CN115351792A - 一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，包括依次转动连接的基座组件、第一关节组件、第二关节组件、第三关节组件和小臂组件，基座组件的基座腔体，第一关节组件的第一关节腔体，第二关节组件的第二关节腔体，第三关节组件的第三关节腔体，小臂组件的小臂腔体依次连通形成正压防爆腔体，可以将用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人的内部线缆置于该正压防爆腔体内；基座组件具有安装组件，基座组件可通过安装组件安装于自动导引运输车的车体内或地轨的底座下方。该防爆腔体的空间较大，即能够提供较大的运动空间，进而能够降低甚至避免线缆打结几率，而且便于移动以对大型目标体(例如，高铁、飞机等)进行喷涂。

Description

一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人

技术领域

本公开涉及机器人技术领域，尤其涉及一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人。

背景技术

早期的喷涂设备有往复机配合自动喷枪进行简易的喷涂，随着技术的日新月异和产品的多样化，简易的往复机已经不能满足形状各异和复杂喷涂工艺的要求。工业柔性机器人喷涂技术已经不可逆转地成为了涂装生产线中不可缺少的一个重要环节。为了追求喷涂过程更高的效率和更大的灵活性，从20世纪90年代起汽车工业开始引入机器人技术。喷涂机器人是机器人大家族中一个分支，在高质量喷涂应用中获得迅猛的发展，喷涂机器人主要包含三部分：机器人本体、雾化喷涂系统、喷涂控制系统。

在发明人实施本公开实施例的过程中发现现有技术中的防爆喷涂机器人不仅存在外部走线不方便、容易打结的技术问题，而且缺乏对大型目标体(例如，高铁、飞机等)进行喷涂的移动式防爆喷涂机器人。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，至少部分的解决现有技术中存在的外部走线不方便、容易打结的问题，而且便于移动以对大型目标体(例如，高铁、飞机等)进行喷涂。

本公开实施例提供了一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，包括依次连接的基座组件、第一关节组件、第二关节组件、第三关节组件和小臂组件，所述基座组件具有基座腔体，所述第一关节组件具有第一关节腔体，所述第二关节组件具有第二关节腔体，所述第三关节组件具有第三关节腔体，所述小臂组件具有小臂腔体，所述基座腔体、第一关节腔体、第二关节腔体和第三关节腔体依次连通；

所述基座组件(900)具有安装组件，所述基座组件(900)可通过所述安装组件安装于自动导引运输车的车体内或地轨的底座下方。

可选的，所述基座组件与所述第一关节组件转动连接，所述第一关节组件与所述第二关节组件转动连接，第三关节组件与所述小臂组件转动连接。

可选的，所述基座组件设置有用于检测基座腔体内压力的压力检测装置；

和/或，所述基座组件设置有与所述基座腔体相连通的排气口，所述排气口被配置为常闭状态，如果所述基座腔体内的压力达到预设压力值，则所述排气口为打开状态。

可选的，所述第一关节组件包括第一关节基体，所述第一关节腔体设置于所述第一关节基体内，所述第一关节基体内设置有第一关节电机和第二关节电机，所述第一关节电机与所述基座组件传动连接，所述第二关节电机与所述第二关节组件传动连接。

可选的，所述第三关节组件包括第三关节基体，所述第三关节腔体设置于所述第三关节基体内，所述第三关节腔体内设置有第三关节电机，所述第三关节电机与所述小臂组件传动连接。

可选的，所述第三关节组件设置有多个电磁阀，所述电磁阀控制外接设备的气源的通/断；

和/或，所述第二关节组件包括第二关节基体，所述第二关节腔体设置于所述第二关节基体内，所述第二关节腔体内设置有多个比例阀。

可选的，所述第一关节电机通过第一关节减速器传动连接于所述基座组件；

和/或，所述第二关节电机通过第二关节减速器传动连接于所述第二关节组件；

和/或，所述第三关节电机通过第三关节减速器传动连接于所述小臂组件。

可选的，所述小臂组件设置有腕关节驱动组件，所述腕关节驱动组件传动连接有腕关节组件，以驱动腕关节组件运动，所述腕关节组件与所述小臂腔体相连通的腕关节腔体，所述腕关节组件的末端用于安装执行组件。

