CN216372174U - 一种用于喷涂的移动式极坐标机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，包括基座、直线导轨、立柱与活动臂，所述基座安装在直线导轨上并与直线导轨构成滑动配合，所述基座上设有驱动所述基座在直线导轨上往返运动的第一电机，所述立柱可旋转的安装在基座上，基座上设有驱动所述立柱旋转的第二电机，所述活动臂可旋转的安装在所述立柱的顶部，所述立柱上设有驱动活动臂旋转的第三电机，活动臂前端可旋转的安装有喷枪架，活动臂上设有驱动所述喷枪架旋转的第四电机，喷枪架上安装有喷枪。本实用新型相对于传统的直角坐标系机器人，本实用新型在中小型工件的喷涂作业中喷涂精度几乎相同，但是成本大大降低，效率极大提高，且其结构小巧，占地面积小，运动方式灵活。

Description

一种用于喷涂的移动式极坐标机器人

技术领域

本实用新型的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，涉及机器人领域。

背景技术

目前的喷涂多为人工作业，成本高且效率低，喷涂质量随操作人员的操作水平而变化；在喷涂大型零件时，人工喷涂并不方便，极为困难。为了实现自动化作业也会采用喷涂机器人，目前市场上的喷涂机器人基本上是标准的机器人与XYZ坐标机器人，但是它们大都的结构所占空间太大，成本昂贵，操作复杂，比较适用于单个的，大型的，复杂的工件喷涂作业，但是对于中小型特别是批量化的小型工件喷涂作业，其不仅效率底下，成本也大大提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种用于喷涂的移动式极坐标机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，包括基座、直线导轨、立柱与活动臂，所述基座安装在直线导轨上并与直线导轨构成滑动配合，所述基座上设有驱动所述基座在直线导轨上往返运动的第一电机，所述立柱可旋转的安装在基座上，基座上设有驱动所述立柱旋转的第二电机，所述活动臂可旋转的安装在所述立柱的顶部，所述立柱上设有驱动活动臂旋转的第三电机，活动臂前端可旋转的安装有喷枪架，活动臂上设有驱动所述喷枪架旋转的第四电机，喷枪架上安装有喷枪。

进一步的，所述直线导轨有两根，两根直线导轨平行间隔设置，所述基座的底部设有四个滑块，四个滑块两两连接在直线导轨上。

进一步的，所述第一电机安装在基座顶部，第一电机的主轴朝下设置并伸至基座下方，第一电机的主轴上安装有第一齿轮，所述直线导轨一旁设有与其平行设置的齿条，所述第一齿轮与齿条啮合。

进一步的，所述立柱包括底板以及两块立板，两块所述立板对称分布在底板的顶部，两块立板之间设有多个支撑柱连接二者。

进一步的，所述基座上设有平面轴承和圆板，所述基座上开设有环形槽，平面轴承置于所述环形槽内，圆板置于所述平面轴承上表面，所述圆板底面设有圆台阶，所述圆台阶插设在平面轴承内，所述立柱的底板置于所述圆板上并且通过螺丝与圆板固定，立柱还包括有压盖，所述压盖套在立柱的两块立板上并且压在所述底板上，压盖与基座固定连接。

进一步的，所述圆板外周上设有齿部，压盖上设有缺口，圆板外周上的部分齿部由所述缺口显露在外，所述第二电机固定在基座上表面，第二电机的主轴上安装有第二齿轮，第二齿轮与圆板外周上的齿部啮合。

进一步的，两块立板的顶部之间安装有旋转轴，所述活动臂的末端固定在旋转轴上，旋转轴朝一侧延伸至立板外部，并且在该延伸而出的端部安装有第一带轮，所述第三电机安装在对应侧的立板内侧，并且第三电机的主轴向该立板外侧伸出，且第三电机的主轴端部安装有第二带轮，第一带轮和第二带轮之间设有齿带。

进一步的，活动臂包括两块侧板以及一块连接于两块侧板上方的顶板，喷枪架安装在两块侧板的前端之间。

进一步的，两块所述侧板的末端之间焊接有连接套，连接套套设在旋转轴上，连接套的外部有销轴贯穿连接套和旋转轴。

进一步的，两块所述侧板之间设有多个沿下边沿间隔设置的连接柱，连接柱连接两个侧板。

有益效果：本实用新型以基座为中心，两侧各堆放同数量的相同工件，然后以立柱的顶端作为极点，以立柱为极坐标轴，活动臂为极半径轴；活动臂以极点为中心，通过第三电机驱动活动臂在一定的角度内来回做圆弧运动，开始喷涂作业。当做完一段圆弧运动之后，第三电机停止，喷头停止涂料喷出，基座在第一电机的驱动下沿着直线导轨运动一段距离后到达下一个工件，接着活动臂在第一电机的驱动下做之前的运动，喷枪涂料喷出，再做完一段圆弧运动，至此一次循环结束；之后重复上述循环，直至当基座沿着直线导轨到达限定位置后，对一侧的工件全部喷涂完后，此时通过第二电极驱动立柱旋转至对称角度，然后开始对另一侧的工件喷涂作业，重复之前对称侧时执行的动作，直至全部喷涂完毕，运动停止。本实用新型，能够代替工人实现自动化喷涂作业，主要面向场景对象为中小型工件的批量喷涂作业。相对于传统的直角坐标系机器人，本实用新型在中小型工件的喷涂作业中喷涂精度几乎相同，但是成本大大降低，效率极大提高，且其结构小巧，占地面积小，运动方式灵活。

