CN219098650U - 一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及喷涂机器人辅助喷涂领域，具体是一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，包括：安装基座部分、伞齿轮丝杆伺服升降部分、伺服旋转平台部分、电机防爆盒部分、自动伸缩插销定位部分、直线导杆导向部分、零点部分、风琴防护部分，采用伞齿轮升降机结构进行升级，升降过程稳定，承载力大，升降速度快，定位精度高，可以实现速度快速响应，精准可调；同时伞齿轮升降机具有自锁功能，保证生产环境和人员的安全生产，克服了其他升降装置不稳定，无自锁，低精度类缺点；电机防爆盒部分保证了喷涂环境中生产安全性，防爆效果好，易于制造，安全可靠，成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及喷涂机器人辅助喷涂领域，具体是一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置。
背景技术
随着国家环保要求的日益提高，喷涂机器人的应用将深入各行各业，与之配套的专用喷涂装置需求越来越大。针对圆柱形或圆锥形等大型回转工件的喷涂作业，喷涂机器人喷涂范围很难覆盖整个工件表面，为解决该问题，这就要求有辅助工件升降和旋转的装置，机器人不需要大的运动范围，即可完成圆柱形或圆锥形等大型回转工件的喷涂作业。现有技术采用以下方案：1.采用气缸升降。缺点是，因气体具有压缩性，升降出现动力不足和升降不稳定等情况。2.采用液压油缸升降。缺点是，液压油缸容易出现液压油泄露，污染环境，液压设备投资高，升降过程中因受力不均，容易出现升降不稳定等情况。3.采用剪刀叉机构升降。缺点是，升降动力受限，升降不稳定，升降线性速度无法保证等情况。4.喷涂环境中，升降旋转动力部分无法满足防爆要求，存在极大的安全隐患。5.旋转平台上缺少定位装置，针对精度要求高的喷涂工况，无法满足生产要求。6.旋转平台缺少导杆稳定装置，导致在大负载旋转工况下，旋转平台稳定性不够，影响喷涂轨迹精度。7.旋转平台旋转定位精度不够，无法满足高精度定位工况的喷涂作业。为满足现场喷涂环境的苛刻要求以及高质量表面喷涂要求，一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置必不可少。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置。
一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，包括：
安装基座部分，安装在地面上，用于保证整体设备的刚性及稳定性；
伞齿轮丝杆伺服升降部分，设置在安装基座部分上，通过自锁实现高精度的升降；
伺服旋转平台部分，安装在伞齿轮丝杆伺服升降部分上，高精度控制实现旋转功能；
电机防爆盒部分，安装在伞齿轮丝杆伺服升降部分和伺服旋转平台部分上，腔体内部形成微正压环境确保易燃易爆气体无法进入腔体内部，达到防爆要求；
自动伸缩插销定位部分，安装在伺服旋转平台部分上，实现自动伸缩从而定位伺服旋转平台部分上的工件，保证工件位置一致性；
直线导杆导向部分，设置在安装基座部分上，保证整体升降的刚性、稳定性及升降位置精度；
零点部分，安装在伺服旋转平台部分上，用于消除系统累计误差，保证位置准确性；
风琴防护部分，安装在安装基座部分与直线导杆导向部分之间，将整体装置防护密闭起来，确保在喷涂环境中，漆雾及尘埃类不会进入装置内部，保证安全性及耐久性。
所述的安装基座部分包括地脚安装板、设置在地脚安装板上的若干组地脚焊接封板、设置在若干组地脚焊接封板上的方管焊接基座、拼接成长方体状的若干组密封防护板、设置在密封防护板上的门锁。
所述的伞齿轮丝杆伺服升降部分包括伺服电机一、设置在伺服电机一上的转向器、与伺服电机一配合的若干组联轴器、与联轴器配合的若干组连杆、与连杆配合的若干组伞齿轮升降机、与伞齿轮升降机配合的若干组丝杆、设置在丝杆上的安装法兰一。
所述的丝杆和伞齿轮升降机均设置有4组，4组伞齿轮升降机联动对角对接布置。
所述的伺服旋转平台部分包括伺服电机二、与伺服电机二连接的高精度行星减速机、与高精度行星减速机连接的旋转平台。