可选的，所述基座腔体、第一关节腔体、第二关节腔体、第三关节腔体均为防爆腔体，所述防爆腔体供线缆或管路穿过。

可选的，所述腕关节组件包括：依次转动连接的腕关节基座、第一腕关节组件、第二腕关节组件和第三腕关节组件；

腕关节基座，具有第一腕关节壳体；

第一腕关节组件设置于所述第一腕关节壳体内，沿其径向向外包括依次套设且能够相对转动的第一空心轴、第一齿轮组件、第二齿轮组件和第三齿轮组件；所述第一空心轴的一端固接于所述腕关节基座；所述第一齿轮组件具有沿其轴向依次固接的第一直齿轮、第一齿轮轴和第一锥齿轮；第二齿轮组件具有沿其轴向依次固接的第二直齿轮、第二齿轮轴和第二锥齿轮；所述第三齿轮组件具有相固接的第三直齿轮和第三齿轮轴，所述第三齿轮轴转动连接于所述第一腕关节壳体的敞口部位；

第二腕关节组件沿其径向向外包括依次套设且能够相对转动的第二空心轴、第四齿轮组件、第五齿轮组件和第二腕关节壳体；所述第四齿轮组件具有沿其轴向依次固接的第三锥齿轮、第四齿轮轴和第四锥齿轮，所述第三锥齿轮与所述第一锥齿轮相啮合；所述第五齿轮组件具有沿其轴向依次固接的第五锥齿轮和第五齿轮轴，所述第五锥齿轮与所述第二锥齿轮相啮合；所述第二腕关节壳体的一端固接于所述第三齿轮轴，所述第二腕关节壳体与所述第二空心轴固接；

第三腕关节组件包括第三空心轴、空套于所述第三空心轴外周的第六锥齿轮、固接于所述第六锥齿轮的第四空心轴和第三腕关节壳体；所述第六锥齿轮与所述第四锥齿轮相啮合；所述第三腕关节壳体与所述第三空心轴固接；

所述第一空心轴、第二空心轴、第三空心轴和第四空心轴依次转动连接形成封闭的、且沿轴向方向具有弧度的内壁结构，所述内壁结构所围成的所述腕关节腔体，所述第一腕关节壳体、所述第二腕关节壳体和第三腕关节壳体依次转动连接。

可选的，所述小臂组件还包括小臂，所述小臂腔体与所述第一空心轴连通，且小臂一端与所述腕关节基座固接；

腕关节驱动组件包括：第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；

所述第一驱动组件包括：安装于所述小臂另一端的第一驱动电机、与所述第一驱动电机传动连接的第一传动轴和固接于所述第一传动轴的第一主动齿轮，所述第一主动齿轮与所述第一直齿轮相啮合；

所述第二驱动组件包括：安装于所述小臂另一端的第二驱动电机、与所述第二驱动电机传动连接的第二传动轴和固接于所述第二传动轴的第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与所述第二直齿轮相啮合；

第三驱动组件包括：安装于所述小臂另一端的第三驱动电机、与所述第三驱动电机传动连接的第三传动轴和固接于所述第三传动轴的第三主动齿轮，所述第三主动齿轮与所述第三直齿轮相啮合；

所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴均位于所述小臂腔体内。

本公开实施本公开实施例提供的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中，基座腔体、第一关节腔体第二关节腔体和第三关节腔体依次连通形成正压防爆腔体，可以将用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人的内部线缆置于该正压防爆腔体内。该防爆腔体的空间较大，即能够提供较大的运动空间，进而能够降低甚至避免线缆打结几率。而且基座组件具有安装组件，基座组件可通过安装组件安装于自动导引运输车的车体内或地轨的底座下方，便于移动，方便完成对大型目标体的喷涂作业。

