范德格拉夫起电金属球39的外表面，使范德格拉夫起电金属球39带电，当带电的绝缘传动带58转动到负电荷导出针59附近时，负电荷通过负电荷导出针59进入涂料导入管51，使涂料携带负电荷。携带负电荷的涂料和气流分别通过涂料导入管51和气流导入管52进入气液混合腔54进行混合，混合后的气液混合通过流化加压腔55和收敛柱状雾化喷嘴57以高压状态喷射出，稳定均匀的喷射出携带负离子的雾化涂料。软体机器人内腔环境正离子转化球32再将正电荷传导给软体机器人内腔，利用静电喷漆原理，在软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31和软体机器人内腔之间形成高压静电场，软体机器人内腔负离子涂料喷涂器31喷出的涂料带电，并进一步雾化，已带电的涂料受电场力(F=扭)的作用下，沿电力线定向地流向软体机器人内腔环境，以达到均匀覆膜喷涂的效果。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：包括支撑架（1）、导轨式软体机器人定位调节器（2）、升降式支脚（3）、滚轮（4）、工作台（5）、控制器（6）、机架（7）、软体机器人内腔喷涂器主体（8）和防护隔板（9），所述工作台（5）固定设于机架（7）顶部，所述控制器（6）与机架（7）固定相连，所述软体机器人内腔喷涂器主体（8）和导轨式软体机器人定位调节器（2）分固定设于工作台（5）顶部，所述支撑架（1）固定设于机架（7）顶部且套接设于工作台（5）外侧，所述防护隔板（9）与支撑架（1）固定相连，所述升降式支脚（3）固定设于机架（7）底部，所述滚轮（4）铰接设于机架（7）底部且靠近升降式支脚（3）设置。

2.根据权利要求1所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述软体机器人内腔喷涂器主体（8）包括安装座（10）、第一旋转轴（11）、第二旋转轴（12）、第三旋转轴（13）、第四旋转轴（14）、喷涂组件安装固定座（15）、自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件（16）、直流电源接口（17）和覆膜喷涂材料储存箱（18），所述安装座（10）固定设于工作台（5）顶部，所述第一旋转轴（11）固定设于安装座（10）顶部，所述第二旋转轴（12）与第一旋转轴（11）旋转连接，所述第三旋转轴（13）与第二旋转轴（12）旋转连接，所述第四旋转轴（14）与第三旋转轴（13）旋转链接，所述喷涂组件安装固定座（15）与第四旋转轴（14）固定相连，所述自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件（16）与喷涂组件安装固定座（15）固定相连，所述直流电源接口（17）和覆膜喷涂材料储存箱（18）分别与安装座（10）固定相连，所述直流电源接口（17）与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件（16）通过导线连接，所述覆膜喷涂材料储存箱（18）与自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件（16）通过管路连接。

3.根据权利要求2所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述导轨式软体机器人定位调节器（2）包括磁吸式驱动组件（19）、轨道安装架（20）、定位架（21）、传送轨道（22）、载物板（23）、第一定位轴（24）、第二定位轴（25）、第三定位轴（26）、第四定位轴（27）、第五定位轴（28）和软体机器人定位夹持组件（29），所述轨道安装架（20）固定设于工作台（5）顶部，所述传送轨道（22）固定设于轨道安装架（20）顶部，所述磁吸式驱动组件（19）可滑动卡接设于传送轨道（22）顶部，所述载物板（23）固定设于磁吸式驱动组（19）件顶部，所述第一定位轴（24）固定设于载物板（23）顶部，所述第二定位轴（25）与第一定位轴（24）旋转连接，所述第三定位轴（26）与第二定位轴（25）旋转连接，所述第四定位轴（27）与第三定位轴（26）旋转连接，所述第五定位轴（28）与第四定位轴（27）旋转连接，所述软体机器人定位夹持组件（29）与第五定位轴（28）固定相连。

4.根据权利要求3所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述自扭曲式环境离子化覆膜喷涂组件（16）包括扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）、软体机器人内腔负离子涂料喷涂器（31）和软体机器人内腔环境正离子转化球（32），所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）与喷涂组件安装固定座（15）固定相连，所述软体机器人内腔负离子涂料喷涂器（31）和软体机器人内腔环境正离子转化球（32）固定套接设于扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）外侧，所述软体机器人内腔负离子涂料喷涂器（31）和软体机器人内腔环境正离子转化球（32）沿扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）等间距交错排列设有若干组，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）通过导线与直流电源接口（17）相连接，所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）通过管路与覆膜喷涂材料储存箱（18）相连接。

