CN117339807A - 一种多方位喷涂操纵机械臂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多方位喷涂操纵机械臂及其使用方法，涉及机械臂技术领域，包括椭圆底箱，椭圆底箱的顶面中部卡合有工字型转轴，工字型转轴的顶面中部固设有固定轴，固定轴上套设有固定转筒，固定转筒的左侧面固设有连接臂，连接臂的左端部固设有空心套筒，空心套筒内插设有联动轴；联动轴的底端部固设有椭圆板，椭圆板的底面固设有梯形板，梯形板的底部插设有铰接耳座，铰接耳座的前端部插设有空心连杆，空心连杆的底端部固设有十字喷头支架，十字喷头支架的端部均设有喷涂喷头。本发明可以实现对各种形状和尺寸的工件进行喷涂，适应不同工作环境和需求，提高生产效率，节省人力资源，保证了喷涂的质量。本发明主要应用于喷涂操纵机械臂方面。
Description
技术领域
本发明涉及机械臂技术领域，尤其涉及一种多方位喷涂操纵机械臂及其使用方法。
背景技术
多方位喷涂机械臂指的是一种具备灵活多轴机械臂的喷涂设备。它通常由多个关节组成，可以实现在不同方向上的精确喷涂操作。
多方位喷涂机械臂存在以下缺点：机械臂的运动精度较差，特别是对于一些需要高精度喷涂的任务来说，可能无法完全满足要求，并不能进行精细化的多方位调整作业，导致后续的喷涂效果不佳。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在喷涂机械臂多方位调整不便的缺点，而提出的一种多方位喷涂操纵机械臂及其使用方法。
为了解决现有技术存在的问题，本发明采用了如下技术方案：
一种多方位喷涂操纵机械臂，包括椭圆底箱，所述椭圆底箱内顶壁四个拐角处均固设有支撑腿，所述椭圆底箱为底面敞口的椭圆箱状，所述椭圆底箱的顶面中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部卡合有转动连接的工字型转轴，所述工字型转轴的顶面中部固设有固定轴，所述固定轴的上半段部分套设有转动连接的固定转筒，所述固定转筒的左侧面顶部固设有连接臂，所述连接臂的左端部固设有空心套筒，所述空心套筒内插设有转动连接的联动轴；
所述联动轴的底端部固设有椭圆板，所述椭圆板的底面固设有梯形板，所述梯形板的底部一拐角处插设有活动铰接的铰接耳座，所述铰接耳座的前端部斜向插设有滑动连接的空心连杆，所述空心连杆的底端部固设有十字喷头支架，所述十字喷头支架的四个端部均设有喷涂喷头。
优选地，所述椭圆底箱内顶壁一侧安装有第一电机，所述第一电机的电机轴端部转动贯穿椭圆底箱并延伸至上方，所述椭圆底箱的顶面一侧插设有四个第一螺栓，每根所述第一螺栓的底端部均与第一电机螺纹锁紧；
所述椭圆底箱内顶壁另一侧安装有第二电机，所述第二电机的电机轴端部转动贯穿椭圆底箱并延伸至上方，所述椭圆底箱的顶面另一侧插设有四个第二螺栓，每根所述第二螺栓的底端部均与第二电机螺纹锁紧。
优选地，所述第一电机的电机轴端部套设有同心固接的第一主动齿轮，所述固定轴的底部套设有同心固接的第一从动齿轮，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合连接。
优选地，所述第二电机的电机轴端部套设有同心固接的第二主动齿轮，所述固定转筒的底部套设有同心固接的第二从动齿轮，所述第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合连接。
优选地，所述固定轴的顶部固设有第一连轴，所述第一连轴的顶部套设有固定连接的第一曲柄，所述联动轴的顶部固设有第二连轴，所述第二连轴的顶部套设有固定连接的第二曲柄。
优选地，所述第一曲柄与第二曲柄之间设有铰接连杆，所述铰接连杆的两端部分别与第一曲柄的外端部、第二曲柄的外端部活动铰接。