所述的电机防爆盒部分包括密封防爆盒、设置在密封防爆盒上的气密封法兰、设置在气密封法兰上的电缆密封锁头、与电缆密封锁头连接的气管接头。
所述的自动伸缩插销定位部分包括滑轨安装座、设置在滑轨安装座上的直线滑轨、设置在直线滑轨上的固定防护罩、设置在滑轨安装座上端的风琴防护罩、设置在风琴防护罩上的定位插销和活动防护罩、设置在风琴防护罩内的气缸固定座、设置在气缸固定座上的气缸。
所述的直线导杆导向部分包括直线导杆、分别设置在直线导杆两端的无油衬套和安装法兰二。
所述的零点部分包括光电感知、与光电感知连接的感知块。
所述的风琴防护部分为高密封性风琴护罩制成。
本实用新型的有益效果是：采用伞齿轮升降机结构进行升级，升降过程稳定，承载力大，升降速度快，定位精度高，可以实现速度快速响应，精准可调；同时伞齿轮升降机具有自锁功能，保证生产环境和人员的安全生产，克服了其他升降装置不稳定，无自锁，低精度类缺点；电机防爆盒部分保证了喷涂环境中生产安全性，防爆效果好，易于制造，安全可靠，成本低廉。
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为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的安装基座部分立体结构示意图；
图3为本实用新型的伞齿轮丝杆伺服升降部分立体结构示意图；
图4为本实用新型的伺服旋转平台部分立体结构示意图；
图5为本实用新型的电机防爆盒部分立体结构示意图；
图6为本实用新型的自动伸缩插销定位部分立体结构示意图；
图7为本实用新型的直线导杆导向部分立体结构示意图；
图8为本实用新型的零点部分立体结构示意图；
图9为本实用新型的风琴防护部分立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型进一步阐述。
如图1至图9所示，一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，包括：
安装基座部分101，安装在地面上，用于保证整体设备的刚性及稳定性；
伞齿轮丝杆伺服升降部分102，设置在安装基座部分101上，通过自锁实现高精度的升降；
伺服旋转平台部分103，安装在伞齿轮丝杆伺服升降部分102上，高精度控制实现旋转功能；
电机防爆盒部分104，安装在伞齿轮丝杆伺服升降部分102和伺服旋转平台部分103上，腔体内部形成微正压环境确保易燃易爆气体无法进入腔体内部，达到防爆要求；
自动伸缩插销定位部分105，安装在伺服旋转平台部分103上，实现自动伸缩从而定位伺服旋转平台部分103上的工件，保证工件位置一致性；
直线导杆导向部分106，设置在安装基座部分101上，保证整体升降的刚性、稳定性及升降位置精度；
零点部分107，安装在伺服旋转平台部分103上，用于消除系统累计误差，保证位置准确性；
风琴防护部分108，安装在安装基座部分101与直线导杆导向部分106之间，将整体装置防护密闭起来，确保在喷涂环境中，漆雾及尘埃类不会进入装置内部，保证安全性及耐久性。
所述的安装基座部分101包括地脚安装板101-01、设置在地脚安装板101-01上的若干组地脚焊接封板101-02、设置在若干组地脚焊接封板101-02上的方管焊接基座101-03、拼接成长方体状的若干组密封防护板101-04、设置在密封防护板101-04上的门锁101-05。
具体的，所述的安装基座部分101保证整体装置的稳定性，所述的安装基座部分101整体结构为防漆雾密闭设计，保证在喷涂环境中，做到防尘防漆雾的效果，保证生产安全。
所述的伞齿轮丝杆伺服升降部分102包括伺服电机一102-02、设置在伺服电机一102-02上的转向器102-01、与伺服电机一102-02配合的若干组联轴器102-03、与联轴器102-03配合的若干组连杆102-04、与连杆102-04配合的若干组伞齿轮升降机102-05、与伞齿轮升降机102-05配合的若干组丝杆102-06、设置在丝杆102-06上的安装法兰一102-07。
具体的，所述的丝杆102-06和伞齿轮升降机102-05均设置有4组，4组伞齿轮升降机102-05联动对角对接布置，驱动采用高性能伺服电机一102-02，通过换向器102-01、联轴器102-03驱动伞齿轮丝杆伺服升降部分102升降。
