CN212072007U - 一种高柔性六自由度喷涂机器人 - Google Patents
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Abstract
一种高柔性六自由度喷涂机器人,基座组件作为喷涂机器人的基础,下端通过螺钉固定在地面或工作台上;腰部关节组件的首端口能够沿水平面旋转的连接在基座组件的上端口上;大臂关节组件的首端口能够沿垂直面旋转的连接在腰部关节组件的尾端口上;小臂关节组件的首端口能够沿垂直面旋转的连接在大臂关节组件的尾端口上;三自由度中空手腕的首端固定在小臂关节组件的尾端上,三自由度中空手腕的尾端固定连接静电旋杯喷枪;基座组件、腰部关节组件、大臂关节组件和小臂关节组件均为中空结构并共同形成喷涂机器人的密封腔,密封腔内设置有内部走线管,喷涂机器人外侧设置有第一外部走线管。本实用新型运动灵活性和柔性好,可执行喷涂任务的范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种喷涂机器人。特别是涉及一种高柔性六自由度喷涂机器人。
背景技术
喷涂机器人是机器人技术与喷涂工艺相结合的产物,被广泛应用于工程机械、航空航天、汽车制造和家具轻工等各行各业。特别是随着工业自动化水平和国民消费水平的提高,人们对产品外观的涂装质量提出了越来越高的要求,喷涂机器人凭借喷涂质量稳定、效率高、安全环保等特点,已经成为喷涂行业特别是汽车喷涂不可或缺的自动化设备。
现有专利CN 106272399A和CN 202684913U分别公开了具有中空偏交手腕的喷涂机器人。上述机器人由相互连接的六个回转关节及驱动机构组成,具有一定的运动灵活性和精度;采用了中空密封结构,具有一定的防爆性能。但是,上述方案中都采用了相同的三自由度偏交型手腕,构型比较单一,机器人柔性不高;并且,喷涂机器人没有设置齿轮泵、换色阀、阀岛等喷涂系统部件的安装空间和结构,油漆管和气管经过较长距离连接到喷枪,不利于提高喷涂系统的反应速度,换色时油漆浪费严重。另外,考虑到喷涂车间属于国家标准规定的易燃易爆危险场所,如何合理的设计密封结构,并保证各种动力线、信号线、油漆管、气管以及其它管线合理布置,安全可靠的连接到关节电机、末端喷枪及其它喷涂系统部件是保证设备和人员安全的关键,也是高性能喷涂机器人设计中的关键问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种具有关节限位机构和中空密封结构,并合理布置各种管线,安全性和可靠性高的高柔性六自由度喷涂机器人。
本实用新型所采用的技术方案是:一种高柔性六自由度喷涂机器人,包括有依次设置的基座组件、腰部关节组件、大臂关节组件、小臂关节组件、三自由度中空手腕和用于喷涂的静电旋杯喷枪,其中,
所述的基座组件作为喷涂机器人的基础,下端通过螺钉固定在地面或工作台上;
所述腰部关节组件的首端口能够沿水平面旋转的连接在所述基座组件的上端口上;
所述大臂关节组件的首端口能够沿垂直面旋转的连接在所述腰部关节组件的尾端口上;
所述小臂关节组件的首端口能够沿垂直面旋转的连接在所述大臂关节组件的尾端口上;
所述的三自由度中空手腕的首端固定在所述小臂关节组件的尾端上,所述三自由度中空手腕的尾端固定连接所述的静电旋杯喷枪;
所述的基座组件、腰部关节组件、大臂关节组件和小臂关节组件均为中空结构并共同形成喷涂机器人的密封腔,所述的密封腔内设置有与外部控制柜相连、用于向腰部关节组件、大臂关节组件和小臂关节组件提供电源和控制信号的内部走线管,所述腰部关节组件、大臂关节组件和小臂关节组件的外侧设置有与外部喷涂系统的气源和涂料源相连、用于给静电旋杯喷枪提供喷气和涂料的第一外部走线管。
当外部喷涂系统中的阀岛、比例阀以及换色阀设置在所述的喷涂机器人上时,所述的大臂关节组件和小臂关节组件的外侧还设置有连接在阀岛与换色阀之间以及比例阀与静电旋杯喷枪之间的用于传输气体的第二外部走线管,同时所述内部走线管内还设置有与外部喷涂系统的气源相连用于向阀岛、比例阀提供喷气的气管。