优选地，所述梯形板的背面安装有第三电机，所述第三电机的电机轴端部转动贯穿梯形板并延伸至正前方，所述第三电机的电机轴端部固设有配重摆锤。
优选地，所述配重摆锤的一端部呈月牙状、另一端呈椭圆铰接杆状，所述空心连杆的顶端部呈椭圆铰接杆状，所述配重摆锤的另一端与空心连杆的顶端部活动铰接。
优选地，所述梯形板的背面固设有矩形箱状的涂料罐，所述涂料罐的左侧面底部固设有微型泵，所述微型泵的进液端通过进液管与涂料罐的底面一侧贯通连接，所述微型泵的出液端通过出液管与空心连杆的底端部贯通连接。
本发明还提出了一种多方位喷涂操纵机械臂的使用方法，包括以下步骤：
步骤一，启动第二电机，第二电机的电机轴带动第二主动齿轮同步缓慢转动，第二主动齿轮啮合带动第二从动齿轮、固定转筒、连接臂、空心套筒进行缓慢转动，在铰接连杆与第一曲柄、第二曲柄的铰接作用下，空心套筒带动联动轴、椭圆板及梯形板、空心连杆进行缓慢转动；
步骤二，启动第一电机，第一电机的电机轴带动第一主动齿轮同步缓慢转动，第一主动齿轮啮合带动第一从动齿轮、固定轴、第一曲柄进行缓慢转动，并通过铰接连杆带动第二曲柄、联动轴、椭圆板、梯形板、空心连杆进行微调转动；
步骤三，启动第三电机，第三电机的电机轴带动配重摆锤缓慢转动，配重摆锤与空心连杆的铰接作用，带动空心连杆沿着铰接耳座进行滑动，并带动铰接耳座及空心连杆进行铰接转动，使得十字喷头支架、喷涂喷头朝向喷涂物品；
步骤四，启动微型泵，在微型泵的作用下，涂料罐内的涂料顺着进液管、出液管进入空心连杆内，再通过喷涂喷头对喷涂物品进行均匀喷涂作业，在喷涂的过程中，通过第一电机、第二电机、第三电机对喷涂喷头的朝向进行调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在本发明中，通过第一电机的驱动作用，带动第二曲柄、联动轴、椭圆板、梯形板、空心连杆进行微调转动调整；通过第二电机的驱动作用，带动联动轴、椭圆板及梯形板、空心连杆进行缓慢转动调整；通过第三电机的驱动作用，使得十字喷头支架、喷涂喷头朝向喷涂物品，机械臂通过精确的控制能够实现高精度的喷涂，确保涂层均匀而一致；
2、在本发明中，在微型泵的作用下，涂料罐内的涂料顺着进液管、出液管进入空心连杆内，再通过喷涂喷头对喷涂物品进行均匀喷涂作业，在喷涂的过程中，通过第一电机、第二电机、第三电机对喷涂喷头的朝向进行调整，可以适应复杂的工作环境和不规则的工件形状；
综上所述，本发明解决了喷涂机械臂多方位调整不便的问题，且整体结构设计紧凑，既可以实现对各种形状和尺寸的工件进行喷涂，又可以适应不同工作环境和需求，同时提高生产效率，节省人力资源，并保证了后续喷涂作业的质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构剖切示意图；
图3为本发明的固定轴与固定转筒结构示意图；
图4为本发明的图3的爆炸示意图；
图5为本发明的梯形板与空心连杆结构示意图；
图6为本发明的图5的另一视角示意图；
图7为本发明的图5的爆炸示意图；
图中序号：1、椭圆底箱；11、工字型转轴；12、固定轴；13、固定转筒；14、连接臂；15、空心套筒；16、联动轴；17、第一曲柄；18、第二曲柄；19、铰接连杆；2、椭圆板；21、梯形板；22、铰接耳座；23、空心连杆；24、十字喷头支架；25、喷涂喷头；26、涂料罐；27、微型泵；28、第三电机；29、配重摆锤；3、第一电机；31、第一主动齿轮；32、第一从动齿轮；4、第二电机；41、第二主动齿轮；42、第二从动齿轮。
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。
