CN212120527U - 一种用于汽车涂装的定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车涂装技术领域，尤其公开了一种用于汽车涂装的定位系统，定位系统包括定位装置，定位装置具有XY桁架驱动机构、安装在XY桁架驱动机构上的六轴机械手、安装在六轴机械手末端的工业相机及线激光扫描仪，工业相机对外界的汽车的不同部位拍照，线激光扫描仪根据工业相机拍摄的图像扫描汽车待涂装的区域；利用定位装置的工业相机对待涂装的汽车进行准确定位，利用定位装置的线激光扫描仪根据工业相机拍摄的图像扫描汽车待涂装的区域，从而根据线激光扫描仪的扫描数据设定涂装路径，实现对汽车的自动化准确涂装，简化汽车涂装构造，降低汽车涂装成本，提升汽车的涂装良率及涂装效率。

Description

一种用于汽车涂装的定位系统

技术领域

本实用新型涉及汽车涂装技术领域，尤其公开了一种用于汽车涂装的定位系统。

背景技术

汽车是人们日常使用的出行代步工具之一，汽车由许许多多零部件组合而成，其中钣金件就是常用的汽车零部件之一，在汽车的生产过程中或使用过程中，往往需要对汽车的钣金件进行涂装作业，现有技术中汽车生产商均配置有大型的自动涂装流水线，大型的自动涂装流水线构造复杂，涂装成本非常高。现有技术中也有利用作业人员手持喷枪对钣金件进行涂装，此种方式涂装效率低下，且涂装质量不稳定，作业人员长期接触涂料亦会对作业人员的身体健康造成一定危害。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种用于汽车涂装的定位系统，实现对汽车的自动化准确涂装，简化汽车涂装构造，降低汽车涂装成本，提升汽车的涂装良率及涂装效率。

为实现上述目的，本实用新型的一种用于汽车涂装的定位系统，包括定位装置，定位装置具有XY桁架驱动机构、安装在XY桁架驱动机构上的六轴机械手、安装在六轴机械手末端的工业相机及线激光扫描仪，XY桁架驱动机构及六轴机械手驱动工业相机对外界的汽车的不同部位拍照，线激光扫描仪根据工业相机拍摄的图像扫描汽车待涂装的区域。

其中，定位系统还包括控制装置，控制装置与定位装置电性连接，控制装置将工业相机对汽车的不同部位所拍摄的多个图像拼接为整车图像，线激光扫描仪根据整车图像所选定的涂装区域进行扫描，控制装置将线激光扫描仪扫描后的数据转换为涂装路径。

进一步地，六轴机械手的末端还装设有喷枪，控制装置调控XY桁架驱动机构及六轴机械手驱动喷枪按照涂装路径对汽车进行涂装作业。

其中，XY桁架驱动机构包括第一立架、与第一立架平行设置的第二立架、连接第一立架与第二立架的加强杆、滑动设置于第一立架及第二立架的载架、用于驱动载架移动的第一驱动件、滑动设置于载架的吊板、用于驱动吊板移动的第二驱动件，六轴机械手的基座安装在吊板上，汽车位于第一立架与第二立架之间，汽车位于加强杆与载架的下方。

进一步地，第一立架、第二立架均设有齿条，齿条沿立架的长度方向延伸设置，第一驱动件包括转动设置于载架的轴体件、设置于轴体件的两个齿轮、用于驱动轴体件转动的第一电机，轴体件的两个齿轮分别啮合两个立架的齿条。

其中，第一立架与载架之间设有第一拉簧，第一拉簧用于消除齿轮与齿条之间的啮合间隙。

进一步地，第二驱动件包括转动设置于载架的滚珠丝杆、螺接套设于滚珠丝杆外侧的丝杆螺母、用于驱动滚珠丝杆转动的第二电机，吊板与丝杆螺母连接。

其中，吊板与载架之间设有第二拉簧，第二拉簧用于消除滚珠丝杆与丝杆螺母之间的螺纹间隙。

进一步地，第一立架设有第一导轨，载架滑动设置于第一导轨，载架设有卡槽，卡槽内容设有抵触第一导轨的吸油件，吸油件用于吸附润滑油，吸油件所吸附的润滑油用于润滑第一导轨与载架之间的相对滑动。

有益效果：利用定位装置的工业相机对待涂装的汽车进行准确定位，利用定位装置的线激光扫描仪根据工业相机拍摄的图像扫描汽车待涂装的区域，从而根据线激光扫描仪的扫描数据设定涂装路径，实现对汽车的自动化准确涂装，简化汽车涂装构造，降低汽车涂装成本，提升汽车的涂装良率及涂装效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的XY桁架驱动机构的结构示意图。

