CN204208720U - 喷涂机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷涂机械手，包括立柱组件、横臂组件、伸缩臂组件、喷涂手组件、可编程控制器，立柱组件设置有立柱升降机构，横臂组件设置在立柱升降机构上，横臂组件上设置有横臂平移机构，伸缩臂组件设置在横臂平移机构上，伸缩臂组件配置有伸缩运动机构，喷涂手组件设置在伸缩臂组件上并能随伸缩臂组件作往复伸缩运动，喷涂手组件上设置有一转动装置，该转动装置上设置有喷枪架，喷枪安装在喷枪架上，依次通过立柱组件、横臂组件、伸缩臂组件、喷涂手组件即可实现四轴运动，使得喷枪能够对各种异形的工件进行喷涂作业，并可配合可编程控制器根据不同的工件对机械手进行编程，实现机械手的全自动喷涂，大大提高喷涂的效率及喷涂的质量。

Description

喷涂机械手

技术领域

本实用新型涉及一种喷涂机械手。

背景技术

目前，在工件的喷涂加工生产过程中，现有的喷涂设备一般都是通过气液压/电机驱使其上的喷涂组件升降运动，以使喷枪对工位上的工件完成喷涂加工；但是该类喷涂设备仅能用于喷涂规则的工件，在喷涂一些异形工件时仍需进行人工喷涂，喷涂效率低，且喷涂效果难以控制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种全自动的喷涂机械手。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

喷涂机械手，包括:

立柱组件，所述立柱组件设置有立柱升降机构；

横臂组件，所述横臂组件设置在立柱升降机构上并能作升降运动，所述横臂组件上设置有横臂平移机构；

伸缩臂组件，所述伸缩臂组件设置在横臂平移机构上并能作平移运动，所述伸缩臂组件配置有伸缩运动机构，所述伸缩运动机构能够带动伸缩臂组件作往复伸缩运动；

喷涂手组件，所述喷涂手组件设置在伸缩臂组件上并能随伸缩臂组件作往复伸缩运动，所述喷涂手组件上设置有一转动装置，该转动装置上设置有用于安装喷枪的喷枪架；

可编程控制器，该可编程控制器能够对立柱升降机构、横臂平移机构、伸缩运动机构、转动装置的动作进行编程控制。

所述立柱组件包括两立柱型材，所述立柱升降机构包括设置在立柱型材内的立柱皮带传动装置及设置在能够驱动该立柱皮带传动装置的驱动机构。

所述驱动机构设置在两立柱型材之间，其包括立柱驱动电机、皮带装置、左输出轴、右输出轴，所述立柱驱动电机与皮带装置的主动轮连接，所述皮带装置的输出轮两端各通过一万向联轴器连接至左输出轴、右输出轴，所述立柱皮带传动装置包括两个分别设置在设置在立柱型材两端的立柱皮带轮及设置在两个立柱皮带轮之间的立柱皮带，所述左输出轴和右输出轴分别连接至两立柱型材的其中一立柱皮带轮，所述立柱皮带上设置有立柱滑动平台，所述横臂组件设置在该立柱滑动平台上。

所述立柱型材上端设置有一横梁，所述立柱驱动电机设置在横梁内，所述左输出轴和右输出轴分别连接至两立柱型材顶端的立柱皮带轮。

所述横梁中部设置有一盖板，所述立柱驱动电机设置在该盖板上。

所述横臂组件包括一横臂型材，所述横臂平移机构包括横臂驱动电机及设置在横臂型材内横臂皮带传动装置，所述横臂皮带传动装置包括两个分别设置在横臂型材两端的横臂皮带轮及设置在两个横臂皮带轮上的横臂皮带，所述横臂驱动电机通过一减速器连接至其中一横臂皮带轮，所述横臂皮带上设置有一横臂滑动平台，所述伸缩臂组件设置在该横臂滑动平台上，所述横臂组件还包括一快速回位装置，该快速回位装置包括设置在横臂滑动平台上的回位电机及设置在横臂型材上的直齿条，所述回位电机处设置有与直齿条啮合的小齿轮。