实施例一：本实施例提供了一种多方位喷涂操纵机械臂，参见图1-7，具体的，包括椭圆底箱1，椭圆底箱1内顶壁四个拐角处均固设有支撑腿，椭圆底箱1为底面敞口的椭圆箱状，椭圆底箱1的顶面中部开设有圆形通孔，圆形通孔的内部卡合有转动连接的工字型转轴11，工字型转轴11的顶面中部固设有固定轴12，固定轴12的上半段部分套设有转动连接的固定转筒13，固定转筒13的左侧面顶部固设有连接臂14，连接臂14的左端部固设有空心套筒15，空心套筒15内插设有转动连接的联动轴16；
联动轴16的底端部固设有椭圆板2，椭圆板2的底面固设有梯形板21，梯形板21的底部一拐角处插设有活动铰接的铰接耳座22，铰接耳座22的前端部斜向插设有滑动连接的空心连杆23，空心连杆23的底端部固设有十字喷头支架24，十字喷头支架24的四个端部均设有喷涂喷头25。
在具体实施过程中，如图3和图4所示，固定轴12的顶部固设有第一连轴，第一连轴的顶部套设有固定连接的第一曲柄17，联动轴16的顶部固设有第二连轴，第二连轴的顶部套设有固定连接的第二曲柄18；
第一曲柄17与第二曲柄18之间设有铰接连杆19，铰接连杆19的两端部分别与第一曲柄17的外端部、第二曲柄18的外端部活动铰接；
在铰接连杆19与第一曲柄17、第二曲柄18的铰接作用下，空心套筒15带动联动轴16、椭圆板2及梯形板21、空心连杆23进行缓慢转动。
需说明的是：在本实施例中，梯形板21的背面固设有矩形箱状的涂料罐26，涂料罐26的左侧面底部固设有微型泵27，微型泵27的进液端通过进液管与涂料罐26的底面一侧贯通连接，微型泵27的出液端通过出液管与空心连杆23的底端部贯通连接，进液管和出液管均采用柔性管；微型泵27的作用下，涂料罐26内的涂料顺着进液管、出液管进入空心连杆23内，再通过喷涂喷头25对喷涂物品进行均匀喷涂作业。
实施例二：在实施例一的基础上本实施例还包括：
在具体实施过程中，如图3和图4所示，椭圆底箱1内顶壁一侧安装有第一电机3，第一电机3的电机轴端部转动贯穿椭圆底箱1并延伸至上方，椭圆底箱1的顶面一侧插设有四个第一螺栓，每根第一螺栓的底端部均与第一电机3螺纹锁紧；
第一电机3的电机轴端部套设有同心固接的第一主动齿轮31，固定轴12的底部套设有同心固接的第一从动齿轮32，第一主动齿轮31与第一从动齿轮32啮合连接；
第二电机4的电机轴带动第二主动齿轮41同步缓慢转动，第二主动齿轮41啮合带动第二从动齿轮42、固定转筒13、连接臂14、空心套筒15进行缓慢转动。
实施例三：在实施例二的基础上本实施例还包括：
在具体实施过程中，如图3和图4所示，椭圆底箱1内顶壁另一侧安装有第二电机4，第二电机4的电机轴端部转动贯穿椭圆底箱1并延伸至上方，椭圆底箱1的顶面另一侧插设有四个第二螺栓，每根第二螺栓的底端部均与第二电机4螺纹锁紧；
第二电机4的电机轴端部套设有同心固接的第二主动齿轮41，固定转筒13的底部套设有同心固接的第二从动齿轮42，第二主动齿轮41与第二从动齿轮42啮合连接；
第一电机3的电机轴带动第一主动齿轮31同步缓慢转动，第一主动齿轮31啮合带动第一从动齿轮32、固定轴12、第一曲柄17进行缓慢转动，并通过铰接连杆19带动第二曲柄18、联动轴16、椭圆板2、梯形板21、空心连杆23进行微调转动。
实施例四：在实施例三的基础上本实施例还包括：
在具体实施过程中，如图5和图7所示，梯形板21的背面另一拐角处安装有第三电机28，第三电机28的电机轴端部转动贯穿梯形板21并延伸至正前方，第三电机28的电机轴端部固设有配重摆锤29；
配重摆锤29的一端部呈月牙状、另一端呈椭圆铰接杆状，空心连杆23的顶端部呈椭圆铰接杆状，配重摆锤29的另一端与空心连杆23的顶端部活动铰接；
第三电机28的电机轴带动配重摆锤29缓慢转动，配重摆锤29与空心连杆23的铰接作用，带动空心连杆23沿着铰接耳座22进行滑动，并带动铰接耳座22及空心连杆23进行铰接转动，使得十字喷头支架24、喷涂喷头25朝向喷涂物品。