本实用新型的一种高柔性六自由度喷涂机器人,运动灵活性和柔性好,可执行喷涂任务的范围广,有利于提高喷涂系统响应速度,工作安全性和可靠性高。具有的优点和积极效果是:
1、集成基座组件、腰部关节组件、大臂关节组件、小臂关节组件和高柔性的三自由度中空手腕,以六自由度运动达到了七关节机器人的运动灵活性和柔性,有效扩大了可执行喷涂任务的范围。
2、在小臂和大臂上设置有安装齿轮泵、换色阀、阀岛等喷涂系统部件的空间和结构,可以提高喷涂系统的响应速度,减小换色时油漆浪费。
3、采用中空密封结构,合理布置各种管线,提高机器人喷涂环境下的安全性和可靠性高;机器人设置有关节限位机构,进一步提高机器人工作的安全性。
附图说明
图1是本实用新型的一种高柔性六自由度喷涂机器人的整体结构示意图;
图2是图1的后视图;
图3是本实用新型中基座组件的结构示意图;
图4是本实用新型中基座主体的结构示意图;
图5是本实用新型中腰部关节组件的结构示意图;
图6是本实用新型中腰部关节壳体的结构示意图;
图7是本实用新型中大臂关节组件的结构示意图;
图8是本实用新型中大臂主体的结构示意图;
图9是图8的后视图;
图10是本实用新型中小臂关节组件的结构示意图;
图11是本实用新型中小臂关节组件的内部结构示意图;
图12是本实用新型中小臂主体的结构示意图;
图13是图12的后视图;
图14是本实用新型中三自由度中空手腕的结构示意图。
图中
1:基座组件 1-1:基座主体
1-2:输入端口 1-3:输入端盖
1-4:上端口 1-5:基座固定限位挡块
1-6:腰部关节固定环 1-7:外部传输管
1-8:管线防护罩 2:腰部关节组件
2-1:腰部关节壳体 2-2:第一电机
2-3:第二电机 2-4:第一RV减速机
2-5:第二RV减速机 2-6:腰部关节可调限位挡块
2-7:腰部关节组件首端口 2-8:腰部关节组件尾端口
2-9:腰部关节固定限位挡块 2-10:第二电机安装面
2-11:第一电机安装面 3:大臂关节组件
3-1:大臂主体 3-2:大臂关节组件可调限位挡块
3-3:大臂输出端盖 3-4:大臂外部走线管支架
3-5:安装板 3-6:阀岛
3-7:比例阀 3-8:大臂关节组件首端口
3-9第二RV减速机固定环 3-10:第一尾端口
3-11:第二尾端口 3-12:大臂关节固定限位挡块
3-13:安装板定位件 3-14:第一开口
3-15:第二开口 4:小臂关节组件
4-1:小臂主体 4-2:小臂辅臂件
4-3:第三电机 4-4:第三RV减速机
4-5:手腕电机 4-6:齿轮泵电机
4-7:手腕传动轴 4-8:小臂关节组件可调限位挡块
4-9:附件安装板 4-10:齿轮泵
4-11:换色阀 4-12:小臂外部走线管支架
4-13:小臂关节组件首端口 4-14:连接杆
4-15:电机支撑板 4-16:尾端口
5:三自由度中空手腕 5-1:手腕基座件
5-2:手腕第一关节件 5-3:手腕第二关节件
5-4:手腕第三关节件 5-5:手腕法兰
5-6:手腕输入轴 6:静电旋杯喷枪
7a:第一外部走线管 7b:第二外部走线管
8:内部走线管
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的一种高柔性六自由度喷涂机器人做出详细说明。
如图1、图2所示,本实用新型的一种高柔性六自由度喷涂机器人,包括有依次设置的基座组件1、腰部关节组件2、大臂关节组件3、小臂关节组件4、三自由度中空手腕5和用于喷涂的静电旋杯喷枪6,其中,
所述的基座组件1作为喷涂机器人的基础,下端通过螺钉固定在地面或工作台上;所述腰部关节组件2的首端口能够沿水平面旋转的连接在所述基座组件1的上端口上;所述大臂关节组件3的首端口能够沿垂直面旋转的连接在所述腰部关节组件2的尾端口上;所述小臂关节组件4的首端口能够沿垂直面旋转的连接在所述大臂关节组件3的尾端口上;所述的三自由度中空手腕5的首端固定在所述小臂关节组件4的尾端上,所述三自由度中空手腕5的尾端固定连接所述的静电旋杯喷枪6。
