CN220346271U - 十二轴联动喷涂装备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种十二轴联动喷涂装备系统，涉及机械装备技术领域，主要目的是针对传统的机械臂在移动时运动方位受限、无法适应复杂环境和大型工件喷涂要求的问题，提供一种运动空间更大、角度更加灵活、满足大型工件复杂喷涂要求的喷涂装备系统。该十二轴联动喷涂装备系统包括固定连接的支架和六轴机械臂，六轴机械臂经运动构件与支架相连；支架能驱动运动构件在支架覆盖的空间范围内平移移动和/或转动移动。上述支架可以通过驱动运动构件移动的方式来驱动六轴机械臂移动，移动方式包括平移以及转动等，从而有效扩大六轴机械臂的作用范围，使其具有更多不同的喷涂角度和更大的喷涂范围，具有更强的实用性。

Description

十二轴联动喷涂装备系统

技术领域

本实用新型涉及机械装备技术领域，尤其是涉及一种十二轴联动喷涂装备系统。

背景技术

在工业领域，多选用喷涂机器人进行喷涂作业。该类机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。喷涂机器人多采用5或6自由度关节式结构，其机械臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

但是，针对较为复杂的喷涂环境或者尺寸相对较大的工件，传统的喷涂机器人受其运动方位限制，无法实现工件的全方位喷涂，部分区域需要依赖人工进行喷涂操作，影响喷涂作业效率。

为了解决上述问题，提高作业效率，需要对现有的喷涂机器人进行改进，使其能够适应更为复杂的工作环境以及适用于大型工件喷涂作业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供十二轴联动喷涂装备系统，以解决现有技术中存在的传统的机械臂移动方位受限、无法满足复杂环境下喷涂要求的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的十二轴联动喷涂装备系统包括固定连接的支架和六轴机械臂，所述六轴机械臂经运动构件与所述支架相连；所述支架能驱动所述运动构件在所述支架覆盖的空间范围内平移移动和/或转动移动。

上述支架可以通过驱动运动构件移动的方式来驱动六轴机械臂移动，移动方式包括平移以及转动等，在移动过程中，可以有效扩大六轴机械臂的作用范围，使其具有更多不同的喷涂角度和更大的喷涂范围，实现复杂喷涂环境和大型工件的喷涂处理，实用性更强。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架包括底座和第一支撑柱，所述第一支撑柱通过第一平移单元与所述底座相连并能相对于所述底座沿水平方向平移；

所述运动构件固定设置于所述第一支撑柱上。

在第一平移单元的作用下，第一支撑柱能够带动运动构件以及位于其上的六轴机械臂移动，以扩大该六轴机械臂在某一特定方向上的移动范围。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一支撑柱上设置有第一升降单元和第一旋转单元，所述第一旋转单元经所述第一升降单元与所述第一支撑柱固定连接并能相对于所述第一支撑柱上下升降移动；

所述第一旋转单元的转轴与所述第一支撑柱的轴线重合，所述运动构件固定设置于所述第一旋转单元且所述运动构件能在所述第一旋转单元的驱动下相对于所述第一支撑柱转动。

上述第一升降单元能够带动运动构件相对于底座升降移动，从而在高度方向上扩大六轴机械臂的作用范围；第一旋转单元能够带动运动构件相对于底座以及第一支撑柱转动，从而使得六轴机械臂具有在水平面上的转动自由度，使其能够在一定范围内灵活转动，获得更多的喷涂角度。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架还包括水平支撑杆，所述水平支撑杆经所述第一旋转单元与所述第一支撑柱相连，所述运动构件固定设置于所述水平支撑杆上。

上述水平支撑杆可以在一定范围内扩大六轴机械臂的喷涂作用范围。

作为本实用新型的进一步改进，还包括第二旋转单元，所述水平支撑杆经所述第二旋转单元与所述第一旋转单元相连，所述第二旋转单元的转轴相对于所述第一支撑柱的轴线垂直；

和/或，还包括第二平移单元，所述运动构件经所述第二平移单元与所述水平支撑杆相连并相对于所述水平支撑杆沿水平方向平移；

和/或，还包括第二升降单元和第二支撑柱，所述第二支撑柱位于所述水平支撑杆上，所述运动构件经所述第二升降单元与所述第二支撑柱相连并相对于所述第二支撑柱的轴线方向往复移动。

上述第二旋转单元能使六轴机械臂获得在垂直面上的转动自由度，第二平移单元可以使六轴机械臂相对于水平支撑杆在一定范围内平移并进一步扩大该六轴机械臂在水平面上的活动范围，第二升降单元可以进一步扩大该六轴机械臂在高度方向上的活动范围。上述三者相互结合，可以使得该六轴机械臂获得更大的作用范围和更加灵活的喷涂轨迹和喷涂角度，从而使其能够适用于复杂喷涂环境，并能对大型工件进行喷涂作业。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二支撑柱经所述第二平移单元与所述水平支撑杆相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述六轴机械臂的自由端设置有喷枪。

