CN114939493B - 混联喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混联喷涂装置，所述混联喷涂装置包括底座、悬臂组件、调节组件和喷枪组件，悬臂组件包括摆臂和底板，底板设于底座上并沿第一方向可移动，摆臂的第一端与底板连接且在竖直平面内可转动，以及摆臂相对底板沿第二方向可移动，调节组件包括驱动油缸和传动杆，驱动油缸的缸体与摆臂的第一端连接，驱动油缸的伸出端与传动杆的第一端连接以驱动传动杆移动，喷枪组件与摆臂的第二端连接，且喷枪组件相对摆臂在竖直平面内可转动，传动杆的第二端与喷枪组件连接以推动喷枪组件相对摆臂转动。本发明的混联喷涂装置的喷枪具有多个自由度，能够满足表面曲线形状复杂的汽车喷涂，且对整机变形量和功耗要求低，结构简单，成本低。

Description

混联喷涂装置

技术领域

本发明涉及喷涂设备技术领域，具体地，涉及一种混联喷涂装置。

背景技术

在人们消费能力不断提升的背景下，对汽车的保有量不断增加，同时汽车厂商在汽车车体的外形设计相对越来复杂，由此对汽车制造企业的生产效率和生产质量有了更高的要求，其中汽车涂装作为重要环节之一必然是不可忽视的。

为保证喷涂的厚度和均匀度，相关技术中提出了利用机械喷涂装置代替传统的人工喷涂方式，但是，相关技术中的机械喷涂装置结构复杂，对整机变形量和功耗要求高，且作业空间小，难以满足表面曲线形状复杂的汽车喷涂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出混联喷涂装置，该混联喷涂装置的喷枪具有多个自由度，能够满足表面曲线形状复杂的汽车喷涂，且对整机变形量和功耗要求低，结构简单，成本低。

本发明实施例的混联喷涂装置包括：底座；悬臂组件，所述悬臂组件包括摆臂和底板，所述底板设于所述底座上并相对所述底座沿第一方向可移动，所述摆臂的第一端与所述底板连接且所述摆臂相对所述底板在竖直平面内可转动，以及所述摆臂相对所述底板沿第二方向可移动。调节组件，所述调节组件包括驱动油缸和传动杆，所述驱动油缸的缸体与所述摆臂的第一端连接，所述驱动油缸的伸出端与所述传动杆的第一端连接以驱动所述传动杆移动。喷枪组件，所述喷枪组件与所述摆臂的第二端连接，且所述喷枪组件相对所述摆臂在竖直平面内可转动，所述传动杆的第二端与所述喷枪组件连接以推动所述喷枪组件相对所述摆臂转动。

本发明实施例的混联喷涂装置，底板可移动地安装在底座上，摆臂的第一端与底板可转动地连接，喷枪组件连接在摆臂远离底座的端部，调节组件包括驱动油缸和传动杆，驱动油缸可带动传动杆运动以驱动喷枪组件相对摆臂转动，由此，摆臂组件和调节组件可以控制喷枪组件多自由度运动，以增大工作空间，满足喷涂工艺路径复杂要求，同时利用本申请的调节组件代替摆臂尾部的旋转电机，降低了设备成本，且驱动油缸设于摆臂和底座的连接端，以将调节组件的重量集中作用在底座上，减小摆臂尾端载重，从而降低对整机变形量和功耗的要求。

在一些实施例中，所述摆臂组件还包括连杆，所述连杆的一端与所述底板连接且相对所述底板在竖直平面内可转动，所述连杆的另一端与所述摆臂可转动地连接。

在一些实施例中，所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆在所述第二方向上间隔布置，所述第一连杆与所述摆臂的第一端可转动地连接，所述第二连杆与所述摆臂的中部可转动地连接。

在一些实施例中，所述混联喷涂装置还包括第一驱动电机，所述第一驱动件设于所述底板上，所述第一驱动件适于驱动所述第二连杆转动。

在一些实施例中，所述混联喷涂装置还包括第二驱动件，所述第二驱动件设于所述底板上，所述第二驱动件适于驱动所述第一连杆沿所述第二方向移动。

在一些实施例中，所述第二驱动件包括驱动电机、螺杆和滑块，所述驱动电机的输出端与所述螺杆连接，所述螺杆沿所述摆臂的长度方向延伸，所述滑块套设在所述螺杆上并与所述螺杆螺纹配合，所述第一连杆与所述滑块可转动地连接。