所述的基座组件1、腰部关节组件2、大臂关节组件3和小臂关节组件4均为中空结构并共同形成喷涂机器人的密封腔,所述的密封腔内设置有与外部控制柜相连、用于向腰部关节组件2、大臂关节组件3和小臂关节组件4提供电源和控制信号的内部走线管8,所述腰部关节组件2、大臂关节组件3和小臂关节组件4的外侧设置有与外部喷涂系统的气源和涂料源相连、用于给静电旋杯喷枪6提供喷气和涂料的第一外部走线管7a。
当外部喷涂系统中的阀岛、比例阀以及换色阀设置在所述的喷涂机器人上时,所述的大臂关节组件3和小臂关节组件4的外侧还设置有连接在阀岛与换色阀之间以及比例阀与静电旋杯喷枪6之间的用于传输气体的第二外部走线管7b,同时所述内部走线管8内还设置有与外部喷涂系统的气源相连用于向阀岛、比例阀提供喷气的气管。
如图1、图2、图3、图4所示,所述的基座组件1包括有底端固定在地面或工作台上的基座主体1-1,设置在基座主体1-1的输入端口1-2上的用于与外部控制柜相连的输入端盖1-3,位于密封腔内的所述内部走线管8的输入端连接所述输入端盖1-3,所述内部走线管8的尾端贯穿所述基座主体1-1的上端口1-4进入所述的腰部关节组件2,所述基座主体1-1的上端口1-4的外侧边上设置有用于对腰部关节组件2的旋转进行限位的基座固定限位挡块1-5,所述基座主体1-1的上端口1-4的内侧设置有用于连接所述腰部关节组件2的腰部关节固定环1-6。
如图2所示,所述的输入端盖1-3通过外部传输管1-7与外部控制柜以及外部喷涂系统的气源相连,所述输入端盖1-3与外部传输管1-7的连接处设置有管线防护罩1-8,保证管线的接头与易爆空气隔离。
如图1、图2、图5、图6所示,所述的腰部关节组件2包括有腰部关节壳体2-1,腰部关节组件首端口2-7形成在所述腰部关节壳体2-1的底端,所述腰部关节组件首端口2-7的外侧设置有与基座主体1-1的上端口1-4相连接的第一RV减速机2-4,并构成喷涂机器人的第一回转关节,所述首端口2-7的内侧通过第一电机安装面2-11设置有与所述的第一RV减速机2-4相连、用于驱动所述的第一RV减速机2-4带动所述腰部关节组件2水平旋转的第一电机2-2,所述腰部关节组件首端口2-7的外侧边上设置有与基座组件1上的基座固定限位挡块1-5相配合、对腰部关节组件2的旋转进行限位的腰部关节可调限位挡块2-6,即,所述的腰部关节可调限位挡块2-6是沿腰部关节组件首端口2-7的外侧边选定所需位置后,再通过螺钉进行固定;腰部关节组件尾端口2-8形成在所述腰部关节壳体2-1的侧面,所述腰部关节组件尾端口2-8的外侧设置有与所述大臂关节组件3相连接的第二RV减速机2-5,并构成喷涂机器人的第二回转关节;所述腰部关节组件尾端口2-8的内侧通过第二电机安装面2-10设置有与所述的第二RV减速机2-5相连、用于驱动所述的第二RV减速机2-5带动所述大臂关节组件3沿垂直面旋转的第二电机2-3,所述腰部关节组件尾端口2-8的外侧边上设置有用于对所述大臂关节组件3的旋转进行限位的腰部关节固定限位挡块2-9,所述内部走线管8为所述第一电机2-2和第二电机2-3提供动力线和信号线,所述内部走线管8的尾端依次贯穿第一RV减速机2-4、腰部关节壳体2-1和第二RV减速机2-5进入所述的大臂关节组件3。
如图1、图2、图7、图8、图9所示,所述的大臂关节组件3包括有大臂主体3-1,所述大臂关节组件首端口3-8形成在所述大臂主体3-1一端的侧面,所述大臂关节组件首端口3-8的内侧形成有用于固定腰部关节组件2上的第二RV减速机2-5的第二RV减速机固定环3-9,所述大臂关节组件首端口3-8上设置有与腰部关节组件2上的腰部关节固定限位挡块2-9相配合、对大臂关节组件3的旋转进行限位的大臂关节组件可调限位挡块3-2,即,所述的大臂关节组件可调限位挡块3-2是沿大臂关节组件首端口3-8的外侧边选定所需位置后,再通过螺钉进行固定。