作为本实用新型的进一步改进，所述六轴机械臂还包括控制箱，所述控制箱内设有PLC控制系统。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷枪与所述PLC控制系统相连。

通过上述PLC控制系统可以对该六轴机械臂进行喷涂轨迹和喷涂时间的设定。

相比于现有技术，本实用新型较佳的实施方式提供的技术方案具有如下有益效果：

支架结构简单稳固，具有便于加工控制、易于维护的优点；固定设置在支架上的六轴机械臂能够在支架的控制下实现水平平移、升降平移以及转动等动作，从而获得更大的喷涂范围和更加灵活的喷涂角度，可以更好的适用于复杂喷涂环境和大型工件喷涂作业。另外，使用该喷涂装备系统可以减少喷涂作业对人力的依赖，从而有效降低人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型十二轴联动喷涂装备系统的整体结构示意图；

图2是图1中的六轴机械臂的结构示意图。

图中：1、支架；11、底座；12、第一支撑柱；13、水平支撑杆；14、第二支撑柱；2、六轴机械臂；3、第一平移单元；4、第一升降单元；5、第一旋转单元；6、第二旋转单元；7、第二平移单元；8、第二升降单元。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”、“第三”等仅用于描述目的，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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

附图1是本实用新型十二轴联动喷涂装备系统的整体结构示意图，从图中可以清楚的看到，该喷涂装备系统包括支架和六轴机械臂，其中支架上分别具有两组平移单元、升降单元和旋转单元，上述各个单元相互配合能够带动六轴机械臂在支架的覆盖范围内进行水平平移、升降和旋转动作。图中的箭头方向表示该喷涂装备系统的不同位置的位移方向

附图2是图1中的六轴机械臂的结构示意图，该六轴机械臂上的喷枪结构未绘出，图中的箭头方向表示六轴机械臂中的不同转轴的转动方向。

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种十二轴联动喷涂装备系统，包括支架1和六轴机械臂2，其中支架1上活动设置有一运动构件，六轴机械臂2通过该运动构件与支架1固定连接。当支架1驱动运动固件在支架1所覆盖的空间范围内运动时，此时上述六轴机械臂2能随之同步移动。

上述运动包括平移移动和转动移动。

上述运动构件可以是金属片或者其它结构，主要用于固定安装上述六轴机械臂2，六轴机械臂2的结构为现有技术，如图2所示。

当支架1驱动运动构件移动时，与之固定连接的六轴机械臂2能同步移动，移动方式包括平移以及转动等，在移动过程中，可以有效扩大六轴机械臂2的作用范围，使其具有更多不同的喷涂角度和更大的喷涂范围，实现复杂喷涂环境和大型工件的喷涂处理，实用性更强。

具体的，上述支架1可以由钢结构制成。

具体的，当需要控制上述六轴机械臂2在水平面上平移时，作为可选的实施方式，支架1包括底座11和第一支撑柱12，第一支撑柱12通过第一平移单元3与底座11相连并能相对于底座11沿水平方向平移，运动构件固定设置于第一支撑柱12上。如图1所示，此时上述运动构件能在第一平移单元3的控制下沿X轴方向平移。

在第一平移单元3的作用下，第一支撑柱12能够带动运动构件以及位于其上的六轴机械臂2移动，以扩大该六轴机械臂2在某一特定方向上的移动范围。

当需要调整上述六轴机械臂2的高度时，作为可选的实施方式，第一支撑柱12上设置有第一升降单元4和第一旋转单元5，第一旋转单元5经第一升降单元4与第一支撑柱12固定连接并能相对于第一支撑柱12上下升降移动。如图1所示，此时上述运动构件能在第一升降单元4的控制下沿Z轴方向升降移动。第一旋转单元5的转轴与第一支撑柱12的轴线重合，运动构件固定设置于第一旋转单元5且运动构件能在第一旋转单元5的驱动下相对于第一支撑柱12转动，此时，如图1所示，上述运动构件在第一旋转单元5的控制下绕Z轴转动。

上述第一升降单元4能够带动运动构件相对于底座11升降移动，从而在高度方向上扩大六轴机械臂2的作用范围；第一旋转单元5能够带动运动构件相对于底座11以及第一支撑柱12转动，从而使得六轴机械臂2具有在水平面上的转动自由度，使其能够在一定范围内灵活转动，获得更多的喷涂角度。

作为可选的实施方式，支架1还包括水平支撑杆13，水平支撑杆13经第一旋转单元5与第一支撑柱12相连，运动构件固定设置于水平支撑杆13上。

上述水平支撑杆13可以在一定范围内扩大六轴机械臂2的喷涂作用范围。

为了进一步扩大上述运动构件的活动范围，同时使其具有更加灵活的喷涂角度，作为可选的实施方式，还包括第二旋转单元6，水平支撑杆13经第二旋转单元6与第一旋转单元5相连，第二旋转单元6的转轴相对于第一支撑柱12的轴线垂直；和/或，还包括第二平移单元7，运动构件经第二平移单元7与水平支撑杆13相连并相对于水平支撑杆13沿水平方向平移；和/或，还包括第二升降单元8和第二支撑柱14，第二支撑柱14位于水平支撑杆13上，运动构件经第二升降单元8与第二支撑柱14相连并相对于第二支撑柱14的轴线方向往复移动。

