CN102527560A - 喷涂机器人臂部件及喷涂机器人 - Google Patents

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Abstract

一种喷涂机器人臂部件包括支撑臂、腕部、末端臂、以及第一、第二驱动机构。第一驱动机构包括第一传动轴、与第一传动轴止转连接的第一锥齿轮、与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮。第二驱动机构包括第二传动轴、与第二传动轴止转连接的第三锥齿轮、与第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮、与第四锥齿轮同轴且背对设置的第五锥齿轮，以及与第五锥齿轮啮合以驱动末端臂的第六锥齿轮。第一锥齿轮与第三锥齿轮、第二锥齿轮与第四锥齿轮均共轴设置。喷涂机器人臂部件整体密封，且内部形成一个供连接至喷涂机构的管线穿设的通道。上述喷涂机器人臂部件可避免管线暴露于喷涂环境中被污染。本发明还提供一种应用该臂部件的喷涂机器人。

Description

喷涂机器人臂部件及喷涂机器人
技术领域
本发明涉及一种喷涂机器人臂部件及采用该臂部件的喷涂机器人。
背景技术
喷涂机器人一般包括多个依次转动连接的机械臂，位于末端的机械臂上安装有喷涂机构进行喷涂作业。喷涂机构与用于输送涂料以及传输信号及电力的管线相连，以接收控制信号并进行喷涂。这些管线通过设于机械臂外部的连接结构到达末端的机械臂。然而，上述喷涂机器人在工作时，这些管线暴露在涂料环境中，由于涂料对管线的污染，使管线难于清洗，同时还会有附着在管线表面的灰尘脱落到工件表面，造成污染而降低喷涂的良率。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种可避免管线暴露于喷涂环境中而被污染的喷涂机器人臂部件以及采用该臂部件的喷涂机器人。
一种喷涂机器人臂部件，包括支撑臂、与支撑臂转动连接的腕部、与腕部转动连接用于安装喷涂机构的末端臂、驱动腕部的第一驱动机构，以及驱动末端臂的第二驱动机构。第一驱动机构包括可转动地设置于支撑臂内的第一传动轴、与第一传动轴止转连接的第一锥齿轮、与第一锥齿轮啮合以旋转腕部的第二锥齿轮。第二驱动机构包括可转动地设置于第一传动轴内的第二传动轴、与第二传动轴止转连接的第三锥齿轮、与第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮，与第四锥齿轮同轴且背对设置的第五锥齿轮，以及与第五锥齿轮啮合以驱动末端臂的第六锥齿轮。第一锥齿轮与第三锥齿轮共轴设置，第二锥齿轮与第四锥齿轮共轴设置。喷涂机器人臂部件整体密封，且内部形成一个供连接至喷涂机构的管线穿设的通道。
一种喷涂机器人，包括支撑臂、与支撑臂转动连接的腕部、与该部转动连接末端臂、驱动腕部的第一驱动机构、驱动末端臂的第二驱动机构、安装于末端臂的喷涂机构，以及连接至喷涂机构的管线。喷涂机器人臂部件整体密封，且内部形成一个通道，该管线穿设该通道连接至该喷涂机构。
上述喷涂机器人的管线可密封在喷涂机器人臂部件的内部，有效的防止涂料对管线的污染，还能避免管线的磨损。另外，第一驱动机构以及第二驱动机构通过配置锥齿轮进行动力传输，使得其结构更为紧凑，从而末端臂的活动空间更大。
附图说明
图1是本发明实施方式的喷涂机器人臂部件的立体图。
图2是应用图1所示的喷涂机器人臂部件的喷涂机器人的剖面示意图。
图3是图2中III处的放大图。
主要元件符号说明
  喷涂机器人臂部件   100
  喷涂机器人   200
  支撑臂   20
  腕部   30
  末端臂   40
  第一驱动机构   50
  第二驱动机构   60
  喷涂机构   70
  管线   80
  通道   101
  连接筒体   21
  端盖   22
  支撑筒体   23
  连接轴部   41
  法兰连接部   42
  第一传动轴   51
  第一锥齿轮   52
  第二锥齿轮   53
  第二传动轴   61
  第三锥齿轮   62