大臂关节组件尾端口由第一尾端口3-10和第二尾端口3-11构成,所述第一尾端口3-10和第二尾端口3-11对称的形成在所述大臂主体3-1另一端的两侧,其中,所述第一尾端口3-10的外侧设置有用于对所述小臂关节组件4的旋转进行限位的大臂关节固定限位挡块3-12;所述大臂主体3-1一侧的中部形成有与内部连通的第一开口3-14,所述第一开口3-14内通过安装板定位件3-13设置有用于安装外部喷涂系统中的阀岛3-6、比例阀3-7的安装板3-5,所述大臂主体3-1与所述第一开口3-14相邻的一侧面上设置有第二开口3-15,所述第二开口3-15上设置有输入端分别与所述安装板3-5上的阀岛3-6、比例阀3-7相连、输出端分别连接第二外部走线管7b的大臂输出端盖3-3,在位于所述大臂输出端盖3-3两侧的大臂主体3-1上设置有用于固定所述第一外部走线管7a以及第二外部走线管7b的大臂外部走线管支架3-4,所述内部走线管8的尾端依次贯穿第二RV减速机固定环3-9、大臂主体3-1和第二尾端口3-11进入所述的小臂关节组件4,所述内部走线管8在大臂主体3-1内为所述阀岛3-6和比例阀3-7提供喷气、动力线和信号线。
如图1、图2、图10、图11、图12、图13所示,所述的小臂关节组件4包括有小臂主体4-1,小臂关节组件首端口4-13设置在所述小臂主体4-1一端的侧面,所述小臂关节组件首端口4-13的外侧固定设置有第三RV减速机4-4,所述第三RV减速机4-4的一端连接位于小臂关节组件首端口4-13内侧的用于驱动第三RV减速机4-4带动小臂关节组件4沿垂直面旋转的第三电机4-3,并构成喷涂机器人的第三回转关节,所述第三RV减速机4-4的另一端固定连接大臂关节组件3的第一尾端口3-10上,所述小臂关节组件首端口4-13的外周边设置有与大臂关节组件3上的大臂关节固定限位挡块3-12相配合、对小臂关节组件4的旋转进行限位的小臂关节组件可调限位挡块4-8,即,所述的小臂关节组件可调限位挡块4-8是沿小臂关节组件首端口4-13的外侧边选定所需位置后,再通过螺钉进行固定。所述小臂主体4-1上对应大臂关节组件3中的第二尾端口3-11设置有中空的小臂辅臂件4-2,所述小臂辅臂件4-2的一端与所述的第二尾端口3-11旋转连接,另一端通过中空的连接杆4-14固定连接在所述小臂主体4-1上,所述小臂主体4-1内设置有3个用于驱动所述三自由度中空手腕5带动所述的静电旋杯喷枪6工作的手腕电机4-5,所述小臂主体4-1内还设置有2个齿轮泵电机4-6,所述齿轮泵电机4-6的输出端连接齿轮泵4-10,所述齿轮泵4-10的输入端连接设置在所述小臂主体4-1侧壁上的附件安装板4-9上的换色阀4-11的输出端,所述齿轮泵4-10的输出端通过贯穿三自由度中空手腕5的管线连接所述的静电旋杯喷枪6,用于提供涂料,所述的换色阀4-11的输入端通过第二外部走线管7b连接设置在大臂关节组件3中的阀岛3-6,以及通过第一外部走线管7a连接外部涂料系统,所述小臂主体4-1的另一端构成尾端口4-16连接所述三自由度中空手腕5的首端,所述内部走线管8的尾端依次贯穿小臂辅臂件4-2和中空的连接杆4-14进入所述的小臂主体4-1,所述内部走线管8在小臂主体4-1内为所述第三电机4-3、手腕电机4-5和齿轮泵电机4-6提供动力线和信号线,所述小臂主体4-1上设置有用于固定第一外部走线管7a和第二外部走线管7b的小臂外部走线管支架4-12。
所述的小臂主体4-1内设置有电机支撑板4-15,所述的三个手腕电机4-5分别连接一个联轴器并固定设置在所述的电机支撑板4-15上,且通过所述的联轴器分别连接一个手腕传动轴4-7的输入端,所述手腕传动轴4-7的输出端通过联轴器连接所述三自由度中空手腕5,所述的齿轮泵电机4-6连接一个联轴器并固定设置在所述的电机支撑板4-15上,且通过该联轴器连接所述的齿轮泵4-10。
如图11、图14所示,所述三自由度中空手腕5是采用专利申请号为201710755758.X中所公开的技术。每个所述的手腕传动轴4-7的输出端通过联轴器对应连接设置在所述三自由度中空手腕5的手腕基座件5-1上的分别用于驱动手腕第一关节件5-2、手腕第二关节件5-3、手腕第三关节件5-4和手腕法兰5-5旋转的三个手腕输入轴5-6,所述手腕法兰5-5用于连接所述静电旋杯喷枪6,所述手腕基座件5-1、手腕第一关节件5-2、手腕第二关节件5-3、手腕第三关节件5-4和手腕法兰5-5的中心轴向形成有贯通孔,用于提供涂料和气压的管线贯穿所述贯通孔连接所述的静电旋杯喷枪6。所述的静电旋杯喷枪6采用型号为RMA-560或RMA-570的产品。