附图说明

图1为本实用新型第一视角结构图；

图2为本实用新型第二视角结构图；

图3为本实用新型局部结构立体示意图；

图4为图3中A处放大图；

图5为本实用新型立柱的装配结构示意图；

图6为本实用新型的局部结构剖面示意图；

附图标记说明：基座1，平面轴承11，圆板12，圆台阶121，环形槽13，直线导轨2，立柱3，底板31，立板32，支撑柱33，压盖34，缺口341，旋转轴35，第一带轮351，活动臂4，侧板41，顶板42，连接套43，销轴44，第一电机5，第一齿轮51，齿条52，第二电机6，第二齿轮61，第三电机7，第二带轮71，喷枪架8，喷枪81，第四电机9，齿带10。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及具体实施例对本实用新型做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

参照图1和图2和图3所示的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，包括基座1、直线导轨2、立柱3与活动臂4，所述基座1安装在直线导轨2上并与直线导轨2构成滑动配合，所述基座1上设有驱动所述基座1在直线导轨2上往返运动的第一电机5，所述立柱3可旋转的安装在基座1上，基座1上设有驱动所述立柱3旋转的第二电机6，所述活动臂4可旋转的安装在所述立柱3的顶部，所述立柱3上设有驱动活动臂4旋转的第三电机7，活动臂4端部可旋转的安装有喷枪架8，活动臂4上设有驱动所述喷枪架8旋转的第四电机9，喷枪架8上可拆的安装有喷枪81，活动臂4包括两块侧板41以及一块连接于两块侧板41上方的顶板42，喷枪架8安装在两块侧板41的前端之间，喷枪81的在第四电机9驱动下能够旋转，使喷枪81的喷头部位移动到顶板42的下方，以避免喷涂完后喷头暴露在外受到损害。

工作原理：初始时，以基座1为中心，两侧各堆放同数量的相同工件，然后以立柱3的顶端作为极点，以立柱3为极坐标轴，活动臂4为极半径轴。活动臂4以极点为中心，通过第三电机7驱动活动臂4在一定的角度内来回做圆弧运动，开始喷涂作业。当做完一段圆弧运动之后，第三电机7停止，喷头停止涂料喷出，基座1在第一电机5的驱动下沿着直线导轨2运动一段距离后到达下一个工件，接着活动臂4在第一电机5的驱动下做之前的运动，喷枪81涂料喷出，再做完一段圆弧运动，至此一次循环结束。之后重复上述循环，直至当基座1沿着直线导轨2到达限定位置后，对一侧的工件全部喷涂完后，此时通过第二电极驱动立柱3旋转至对称角度，然后开始对另一侧的工件喷涂作业，重复之前对称侧时执行的动作，直至全部喷涂完毕。喷涂完毕后，喷枪81在第四电机9的驱动下自动旋入活动臂4的顶板42下方，以避免环境和人为的损害。

作为优选的实施方式，参照图1所示，所述直线导轨2有两根，两根直线导轨2平行间隔设置，所述基座1的底部设有四个滑块14，四个滑块14两两连接在直线导轨2上。

作为优选的实施方式，参照图1所示，所述第一电机5安装在基座1顶部，第一电机5的主轴朝下设置并伸至基座1下方，第一电机5的主轴上安装有第一齿轮51，所述直线导轨2一旁设有与其平行设置的齿条52，所述第一齿轮51与齿条52啮合。通过第一齿轮51与齿条52传动的优点是精度高，能够准确使基座1移动到每个工件前。

作为优选的实施方式，参照图3、图5和图6所示，所述立柱3包括底板31以及两块立板32，两块所述立板32对称分布在底板31的顶部，两块立板32之间设有多个支撑柱33连接二者，避免立板32弯曲变形，所述基座1上设有平面轴承11和圆板12，所述基座1上开设有环形槽13，平面轴承11置于所述环形槽13内，圆板12置于所述平面轴承11上表面，所述圆板12底面设有圆台阶121，所述圆台阶121插设在平面轴承11内以用于避免圆板12在平面轴承11上移动，所述立柱3的底板31置于所述圆板12上并且通过螺丝与圆板12固定，立柱3还包括有压盖34，所述压盖34套在立柱3的两块立板32上并且压在所述底板31上，压盖34与基座1固定连接。立柱3以基座1的上绕环形槽13的轴线进行旋转。具体的，所述圆板12外周上设有齿部，压盖34上设有缺口341，圆板12外周上的部分齿部由所述缺口341显露在外，所述第二电机6固定在基座1上表面，第二电机6的主轴上安装有第二齿轮61，第二齿轮61与圆板12外周上的齿部啮合。通过第二齿轮61与齿部传动，带动立柱3旋转，可精确控制立柱3的旋转角度。立柱3采用两块立板32作为主体结构，其目的是为了减少整体的重量，同时立板32之间的空间可作为喷枪81供料管以及各种线路的保护腔。