具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：
步骤一，启动第二电机4，第二电机4的电机轴带动第二主动齿轮41同步缓慢转动，第二主动齿轮41啮合带动第二从动齿轮42、固定转筒13、连接臂14、空心套筒15进行缓慢转动，在铰接连杆19与第一曲柄17、第二曲柄18的铰接作用下，空心套筒15带动联动轴16、椭圆板2及梯形板21、空心连杆23进行缓慢转动；
步骤二，启动第一电机3，第一电机3的电机轴带动第一主动齿轮31同步缓慢转动，第一主动齿轮31啮合带动第一从动齿轮32、固定轴12、第一曲柄17进行缓慢转动，并通过铰接连杆19带动第二曲柄18、联动轴16、椭圆板2、梯形板21、空心连杆23进行微调转动；
步骤三，启动第三电机28，第三电机28的电机轴带动配重摆锤29缓慢转动，配重摆锤29与空心连杆23的铰接作用，带动空心连杆23沿着铰接耳座22进行滑动，并带动铰接耳座22及空心连杆23进行铰接转动，使得十字喷头支架24、喷涂喷头25朝向喷涂物品；
步骤四，启动微型泵27，在微型泵27的作用下，涂料罐26内的涂料顺着进液管、出液管进入空心连杆23内，再通过喷涂喷头25对喷涂物品进行均匀喷涂作业，在喷涂的过程中，通过第一电机3、第二电机4、第三电机28对喷涂喷头25的朝向进行调整。
本发明解决了喷涂机械臂多方位调整不便的问题，且整体结构设计紧凑，既可以实现对各种形状和尺寸的工件进行喷涂，又可以适应不同工作环境和需求，同时提高生产效率，节省人力资源，并保证了后续喷涂作业的质量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多方位喷涂操纵机械臂，包括椭圆底箱（1），所述椭圆底箱（1）内顶壁四个拐角处均固设有支撑腿，其特征在于：所述椭圆底箱（1）为底面敞口的椭圆箱状，所述椭圆底箱（1）的顶面中部开设有圆形通孔，所述圆形通孔的内部卡合有转动连接的工字型转轴（11），所述工字型转轴（11）的顶面中部固设有固定轴（12），所述固定轴（12）的上半段部分套设有转动连接的固定转筒（13），所述固定转筒（13）的左侧面顶部固设有连接臂（14），所述连接臂（14）的左端部固设有空心套筒（15），所述空心套筒（15）内插设有转动连接的联动轴（16）；
所述联动轴（16）的底端部固设有椭圆板（2），所述椭圆板（2）的底面固设有梯形板（21），所述梯形板（21）的底部一拐角处插设有活动铰接的铰接耳座（22），所述铰接耳座（22）的前端部斜向插设有滑动连接的空心连杆（23），所述空心连杆（23）的底端部固设有十字喷头支架（24），所述十字喷头支架（24）的四个端部均设有喷涂喷头（25）。
2.根据权利要求1所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述椭圆底箱（1）内顶壁一侧安装有第一电机（3），所述第一电机（3）的电机轴端部转动贯穿椭圆底箱（1）并延伸至上方，所述椭圆底箱（1）的顶面一侧插设有四个第一螺栓，每根所述第一螺栓的底端部均与第一电机（3）螺纹锁紧；
所述椭圆底箱（1）内顶壁另一侧安装有第二电机（4），所述第二电机（4）的电机轴端部转动贯穿椭圆底箱（1）并延伸至上方，所述椭圆底箱（1）的顶面另一侧插设有四个第二螺栓，每根所述第二螺栓的底端部均与第二电机（4）螺纹锁紧。
3.根据权利要求2所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述第一电机（3）的电机轴端部套设有同心固接的第一主动齿轮（31），所述固定轴（12）的底部套设有同心固接的第一从动齿轮（32），所述第一主动齿轮（31）与第一从动齿轮（32）啮合连接。