上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人的第一视角示意图；

图2为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人的第二视角示意图；

图3为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的基座组件剖面结构示意图；

图4为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第一关节组件的立体结构示意图；

图5为图4中的本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第一关节组件的第一视角示意图；

图6为图5中的本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第一关节组件的A-A剖面示意图；

图7为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第二关节组件的第一视角示意图；

图8为图7中本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第二关节组件的B-B剖面示意图；

图9为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第三关节组件的第一视角示意图；

图10为图9中本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第三关节组件的C-C剖面示意图；

图11为图10中本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的第三关节组件的D-D剖面示意图；

图12为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的小臂组件、腕关节组件的第一局部剖面示意图；

图13为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的小臂组件腕关节组件的立体结构示意图；

图14为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的小臂组件、腕关节组件的第二局部剖面示意图；

图15为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的腕关节组件的剖面示意图；

图16为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的小臂组件的剖面示意图；

图17为本公开实施例提供的一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人中的小臂组件、腕关节组件的动力传动结构示意图。

其中：

100-腕关节基座；

110-第一腕关节壳体；

200-第一腕关节组件；

210-第一空心轴；

220-第一齿轮组件；

221-第一直齿轮；222-第一齿轮轴；223-第二锥齿轮；

230-第二齿轮组件；

231-第二直齿轮；232-第二齿轮轴；233-第二锥齿轮；

240-第三齿轮组件；

241-第三直齿轮；242-第三齿轮轴；

300-第二腕关节组件；

310-第二空心轴；

320-第四齿轮组件；

321-第三锥齿轮；322-第四齿轮轴；323-第四锥齿轮；

330-第五齿轮组件；

331-第五锥齿轮；332-第五齿轮轴；

340-第二腕关节壳体；

400-第三腕关节组件；

410-第三空心轴；

420-第六锥齿轮；

430-第四空心轴；

440-第三腕关节壳体；

450-端盖；

500-小臂组件；501-小臂腔体；

511-第一驱动电机；512-第一传动轴；

513-第一主动齿轮；514-第一减速器；

521-第二驱动电机；522-第二传动轴；

523-第二主动齿轮；524-第二减速器；

531-第三驱动电机；532-第三传动轴；

533-第三主动齿轮；534-第三减速器；

600-第三关节组件；601-第三关节腔体；602-第三关节基体；

603-第三关节电机；604-电磁阀；605-第三关节减速器；

700-第二关节组件；

701-第二关节腔体；702-第二关节基体；703-比例阀；

800-第一关节组件；801-第一关节腔体；802-第一关机基体；

803-第一关节电机；804-第二关节电机；805-第一关节减速器；

806-第二关节减速器；

900-基座组件；901-基座腔体；902-压力检测装置；903-排气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

本公开实施例提供了一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，如图1-图17所示，包括依次连接的基座组件900、第一关节组件800、第二关节组件700、第三关节组件600和小臂组件500，基座组件900具有基座腔体901，第一关节组件800具有第一关节腔体801，第二关节组件700具有第二关节腔体701，第三关节组件600具有第三关节腔体601，小臂组件500具有小臂腔体501，基座腔体901、第一关节腔体801、第二关节腔体701、第三关节腔体601依次连通；

基座组件900具有安装组件，基座组件900可通过安装组件安装于自动导引运输车(AGV)的车体内或地轨的底座下方。

安装组件的具体结构可以根据实际需要进行选择，只要能实现基座组件900的固定和安装即可。

本公开实施中，基座腔体901、第一关节腔体801、第二关节腔体701、第三关节腔体601依次连通形成正压防爆腔体，可以将用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人的内部线缆置于该正压防爆腔体内。该防爆腔体的空间较大，即能够提供较大的运动空间，进而能够降低甚至避免线缆打结几率。而且基座组件900具有安装组件，基座组件900可通过安装组件安装于自动导引运输车(AGV)的车体内或地轨的底座下方，方便整个用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人跟随自动导引运输车(AGV)或者地轨进行移动，以完成对大型目标体的喷涂作业。