所述横臂型材内设置有一横支架，所述横臂型材由该横支架划分为上滑轨腔和用于布线的下走线腔，所述横臂型材端面及横支架上分别设置有上皮带槽、下皮带槽，其中上皮带槽为开口结构，所述横支架上还设置有卡槽，该卡槽上卡设有导轨，所述横臂滑动平台下方设置有与导轨对应的滑槽，通过导轨与滑槽的配合实现横臂滑动平台的滑动。

在横臂型材的端部还设置有盖板，该盖板内设置有抵靠在横臂皮带上的刮块，该刮块用于刮除附着在横臂皮带外表面上的粉尘。

所述伸缩臂组件包括伸缩臂型材，所述伸缩运动机构包括伸缩臂驱动电机及设置在伸缩臂型材内伸缩臂皮带传动装置，所述伸缩臂皮带传动装置包括两个分别设置在伸缩臂型材两端的伸缩臂皮带轮及设置在两个伸缩臂皮带轮上的伸缩臂皮带，所述伸缩臂驱动电机通过一减速器连接至其中一伸缩臂皮带轮，所述伸缩臂皮带轮上设置有伸缩臂滑动平台，所述伸缩臂滑动平台设置在横臂滑动平台上，所述伸缩臂滑动平台还配置有一支撑结构，该支撑结构包括设置在横臂型材上的滑轨机构、设置在滑轨机构上的支撑滑块及连接支撑滑块与伸缩臂滑动平台的支撑臂。

还包括支架，所述支架设置立柱型材上。

本实用新型的有益效果是：喷涂机械手，包括立柱组件、横臂组件、伸缩臂组件、喷涂手组件、可编程控制器，所述立柱组件设置有立柱升降机构，所述横臂组件设置在立柱升降机构上并能作升降运动，所述横臂组件上设置有横臂平移机构，所述伸缩臂组件设置在横臂平移机构上并能作平移运动，所述伸缩臂组件配置有伸缩运动机构，所述伸缩运动机构能够带动伸缩臂组件作往复伸缩运动，所述喷涂手组件设置在伸缩臂组件上并能随伸缩臂组件作往复伸缩运动，所述喷涂手组件上设置有一转动装置，该转动装置上设置有喷枪架，喷枪安装在喷枪架上，依次通过立柱组件、横臂组件、伸缩臂组件、喷涂手组件即可实现三个直线坐标系加一旋转坐标系的四轴运动，使得喷枪能够对各种异形的工件进行喷涂作业，并可配合可编程控制器如单片机、PLC、数控控制系统等根据不同的工件对机械手进行编程，实现机械手的全自动喷涂，大大提高喷涂的效率及喷涂的质量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的横臂组件的结构分解示意图；

图3是本实用新型的横臂组件的剖面示意图；

图4是本实用新型的横臂型材的侧视图；

图5是本实用新型的伸缩臂组件的结构分解示意图；

图6是本实用新型的立柱组件的结构示意图；

图7是本实用新型的立柱组件的结构分解示意图；

图8是本实用新型的横臂滑动平台的结构分解示意图；

图9是本实用新型的横臂组件添加辅助喷枪组时的结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图8，图1至图8是本实用新型一个具体实施例的结构示意图，如图所示，喷涂机械手，包括:立柱组件1、横臂组件2、伸缩臂组件3、喷涂手组件4、可编程控制器，所述立柱组件1设置有立柱升降机构，所述横臂组件2设置在立柱升降机构上并能作升降运动，所述横臂组件2上设置有横臂平移机构，所述伸缩臂组件3设置在横臂平移机构上并能作平移运动，所述伸缩臂组件3配置有伸缩运动机构，所述伸缩运动机构能够带动伸缩臂组件3作往复伸缩运动，所述喷涂手组件4设置在伸缩臂组件3上并能随伸缩臂组件3作往复伸缩运动，所述喷涂手组件4上设置有一转动装置41如电机等，该转动装置41上设置有用于安装喷枪的喷枪架42，可编程控制器，该可编程控制器能够对立柱升降机构、横臂平移机构、伸缩运动机构、转动装置41的动作进行编程控制。