如图10、图14所示,所述手腕基座件5-1的后端面通过螺钉固定连接到所述小臂关节组件4中的小臂主体4-1的尾端口4-16,所述手腕基座件5-1的尾端旋转的连接到所述手腕第一关节件5-2的首端,所述手腕第一关节件5-2的尾端旋转的连接到所述手腕第二关节件5-3的首端,所述手腕第二关节件5-3的尾端旋转的连接到所述手腕第三关节件5-4的首端,所述手腕第三关节件5-4的尾端旋转的连接到所述手腕法兰5-5的首端,所述手腕法兰5-5的尾端通过螺钉固定连接到所述静电旋杯喷枪6。所述手腕输入轴5-6旋转的连接在所述手腕基座件5-1的首端,所述手腕输入轴5-6通过联轴器连接到所述手腕传动轴4-7的一端,并驱动手腕的四个回转关节运动;所述三自由度中空手腕5具有中空通道结构,方便各种管线从中穿过连接到所述静电旋杯喷枪6。相比现有专利CN 106272399A和CN202684913U,采用所述三自由度中空手腕可以在不增加手腕驱动电机数量的情况下,增加一个回转关节,使得所述喷涂机器人以六自由度运动达到了七关节机器人的运动灵活性和柔性,有效扩大了可执行喷涂任务的范围。
本实用新型的一种高柔性六自由度喷涂机器人,具有如下特点:
1、在喷涂机器人上设置有喷涂系统部件安装结构,如安装板3-5和附件安装板4-9。将安装板3-5设置在所述大臂关节组件3的中空通道内,并位于喷涂机器人的密封腔内,具有防爆要求的喷涂部件例如所述阀岛3-6和比例阀3-7等通过螺钉固定连接在所述安装板3-5上,并位于机器人的密封腔内;将附件安装板4-9通过螺钉固定连接在所述小臂关节组件4中,所述换色阀4-11和齿轮泵4-10等喷涂部件通过螺钉固定连接在所述附件安装板4-9上,所述齿轮泵4-10的输入端通过联轴器连接到所述小臂关节组件4中齿轮泵电机4-6的输出轴,并在其驱动下运转。相比现有专利CN 106272399A的有益效果是,所述喷涂系统部件布置在机器人本体上可以有效减小与所述静电旋杯喷枪6的距离,提高喷涂系统响应速度,减小换色时的油漆浪费。
2、在喷涂机器人上设置有内部走线管8、第一外部走线管7a和第二外部走线管7b。所述内部走线管8位于所述机器人的密封腔内,并依次通过所述基座组件1、腰部关节组件2、大臂关节组件3、小臂辅臂件4-2和小臂主体4-1的中空结构,分别连接第一电机2-2、第二电机2-3、第三电机4-3、齿轮泵电机4-6、手腕电机4-5、阀岛3-6和比例阀3-7等,为其提供动力线和信号线;所述第一外部走线管7a和第二外部走线管7b位于所述机器人的密封腔外,并依次通过大臂外部走线管支架3-4和小臂外部走线管支架4-12固定连接在喷涂机器人外侧,为所述静电旋杯喷枪6、换色阀4-11和齿轮泵4-10等提供油漆管和气管;所述阀岛3-6和比例阀3-7等喷涂部件的输出气管通过所述大臂关节组件3中的大臂输出端盖3-3进入到所述第一外部走线管7a和第二外部走线管7b,并为所述静电旋杯喷枪6和换色阀4-11提供气管。相比现有专利CN 202684913U的有益效果是,具有防爆要求的电机和喷涂部件的动力线和信号线布置在机器人密封腔内,油漆管和气管布置在机器人密封腔外,两类管线分离特别是油漆管与机器人密封腔内的电机等分离,可以提高喷涂机器人的安全性和可靠性。
3、在喷涂机器人上设置有关节限位机构,所述关节限位机构包括腰部关节可调限位挡块2-6、基座固定限位挡块1-5、大臂关节组件可调限位挡块3-2、腰部关节固定限位挡块2-9、小臂关节组件可调限位挡块4-8和大臂关节固定限位挡块3-12。通过改变所述腰部关节可调限位挡块2-6在所述腰部关节壳体2-1的首端口的连接位置,可以和所述基座主体1-1上端口的基座固定限位挡块1-5配合限制喷涂机器人第一回转关节的转角范围;通过改变所述大臂关节组件可调限位挡块3-2在所述大臂主体3-1入口端的连接位置,可以和所述腰部件2-1的腰部关节固定限位挡块2-9配合限制喷涂机器人第二回转关节的转角范围;通过改变所述小臂关节组件可调限位挡块4-8在所述小臂主体4-1入口端的连接位置,可以和所述大臂件3-1的大臂关节固定限位挡块3-12配合限制喷涂机器人第三回转关节的转角范围。本实用新型中的关节限位机构可以进一步提高喷涂机器人工作中的安全性。