本公开实施例中，基座组件900与第一关节组件800转动连接，第一关节组件800与第二关节组件700转动连接，第三关节组件600与小臂组件500转动连接。

本公开实施例中，基座组件900设置有用于检测基座腔体901内压力的压力检测装置902。基座组件900设置有与基座腔体901相连通的排气口903，排气口903被配置为常闭状态，如果基座腔体901内的压力达到预设压力值，则排气口903为打开状态。即，压力检测装置一侧通过正压排气通道与外界大气连接，正压排气通道与外界大气为常闭状态，用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人内部腔体内部到达一定压力后，通道开启。

本公开实施例中，第一关节组件800包括第一关节基体802，第一关节腔体801设置于第一关节基体802内，第一关节基体802内设置有第一关节电机803和第二关节电机804，第一关节电机803与基座组件900传动连接，第二关节电机804与第二关节组件700传动连接。

本公开实施例中，第三关节组件600包括第三关节基体602，第三关节腔体601设置于第三关节基体602内，第三关节腔体601内设置有第三关节电机603，第三关节电机603与小臂组件500传动连接。

本公开实施例中，第三关节组件600内设置有多个电磁阀604，电磁阀604控制外接设备的气源的通/断；电磁阀的设置便于给喷枪、旋杯以及换色组件等外接设备提供气源。

本公开实施例中，第二关节组件700包括第二关节基体702，第二关节腔体701设置于第二关节基体702内，第二关节腔体701内设置有多个比例阀703。比例阀的设置，便于末端执行部件(例如喷枪及旋杯)的连接与控制。

本公开实施例中，第一关节电机803通过第一关节减速器805传动连接于基座组件900；第二关节电机804通过第二关节减速器806传动连接于第二关节组件700；第三关节电机603通过第三关节减速器605传动连接于小臂组件500。

本公开实施例中，小臂组件500设置有腕关节驱动组件，腕关节驱动组件传动连接有腕关节组件，以驱动腕关节组件运动，腕关节组件与小臂腔体501相连通的腕关节腔体，腕关节组件的末端用于安装执行组件。

本公开实施例中，基座腔体901、第一关节腔体801、第二关节腔体701、第三关节腔体601均为防爆腔体，防爆腔体供线缆或管路穿过。

本公开实施例中，腕关节组件包括：依次转动连接的腕关节基座100、第一腕关节组件200、第二腕关节组件300和第三腕关节组件400；

腕关节基座100，具有第一腕关节壳体110；

第一腕关节组件200设置于第一腕关节壳体110内，沿其径向向外包括依次套设且能够相对转动的第一空心轴210、第一齿轮组件220、第二齿轮组件230和第三齿轮组件240；第一空心轴210的一端固接于腕关节基座100；第一齿轮组件220具有沿其轴向依次固接的第一直齿轮221、第一齿轮轴222和第一锥齿轮223；第二齿轮组件230具有沿其轴向依次固接的第二直齿轮231、第二齿轮轴232和第二锥齿轮233；第三齿轮组件240具有相固接的第三直齿轮241和第三齿轮轴242，第三齿轮轴242转动连接于第一腕关节壳体110的敞口部位；

第二腕关节组件300沿其径向向外包括依次套设且能够相对转动的第二空心轴310、第四齿轮组件320、第五齿轮组件330和第二腕关节壳体340；第四齿轮组件320具有沿其轴向依次固接的第三锥齿轮321、第四齿轮轴322和第四锥齿轮323，第三锥齿轮321与第一锥齿轮223相啮合；第五齿轮组件330具有沿其轴向依次固接的第五锥齿轮331和第五齿轮轴332，第五锥齿轮331与第二锥齿轮233相啮合；第二腕关节壳体340的一端固接于第三齿轮轴242，第二腕关节壳体340与第二空心轴310固接；