如图所示，所述立柱组件1包括两立柱型材11，所述立柱升降机构包括设置在立柱型材11内的立柱皮带传动装置及设置在能够驱动该立柱皮带传动装置的驱动机构，所述驱动机构设置在两立柱型材11之间，其包括立柱驱动电机12、皮带装置13、左输出轴14、右输出轴15，所述立柱驱动电机12与皮带装置13的主动轮131连接，所述皮带装置13的输出轮132两端各通过一万向联轴器16连接至左输出轴14、右输出轴15，所述立柱皮带传动装置包括两个分别设置在设置在立柱型材11两端的立柱皮带轮51及设置在两个立柱皮带轮51之间的立柱皮带52，所述左输出轴14和右输出轴15分别连接至两立柱型材11的其中一立柱皮带轮51，所述立柱皮带52上设置有立柱滑动平台53，所述横臂组件2设置在该立柱滑动平台53上。

如图所示，所述立柱型材11侧面还设置有用于加强结构的支架9，在立柱型材11及支架9上方设置有一横梁17，所述立柱驱动电机12设置在横梁17内，所述左输出轴14和右输出轴15分别连接至两立柱型材11顶端的立柱皮带轮51，所述横梁17中部设置有一盖板171，所述立柱驱动电机12设置在该盖板171上，通过拆卸该盖板171即可方便的对驱动机构进行维护。

在上述描述中，立柱皮带传动装置的驱动机构是设置在两立柱型材11上方中间位置，依次通过左输出轴14、右输出轴15将动力输出至两立柱型材11内的立柱皮带传动装置，实现升降运动，当然在具体实施过程中，还可将驱动机构偏置、下置等，仅需对传动轴作改动即可，该类改动为机械传动领域内的技术人员所熟知，在此不作详述，且皮带装置13优选采用同步皮带传动，其还可采用其他的传动装置如链轮传动、齿轮传动等，在此不作详述。

如图所示，所述横臂组件2包括一横臂型材21，所述横臂平移机构包括横臂驱动电机22及设置在横臂型材21内横臂皮带传动装置，所述横臂皮带传动装置包括两个分别设置在横臂型材21两端的横臂皮带轮23及设置在两个横臂皮带轮23上的横臂皮带24，所述横臂驱动电机22通过一减速器连接至其中一横臂皮带轮23，所述横臂皮带24上设置有一横臂滑动平台25，所述伸缩臂组件3设置在该伸缩臂滑动平台35上，在本实施例中，所述横臂组件2还优选的设置一快速回位装置，该快速回位装置包括设置在横臂滑动平台25上的回位电机91及设置在横臂型材21上的直齿条92，所述回位电机91处设置有与直齿条92啮合的小齿轮，正常喷涂时采用横臂皮带传动装置带动伸缩臂组件3正常喷涂，喷涂完成或，通过该快速回位装置能够使得伸缩臂组件3快速的回位，节省回位时间，提高喷涂的效率，在本实施例中回位电机91立式设置，当然在具体实施过程中，还可采用卧式设置、横置等。

如图所示，所述伸缩臂组件3包括伸缩臂型材31，所述伸缩运动机构包括伸缩臂驱动电机32及设置在伸缩臂型材31内伸缩臂皮带传动装置，所述伸缩臂皮带传动装置包括两个分别设置在伸缩臂型材31两端的伸缩臂皮带轮33及设置在两个伸缩臂皮带轮33上的伸缩臂皮带34，所述伸缩臂驱动电机32通过一减速器连接至其中一伸缩臂皮带轮33，所述伸缩臂皮带轮33上设置有伸缩臂滑动平台35，所述伸缩臂滑动平台35设置在横臂滑动平台25上，进一步，所述伸缩臂滑动平台35还配置有一支撑结构，该支撑结构包括设置在横臂型材21上的滑轨机构93、设置在滑轨机构93上的支撑滑块94及连接支撑滑块94与伸缩臂滑动平台35的支撑臂95，通过支撑臂95支撑整个的伸缩臂组件3，提高机械手的整体结构强度。

在上述的实施方案中，所述的立柱型材11、横臂型材21、伸缩臂型材31为相似结构的铝型材结构，所述立柱皮带传动装置、横臂皮带传动装置、伸缩臂皮带传动装置为相似的传动装置，下面将以横臂组件2的横臂皮带传动装置做为示例陈述，立柱皮带传动装置与伸缩臂皮带传动装置则不作详述。