图3为本实用新型的第一立架、加强杆、第一拉簧、齿条、齿轮、导轨、吊板及吸油件的结构示意图。

附图标记包括：

1—定位装置 2—XY桁架驱动机构 3—六轴机械手

4—工业相机 5—线激光扫描仪 6—第一立架

7—第二立架 8—加强杆 9—载架

11—吊板 12—齿条 13—齿轮

14—第一拉簧 15—第一导轨 16—吸油件。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明。

参照图1-图3，本实用新型的一种用于汽车涂装的定位系统，包括定位装置1，定位装置1具有XY桁架驱动机构2、安装在XY桁架驱动机构2上的六轴机械手3、安装在六轴机械手3末端上的工业相机4及线激光扫描仪5，XY桁架驱动机构2用于驱动六轴机械手3沿平行水平面的X轴向移动或/和沿平行水平面的Y轴向移动，六轴机械手3倒立吊装在XY桁架驱动机构2上，XY桁架驱动机构2及六轴机械手3协同配合以驱动工业相机4对外界的汽车的不同部位进行拍照，线激光扫描仪5根据工业相机4所拍摄的汽车图像扫描汽车待涂装的预定区域，根据实际需要，线激光扫描仪5可以扫描汽车的整体部位，亦可扫描汽车的某一个钣金件或者某一个钣金件的局部部位。

实际使用时，工业相机4对待涂装的汽车进行拍照，利用定位装置1的工业相机4对待涂装的汽车进行准确定位，利用定位装置1的线激光扫描仪5根据工业相机4拍摄的图像扫描汽车待涂装的区域，从而根据线激光扫描仪5的扫描数据设定涂装路径，实现对汽车的自动化准确涂装，简化汽车涂装构造，降低汽车涂装成本，提升汽车的涂装良率及涂装效率。

定位系统还包括控制装置，控制装置配置有控制器单元，控制装置与定位装置1电性连接，控制装置将工业相机4对汽车的不同部位所拍摄的多个图像拼接为整车图像，线激光扫描仪5根据整车图像所选定的涂装区域进行扫描，实际使用时，作业人员可以经由控制装置在整车图像上选定所需涂装的需求区域，根据整车图像中选定的需求区域，控制装置调控XY桁架驱动机构2及六轴机械手3驱动线激光扫描仪5移动进而对汽车上对应的部位进行扫描，控制装置再将线激光扫描仪5扫描后的数据转换为涂装路径，之后控制装置根据转换所得的涂装路径调控涂装机构对汽车上对应的部位进行自动涂装。

六轴机械手3的末端还装设有喷枪，控制装置调控XY桁架驱动机构2及六轴机械手3驱动喷枪按照涂装路径对汽车进行涂装作业。当控制装置根据激光扫描仪扫描后的数据转换得出涂装路径之后，控制装置再根据转换所得的涂装路径调控XY桁架驱动机构2及六轴机械手3，使得XY桁架驱动机构2及六轴机械手3驱动喷枪按照涂装路径对汽车进行自动涂装。

XY桁架驱动机构2包括第一立架6、与第一立架6彼此间隔且平行设置的第二立架7、分别连接第一立架6与第二立架7的加强杆8、滑动设置在第一立架6上及第二立架7上的载架9、用于驱动载架9移动的第一驱动件、滑动设置在载架9上的吊板11、用于驱动吊板11移动的第二驱动件，立架与载架9相互垂直设置，加强杆8的左右两端分别固定连接在两个立架上，载架9的左右两端分别滑动设置在两个立架上，六轴机械手3的基座安装在吊板11上，汽车位于第一立架6与第二立架7之间，汽车位于加强杆8与载架9的下方。

控制装置与第一驱动件、第二驱动件电性连接，实际使用时，控制装置经由调控第一驱动件、第二驱动件使得吊板11带动六轴机械手3在平行水平面的XY区域内自动移动，移动的六轴机械手3即可带动工业相机4、线激光扫描仪5、喷枪按照所需的需求自动移动。

第一立架6、第二立架7上均安装设置有齿条12，齿条12大致呈直线条状，齿条12沿立架的长度方向延伸设置，第一驱动件包括转动设置在载架9上的轴体件、安装设置在轴体件上的两个齿轮13、用于驱动轴体件转动的第一电机，轴体件的两个齿轮13分别啮合两个立架的齿条12。

当需要载架9连带吊板11及六轴机械手3移动时，控制装置调控第一电机转动，第一电机驱动轴体件使得两个齿轮13转动，借助齿轮13与齿条12的啮合，转动的齿轮13即可驱动载架9沿齿条12的长度方向(即立架的长度方向移动)。

经由两个齿轮13与两个立架的齿条12的啮合，确保载架9的两端受到的驱动力大致均衡，避免载架9两端受力不均而在移动过程中发生歪斜。利用同一轴体件驱动两个齿轮13同步转动，避免两个齿轮13不同步而造成使用不良。

第一立架6与载架9之间设有第一拉簧14，利用第一拉簧14的弹性力消除齿轮13与齿条12之间的啮合间隙。当第一驱动件驱动载架9移动时，避免齿轮13与齿条12之间的啮合间隙造成载架9的移动发生行程误差，提升载架9移动行程的准确性。

第二驱动件包括转动设置在载架9上的滚珠丝杆、螺接套设在滚珠丝杆外侧的丝杆螺母、用于驱动滚珠丝杆转动的第二电机，吊板11与丝杆螺母固定连接。第二电机驱动滚珠丝杆转动，转动滚珠丝杆经由丝杆螺母驱动吊板11沿载架9移动，移动的吊板11即可带动六轴机械手3一起移动。