第三腕关节组件400包括第三空心轴410、空套于第三空心轴410外周的第六锥齿轮420、固接于第六锥齿轮420的第四空心轴430和第三腕关节壳体440；第六锥齿轮420与第四锥齿轮323相啮合；第三腕关节壳体440与第三空心轴410固接；

第一空心轴210、第二空心轴310、第三空心轴410和第四空心轴430依次转动连接形成封闭的、且沿轴向方向具有弧度的内壁结构，内壁结构所围成的腕关节腔体，第一腕关节壳体110、第二腕关节壳体340和第三腕关节壳体440依次转动连接。

需要说明的是，本公开实施例中，第一直齿轮221、第一齿轮轴222和第一锥齿轮223可以设置为一体结构，第二直齿轮231、第二齿轮轴232和第二锥齿轮233可以设置为一体结构，第三直齿轮241和第三齿轮轴242可以设置为一体结构。

本公开实施例中，小臂组件还包括小臂组件500，小臂腔体501与第一空心轴210连通，且小臂一端与腕关节基座100固接。

本公开实施例中，腕关节驱动组件包括：第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；

第一驱动组件包括：安装于小臂另一端的第一驱动电机511、与第一驱动电机511传动连接的第一传动轴512和固接于第一传动轴512的第一主动齿轮513，第一主动齿轮513与第一直齿轮221相啮合；

第二驱动组件包括：安装于小臂另一端的第二驱动电机521、与第二驱动电机521传动连接的第二传动轴522和固接于第二传动轴522的第二主动齿轮523，第二主动齿轮523与第二直齿轮231相啮合；

第三驱动组件包括：安装于小臂另一端的第三驱动电机531、与第三驱动电机531传动连接的第三传动轴532和固接于第三传动轴532的第三主动齿轮533，第三主动齿轮533与第三直齿轮241相啮合；

第一传动轴512、第二传动轴522和第三传动轴532均位于小臂腔体内。

本公开实施例中，由于第一齿轮组件220、第四齿轮组件320和第六锥齿轮依次传动连接，即：通过第一齿轮组件220能够带动第六锥齿轮420末端的第四空心轴440同步绕第四空心轴440的轴线旋转；第二齿轮组件230、第五齿轮组件330和第三腕关节壳体440传动连接，即：通过第二齿轮组件230能够带动第三腕关节壳体440绕第二空心轴310的轴线旋转；第三齿轮组件240与第二腕关节壳体340传动连接，即：通过第三齿轮组件240带动第二腕关节壳体340、第三腕关节壳体440同步绕第一空心轴210旋转；进而能够实现各中空轴(中空齿轮)偏置设计，解决外部走线及管路不方便等问题，内部有较大的空间设计喷涂、溶剂等管路，且不易打结，还能够实现圆弧形结构设计，外表面过度圆滑，进而能够解决机器人调试过程与外部设备干涉问题。

本公开实施例中，第一驱动组件还包括第一减速器514，第一减速器514传动连接于第一驱动电机511和第一传动轴512之间；第二驱动组件还包括第二减速器524，第二减速器524传动连接于第二驱动电机521和第二传动轴522之间；第三驱动组件还包括第三减速器534，第三减速器534传动连接于第三驱动电机531和第三传动轴532之间。

本公开实施例中，第一驱动电机511、第二驱动电机521和第三驱动电机531均为交流伺服电机，以保证闭环控制精度。第一减速器514、第二减速器524和第三减速器534均为行星减速器。