具体的，伞齿轮丝杆伺服升降部分102具有自锁功能，保证生产及人员安全；伺服电机一102-02控制，实现精准控制及快速响应，保证高标准喷涂作业。
所述的伺服旋转平台部分103包括伺服电机二103-01、与伺服电机二103-01连接的高精度行星减速机103-02、与高精度行星减速机103-02连接的旋转平台103-03。
具体的，采用高性能伺服电机二103-01连接高精度行星减速机103-02，实现旋转高精度控制，满足高精度喷涂轨迹，实现高质量喷涂要求。
所述的电机防爆盒部分104包括密封防爆盒104-01、设置在密封防爆盒104-01上的气密封法兰104-02、设置在气密封法兰104-02上的电缆密封锁头104-03、与电缆密封锁头104-03连接的气管接头104-04。
具体的，通过密闭防爆盒104-01将伺服电机一102-02、伺服电机二103-01密封起来，并且向内部通入压缩空气，使腔体内部形成微正压环境，保证漆雾类其他可燃性气体不能进入腔体与伺服电机一102-02、伺服电机二103-01带电体接触，从而避免爆炸类危险情况发生。
具体的，电机防爆盒部分104保证了喷涂环境中生产安全性，防爆效果好，易于制造，安全可靠，成本低廉。
所述的自动伸缩插销定位部分105包括滑轨安装座105-01、设置在滑轨安装座105-01上的直线滑轨105-02、设置在直线滑轨105-02上的固定防护罩105-03、设置在滑轨安装座105-01上端的风琴防护罩105-04、设置在风琴防护罩105-04上的定位插销105-05和活动防护罩105-06、设置在风琴防护罩105-04内的气缸固定座105-08、设置在气缸固定座105-08上的气缸105-07。
具体的，大直径的气缸105-07驱动直线滑轨105-02导向，实现定位插销105-05高精度自动伸缩从而定位伺服旋转平台部分103上工件，保证工件位置一致性，确保伺服旋转平台部分103上工件的位置精度要求，保证高要求的喷涂工艺需求。
所述的直线导杆导向部分106包括直线导杆106-02、分别设置在直线导杆106-02两端的无油衬套106-01和安装法兰二106-03。
具体的，由直线导杆106-02与高精度的无油衬套106-01配合使用，保证整体升降平台的刚性、稳定性及升降位置精度。
所述的零点部分107包括光电感知107-01、与光电感知107-01连接的感知块107-02。
具体的，所述的零点部分107检测伺服旋转平台部分103的零点位置，消除系统累计误差，保证位置准确性。
所述的风琴防护部分108为高密封性风琴护罩制成。
具体的，将整体装置防护密闭起来，确保在喷涂环境中，漆雾及尘埃类不会进入装置内部，保证安全性及耐久性。
使用说明：通过转运设备将装载有大型回转工件的托盘放置在伺服旋转平台部分103上，自动伸缩插销定位部分105将定位插销105-05伸出，通过定位插销105-05将装载有大型回转工件的托盘校正到准确位置，然后定位插销105-05缩回；电机防爆盒部分104工作，向密封防爆盒104-01内充入压缩空气，保证密封防爆盒104-01内形成微正压，实现防爆要求保证其生产安全性；伺服旋转平台部分103与伞齿轮丝杆伺服升降部分102和直线导杆导向部分106一起在伺服电机一102-02、伺服电机二103-01的驱动下运动，实现旋转、升降、螺旋上升、螺旋下降多种运动方式，与喷涂机器人一起完成各种喷涂轨迹，实现大型回转工件的表面全覆盖喷涂，在生产过程中，零点部分107通过校零操作，消除系统累计误差，保证位置准确性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：包括：
安装基座部分(101)，安装在地面上，用于保证整体设备的刚性及稳定性；
伞齿轮丝杆伺服升降部分(102)，设置在安装基座部分(101)上，通过自锁实现高精度的升降；
伺服旋转平台部分(103)，安装在伞齿轮丝杆伺服升降部分(102)上，高精度控制实现旋转功能；
电机防爆盒部分(104)，安装在伞齿轮丝杆伺服升降部分(102)和伺服旋转平台部分(103)上，腔体内部形成微正压环境确保易燃易爆气体无法进入腔体内部，达到防爆要求；
