CN108942692A - 一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人 - Google Patents

一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，包括室体，所述室体内的顶端中部设有自行葫芦，所述自行葫芦的下方两侧的室体内壁上均设有呈对称分布的喷砂机械手，所述喷砂机械手包括行走支撑架，所述行走支撑架的上部设有升降机构，所述升降机构的一侧设有行走机构，所述行走机构的上部一侧设有防护罩，所述防护罩的底端设有躯体转轴，所述躯体转轴的一侧传动连接有第一水平臂，所述第一水平臂的一端连接有第二水平臂。本发明通过在室体内设置两个喷砂机械手，选用壁挂式喷砂机器人时，两个喷砂机械手实现自动喷砂以其快捷的操作方式，实现工件的上下同时喷砂，具备较高的喷砂效率，稳定的喷砂质量。

Description

一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人
技术领域
本发明涉及大型工件喷砂清理技术领域，尤其涉及一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人。
背景技术
喷砂，又名喷丸、打砂，指的是对机械工件的表面进行清理、除锈的工序，喷砂还能用于清除毛刺,处理铸件,以及产生装饰性表面.它的原理是利用高速砂流的冲击来清理,粗化工件表面,从而使材料表面的机械性能得到改善，提高了工件的抗疲劳性,并且增强工件表面涂料的附着性。
以往，国内的喷砂作业均是通过人工来完成的，手动喷砂劳动强度大，工作环境恶劣，对工人的身心健康会造成一定的影响，近年来，机械制造产业正努力进一步提高产品的质量，降低成本，并通过将机器人技术用于表面喷砂清理，以保护工人的健康，机器人自动喷砂以其快捷的操作方式，较高的喷砂效率，稳定的喷砂质量，越来越受到喷砂行业的青睐，为了解决零部件的喷丸效率和质量问题，技术人员会根据零部件形状大小组合成特定的自动喷砂机器人，从而增强喷砂机器人的工作效率，但是标准工业机器人的动作范围是有限的，难以实现全方位的喷砂作业，从而提高了工业机器人对大中型工件喷砂清理工作的难度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，具备较高的喷砂效率，稳定的喷砂质量，操作员只需在喷砂房外的控制室里监控机器人即可，降低了工人的劳动强度,有效地保护了操作人员的健康的优点，解决了标准工业机器人的动作范围是有限的，难以实现全方位的喷砂作业，从而提高了工业机器人对大中型工件喷砂清理工作的难度的问题。
根据本发明实施例的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，包括室体，所述室体内的顶端中部设有自行葫芦，所述自行葫芦的下方两侧的室体内壁上均设有呈对称分布的喷砂机械手，所述喷砂机械手包括行走支撑架，所述行走支撑架的上部设有升降机构，所述升降机构的一侧设有行走机构，所述行走机构的上部一侧设有防护罩，所述防护罩的底端设有躯体转轴，所述躯体转轴的一侧传动连接有第一水平臂，所述第一水平臂的一端连接有第二水平臂，所述第二水平臂的一端设有旋转臂，所述旋转臂的一端设有摆动喷枪，两个所述摆动喷枪均设在摆动支架上，两个所述摆动喷枪的下方均设有格栅，两个所述格栅的下方设有砂斗，两个所述砂斗的下部均设有控制阀，两个所述砂斗的末端均连通螺旋输送机，所述螺旋输送机的出料端连接有斗式提升机，所述斗式提升机的上部出料端连接有分离器，所述分离器的出料端与废料回收器相连接。
进一步的，所述行走支撑架包括车架，所述车架设置在滑轨上且底端一侧设有从动轮，所述车架的底端另一侧设有主动轮，所述主动轮的一侧设有滚轮驱动装置。
进一步的，所述滚轮驱动装置包括电机，所述电机的转头端连接有减速机，所述减速机的输出端与主动轮传动连接。