在一些实施例中，调节组件还包括三角形连杆，所述三角形连杆的三个顶部连接点中的一个与所述摆臂可转动地连接，三个所述顶部连接点中的一个与所述驱动油缸的输出端可转动地连接，三个所述顶部连接点中的最后一个与所述传动杆可转动地连接。

在一些实施例中，所述三角形连杆为等腰直角三角形连杆，且所述等腰直角三角形连杆的直角处对应的顶部连接点与所述传动杆连接。

在一些实施例中，所述喷枪组件包括喷枪和旋转电机，所述旋转电机与所述摆臂的第二端和/或所述传动杆的第二端可转动地连接，所述喷枪与所述旋转电机的输出端连接，所述旋转电机适于驱动所述喷枪沿第三方向转动，所述第三方向正交于所述第二方向。

在一些实施例中，所述旋转电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机安装在所述摆臂上，所述第二电机安装在所述传动杆上，且所述第一电机和所述第二电机相对布置

附图说明

图1是根据本发明实施例的混联喷涂装置的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的混联喷涂装置的局部结构示意图。

图3是根据本发明实施例的混联喷涂装置的调节组件和喷枪组件的结构示意图。

附图标记：

底座1，导轨11，悬臂组件2，底板21，配合卡板211，摆臂22，第一连杆23，第二连杆24，调节组件3，驱动油缸31，传动杆32，三角形连杆33，喷枪组件4，喷枪41，旋转电机42，导轨电机5，第二驱动件7，滑块71，螺杆72，第一驱动件8。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图3所示，本发明实施例的混联喷涂装置包括底座1、悬臂组件2、调节组件3和喷枪组件4。

具体地，如图1-图3所示，悬臂组件2包括底板21和摆臂22，底板21设于底座1上并沿第一方向可移动，摆臂22的第一端与底板21连接且对底板21在竖直平面内可转动，以及摆臂22相对底板21沿第二方向可移动，喷枪组件4与摆臂22的第二端连接。

换言之，悬臂组件2用于支撑和安装喷枪组件4，且悬臂组件2相对底座1沿第一方向可移动能够带动喷枪组件4沿第一方向移动，摆臂22沿第二方向可移动能够带动喷枪组件4沿第二方向移动，摆臂22转动可以带动喷枪组件4转动，即喷枪组件4同时具有两个移动自由度和一个转动自由度。

进一步地，为便于调节喷枪组件4的喷涂角度，调节组件3包括驱动油缸31和传动杆32，驱动油缸31的缸体与摆臂22的第一端连接，驱动油缸31的伸出端与传动杆32的第一端连接以驱动传动杆32移动，且传动杆32沿摆臂22的长度方向延伸，喷枪组件4相对摆臂22在竖直平面内可转动，传动杆32的第二端与喷枪组件4连接以推动喷枪组件4相对摆臂22转动，从而能够喷枪组件4相对摆臂22具有一个转动自由度，也就是说，悬臂组件2和调节组件3可以控制喷枪组件4具有两个移动自由度和两个转动自由度，满足多自由度大工作空间的喷涂作业。。

另外，本申请的第一方向和第二方向不做具体限定，只要满足喷枪组件4的位置和角度调节即可。

需要说明的是，相关技术中的喷涂装置常采用多机械臂串联结构，并在机械臂的末端装配喷枪，机械臂的末端设有多个转向电机以控制喷枪组件的多自由度运动，但是，多个置于机械臂末端的转向电机会增大尾部载重，对整机变形量和功耗有相当高的要求，导致喷涂质量和能源消耗难以保证。

而本申请的调节组件3可以代替转向电机以调节喷枪组件4的角度，且本申请的驱动油缸31与摆臂22的第一端连接，而摆臂22的第一端与底板21连接，从而使调节组件3的重量主要作用在底板21上，向较于传统的喷涂装置，降低了摆臂22尾部的载重，以降低对整机变形量和功耗的要求。另外，本身请的调节组件3代替旋转电机42能够降低设备成本。

本发明实施例的混联喷涂装置，底板21可移动地安装在底座1上，摆臂22的第一端与底板21可转动地连接，喷枪组件4连接在摆臂22远离底座1的端部，调节组件3包括驱动油缸31和传动杆32，驱动油缸31可带动传动杆32运动以驱动喷枪组件4相对摆臂22转动，由此，摆臂22组件和调节组件3可以控制喷枪组件4多自由度运动，以增大工作空间，满足喷涂工艺路径复杂要求，同时利用本申请的调节组件3代替摆臂22尾部的旋转电机42，降低了设备成本，且驱动油缸31设于摆臂22和底座1的连接端，以将调节组件3的重量集中作用在底座1上，减小摆臂22尾端载重，从而降低对整机变形量和功耗的要求。

