CN212263675U - 一种涂布机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化涂布技术领域，公开了一种涂布机器人，包括本体、涂布枪阀组件和工控机，所述涂布枪阀组件安装在所述本体上，所述涂布枪阀组件与所述工控机电连接；所述本体包括依次连接的底座、腰座、大臂、小臂和机械手腕；所述涂布枪阀组件包括第一支架、检测装置、脱脂剂涂布枪阀和加强剂涂布枪阀，所述第一支架固定在所述机械手腕上，所述检测装置、所述脱脂剂涂布枪阀和所述加强剂涂布枪阀分别与所述第一支架连接，所述检测装置与所述工控机电连接。采用本实用新型的涂布机器人，可实现车身脱脂剂和加强剂的涂布同步进行，并通过检测装置实现涂胶质量自动检测，减少了涂胶工序占用的生产节拍，提高生产效率。

Description

一种涂布机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化涂布技术领域，特别是涉及一种涂布机器人。

背景技术

汽车车身涂布工艺包括脱脂剂涂布和加强剂涂布。车身脱脂剂是一种快速挥发的溶剂，主要是对车框进行清洁，对涂布宽度没有品质要求；车身加强剂是粘结挡风玻璃与车身车框的溶剂，对涂布宽度有品质要求。目前对最大车型的前挡涂布一圈脱脂剂和加强剂分别需要大约7s和19s。在70JPH生产节拍内加工时，车身静止时间约33s，车身视觉定位需要约12s，而涂布需要在车身静止时并且视觉定位后进行。目前脱脂剂和加强剂采用先后分开涂布的方式进行，无法满足现有车型70JPH的生产节拍，生产效率低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：脱脂剂和加强剂分开涂布的方式花费的时间长，影响生产效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种涂布机器人，包括本体、涂布枪阀组件和工控机，所述涂布枪阀组件安装在所述本体上，所述涂布枪阀组件与所述工控机电连接；所述本体包括依次连接的底座、腰座、大臂、小臂和机械手腕；所述涂布枪阀组件安装在所述机械手腕上；

所述涂布枪阀组件包括第一支架、检测装置、脱脂剂涂布枪阀和加强剂涂布枪阀，所述第一支架固定在所述机械手腕上，所述检测装置、所述脱脂剂涂布枪阀和所述加强剂涂布枪阀分别与所述第一支架连接，所述检测装置与所述工控机电连接。

在进行涂布时，通过本体的运动，带动涂布枪阀组件在距离车身表面一定范围内进行涂布作业活动；其中脱脂剂涂布枪阀对车身进行脱脂剂涂布，加强剂涂布枪阀对车身进行加强剂的涂布，检测装置用来对车身涂布质量进行测量，工控机处理检测装置获取的检测数据。通过本实用新型提供的涂布机器人，可以实现车身脱脂剂和加强剂的涂布同步进行，并通过检测装置实现加强剂涂布质量的自动检测，提高了生产效率，减少了涂布及加强剂检测工序占用的生产节拍。

进一步的，所述脱脂剂涂布枪阀包括依次连接的第二支架、第一气缸、脱脂剂枪头座和脱脂剂枪头；所述第二支架与所述第一支架连接。

进一步的，所述加强剂涂布枪阀包括依次连接的第三支架、第二气缸、加强剂枪头座和加强剂枪头；所述第三支架与所述第一支架连接。

进一步的，所述检测装置包括第四支架、相机和光源，所述第四支架与所述第一支架连接，所述相机以指向所述加强剂涂布枪阀下端的方向固定在所述第四支架上，所述光源设于所述相机的镜头的一端。

进一步的，所述脱脂剂涂布枪阀还包括第一直线导轨，所述第一直线导轨的固定件与所述第二支架连接，所述第一直线导轨的活动件与所述脱脂剂枪头座连接。

进一步的，所述加强剂涂布枪阀还包括第二直线导轨，所述第二直线导轨的固定件与所述第三支架连接，所述第二直线导轨的活动件与所述加强剂枪头座连接。

进一步的，所述光源是环形闪光灯。

进一步的，所述加强剂涂布枪阀设置于所述检测装置和所述脱脂剂涂布枪阀之间。

本实用新型提供的涂布机器人，与现有技术相比，其有益效果在于：其通过机器人本体带动涂胶枪阀组件进行涂布作业，涂布枪阀组件集合了检测装置、脱脂剂涂布枪阀和加强剂涂布枪阀，可实现车身脱脂剂和加强剂的涂布同步进行，并通过检测装置实现涂胶质量自动检测，减少了涂胶工序占用的生产节拍，提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中涂布机器人的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中涂布枪阀组件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中脱脂剂涂布枪阀的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中检测装置的结构示意图；