上述第二旋转单元6能使六轴机械臂2获得在垂直面上的转动自由度，第二平移单元7可以使六轴机械臂2相对于水平支撑杆13在一定范围内平移并进一步扩大该六轴机械臂2在水平面上的活动范围，第二升降单元8可以进一步扩大该六轴机械臂2在高度方向上的活动范围。上述三者相互结合，可以使得该六轴机械臂2获得更大的作用范围和更加灵活的喷涂轨迹和喷涂角度，从而使其能够适用于复杂喷涂环境，并能对大型工件进行喷涂作业。

需要注意的是，上述第二旋转单元6与第一旋转单元5可以直接相连，也可以通过其它的杆状结构或者其它固定连接结构相连。在本实施例中，只需要确保两者相连且能够产生互不干涉的转动即可，不对其具体连接方式和连接结构做出限制。

作为可选的实施方式，第二支撑柱14经第二平移单元7与水平支撑杆13相连，此时，上述第二支撑柱14能在第二平移单元7的驱动下相对于所述水平支撑杆13往复平移。

需要注意的是，上述平移单元和升降单元可以是输送链条类结构，也可以是导轨、滑块配合结构，还可以是上述两种结构的配合等。

作为可选的实施方式，六轴机械臂2的自由端设置有喷枪。喷枪的结构为现有技术，在此不再赘述

作为可选的实施方式，六轴机械臂2还包括控制箱，控制箱内设有PLC控制系统，该PLC控制系统为现有技术，在此不再赘述。

作为可选的实施方式，喷枪与PLC控制系统相连。

通过上述PLC控制系统可以对该六轴机械臂2进行喷涂轨迹和喷涂时间的设定。当然，上述PLC控制系统也可以与支架1以及位于其上的各个平移单元、升降单元和旋转单元相连，以达到进一步控制上述六轴机械臂2的位置和喷涂角度的效果。

可以理解的是，本实施例所提供的技术方案中的支架1具有结构简单稳固、便于加工控制、易于维护的优点；固定设置在支架1上的六轴机械臂2能够在支架1的控制下实现水平平移、升降平移以及转动等动作，从而获得更大的喷涂范围和更加灵活的喷涂角度，可以更好的适用于复杂喷涂环境和大型工件喷涂作业。另外，使用该喷涂装备系统可以减少喷涂作业对人力的依赖，从而有效降低人工成本。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，包括固定连接的支架和六轴机械臂，所述六轴机械臂经运动构件与所述支架相连；所述支架能驱动所述运动构件在所述支架覆盖的空间范围内平移移动和/或转动移动。

2.根据权利要求1所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述支架包括底座和第一支撑柱，所述第一支撑柱通过第一平移单元与所述底座相连并能相对于所述底座沿水平方向平移；

所述运动构件固定设置于所述第一支撑柱上。

3.根据权利要求2所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述第一支撑柱上设置有第一升降单元和第一旋转单元，所述第一旋转单元经所述第一升降单元与所述第一支撑柱固定连接并能相对于所述第一支撑柱上下升降移动；

所述第一旋转单元的转轴与所述第一支撑柱的轴线重合，所述运动构件固定设置于所述第一旋转单元上且所述运动构件能在所述第一旋转单元的驱动下相对于所述第一支撑柱转动。

4.根据权利要求3所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述支架还包括水平支撑杆，所述水平支撑杆经所述第一旋转单元与所述第一支撑柱相连，所述运动构件固定设置于所述水平支撑杆上。

5.根据权利要求4所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，还包括第二旋转单元，所述水平支撑杆经所述第二旋转单元与所述第一旋转单元相连，所述第二旋转单元的转轴相对于所述第一支撑柱的轴线垂直；

和/或，还包括第二平移单元，所述运动构件经所述第二平移单元与所述水平支撑杆相连并相对于所述水平支撑杆沿水平方向平移；

和/或，还包括第二升降单元和第二支撑柱，所述第二支撑柱位于所述水平支撑杆上，所述运动构件经所述第二升降单元与所述第二支撑柱相连并相对于所述第二支撑柱的轴线方向往复移动。

6.根据权利要求5所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述第二支撑柱经所述第二平移单元与所述水平支撑杆相连。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述六轴机械臂的自由端设置有喷枪。

8.根据权利要求7所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述六轴机械臂还包括控制箱，所述控制箱内设有PLC控制系统。

9.根据权利要求8所述的十二轴联动喷涂装备系统，其特征在于，所述喷枪与所述PLC控制系统相连。