进一步地，如图1-图3所示，摆臂22组件还包括连杆，连杆的一端与底板21连接且相对底板21在竖直平面内可转动，连杆的另一端与摆臂22可转动地连接。

如图1-图3所示，底板21包括配合卡板211，底座1上设有导轨11，配合卡板211适于与导轨11配合并沿导轨11的长度方向可滑动，配合卡板211上设有导轨电机5，导轨电机5可驱动配合卡板211移动以带动底板21移动，摆臂22随底座1移动可带动喷枪组件4移动另外，连杆与摆臂22可转动地连接，能够实现摆臂22在竖直平面内的转动，且连杆与底板21可转动地连接能够在摆臂22转动的同时，实现摆臂22在第二方向上的移动。

进一步地，如图1-图3所示，连杆包括第一连杆23和第二连杆24，第一连杆23和第二连杆24在摆臂22的长度方向上间隔布置，第一连杆23与摆臂22的第一端可转动地连接，第二连杆24与摆臂22的中部可转动地连接。由此，第一连杆23和第二连杆24可以稳定支撑摆臂22，并利用第一连杆23、第二连杆24和摆臂22的联动限制摆臂22的摆动轨迹。

在一些实施例中，混联喷涂装置还包括第一驱动电机，第一驱动件8设于底板21上，第一驱动件8适于驱动第二连杆24转动。由此，摆臂22相对底板21移动时，第一驱动件8可驱动第二连杆24转动以匹配摆臂22的位置变动。

例如，如图1-图3所示，当摆臂22向远离底板21的方向水平移动时，第一驱动件8可驱动第二连杆24向下转动，当摆臂22向靠近底板21的方向水平移动时，第一驱动件8可驱动第二连杆24向上转动，即第一驱动件8可驱动第二连杆24随摆臂22的移动而转动，以使第二连杆24始终支撑摆臂22，且不会阻碍摆臂22的运动。

进一步地，如图1-图3所示，混联喷涂装置还包括第二驱动件7，第二驱动件7设于底板21上，第二驱动件7适于驱动第一连杆23沿摆臂22的长度方向移动。由此，第二驱动件7可以驱动第一连杆23移动以拉动摆臂22上扬或推动摆臂22向下转动，以及配合第一驱动件8和第二连杆24控制摆臂22沿第二方向移动。

具体地，如图1-图3所示，第一驱动件8、第一连杆23、第二驱动件7和第二连杆24结合使用能够控制摆臂22在竖直平面内转动和/或沿第二方向移动，具体，当仅控制摆臂22转动时，第一驱动件8不运行，即第二连杆24相对底板21不可转动，第二驱动件7驱动第一连杆23朝向靠近第二连杆24的方向移动时，第一连杆23的底部朝向第二连杆24移动可向摆臂22与第一连杆23的连接端提供一个斜向下的拉力，该拉力可以拉动摆臂22向上转动，第二驱动件7驱动第一连杆23朝向远离第二连杆24的方向移动时，第一连杆23的底部远离第二连杆24移动可向摆臂22与第一连杆23的连接端提供一个斜向上的推力，该推力可以使摆臂22向下转动。

当仅控制摆臂22沿第二方向移动时，第一驱动件8运行，即第二连杆24相对底座1可转动，第二驱动件7驱动第一连杆23朝向靠近第二连杆24的方向移动时，第一连杆23的底部朝向第二连杆24移动可向摆臂22与第一连杆23的连接端提供一个斜向下的拉力，第一驱动件8驱动第二连杆24朝向靠近第一连杆23的方向转动，摆臂22可朝向靠近底板21的方向水平移动，第二驱动件7驱动第一连杆23朝向远离第二连杆24的方向移动时，第一连杆23的底部远离第二连杆24移动可向摆臂22与第一连杆23的连接端提供一个斜向上的推力，第一驱动件8驱动第二连杆24朝向远离原理第一连杆23的方向转动，摆臂22可朝向远离底座1的方向水平移动。

具体地，如图1-图3所示，第二驱动件7包括驱动电机、螺杆72和滑块71，驱动电机的输出端与所述螺杆72连接，螺杆72沿摆臂22的长度方向延伸，滑块71套设在螺杆72上并与螺杆72螺纹配合，第一连杆23与滑块71可转动地连接。可以理解的是，丝杆配合的传动精度高，传动可靠性高。