Claims (9)
1.一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,包括有依次设置的基座组件(1)、腰部关节组件(2)、大臂关节组件(3)、小臂关节组件(4)、三自由度中空手腕(5)和用于喷涂的静电旋杯喷枪(6),其中,
所述的基座组件(1)作为喷涂机器人的基础,下端通过螺钉固定在地面或工作台上;
所述腰部关节组件(2)的首端口能够沿水平面旋转的连接在所述基座组件(1)的上端口上;
所述大臂关节组件(3)的首端口能够沿垂直面旋转的连接在所述腰部关节组件(2)的尾端口上;
所述小臂关节组件(4)的首端口能够沿垂直面旋转的连接在所述大臂关节组件(3)的尾端口上;
所述的三自由度中空手腕(5)的首端固定在所述小臂关节组件(4)的尾端上,所述三自由度中空手腕(5)的尾端固定连接所述的静电旋杯喷枪(6);
所述的基座组件(1)、腰部关节组件(2)、大臂关节组件(3)和小臂关节组件(4)均为中空结构并共同形成喷涂机器人的密封腔,所述的密封腔内设置有与外部控制柜相连、用于向腰部关节组件(2)、大臂关节组件(3)和小臂关节组件(4)提供电源和控制信号的内部走线管(8),所述腰部关节组件(2)、大臂关节组件(3)和小臂关节组件(4)的外侧设置有与外部喷涂系统的气源和涂料源相连、用于给静电旋杯喷枪(6)提供喷气和涂料的第一外部走线管(7a)。
2.根据权利要求1所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,当外部喷涂系统中的阀岛、比例阀以及换色阀设置在所述的喷涂机器人上时,所述的大臂关节组件(3)和小臂关节组件(4)的外侧还设置有连接在阀岛与换色阀之间以及比例阀与静电旋杯喷枪(6)之间的用于传输气体的第二外部走线管(7b),同时所述内部走线管(8)内还设置有与外部喷涂系统的气源相连用于向阀岛、比例阀提供喷气的气管。
3.根据权利要求1或2所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,所述的基座组件(1)包括有底端固定在地面或工作台上的基座主体(1-1),设置在基座主体(1-1)的输入端口(1-2)上的用于与外部控制柜相连的输入端盖(1-3),位于密封腔内的所述内部走线管(8)的输入端连接所述输入端盖(1-3),所述内部走线管(8)的尾端贯穿所述基座主体(1-1)的上端口(1-4)进入所述的腰部关节组件(2),所述基座主体(1-1)的上端口(1-4)的外侧边上设置有用于对腰部关节组件(2)的旋转进行限位的基座固定限位挡块(1-5),所述基座主体(1-1)的上端口(1-4)的内侧设置有用于连接所述腰部关节组件(2)的腰部关节固定环(1-6)。
4.根据权利要求3所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,所述的输入端盖(1-3)通过外部传输管(1-7)与外部控制柜以及外部喷涂系统的气源相连,所述输入端盖(1-3)与外部传输管(1-7)的连接处设置有管线防护罩(1-8)。
5.根据权利要求1所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,所述的腰部关节组件(2)包括有腰部关节壳体(2-1),腰部关节组件首端口(2-7)形成在所述腰部关节壳体(2-1)的底端,所述腰部关节组件首端口(2-7)的外侧设置有与基座主体(1-1)的上端口(1-4)相连接的第一RV减速机(2-4),所述首端口(2-7)的内侧通过第一电机安装面(2-11)设置有与所述的第一RV减速机(2-4)相连、用于驱动所述的第一RV减速机(2-4)带动所述腰部关节组件(2)水平旋转的第一电机(2-2),所述腰部关节组件首端口(2-7)的外侧边上设置有与基座组件(1)上的基座固定限位挡块(1-5)相配合、对腰部关节组件(2)的旋转进行限位的腰部关节可调限位挡块(2-6);腰部关节组件尾端口(2-8)形成在所述腰部关节壳体(2-1)的侧面,所述