5.根据权利要求4所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）包括端部连接片一（34）、端部连接片二（35）、扭曲式单支撑螺旋单体（36）、负离子化涂料传送管（37）和带电粒子分离转送管（38），所述端部连接片一（34）与喷涂组件安装固定座（15）固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体（36）两端分别与端部连接片一（34）和端部连接片二（35）固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体（36）沿端部连接片一（34）环形阵列设有若干组，所述负离子化涂料传送管（37）一端与覆膜喷涂材料储存箱（18）固定相连，所述负离子化涂料传送管（37）另一端贯穿端部连接片一（34）与端部连接片二（35）固定相连，所述带电粒子分离转送管（38）一端与直流电源接口（17）固定相连，所述带电粒子分离转送管（38）一端另一端贯穿端部连接片一（34）与端部连接片二（35）固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体（36）呈螺旋状绕设于负离子化涂料传送管（37）和带电粒子分离转送管（38）外侧，所述负离子化涂料传送管（37）与软体机器人内腔负离子涂料喷涂器（31）固定相连，所述带电粒子分离转送管（38）分别与软体机器人内腔负离子涂料喷涂器（31）和软体机器人内腔环境正离子转化球（32）固定相连，所述扭曲式单支撑螺旋单体（36）包括若干组依次首位固定相连的气动旋转弯折单元（33）。

6.根据权利要求5所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述软体机器人内腔环境正离子转化球（32）包括范德格拉夫起电金属球（39）、环境正离子化转化针（40）和正离子传导针（41），所述范德格拉夫起电金属球（39）为空心球状结构设置，所述范德格拉夫起电金属球（39）上设有贯通的通孔（64），所述扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）固定贯穿通孔（64）设置，所述正离子传导针（41）一端与范德格拉夫起电金属球（39）内壁固定相连，所述正离子传导针（41）一端另一端与带电粒子分离转送管（38）固定相连，所述环境正离子化转化针（40）沿范德格拉夫起电金属球（39）外表面固定球型阵列设有若干组。

7.根据权利要求6所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述气动旋转弯折单元（33）包括微型气泵（42）、伸缩式气柱（43）、伸缩连接块一（44）、伸缩连接块二（45）和旋转支撑连接架（46），所述伸缩连接块一（44）固定设于旋转支撑连接架（46）顶部一端，所述伸缩连接块二（45）固定设于旋转支撑连接架（46）底部且远离伸缩连接块一（44）设置，所述伸缩式气柱一端与伸缩连接块一（44）固定相连，所述伸缩式气柱另一端于相连气动旋转弯折单元（33）的伸缩连接块二（45）固定相连，所述微型气泵（42）与伸缩式气柱固定相连。

8.根据权利要求7所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述软体机器人内腔负离子涂料喷涂器（31）包括微型离子雾化喷头（47）、环形固定壳（48）、超声波发生器（49）和超声波接收器（50），所述环形固定壳（48）固定套接设于扭曲式软体机器人内腔褶皱展平机构（30）外侧，所述微型粒子雾化贯穿环形固定壳（48）设置，所述微型离子雾化喷头（47）分别与带电粒子分离转送管（38）和负离子化涂料传送管（37）固定相连，所述超声波发生器（49）和超声波接收器（50）分别于环形固定壳（48）固定相连，所述超声波发生器（49）和超声波接收器（50）通过控制电路相连接。

9.根据权利要求8所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述微型粒子雾化喷头包括涂料导入管（51）、气流导入管（52）、冷却水套（53）、气液混合腔（54）、流化加压腔（55）、绝缘喷射管（56）和收敛柱状雾化喷嘴（57），所述带电粒子分离转送管（38）和负离子化涂料传送管（37）分别于涂料导入管（51）固定相连，所述绝缘喷射管（56）贯穿环形固定壳（48）设置，所述流化加压腔（55）和气液混合腔（54）分别固定设于绝缘喷射管（56）内，所述涂料导入管（51）和气流导入管（52）分别于气液混合腔（54）固定相连，所述收敛柱状雾化喷嘴（57）与流化加压腔（55）固定相连，所述冷却水套（53）固定套接设于绝缘喷射管（56）外侧，所述冷却水套（53）和绝缘喷射管（56）之间填充有水溶液。

10.根据权利要求9所述的一种扭曲式软体机器人内腔环境离子化覆膜喷涂设备，其特征在于：所述带电粒子分离转送管（38）包括绝缘传动带（58）、负电荷导出针（59）、电流导入针（60）、绝缘套管（61）、微型驱动电机（62）和微型滚筒（63），所述绝缘套管（61）为两端开口的中空管状结构设置，所述绝缘套管（61）贯穿端部连接片一（34）与端部连接片二（35）固定相连，所述微型滚筒（63）与绝缘套管（61）的内壁铰接，所述微型滚筒（63）沿绝缘套管（61）等间距设有若干组，所述微型驱动电机（62）与绝缘套管（61）的内壁固定相连，所述微型驱动电机（62）与一组微型滚筒（63）固定相连，所述绝缘传动带（58）绕设于微型滚筒（63）外侧，所述电流导入针（60）一端与直流电源接口（17）固定相连，所述电流导入针（60）另一端贯穿绝缘套管（61）与绝缘传动带（58）滑动连接，所述负电荷导出针（59）一端与绝缘传动带（58）滑动连接，所述负电荷导出针（59）另一端贯穿绝缘套管（61）与涂料导入管（51）固定相连，所述正离子传导针（41）贯穿绝缘套管（61）与绝缘传动带（58）滑动连接。

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