作为优选的实施方式，参照图3所示，两块立板32的顶部之间安装有旋转轴35，所述活动臂4的两块侧板41固定在旋转轴35上，旋转轴35朝一侧延伸至立板32外部，并且在该延伸而出的端部安装有第一带轮351，所述第三电机7安装在对应侧的立板32内侧，并且第三电机7的主轴上安装有第二带轮71，第一带轮351和第二带轮71之间设有齿带10。通过带轮和齿带10传动能够精确控制活动臂4在一定角度内做圆弧运动。

具体的，参照图3、图4所示，在两块所述侧板41的末端之间焊接有连接套43，连接套43套设在旋转轴35上，连接套43的外部有销轴44贯穿连接套43和旋转轴35，活动臂4通过该连接套43固定在旋转轴35上并通过销轴44传递扭矩。

具体的，两块所述侧板41之间设有多个沿下边沿间隔设置的连接柱，连接柱连接两个侧板41。连接柱的作用使避免活动臂4变形，同时喷枪81的供料管是从活动臂4内穿到立柱3内的，连接柱作为活动臂4的下挡还具有一个作用，就是避免供料管从活动臂4上垂落。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：包括基座（1）、直线导轨（2）、立柱（3）与活动臂（4），所述基座（1）安装在直线导轨（2）上并与直线导轨（2）构成滑动配合，所述基座（1）上设有驱动所述基座（1）在直线导轨（2）上往返运动的第一电机（5），所述立柱（3）可旋转的安装在基座（1）上，基座（1）上设有驱动所述立柱（3）旋转的第二电机（6），所述活动臂（4）可旋转的安装在所述立柱（3）的顶部，所述立柱（3）上设有驱动活动臂（4）旋转的第三电机（7），活动臂（4）前端可旋转的安装有喷枪架（8），活动臂（4）上设有驱动所述喷枪架（8）旋转的第四电机（9），喷枪架（8）上安装有喷枪（81）。

2.根据权利要求1所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：所述直线导轨（2）有两根，两根直线导轨（2）平行间隔设置，所述基座（1）的底部设有四个滑块（14），四个滑块（14）两两连接在直线导轨（2）上。

3.根据权利要求1所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：所述第一电机（5）安装在基座（1）顶部，第一电机（5）的主轴朝下设置并伸至基座（1）下方，第一电机（5）的主轴上安装有第一齿轮（51），所述直线导轨（2）一旁设有与其平行设置的齿条（52），所述第一齿轮（51）与齿条（52）啮合。

4.根据权利要求1所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：所述立柱（3）包括底板（31）以及两块立板（32），两块所述立板（32）对称分布在底板（31）的顶部，两块立板（32）之间设有多个支撑柱（33）连接二者。

5.根据权利要求4所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：所述基座（1）上设有平面轴承（11）和圆板（12），所述基座（1）上开设有环形槽（13），平面轴承（11）置于所述环形槽（13）内，圆板（12）置于所述平面轴承（11）上表面，所述圆板（12）底面设有圆台阶（121），所述圆台阶（121）插设在平面轴承（11）内，所述立柱（3）的底板（31）置于所述圆板（12）上并且通过螺丝与圆板（12）固定，立柱（3）还包括有压盖（34），所述压盖（34）套在立柱（3）的两块立板（32）上并且压在所述底板（31）上，压盖（34）与基座（1）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：所述圆板（12）外周上设有齿部，压盖（34）上设有缺口（341），圆板（12）外周上的部分齿部由所述缺口（341）显露在外，所述第二电机（6）固定在基座（1）上表面，第二电机（6）的主轴上安装有第二齿轮（61），第二齿轮（61）与圆板（12）外周上的齿部啮合。

7.根据权利要求4所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：两块立板（32）的顶部之间安装有旋转轴（35），所述活动臂（4）的末端固定在旋转轴（35）上，旋转轴（35）朝一侧延伸至立板（32）外部，并且在该延伸而出的端部安装有第一带轮（351），所述第三电机（7）安装在对应侧的立板（32）内侧，并且第三电机（7）的主轴向该立板（32）外侧伸出，且第三电机（7）的主轴端部安装有第二带轮（71），第一带轮（351）和第二带轮（71）之间设有齿带（10）。

8.根据权利要求7所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：活动臂（4）包括两块侧板（41）以及一块连接于两块侧板（41）上方的顶板（42），喷枪架（8）安装在两块侧板（41）的前端之间。

9.根据权利要求8所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：两块所述侧板（41）的末端之间焊接有连接套（43），连接套（43）套设在旋转轴（35）上，连接套（43）的外部设有销轴（44）贯穿连接套（43）和旋转轴（35）上。

10.根据权利要求8所述的一种用于喷涂的移动式极坐标机器人，其特征在于：两块所述侧板（41）之间设有多个沿下边沿间隔设置的连接柱，连接柱连接两个侧板（41）。

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