其中，1－本体，2－涂布枪阀组件；11－底座，12－腰座，13－大臂，14－小臂，15－机械手腕；21－第一支架，22－检测装置，23－脱脂剂涂布枪阀，24－加强剂涂布枪阀；231－第二支架，232－第一气缸，233－脱脂剂枪头座，234－脱脂剂枪头；235－第一直线导轨，2331－上板，2332－支柱，2333－下板，2351－固定件，2352－活动件；221－第四支架，222－相机，223－光源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例所提供的是一种涂布机器人，包括本体1、涂布枪阀组件2和工控机，工控机在图中未示出，其中本体1包括从下部开始依次连接的底座11、腰座12、大臂13、小臂14和机械手腕15；涂布枪阀组件2安装在机械手腕15上。本体1是多关节机械手臂，用来带动并调整涂布枪阀组件2的位置，本体1各个部位之间通过转动连接，可以多角度、多方位的调整涂布枪阀组件2的位置，以适应车身的形状和不同位置的喷涂。从而，只需要根据涂布枪阀组件2的涂布位置要求预先设定本体1的运动轨迹，即可实现对涂布枪阀组件2的自动化控制，达到降低了人力物力，增加生产效率的效果。

其中，涂布枪阀组件2如图2所示，包括第一支架21、检测装置22、脱脂剂涂布枪阀23和加强剂涂布枪阀24，第一支架21用来将涂布枪阀组件2固定在机械手腕15上，同时，第一支架21还用来安装检测装置22、脱脂剂涂布枪阀23和加强剂涂布枪阀24。脱脂剂涂布枪阀23用来给车身涂布脱脂剂，加强剂涂布枪阀24用来给车身涂布加强剂，检测装置22用来检测车身的涂布质量。在汽车车身进行涂布时，首先涂布脱脂剂来去除车身上的油污和灰尘等异物，这样有利于提高加强剂的涂布质量；加强剂用来粘接车框和挡风玻璃，加强剂的涂布质量直接影响挡风玻璃的防漏水性能和防脱落性能，所以对加强剂的涂布质量进行检测是很有必要的。检测装置22用来检测加强剂的涂布质量，并将获取到的检测信息传输给工控机，工控机处理检测数据并判断涂布质量是否合格，检测装置22与脱脂剂涂布枪阀23、加强剂涂布枪阀24安装在一起，可以达到跟随检测的目的，实现边涂布边检测，这样既可以节省人工检测的成本，也可以提高涂布工序所占用的时间。

基于上述方案，通过机器人本体1带动涂胶枪阀组件2进行涂布作业，涂布枪阀组件2集合了检测装置22、脱脂剂涂布枪阀23和加强剂涂布枪阀24，可实现车身脱脂剂和加强剂的涂布同步进行，并通过检测装置22和工控机实现涂胶质量自动检测，减少了涂胶工序占用的生产节拍，提高了生产效率。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，脱脂剂涂布枪阀23包括依次连接的第二支架231、第一气缸232、脱脂剂枪头座233和脱脂剂枪头244；第二支架231与第一支架21连接，用来将脱脂剂涂布枪阀23固定在第一支架21上。

具体的，请参阅图3，第一气缸232的缸筒固定在第二支架231上，第一气缸232的活塞杆与脱脂剂枪头座233的上端连接，脱脂剂枪头244安装在脱脂剂枪头座233的下端，第一气缸232的伸缩可以带动脱脂剂枪头244上下移动。应当理解的是，在汽车车身涂布时，保证涂布的枪头在移动的过程中与车身的距离保持恒定值，有利于涂布的均匀，提高涂布的质量；通过设定本体1的运动轨迹保证涂布的距离为一定值较为复杂，并且本体1在复杂轨迹运动时耗费的时间较长，不利于提高生产效率；通过设置第一气缸232的伸缩使得脱脂剂枪头244运动以适应车身变化的形状并保证脱脂剂枪头244与车身距离在一个定值，可以减小本体1运动轨迹的复杂度，避免其在较小范围内的轨迹变化，从而提高生产效率。

请参阅图3，脱脂剂枪头座233包括上板2331、四个立柱2332和下板2333，四个立柱2332的一端与上板2331连接，另一端与下板2333连接，脱脂剂枪头座233中间部位被四个立柱2332支起的空间用来穿过输送脱脂剂的管路，下板2333具有一个通孔，脱脂剂枪头244与此通孔连通，脱脂剂的管路通过此通孔给脱脂剂枪头244输送脱脂剂。

另外，请参阅图3，脱脂剂涂布枪阀23还包括第一直线导轨235，第一直线导轨235的固定件2351与第二支架231连接，第一直线导轨235的活动件2352与脱脂剂枪头座233的上板2331连接。第一直线导轨235的作用是防止第一气缸232的活塞在伸缩时发生旋转，从而使脱脂剂枪头座233只发生上下活动，不会转动，这样可以使得脱脂剂涂布枪阀23活动的更平稳更好控制，保证涂布的质量。

在本实用新型的一些实施例中，加强剂涂布枪阀包括依次连接的第三支架、第二气缸、加强剂枪头座和加强剂枪头；第三支架与第一支架连接。其中，第三支架、第二气缸、加强剂枪头座和加强剂枪头分别于上述脱脂剂涂布枪阀23中的第二支架231、第一气缸232、脱脂剂枪头座233和脱脂剂枪头244的结构跟功能上类似，这里不再赘述。