如图2、3、4所示，横臂型材21内设置有一横支架211，所述横臂型材21由该横支架211划分为上滑轨腔212和用于布线的下走线腔213，所述横臂型材21端面及横支架211上端面分别设置有上皮带槽214、下皮带槽215，其中上皮带槽214为开口结构，所述横支架211上还设置有卡槽216，该卡槽216上卡设有导轨251，所述横臂滑动平台25下方设置有与导轨251对应的滑槽252，通过导轨251与滑槽252的配合实现横臂滑动平台25的滑动，其横臂滑动平台25固定至横臂皮带24上，可随横臂皮带24做往复运动，并通过横臂皮带24与上皮带槽214的配合封闭横臂型材21内的空间，防止粉尘进入，保证横臂皮带传动装置的可靠性及流畅性，并延长其使用的寿命；进一步，在横臂型材21的端部还设置有盖板217，该盖板217内设置有抵靠在横臂皮带24上的刮块218，该刮块218用于刮除附着在横臂皮带24外表面上的粉尘，进一步的防止粉尘进入横臂型材21内。

如图8所示，在本实施例中，横臂滑动平台25优选的采用组装结构，其包括底板255及滑台一253、滑台二254，组装时，底板255先置入至上滑轨腔212中并固定至导轨251上，再通过螺纹连接将滑台一253、滑台二254安装至底板255上，即可完成横臂滑动平台25的组装，解决了横臂滑动平台25安装困难的问题，且底板255与滑台一253、滑台二254之间还设置有相互配合的凹凸卡位，以提高底板255与滑台一253、滑台二254之间连接的稳定性，而伸缩臂滑动平台35和立柱滑动平台53也采用与横臂滑动平台25类似之结构，在此不作详述。

如图9所示，在本实用新型的横臂组件2侧面添加辅助喷枪组27，该辅助喷枪组27包括固定在横臂组件2侧面的延长臂271，该延长臂271上设有与伸缩臂组件3结构类似的辅助伸缩臂组件272，在该辅助伸缩臂组件272上设有喷枪组件273，本实用新型可以通过设置辅助喷枪组27可以进一步提高喷涂的灵活性，使得喷涂更为的均匀、高效率。

使用时，喷枪安装在喷枪架42上，依次通过立柱组件1、横臂组件2、伸缩臂组件3、喷涂手组件4即可实现三个直线坐标系加一旋转坐标系的四轴运动，使得喷枪能够对各种异形的工件进行喷涂作业，并可配合可编程控制器如单片机、PLC、数控控制系统等根据不同的工件对机械手进行编程，实现机械手的全自动喷涂，大大提高喷涂的效率及喷涂的质量。

以上对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，当然，本实用新型还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.喷涂机械手，其特征在于:包括:

立柱组件(1)，所述立柱组件(1)设置有立柱升降机构；

横臂组件(2)，所述横臂组件(2)设置在立柱升降机构上并能作升降运动，所述横臂组件(2)上设置有横臂平移机构；

伸缩臂组件(3)，所述伸缩臂组件(3)设置在横臂平移机构上并能作平移运动，所述伸缩臂组件(3)配置有伸缩运动机构，所述伸缩运动机构能够带动伸缩臂组件(3)作往复伸缩运动；

喷涂手组件(4)，所述喷涂手组件(4)设置在伸缩臂组件(3)上并能随伸缩臂组件(3)作往复伸缩运动，所述喷涂手组件(4)上设置有一转动装置(41)，该转动装置(41)上设置有用于安装喷枪的喷枪架(42)；

可编程控制器，该可编程控制器能够对立柱升降机构、横臂平移机构、伸缩运动机构、转动装置(41)的动作进行编程控制。

2.根据权利要求1所述的喷涂机械手，其特征在于：所述立柱组件

(1)包括两立柱型材(11)，所述立柱升降机构包括设置在立柱型材(11)内的立柱皮带传动装置及设置在能够驱动该立柱皮带传动装置的驱动机构。

3.根据权利要求2所述的喷涂机械手，其特征在于：所述驱动机构设置在两立柱型材(11)之间，其包括立柱驱动电机(12)、皮带装置(13)、左输出轴(14)、右输出轴(15)，所述立柱驱动电机(12)与皮带装置(13)的主动轮(131)连接，所述皮带装置(13) 的输出轮(132)两端各通过一万向联轴器(16)连接至左输出轴(14)、右输出轴(15)，所述立柱皮带传动装置包括两个分别设置在设置在立柱型材(11)两端的立柱皮带轮(51)及设置在两个立柱皮带轮(51)之间的立柱皮带(52)，所述左输出轴(14)和右输出轴(15)分别连接至两立柱型材(11)的其中一立柱皮带轮(51)，所述立柱皮带(52)上设置有立柱滑动平台(53)，所述横臂组件(2)设置在该立柱滑动平台(53)上。