腰部关节组件尾端口(2-8)的外侧设置有与所述大臂关节组件(3)相连接的第二RV减速机(2-5),所述腰部关节组件尾端口(2-8)的内侧通过第二电机安装面(2-10)设置有与所述的第二RV减速机(2-5)相连、用于驱动所述的第二RV减速机(2-5)带动所述大臂关节组件(3)沿垂直面旋转的第二电机(2-3),所述腰部关节组件尾端口(2-8)的外侧边上设置有用于对所述大臂关节组件(3)的旋转进行限位的腰部关节固定限位挡块(2-9),所述内部走线管(8)为所述第一电机(2-2)和第二电机(2-3)提供动力线和信号线,所述内部走线管(8)的尾端依次贯穿第一RV减速机(2-4)、腰部关节壳体(2-1)和第二RV减速机(2-5)进入所述的大臂关节组件(3)。
6.根据权利要求1所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,所述的大臂关节组件(3)包括有大臂主体(3-1),大臂关节组件首端口(3-8)形成在所述大臂主体(3-1)一端的侧面,所述大臂关节组件首端口(3-8)的内侧形成有用于固定腰部关节组件(2)上的第二RV减速机(2-5)的第二RV减速机固定环(3-9),所述大臂关节组件首端口(3-8)上设置有与腰部关节组件(2)上的腰部关节固定限位挡块(2-9)相配合、对大臂关节组件(3)的旋转进行限位的大臂关节组件可调限位挡块(3-2),大臂关节组件尾端口由第一尾端口(3-10)和第二尾端口(3-11)构成,所述第一尾端口(3-10)和第二尾端口(3-11)对称的形成在所述大臂主体(3-1)另一端的两侧,其中,所述第一尾端口(3-10)的外侧设置有用于对所述小臂关节组件(4)的旋转进行限位的大臂关节固定限位挡块(3-12);所述大臂主体(3-1)一侧的中部形成有与内部连通的第一开口(3-14),所述第一开口(3-14)内通过安装板定位件(3-13)设置有用于安装外部喷涂系统中的阀岛(3-6)、比例阀(3-7)的安装板(3-5),所述大臂主体(3-1)与所述第一开口(3-14)相邻的一侧面上设置有第二开口(3-15),所述第二开口(3-15)上设置有输入端分别与所述安装板(3-5)上的阀岛(3-6)、比例阀(3-7)相连、输出端分别连接第二外部走线管(7b)的大臂输出端盖(3-3),在位于所述大臂输出端盖(3-3)两侧的大臂主体(3-1)上设置有用于固定所述第一外部走线管(7a)以及第二外部走线管(7b)的大臂外部走线管支架(3-4),所述内部走线管(8)的尾端依次贯穿第二RV减速机固定环(3-9)、大臂主体(3-1)和第二尾端口(3-11)进入所述的小臂关节组件(4),所述内部走线管(8)在大臂主体(3-1)内为所述阀岛(3-6)和比例阀(3-7)提供喷气、动力线和信号线。
7.根据权利要求1所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,所述的小臂关节组件(4)包括有小臂主体(4-1),小臂关节组件首端口(4-13)设置在所述小臂主体(4-1)一端的侧面,所述小臂关节组件首端口(4-13)的外侧固定设置有第三RV减速机(4-4),所述第三RV减速机(4-4)的一端连接位于小臂关节组件首端口(4-13)内侧的用于驱动第三RV减速机(4-4)带动小臂关节组件(4)沿垂直面旋转的第三电机(4-3),所述第三RV减速机(4-4)的另一端固定连接大臂关节组件(3)的第一尾端口(3-10)上,所述小臂关节组件首端口(4-13)的外周边设置有与大臂关节组件(3)上的大臂关节固定限位挡块(3-12)相配合、对小臂关节组件(4)的旋转进行限位的小臂关节组件可调限位挡块(4-8),所述小臂主体(4-1)上对应大臂关节组件(3)中的第二尾端口(3-11)设置有中空的小臂辅臂件(4-2),所述小臂辅臂件(4-2)的一端与所述的第二尾端口(3-11)旋转连接,另一端通过中空的连接杆(4-14)固定连接在所述小臂主体(4-1)上,所述小臂主体(4-1)内设置有3个用于驱动所述三自由度中空手腕(5)带动所述的静电旋杯喷枪(6)工作的手腕电机(4-5),所述小臂主