另外，加强剂涂布枪阀还包括第二直线导轨，第二直线导轨的固定件与第三支架连接，第二直线导轨的活动件与加强剂枪头座连接。第二直线导轨的结构和作用与上述第一直线导轨235的相同，并且其各部分连接方式也与第一直线导轨235相同，这里不再赘述。

在本实用新型的一些实施例中，如图2和图4所示，检测装置22包括第四支架221、相机222和光源223，第四支架221与第一支架连接21，相机222以指向加强剂涂布枪阀24下端的方向固定在第四支架221上，光源223与相机222具有机头的一端连接。检测装置22是用来检测加强剂涂布质量的，故其相机222指向加强剂涂布枪阀24下端涂布的位置。其中，相机222是高速高帧率彩色相机，光源223是高亮频闪光光源，检测装置22安装在涂布枪阀2上可以实现实时跟随检测，使得检测步骤不占用生产节拍，提高生产效率。

具体的，由于加强剂是黑色的，对于黑色的车身漆面涂布加强剂时，刚涂布完的加强剂与车身的色差不明显，普通相机拍照检查的方式难以区分两者，无法进行品质判断，本实施例采用高亮频闪光源233，通过瞬间发出比普通常亮光高几倍的光照能量，打出黑色加强剂的颜色和黑色车身颜色的不同灰度，而彩色相机222通过临近像素均值法进行差值处理识别出不同灰度进而检测出黑色加强剂，实现其涂布品质检查。当然，对于其他颜色车身涂布时，加强剂与车身的色差较黑色车身更明显，亦可以实现涂布品质的检查。

其中，如图4所示，光源223是采用环形闪光灯，光源223安装在相机222的机头位置，环形的光源可以使光照分布更均匀，有利于后续的图像处理。

另外，上述工控机带有内部触发时钟控制的功能，可实现高速稳定采图，速度可达到90幅图/s。工控机若根据外部触发信号控制拍照时序时，信号传输速度慢，则无法实现稳定的高速拍照功能。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，加强剂涂布枪阀24设置于检测装置22和脱脂剂涂布枪阀23之间。汽车涂布工艺中，先进行脱脂剂涂布，再进行加强剂涂布，然后对加强剂涂布质量进行检测，这样设置更符合车身的涂布工艺。

本实用新型实施例提供的涂布机器人，通过机器人本体1带动涂胶枪阀组件2进行涂布作业，涂布枪阀组2件集合了检测装置22、脱脂剂涂布枪阀23和加强剂涂布枪阀24，可实现车身脱脂剂和加强剂的涂布同步进行，并通过检测装置22实现涂胶质量自动检测，减少了涂胶工序占用的生产节拍，提高了生产效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种涂布机器人，其特征在于，包括本体、涂布枪阀组件和工控机，所述涂布枪阀组件安装在所述本体上，所述涂布枪阀组件与所述工控机电连接；所述本体包括依次连接的底座、腰座、大臂、小臂和机械手腕；所述涂布枪阀组件安装在所述机械手腕上；

所述涂布枪阀组件包括第一支架、检测装置、脱脂剂涂布枪阀和加强剂涂布枪阀，所述第一支架固定在所述机械手腕上，所述检测装置、所述脱脂剂涂布枪阀和所述加强剂涂布枪阀分别与所述第一支架连接，所述检测装置与所述工控机电连接。

2.根据权利要求1所述的涂布机器人，其特征在于，所述脱脂剂涂布枪阀包括依次连接的第二支架、第一气缸、脱脂剂枪头座和脱脂剂枪头；所述第二支架与所述第一支架连接。

3.根据权利要求1所述的涂布机器人，其特征在于，所述加强剂涂布枪阀包括依次连接的第三支架、第二气缸、加强剂枪头座和加强剂枪头；所述第三支架与所述第一支架连接。

4.根据权利要求1所述的涂布机器人，其特征在于，所述检测装置包括第四支架、相机和光源，所述第四支架与所述第一支架连接，所述相机以指向所述加强剂涂布枪阀下端的方向固定在所述第四支架上，所述光源设于所述相机的镜头的一端。

5.根据权利要求2所述的涂布机器人，其特征在于，所述脱脂剂涂布枪阀还包括第一直线导轨，所述第一直线导轨的固定件与所述第二支架连接，所述第一直线导轨的活动件与所述脱脂剂枪头座连接。

6.根据权利要求3所述的涂布机器人，其特征在于，所述加强剂涂布枪阀还包括第二直线导轨，所述第二直线导轨的固定件与所述第三支架连接，所述第二直线导轨的活动件与所述加强剂枪头座连接。

7.根据权利要求4所述的涂布机器人，其特征在于，所述光源是环形闪光灯。

8.根据权利要求1所述的涂布机器人，其特征在于，所述加强剂涂布枪阀设置于所述检测装置和所述脱脂剂涂布枪阀之间。

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