本公开实施例中，第一腕关节壳体110与第二腕关节壳体340之间设置有第一法兰120，第一法兰120固接于第一腕关节壳体110，且转动连接于第三齿轮轴242。

本公开实施例中，第三齿轮轴242为阶梯状的法兰结构，其最大外周面沿其径向向外延伸至与第一法兰120及第二腕关节壳体340的外壁面均相齐平。

本公开实施例中，第一法兰120与第三齿轮轴242之间具有密封结构；第一法兰120与第一腕关节壳体110之间具有密封结构；第三齿轮轴242与第二腕关节壳体340之间具有密封结构；第一空心轴210与第二空心轴310、第二空心轴310与第三空心轴410、第三空心轴410与第四空心轴430之间均具有密封结构。

第三腕关节壳体440的端部固设有端盖450，端盖450与第四空心轴430转动连接。端盖450与第三腕关节壳体440之间、端盖450与第四空心轴430之间均具有密封结构。

本公开实施例中，第一锥齿轮223、第二锥齿轮233、第三锥齿轮321、第四锥齿轮323、第五锥齿轮331和第六锥齿轮420中，相啮合的相应锥齿轮之间的轴线夹角为120°，如此设置，能够使得整体结构过度平缓，腕结构中空部位走线及管路顺畅。

本公开实施例中，第二空心轴310和第二腕关节壳体340为一体铝合金结构；第三空心轴410和第三腕关节壳体440为一体铝合金结构。

当需要调整执行末端位置时，本公开实施例所提供的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人可以参考以下工作原理：

1)通过第一关节组件800中的第一关节电机803、第一关节减速器805来调节实现第一关节组件800相对于基座组件900转动，由于第二关节组件700随第一关节组件800相对于基座组件900转动，进而实现调节第二关节组件700的方位或方位角度；通过第一关节组件800中的第二关节电机804、第二关节减速器806来调节实现第二关节组件700相对于第一关节组件800相对转动，进而调节第二关节组件700的俯仰角或摆动角，此时，连接于第二关节组件700末端的零部件(例如，小臂组件500、腕关节组件等)将同步运动。

2)通过第三关节组件600中的第三关节电机603、第三关节减速器605来调节实现小臂组件500相对于第三关节组件600相对转动，进而调节小臂组件500相对于第三关节组件600的转动角度，此时，连接于小臂组件500的零部件(例如，腕关节组件等)将同步运动。

3)第一驱动电机511经过第一减速器514降速，并通过第一传动轴512带动第一主动齿轮513转动，第一主动齿轮513带动第一直齿轮221、第一锥齿轮223同步转动，第一锥齿轮223带动第三锥齿轮321、第四锥齿轮323同步转动，第四锥齿轮323带动第六锥齿轮420、第四空心轴430及第四空心轴430上的执行元件(装置)同步转动，进行实现执行元件绕第四空心轴430的轴线旋转运动。

4)第二驱动电机521经过第二减速器524降速，并通过第二传动轴522带动第二主动齿轮523转动，第二主动齿轮523带动第二直齿轮231、第二锥齿轮233同步转动，第二锥齿轮233带动第五锥齿轮331、第三空心轴410同步转动，此时，第三空心轴410末端的第四空心轴440及执行元件能够绕第三空心轴410的轴线作旋转运动；需要说明的是，在此旋转运动过程中，第四空心轴440能够同时带动执行元件绕第四空心轴430的轴线作旋转运动。

5)第三驱动电机531经过第三减速器534降速，并通过第三传动轴532带动第三主动齿轮533转动，第三主动齿轮533带动第三直齿轮241、第二空心轴310同步转动，此时，第二空心轴310末端的需要说明的是，在此旋转运动过程中，第三空心轴410能够同时带动第四空心轴440及执行元件绕第三空心轴410的轴线作旋转运动，且第四空心轴440能够同时带动执行元件绕第四空心轴430的轴线作旋转运动。