进一步的，所述升降机构包括滑板，所述滑板上端连接有两根双排链条，两根所述双排链条均与驱动轴上的主动链轮传动连接，所述驱动轴的一侧连接有行星减速机和伺服电机，所述双排链条通过滑板与从动链轮相连接，所述滑板的四侧均设有导向轮。
进一步的，所述行走机构包括包括车架，所述车架设置在滑轨上且底端一侧设有从动轮，所述车架的底端另一侧设有主动轮，所述主动轮的一侧设有滚轮驱动装置，所述车架一侧设有用于固定升降机构的固定架，所述固定架下端设有支撑导向轮。
进一步的，所述斗式提升机的中部两侧均设有喷砂罐，两个所述喷砂罐的进口端均与分离器的出砂口相连通，所述喷砂罐的出口端与摆动喷枪相连接。
进一步的，所述喷砂罐的进口端与出口端均安装有电磁阀。
进一步的，所述自行葫芦包括动力机构与夹持机构，所述夹持机构包括两个夹具，两个所述夹具分别与喷砂工件相匹配。
进一步的，所述动力机构包括滑轮，所述滑轮设置在室体顶壁上，所述室体顶壁上设有与滑轮相匹配的滑轨。
进一步的，所述喷砂机械手、自行葫芦、分离器、斗式提升机、喷砂罐、控制阀、螺旋输送机分别与设置在室体内壁上的控制器相连接。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、通过在室体内设置两个喷砂机械手，选用壁挂式喷砂机器人时，两个喷砂机械手实现自动喷砂以其快捷的操作方式，实现工件的上下同时喷砂，具备较高的喷砂效率，稳定的喷砂质量，越来越受到喷砂行业的青睐，成功地解决了大中型工件的自动喷砂清理的问题，已经取得很好经济效益和市场认可；
2、通过在喷砂机械手的上部设置防护罩，可用于非常差的喷砂环境，同时机器人自动清理工件时，操作员只需在喷砂房外的控制室里监控机器人即可，降低了工人的劳动强度,有效地保护了操作人员的健康；
3、壁挂式喷砂机器人通过主控制器控制便能实现运作，主控制器采用编程控制，运行稳定，没有手工喷砂疲倦、误判、情绪的不稳定因素。行走支撑架上设有防撞装置，遇非正常碰撞时会自动停止复位、***报警机器人灵敏度高、运行稳定、重复路径精准度达0.1mm，远非人工所能及，喷砂后工件的表面质量十分理想，具有很好的清洁度和粗糙度，可以直接涂漆或进行其他处理。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人的结构示意图；
图2为本发明提出的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人中喷砂机械手的结构示意图；
图3为本发明提出的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人中行走机构的结构示意图。
图中：1-砂斗、2-格栅、3-喷砂机械手、4-室体、5-自行葫芦、6-分离器、7-斗式提升机、8-喷砂罐、9-控制阀、10-螺旋输送机、11-行走支撑架、12-升降机构、13-行走机构、14-防护罩、15-躯体转轴、16-第一水平臂、17-第二水平臂、18-旋转臂、19-摆动喷枪、20-车架、21-滑轨、22-从动轮、23-主动轮、24-滚轮驱动装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-3，一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，包括室体4，室体4内的顶端中部设有自行葫芦5，自行葫芦5的下方两侧的室体4内壁上均设有呈对称分布的喷砂机械手3，喷砂机械手3包括行走支撑架11，行走支撑架11的上部设有升降机构12，升降机构12的一侧设有行走机构13，行走机构13的上部一侧设有防护罩14，防护罩14的底端设有躯体转轴15，躯体转轴15的一侧传动连接有第一水平臂16，第一水平臂16的一端连接有第二水平臂17，第二水平臂17的一端设有旋转臂18，旋转臂18的一端设有摆动喷枪19，两个摆动喷枪19均设在摆动支架上，两个摆动喷枪19的下方均设有格栅2，两个格栅2的下方设有砂斗1，两个砂斗1的下部均设有控制阀9，便于控制砂体的回收效率，两个砂斗1的末端均连通螺旋输送机10，螺旋输送机10的出料端连接有斗式提升机7，斗式提升机7的上部出料端连接有分离器6，分离器6的出料端与废料回收器相连接，废料回收器主要是用于回收砂体中的杂质的。