  第四锥齿轮   63
  第五锥齿轮   64
  第六锥齿轮   65
  螺纹连接件   66
  滚动轴承   102
  密封圈   103、104、105
  第一密封管   68
  第二密封管   69
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明的喷涂机器人臂部件及采用该喷涂机器人臂部件的喷涂机器人作进一步的详细说明。
请参见图1至图3，本发明实施方式的喷涂机器人臂部件100可应用于六轴喷涂机器人200中。喷涂机器人臂部件100包括支撑臂20、与支撑臂20转动连接的腕部30、与腕部30转动连接的末端臂40、驱动腕部30的第一驱动机构50，以及驱动末端臂40的第二驱动机构60。喷涂机器人200包括喷涂机器人臂部件100、喷涂机构70，以及连接至喷涂机构的管线80。喷涂机构70安装于末端臂40。
支撑臂20绕第一旋转轴线A旋转，第一驱动机构50驱动腕部30绕第二旋转轴线B旋转，第二驱动机构60驱动末端臂40绕第三旋转轴线C旋转。第二旋转轴线B与该第一旋转轴线A及第三旋转轴线C斜交。具体在本实施方式中，第二旋转轴线B与第一旋转轴线A之间的夹角为45°。图中对于驱动支撑臂20，以及为第一驱动机构50及第二驱动机构60的提供动力的电机均未示出。
喷涂机器人臂部件100整体密封，且内部形成一个通道101。通道101贯穿于喷涂机器人臂部件100的两端。管线80，例如用于传送涂料的涂料输送管、用于传输信号的数据线、提供高压气体的气管，以及提供电力的电线等，穿设于通道101并连接至该喷涂机构70。将管线80密封在喷涂机器人臂部件100的内部，可以有效的防止涂料对管线80的污染，还能避免管线80的磨损，提高喷涂机器人的可靠性，减少对管线80的维护量。
支撑臂20、腕部30，以及末端臂40均为中空结构。其中，支撑臂20包括一个直线延伸的连接筒体21、固定连接于连接筒体21一端的端盖22以及固定连接于连接筒体21另一端且弧形延伸的支撑筒体23。腕部30也沿弧线延伸，并与支撑筒体23转动连接。腕部30与支撑筒体23连接后，大致共同形成S型。末端臂40包括连接轴部41以及从连接轴部41外周面径向延伸的法兰连接部42。连接轴部41可转动地配合于腕部30内，法兰连接部42用于安装喷涂机构70。
第一驱动机构50包括可转动地设置于支撑臂20内的第一传动轴51、与第一传动轴51止转连接的第一锥齿轮52、与第一锥齿轮52啮合以旋转腕部30的第二锥齿轮53。
第二驱动机构60包括可转动地设置于第一传动轴51内的第二传动轴61、与第二传动轴61止转连接的第三锥齿轮62、与第三锥齿轮62啮合的第四锥齿轮63，与第四锥齿轮63同轴且背对设置的第五锥齿轮64，以及与第五锥齿轮64啮合以驱动末端臂40的第六锥齿轮65。其中，第一锥齿轮52与第三锥齿轮62共轴设置，第二锥齿轮53与第四锥齿轮63共轴设置。
具体在本实施方式中，第一锥齿轮52固定连接于第一传动轴51的一端，第三锥齿轮62固定连接于第二传动轴61的一端。第一锥齿轮52套设于第三锥齿轮62外。第四锥齿轮63与第五锥齿轮64通过螺纹连接件66固定连接。第六锥齿轮65与末端臂40的连接轴部41固定连接。第二锥齿轮53套设于第四锥齿轮63外。
为使第一传动轴51、第二传动轴61、各锥齿轮52、53、62、63、64、65、腕部30，以及末端臂40可顺利转动，第一传动轴51与支撑臂20的连接筒体21之间、第一传动轴51与第二传动轴61之间、第一锥齿轮52与支撑臂20的支撑筒体23之间、第一锥齿轮52与第三锥齿轮62之间、第二锥齿轮53与腕部30之间、第二锥齿轮53与第四锥齿轮63之间，以及第六锥齿轮65与腕部30之间均设有滚动轴承102。滚动轴承102的型号根据实际需要选择。
支撑臂20与腕部30之间、腕部30与末端臂40之间、第一传动轴51与支撑臂20之间，以及第一传动轴51与第二传动轴61之间均设有密封圈103，以使喷涂机器人臂部件100整体上实现密封。