体(4-1)内还设置有2个齿轮泵电机(4-6),所述齿轮泵电机(4-6)的输出端连接齿轮泵(4-10),所述齿轮泵(4-10)的输入端连接设置在所述小臂主体(4-1)侧壁上的附件安装板(4-9)上的换色阀(4-11)的输出端,所述齿轮泵(4-10)的输出端通过贯穿三自由度中空手腕(5)的管线连接所述的静电旋杯喷枪(6),用于提供涂料,所述的换色阀(4-11)的输入端通过第二外部走线管(7b)连接设置在大臂关节组件(3)中的阀岛(3-6),以及通过第一外部走线管(7a)连接外部涂料系统,所述小臂主体(4-1)的另一端构成尾端口(4-16)连接所述三自由度中空手腕(5)的首端,所述内部走线管(8)的尾端依次贯穿小臂辅臂件(4-2)和中空的连接杆(4-14)进入所述的小臂主体(4-1),所述内部走线管(8)在小臂主体(4-1)内为所述第三电机(4-3)、手腕电机(4-5)和齿轮泵电机(4-6)提供动力线和信号线,所述小臂主体(4-1)上设置有用于固定第一外部走线管(7a)和第二外部走线管(7b)的小臂外部走线管支架(4-12)。
8.根据权利要求7所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,所述的小臂主体(4-1)内设置有电机支撑板(4-15),所述的三个手腕电机(4-5)分别连接一个联轴器并固定设置在所述的电机支撑板(4-15)上,且通过所述的联轴器分别连接一个手腕传动轴(4-7)的输入端,所述手腕传动轴(4-7)的输出端通过联轴器连接所述三自由度中空手腕(5),所述的齿轮泵电机(4-6)连接一个联轴器并固定设置在所述的电机支撑板(4-15)上,且通过该联轴器连接所述的齿轮泵(4-10)。
9.根据权利要求8所述的一种高柔性六自由度喷涂机器人,其特征在于,每个所述的手腕传动轴(4-7)的输出端通过联轴器对应连接设置在所述三自由度中空手腕(5)的手腕基座件(5-1)上的分别用于驱动手腕第一关节件(5-2)、手腕第二关节件(5-3)、手腕第三关节件(5-4)和手腕法兰(5-5)旋转的三个手腕输入轴(5-6),所述手腕法兰(5-5)用于连接所述静电旋杯喷枪(6),所述手腕基座件(5-1)、手腕第一关节件(5-2)、手腕第二关节件(5-3)、手腕第三关节件(5-4)和手腕法兰(5-5)的中心轴向形成有贯通孔,用于提供涂料和气压的管线贯穿所述贯通孔连接所述的静电旋杯喷枪(6)。
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CN202020155569.6U CN212072007U (zh) | 2020-02-07 | 2020-02-07 | 一种高柔性六自由度喷涂机器人 |
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CN212072007U true CN212072007U (zh) | 2020-12-04 |
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Cited By (2)
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CN111152261A (zh) * | 2020-02-07 | 2020-05-15 | 天津大学 | 一种高柔性六自由度喷涂机器人 |
CN115351792A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-18 | 北京炎凌嘉业机电设备有限公司 | 一种用于大型目标体喷涂的可移动式防爆机器人 |
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2020
- 2020-02-07 CN CN202020155569.6U patent/CN212072007U/zh active Active
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