4.根据权利要求3所述的喷涂机械手，其特征在于：所述立柱型材(11)上端设置有一横梁(17)，所述立柱驱动电机(12)设置在横梁(17)内，所述左输出轴(14)和右输出轴(15)分别连接至两立柱型材(11)顶端的立柱皮带轮(51)。

5.根据权利要求4所述的喷涂机械手，其特征在于：所述横梁(17)中部设置有一盖板(171)，所述立柱驱动电机(12)设置在该盖板(171)上。

6.根据权利要求1所述的喷涂机械手，其特征在于：所述横臂组件(2)包括一横臂型材(21)，所述横臂平移机构包括横臂驱动电机(22)及设置在横臂型材(21)内横臂皮带传动装置，所述横臂皮带传动装置包括两个分别设置在横臂型材(21)两端的横臂皮带轮(23)及设置在两个横臂皮带轮(23)上的横臂皮带(24)，所述横臂驱动电机(22)通过一减速器连接至其中一横臂皮带轮(23)，所述横臂皮带(24)上设置有一横臂滑动平台(25)，所述伸缩臂组件(3)设置在该横臂滑动平台(25)上，所述横臂组 件(2)还包括一快速回位装置，该快速回位装置包括设置在横臂滑动平台(25)上的回位电机(91)及设置在横臂型材(21)上的直齿条(92)，所述回位电机(91)处设置有与直齿条(92)啮合的小齿轮。

7.根据权利要求6所述的喷涂机械手，其特征在于：所述横臂型材(21)内设置有一横支架(211)，所述横臂型材(21)由该横支架(211)划分为上滑轨腔(212)和用于布线的下走线腔(213)，所述横臂型材(21)端面及横支架(211)上分别设置有上皮带槽(214)、下皮带槽(215)，其中上皮带槽(214)为开口结构，所述横支架(211)上还设置有卡槽(216)，该卡槽(216)上卡设有导轨(251)，所述横臂滑动平台(25)下方设置有与导轨(251)对应的滑槽(252)，通过导轨(251)与滑槽(252)的配合实现横臂滑动平台(25)的滑动。

8.根据权利要求7所述的喷涂机械手，其特征在于：在横臂型材(21)的端部还设置有盖板(217)，该盖板(217)内设置有抵靠在横臂皮带(24)上的刮块(218)，该刮块(218)用于刮除附着在横臂皮带(24)外表面上的粉尘。

9.根据权利要求6所述的喷涂机械手，其特征在于：所述伸缩臂组件(3)包括伸缩臂型材(31)，所述伸缩运动机构包括伸缩臂驱动电机(32)及设置在伸缩臂型材(31)内伸缩臂皮带传动装置，所述伸缩臂皮带传动装置包括两个分别设置在伸缩臂型材(31)两端的伸缩臂皮带轮(33)及设置在两个伸缩臂皮带轮(33)上 的伸缩臂皮带(34)，所述伸缩臂驱动电机(32)通过一减速器连接至其中一伸缩臂皮带轮(33)，所述伸缩臂皮带轮(33)上设置有伸缩臂滑动平台(35)，所述伸缩臂滑动平台(35)设置在横臂滑动平台(25)上，所述伸缩臂滑动平台(35)还配置有一支撑结构，该支撑结构包括设置在横臂型材(21)上的滑轨机构(93)、设置在滑轨机构(93)上的支撑滑块(94)及连接支撑滑块(94)与伸缩臂滑动平台(35)的支撑臂(95)。

10.根据权利要求2所述的喷涂机械手，其特征在于：还包括支架(9)，所述支架(9)设置立柱型材(11)上。