其中，第四空心轴440末端的执行元件或装置可以为工装夹具，例如，喷枪、旋杯等。

本公开实施例中，第一驱动电机511、第二驱动电机521、第三驱动电机531设置于小臂组件500的后端，即采用后置设计，能够实现正压防爆空腔内隔离，使驱动电机及相应电气元件远离工作区域，小臂空腔内通入正压防爆气体或惰性气体，能够起到防爆作用。此外，驱动电机后置设置，不仅能够便于机器人的驱动电机及相应元器件防爆处理，还使得机器人的末端重心后移，增强末端的承载能力，实现机器人的腕结构紧凑化设计。

本公开实施例中，各中空轴的设计，能够形成弯管状内腔，该内腔供电缆、管路通过，即便于走线。

此外，上述小臂组件及腕关节组件的结构特点(具有3R非球腕)，具有灵活性好，精度高，能高效完成各种任务，提升质量和效率，而且产品防爆等级高，结构更简化，可靠性更高，兼顾了产品性能及成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。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/方式或示例。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/方式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/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

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。在本申请的描述中，“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。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，包括依次连接的基座组件(900)、第一关节组件(800)、第二关节组件(700)、第三关节组件(600)和小臂组件(500)，所述基座组件(900)具有基座腔体(901)，所述第一关节组件(800)具有第一关节腔体(801)，所述第二关节组件(700)具有第二关节腔体(701)，所述第三关节组件(600)具有第三关节腔体(601)，所述小臂组件(500)具有小臂腔体(501)，所述基座腔体(901)、第一关节腔体(801)、第二关节腔体(701)和第三关节腔体(601)依次连通；

所述基座组件(900)具有安装组件，所述基座组件(900)可通过所述安装组件安装于自动导引运输车的车体内或地轨的底座下方。

2.根据权利要求1所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述基座组件(900)与所述第一关节组件(800)转动连接，所述第一关节组件(800)与所述第二关节组件(700)转动连接，第三关节组件(600)与所述小臂组件(500)转动连接。

3.根据权利要求1所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述基座组件(900)设置有用于检测基座腔体(901)内压力的压力检测装置(902)；

和/或，所述基座组件(900)设置有与所述基座腔体(901)相连通的排气口(903)，所述排气口(903)被配置为常闭状态，如果所述基座腔体(901)内的压力达到预设压力值，则所述排气口(903)为打开状态。

4.根据权利要求1所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述第一关节组件(800)包括第一关节基体(802)，所述第一关节腔体(801)设置于所述第一关节基体(802)内，所述第一关节基体(802)内设置有第一关节电机(803)和第二关节电机(804)，所述第一关节电机(803)与所述基座组件(900)传动连接，所述第二关节电机(804)与所述第二关节组件(700)传动连接；

所述第三关节组件(600)包括第三关节基体(602)，所述第三关节腔体(601)设置于所述第三关节基体(602)内，所述第三关节腔体(601)内设置有第三关节电机(603)，所述第三关节电机(603)与所述小臂组件(500)传动连接。

5.根据权利要求1所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述第三关节组件(600)设置有多个电磁阀(604)，所述电磁阀(604)控制外接设备的气源的通/断；

和/或，所述第二关节组件(700)包括第二关节基体(702)，所述第二关节腔体(701)设置于所述第二关节基体(702)内，所述第二关节腔体(701)内设置有多个比例阀(703)。

6.根据权利要求4所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述第一关节电机(803)通过第一关节减速器(805)传动连接于所述基座组件(900)；

和/或，所述第二关节电机(804)通过第二关节减速器(806)传动连接于所述第二关节组件(700)；

和/或，所述第三关节电机(603)通过第三关节减速器(605)传动连接于所述小臂组件(500)。

7.根据权利要求6所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述小臂组件(500)设置有腕关节驱动组件，所述腕关节驱动组件传动连接有腕关节组件，以驱动腕关节组件运动，所述腕关节组件与所述小臂腔体相连通的腕关节腔体，所述腕关节组件的末端用于安装执行组件。

8.根据权利要求7所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述基座腔体、第一关节腔体、第二关节腔体、第三关节腔体均为防爆腔体，所述防爆腔体供线缆或管路穿过。