进一步地，如图1-图3所示，底板21上设有安装槽，安装槽沿第一连杆23和第二连杆24的长度方向延伸，螺杆72装配在安装槽内并沿安装槽的长度方向延伸。

在一些实施例中，调节组件3还包括三角形连杆33，三角形连杆33的三个顶部连接点中的一个与摆臂22可转动地连接，三个顶部连接点中的一个与驱动油缸31的输出端可转动地连接，三个顶部连接点中的最后一个与传动杆32可转动地连接。由此，三角形连杆33的结构稳定性高，且对驱动油缸31和传动杆32均具有支撑作用，另外，采用三角形连杆33只需要在摆臂22上设置一个连接点，相较于在摆臂22上单独设置驱动油缸31的支撑杆和传动杆32的支撑杆，减少了连接点的数量，优化了装置的整体结构。

可选地，三角形连杆33为等腰直角三角形连杆33，且等腰直角三角形连杆33的直角处对应的顶部连接点与传动杆32连接。

在一些实施例中，如图1-图3所示，喷枪组件4包括喷枪41和旋转电机42，旋转电机42与摆臂22的第二端和/或传动杆32的第二端可转动地连接，喷枪41与旋转电机42的输出端连接，旋转电机42适于驱动喷枪41沿第三方向转动，第三方向正交于第二方向。由此，旋转电机42可以驱动喷枪41旋转，从而使喷枪41单独具有一个转动自由度，便于喷枪41进行多角度、多方位的喷涂。

具体地，旋转电机42包括第一电机和第二电机，第一电机安装在摆臂22上，第二电机安装在传动杆32上，且第一电机和第二电机相对布置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种混联喷涂装置，其特征在于，包括：

底座；

悬臂组件，所述悬臂组件包括摆臂和底板，所述底板设于所述底座上并相对所述底座沿第一方向可移动，所述摆臂的第一端与所述底板连接且所述摆臂相对所述底板在竖直平面内可转动，以及所述摆臂相对所述底板沿第二方向可移动；

调节组件，所述调节组件包括驱动油缸和传动杆，所述驱动油缸的缸体与所述摆臂的第一端连接，所述驱动油缸的伸出端与所述传动杆的第一端连接以驱动所述传动杆移动；

调节组件还包括三角形连杆，所述三角形连杆的三个顶部连接点中的一个与所述摆臂可转动地连接，三个所述顶部连接点中的一个与所述驱动油缸的输出端可转动地连接，三个所述顶部连接点中的最后一个与所述传动杆可转动地连接；

喷枪组件，所述喷枪组件与所述摆臂的第二端连接，且所述喷枪组件相对所述摆臂在竖直平面内可转动，所述传动杆的第二端与所述喷枪组件连接以推动所述喷枪组件相对所述摆臂转动；

所述摆臂组件还包括连杆，所述连杆的一端与所述底板连接且相对所述底板在竖直平面内可转动，所述连杆的另一端与所述摆臂可转动地连接；

所述连杆包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆在所述第二方向上间隔布置，所述第一连杆与所述摆臂的第一端可转动地连接，所述第二连杆与所述摆臂的中部可转动地连接；

还包括第二驱动件，所述第二驱动件设于所述底板上，所述第二驱动件适于驱动所述第一连杆沿所述第二方向移动；

所述第二驱动件包括驱动电机、螺杆和滑块，所述驱动电机的输出端与所述螺杆连接，所述螺杆沿所述摆臂的长度方向延伸，所述滑块套设在所述螺杆上并与所述螺杆螺纹配合，所述第一连杆与所述滑块可转动地连接。

2.根据权利要求1所述的混联喷涂装置，其特征在于，还包括第一驱动电机，所述第一驱动件设于所述底板上，所述第一驱动件适于驱动所述第二连杆转动。

3.根据权利要求1所述的混联喷涂装置，其特征在于，所述三角形连杆为等腰直角三角形连杆，且所述等腰直角三角形连杆的直角处对应的顶部连接点与所述传动杆连接。

4.根据权利要求1所述的混联喷涂装置，其特征在于，所述喷枪组件包括喷枪和旋转电机，所述旋转电机与所述摆臂的第二端和/或所述传动杆的第二端可转动地连接，所述喷枪与所述旋转电机的输出端连接，所述旋转电机适于驱动所述喷枪沿第三方向转动，所述第三方向正交于所述第二方向。

5.根据权利要求4所述的混联喷涂装置，其特征在于，所述旋转电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机安装在所述摆臂上，所述第二电机安装在所述传动杆上，且所述第一电机和所述第二电机相对布置。