自动伸缩插销定位部分(105)，安装在伺服旋转平台部分(103)上，实现自动伸缩从而定位伺服旋转平台部分(103)上的工件，保证工件位置一致性；
直线导杆导向部分(106)，设置在安装基座部分(101)上，保证整体升降的刚性、稳定性及升降位置精度；
零点部分(107)，安装在伺服旋转平台部分(103)上，用于消除系统累计误差，保证位置准确性；
风琴防护部分(108)，安装在安装基座部分(101)与直线导杆导向部分(106)之间，将整体装置防护密闭起来，确保在喷涂环境中，漆雾及尘埃类不会进入装置内部，保证安全性及耐久性。
2.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的安装基座部分(101)包括地脚安装板(101-01)、设置在地脚安装板(101-01)上的若干组地脚焊接封板(101-02)、设置在若干组地脚焊接封板(101-02)上的方管焊接基座(101-03)、拼接成长方体状的若干组密封防护板(101-04)、设置在密封防护板(101-04)上的门锁(101-05)。
3.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的伞齿轮丝杆伺服升降部分(102)包括伺服电机一(102-02)、设置在伺服电机一(102-02)上的转向器(102-01)、与伺服电机一(102-02)配合的若干组联轴器(102-03)、与联轴器(102-03)配合的若干组连杆(102-04)、与连杆(102-04)配合的若干组伞齿轮升降机(102-05)、与伞齿轮升降机(102-05)配合的若干组丝杆(102-06)、设置在丝杆(102-06)上的安装法兰一(102-07)。
4.根据权利要求3所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的丝杆(102-06)和伞齿轮升降机(102-05)均设置有4组，4组伞齿轮升降机(102-05)联动对角对接布置。
5.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的伺服旋转平台部分(103)包括伺服电机二(103-01)、与伺服电机二(103-01)连接的高精度行星减速机(103-02)、与高精度行星减速机(103-02)连接的旋转平台(103-03)。
6.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的电机防爆盒部分(104)包括密封防爆盒(104-01)、设置在密封防爆盒(104-01)上的气密封法兰(104-02)、设置在气密封法兰(104-02)上的电缆密封锁头(104-03)、与电缆密封锁头(104-03)连接的气管接头(104-04)。
7.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的自动伸缩插销定位部分(105)包括滑轨安装座(105-01)、设置在滑轨安装座(105-01)上的直线滑轨(105-02)、设置在直线滑轨(105-02)上的固定防护罩(105-03)、设置在滑轨安装座(105-01)上端的风琴防护罩(105-04)、设置在风琴防护罩(105-04)上的定位插销(105-05)和活动防护罩(105-06)、设置在风琴防护罩(105-04)内的气缸固定座(105-08)、设置在气缸固定座(105-08)上的气缸(105-07)。
8.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的直线导杆导向部分(106)包括直线导杆(106-02)、分别设置在直线导杆(106-02)两端的无油衬套(106-01)和安装法兰二(106-03)。
9.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的零点部分(107)包括光电感知(107-01)、与光电感知(107-01)连接的感知块(107-02)。
10.根据权利要求1所述的一种针对大型回转工件的大负载喷涂专用伺服升降旋转装置，其特征在于：所述的风琴防护部分(108)为高密封性风琴护罩制成。
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