进一步，第三锥齿轮62与第四锥齿轮63之间设置有第一密封管68，第五锥齿轮64与第六锥齿轮65之间设有第二密封管69。第一密封管68与支撑筒体23固定连接，第二密封管69与腕部30固定连接。第一密封管68的外周面与第三锥齿轮62及第四锥齿轮63之间还设有密封圈104。第二密封管69的外周面与第五锥齿轮64及第六锥齿轮65之间还设有密封圈105。
本发明的喷涂机器人臂部件100的第一驱动机构50以及第二驱动机构60通过配置锥齿轮进行动力传输，使得其结构更为紧凑，末端臂40的活动空间更大。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种喷涂机器人臂部件，包括支撑臂、与支撑臂转动连接的腕部、与该腕部转动连接用于安装喷涂机构的末端臂、驱动该腕部的第一驱动机构，以及驱动该末端臂的第二驱动机构，其特征在于：该第一驱动机构包括可转动地设置于该支撑臂内的第一传动轴、与该第一传动轴止转连接的第一锥齿轮、与该第一锥齿轮啮合以旋转该腕部的第二锥齿轮；该第二驱动机构包括可转动地设置于该第一传动轴内的第二传动轴、与该第二传动轴止转连接的第三锥齿轮、与该第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮，与第四锥齿轮同轴且背对设置的第五锥齿轮，以及与该第五锥齿轮啮合以驱动末端臂的第六锥齿轮，该第一锥齿轮与第三锥齿轮共轴设置，该第二锥齿轮与第四锥齿轮共轴设置；该喷涂机器人臂部件整体密封，且内部形成一个供连接至喷涂机构的管线穿设的通道。
2.如权利要求1所述的喷涂机器人臂部件，其特征在于：该支撑臂绕第一旋转轴线可旋转，该第一驱动机构驱动该腕部绕第二旋转轴线旋转，该第二驱动机构驱动该末端臂绕第三旋转轴线旋转，该第二旋转轴线与该第一旋转轴线及第一旋转轴线斜交。
3.如权利要求1所述的喷涂机器人臂部件，其特征在于：该支撑臂包括一个直线延伸的连接筒体、固定连接于该连接筒体一端的端盖以及固定连接于该连接筒体另一端且弧形延伸的支撑筒体，该腕部沿弧线延伸并与该支撑筒体转动连接。
4.如权利要求1所述的喷涂机器人臂部件，其特征在于：还包括设置第三锥齿轮与第四锥齿轮之间的第一密封管，以及设置于第五锥齿轮与第六锥齿轮之间的第二密封管，该第一密封管与该支撑臂固定连接，该第二密封管与该腕部固定连接。
5.如权利要求4所述的喷涂机器人臂部件，其特征在于：该第一密封管的外周面与第三锥齿轮及第四锥齿轮之间设有密封圈，该第二密封管的外周面与第五锥齿轮及第六锥齿轮之间设有密封圈。
6.如权利要求1所述的喷涂机器人臂部件，其特征在于：该第一锥齿轮套设于该第三锥齿轮外，且第一锥齿轮与第三锥齿轮之间设有滚动轴承；该第二锥齿轮套设于该第四锥齿轮外，且第二锥齿轮与第四锥齿轮之间设有滚动轴承。
7.如权利要求1所述的喷涂机器人臂部件，其特征在于：该支撑臂与腕部之间、该腕部与末端臂之间、该第一传动轴与支撑臂之间，以及该第一传动轴与第二传动轴之间均设有密封圈。
8.一种喷涂机器人，包括支撑臂、与支撑臂转动连接的腕部、与该腕部转动连接的末端臂、驱动该腕部的第一驱动机构、驱动该末端臂的第二驱动机构、安装于该末端臂的喷涂机构，以及连接至喷涂机构的管线，其特征在于：该喷涂机器人臂部件整体密封，且内部形成一个通道，该管线穿设该通道连接至该喷涂机构。
9.如权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于：该管线包括用于传送涂料的涂料输送管以及提供高压气体的气管。
10.如权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于：该第一驱动机构包括可转动地设置于该支撑臂内的第一传动轴、与该第一传动轴止转连接的第一锥齿轮、与该第一锥齿轮啮合以旋转该腕部的第二锥齿轮；该第二驱动机构包括可转动地设置于该第一传动轴内的第二传动轴、与该第二传动轴止转连接的第三锥齿轮、与该第三锥齿轮啮合的第四锥齿轮，与第四锥齿轮同轴且背对设置的第五锥齿轮，以及与该第五锥齿轮啮合以驱动末端臂的第六锥齿轮，该第一锥齿轮与第三锥齿轮共轴设置，该第二锥齿轮与第四锥齿轮共轴设置。
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