4.根据权利要求2所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述第二电机（4）的电机轴端部套设有同心固接的第二主动齿轮（41），所述固定转筒（13）的底部套设有同心固接的第二从动齿轮（42），所述第二主动齿轮（41）与第二从动齿轮（42）啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述固定轴（12）的顶部固设有第一连轴，所述第一连轴的顶部套设有固定连接的第一曲柄（17），所述联动轴（16）的顶部固设有第二连轴，所述第二连轴的顶部套设有固定连接的第二曲柄（18）。
6.根据权利要求5所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述第一曲柄（17）与第二曲柄（18）之间设有铰接连杆（19），所述铰接连杆（19）的两端部分别与第一曲柄（17）的外端部、第二曲柄（18）的外端部活动铰接。
7.根据权利要求1所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述梯形板（21）的背面安装有第三电机（28），所述第三电机（28）的电机轴端部转动贯穿梯形板（21）并延伸至正前方，所述第三电机（28）的电机轴端部固设有配重摆锤（29）。
8.根据权利要求7所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述配重摆锤（29）的一端部呈月牙状、另一端呈椭圆铰接杆状，所述空心连杆（23）的顶端部呈椭圆铰接杆状，所述配重摆锤（29）的另一端与空心连杆（23）的顶端部活动铰接。
9.根据权利要求1所述的一种多方位喷涂操纵机械臂，其特征在于：所述梯形板（21）的背面固设有矩形箱状的涂料罐（26），所述涂料罐（26）的左侧面底部固设有微型泵（27），所述微型泵（27）的进液端通过进液管与涂料罐（26）的底面一侧贯通连接，所述微型泵（27）的出液端通过出液管与空心连杆（23）的底端部贯通连接。
10.根据权利要求1-9 中任一项所述的一种多方位喷涂操纵机械臂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤
步骤一，启动第二电机（4），第二电机（4）的电机轴带动第二主动齿轮（41）同步缓慢转动，第二主动齿轮（41）啮合带动第二从动齿轮（42）、固定转筒（13）、连接臂（14）、空心套筒（15）进行缓慢转动，在铰接连杆（19）与第一曲柄（17）、第二曲柄（18）的铰接作用下，空心套筒（15）带动联动轴（16）、椭圆板（2）及梯形板（21）、空心连杆（23）进行缓慢转动；
步骤二，启动第一电机（3），第一电机（3）的电机轴带动第一主动齿轮（31）同步缓慢转动，第一主动齿轮（31）啮合带动第一从动齿轮（32）、固定轴（12）、第一曲柄（17）进行缓慢转动，并通过铰接连杆（19）带动第二曲柄（18）、联动轴（16）、椭圆板（2）、梯形板（21）、空心连杆（23）进行微调转动；
步骤三，启动第三电机（28），第三电机（28）的电机轴带动配重摆锤（29）缓慢转动，配重摆锤（29）与空心连杆（23）的铰接作用，带动空心连杆（23）沿着铰接耳座（22）进行滑动，并带动铰接耳座（22）及空心连杆（23）进行铰接转动，使得十字喷头支架（24）、喷涂喷头（25）朝向喷涂物品；
步骤四，启动微型泵（27），在微型泵（27）的作用下，涂料罐（26）内的涂料顺着进液管、出液管进入空心连杆（23）内，再通过喷涂喷头（25）对喷涂物品进行均匀喷涂作业，在喷涂的过程中，通过第一电机（3）、第二电机（4）、第三电机（28）对喷涂喷头（25）的朝向进行调整。
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