吊板11与载架9之间设有第二拉簧，第二拉簧用于消除滚珠丝杆与丝杆螺母之间的螺纹间隙。在第二驱动件驱动吊板11移动的过程中，利用第二拉簧消除滚珠丝杆与丝杆螺母之间的螺纹间隙，避免吊板11的移动行程误差而导致六轴机械手3、工业相机4、线激光扫描仪5、喷枪的移动行程误差，提升汽车的涂装良率。

第一立架6上安装设置有第一导轨15，第一导轨15沿第一立架6的长度方向延伸设置，载架9滑动设置在第一导轨15上，载架9上设有卡槽，卡槽自载架9的外表面凹设而成，卡槽内容设有抵触在第一导轨15上的吸油件16，吸油件16用于吸附润滑油，吸油件16所吸附的润滑油用于润滑第一导轨15与载架9之间的相对滑动。

在第一导轨15与载架9的滑动过程中，利用吸油件16吸附的润滑油润滑第一导轨15及载架9，降低两者的磨损及摩擦噪音，确保两者相对滑动的平稳性。优选地，吸油件16采用海绵制成。当然，根据实际需要，第二立架7上可以安装第二导轨，载架9的两端分别滑动设置在第一导轨15与第二导轨上，同理，载架9亦可安装抵触在第二导轨上的吸油件16。

本实用新型定位装置借助如下步骤对汽车进行涂装作业：

将打磨、抛光后的汽车移动至XY桁架驱动机构2下方，使得打磨、抛光后的汽车位于第一立架6与第二立架7之间，且使得汽车位于加强杆8、六轴机械手3的下方；

利用控制装置调控XY桁架驱动机构2、六轴机械手3驱动工业相机4移动，利用移动的工业相机4对XY桁架驱动机构2下方的汽车的不同部位进行拍照；

控制装置将工业相机4所拍摄的汽车不同部位的多个图像拼接成为整车图像；

利用控制装置在整车图像上选定待涂装区域；

根据在整车图像上选定的待涂装区域，控制装置调控XY桁架驱动机构2、六轴机械手3驱动线激光扫描仪5对汽车上选定的待涂装区域进行区域扫描；

控制装置的控制单元根据线激光扫描仪5的区域扫描数据计算出涂装路径；

控制装置调控XY桁架驱动机构2、六轴机械手3驱动外界的涂装机构(如喷枪)按照涂装路径对汽车上待涂装的区域进行自动涂装。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：包括定位装置，定位装置具有XY桁架驱动机构、安装在XY桁架驱动机构上的六轴机械手、安装在六轴机械手末端的工业相机及线激光扫描仪，XY桁架驱动机构及六轴机械手驱动工业相机对外界的汽车的不同部位拍照，线激光扫描仪根据工业相机拍摄的图像扫描汽车待涂装的区域。

2.根据权利要求1所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：定位系统还包括控制装置，控制装置与定位装置电性连接，控制装置将工业相机对汽车的不同部位所拍摄的多个图像拼接为整车图像，线激光扫描仪根据整车图像所选定的涂装区域进行扫描，控制装置将线激光扫描仪扫描后的数据转换为涂装路径。

3.根据权利要求2所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：六轴机械手的末端还装设有喷枪，控制装置调控XY桁架驱动机构及六轴机械手驱动喷枪按照涂装路径对汽车进行涂装作业。

4.根据权利要求1所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：XY桁架驱动机构包括第一立架、与第一立架平行设置的第二立架、连接第一立架与第二立架的加强杆、滑动设置于第一立架及第二立架的载架、用于驱动载架移动的第一驱动件、滑动设置于载架的吊板、用于驱动吊板移动的第二驱动件六轴机械手的基座安装在吊板上，汽车位于第一立架与第二立架之间，汽车位于加强杆与载架的下方。

5.根据权利要求4所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：第一立架、第二立架均设有齿条，齿条沿立架的长度方向延伸设置，第一驱动件包括转动设置于载架的轴体件、设置于轴体件的两个齿轮、用于驱动轴体件转动的第一电机，轴体件的两个齿轮分别啮合两个立架的齿条。

6.根据权利要求5所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：第一立架与载架之间设有第一拉簧，第一拉簧用于消除齿轮与齿条之间的啮合间隙。

7.根据权利要求4所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：第二驱动件包括转动设置于载架的滚珠丝杆、螺接套设于滚珠丝杆外侧的丝杆螺母、用于驱动滚珠丝杆转动的第二电机，吊板与丝杆螺母连接。

8.根据权利要求7所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：吊板与载架之间设有第二拉簧，第二拉簧用于消除滚珠丝杆与丝杆螺母之间的螺纹间隙。

9.根据权利要求4所述的用于汽车涂装的定位系统，其特征在于：第一立架设有第一导轨，载架滑动设置于第一导轨，载架设有卡槽，卡槽内容设有抵触第一导轨的吸油件，吸油件用于吸附润滑油，吸油件所吸附的润滑油用于润滑第一导轨与载架之间的相对滑动。

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