9.根据权利要求7所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，所述腕关节组件包括：依次转动连接的腕关节基座(100)、第一腕关节组件(200)、第二腕关节组件(300)和第三腕关节组件(400)；

腕关节基座(100)具有第一腕关节壳体(110)；

第一腕关节组件(200)设置于所述第一腕关节壳体(110)内，沿其径向向外包括依次套设且能够相对转动的第一空心轴(210)、第一齿轮组件(220)、第二齿轮组件(230)和第三齿轮组件(240)；所述第一空心轴(210)的一端固接于所述腕关节基座(100)；所述第一齿轮组件(220)具有沿其轴向依次固接的第一直齿轮(221)、第一齿轮轴(222)和第一锥齿轮(223)；第二齿轮组件(230)具有沿其轴向依次固接的第二直齿轮(231)、第二齿轮轴(232)和第二锥齿轮(233)；所述第三齿轮组件(240)具有相固接的第三直齿轮(241)和第三齿轮轴(242)，所述第三齿轮轴(242)转动连接于所述第一腕关节壳体(110)的敞口部位；

第二腕关节组件(300)沿其径向向外包括依次套设且能够相对转动的第二空心轴(310)、第四齿轮组件(320)、第五齿轮组件(330)和第二腕关节壳体(340)；所述第四齿轮组件(320)具有沿其轴向依次固接的第三锥齿轮(321)、第四齿轮轴(322)和第四锥齿轮(323)，所述第三锥齿轮(321)与所述第一锥齿轮(223)相啮合；所述第五齿轮组件(330)具有沿其轴向依次固接的第五锥齿轮(331)和第五齿轮轴(332)，所述第五锥齿轮(331)与所述第二锥齿轮(233)相啮合；所述第二腕关节壳体(340)的一端固接于所述第三齿轮轴(242)，所述第二腕关节壳体(340)与所述第二空心轴(310)固接；

第三腕关节组件(400)包括第三空心轴(410)、空套于所述第三空心轴(410)外周的第六锥齿轮(420)、固接于所述第六锥齿轮(420)的第四空心轴(430)和第三腕关节壳体(440)；所述第六锥齿轮(420)与所述第四锥齿轮(323)相啮合；所述第三腕关节壳体(440)与所述第三空心轴(410)固接；

所述第一空心轴(210)、第二空心轴(310)、第三空心轴(410)和第四空心轴(430)依次转动连接形成封闭的、且沿轴向方向具有弧度的内壁结构，所述内壁结构所围成的所述腕关节腔体，所述第一腕关节壳体(110)、所述第二腕关节壳体(340)和第三腕关节壳体(440)依次转动连接。

10.根据权利要求9所述的用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人，其特征在于，

所述小臂组件(500)还包括小臂，所述小臂腔体与所述第一空心轴(210)连通，且小臂一端与所述腕关节基座(100)固接；

腕关节驱动组件包括：第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件；

所述第一驱动组件包括：安装于所述小臂另一端的第一驱动电机(511)、与所述第一驱动电机(511)传动连接的第一传动轴(512)和固接于所述第一传动轴(512)的第一主动齿轮(513)，所述第一主动齿轮(513)与所述第一直齿轮(221)相啮合；

所述第二驱动组件包括：安装于所述小臂另一端的第二驱动电机(521)、与所述第二驱动电机(521)传动连接的第二传动轴(522)和固接于所述第二传动轴(522)的第二主动齿轮(523)，所述第二主动齿轮(523)与所述第二直齿轮(231)相啮合；

第三驱动组件包括：安装于所述小臂另一端的第三驱动电机(531)、与所述第三驱动电机(531)传动连接的第三传动轴(532)和固接于所述第三传动轴(532)的第三主动齿轮(533)，所述第三主动齿轮(533)与所述第三直齿轮(241)相啮合；

所述第一传动轴(512)、第二传动轴(522)和第三传动轴(532)均位于所述小臂腔体内。

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