行走支撑架11包括车架，车架设置在滑轨上且底端一侧设有从动轮，车架的底端另一侧设有主动轮，主动轮的一侧设有滚轮驱动装置；滚轮驱动装置包括电机，电机的转头端连接有减速机，减速机的输出端与主动轮传动连接；升降机构包括滑板，滑板上端连接有两根双排链条，两根双排链条均与驱动轴上的主动链轮传动连接，驱动轴的一侧连接有行星减速机和伺服电机，用于动力的的提供，双排链条通过滑板与从动链轮相连接，滑板的四侧均设有导向轮；行走机构包括包括车架20，车架20设置在滑轨21上且底端一侧设有从动轮22，车架20的底端另一侧设有主动轮23，主动轮23的一侧设有滚轮驱动装置24，滚轮驱动装置24主要包括电动机与减速箱，主要用于为主动轮提供动能，车架20一侧设有用于固定升降机构的固定架，固定架下端设有支撑导向轮，导向轮起到导向作用；斗式提升机7的中部两侧均设有喷砂罐8，两个喷砂罐8的进口端均与分离器6的出砂口相连通，喷砂罐8的出口端与摆动喷枪19相连接；喷砂罐8的进口端与出口端均安装有电磁阀，便于控制砂体的喷出速率；自行葫芦5包括动力机构与夹持机构，夹持机构包括两个夹具，两个夹具分别与喷砂工件相匹配；动力机构包括滑轮，滑轮设置在室体顶壁上，室体顶壁上设有与滑轮相匹配的滑轨；喷砂机械手3、自行葫芦5、分离器6、斗式提升机7、喷砂罐8、控制阀9、螺旋输送机10分别与设置在室体4内壁上的控制器相连接。
通过在室体4内设置两个喷砂机械手3，选用壁挂式喷砂机器人时，两个喷砂机械手3实现自动喷砂以其快捷的操作方式，实现工件的上下同时喷砂，具备较高的喷砂效率，稳定的喷砂质量，越来越受到喷砂行业的青睐，成功地解决了大中型工件的自动喷砂清理的问题，已经取得很好经济效益和市场认可；通过在喷砂机械手的上部设置防护罩14，可用于非常差的喷砂环境，同时机器人自动清理工件时，操作员只需在喷砂房外的控制室里监控机器人即可，降低了工人的劳动强度,有效地保护了操作人员的健康；壁挂式喷砂机器人通过主控制器控制便能实现运作，主控制器采用编程控制，运行稳定，其包括机器人控制器，运动控制器，光电隔离I/O控制板、传感器处理板和编程示教盒，机器人控制器的主计算机完成机器人的运动规划、插补和位置伺服以及主控逻辑、数字I/O、传感器处理等功能，从而实现人机交互界面、在线操作提示；机器人控制器和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯，控制器上具有串口、现场总线及以太网的联网功能，通过各种信息，对机器人故障进行诊断，并进行相应维护，是保证机器人安全性的关键技术，示教器是机器人与人的交互，在示教过程中它将控制机器人的全部动作，并将其全部信息送入控制器的存储器中，它实质上是一个专用的智能终端。示教器完成信息的显示和按键的输入，示教器具有示教编程；机器人控制器和编程示教盒通过串口/CAN总线进行通讯，从而使壁挂式喷砂机器人没有手工喷砂疲倦、误判、情绪的不稳定因素；行走支撑架上设有防撞装置，遇非正常碰撞时会自动停止复位、***报警机器人灵敏度高、运行稳定、重复路径精准度达0.1mm，远非人工所能及，喷砂后工件的表面质量十分理想，具有很好的清洁度和粗糙度，可以直接涂漆或进行其他处理。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：包括室体(4)，所述室体(4)内的顶端中部设有自行葫芦(5)，所述自行葫芦(5)的下方两侧的室体(4)内壁上均设有呈对称分布的喷砂机械手(3)，所述喷砂机械手(3)包括行走支撑架(11)，所述行走支撑架(11)的上部设有升降机构(12)，所述升降机构(12)的一侧设有行走机构(13)，所述行走机构(13)的上部一侧设有防护罩(14)，所述防护罩(14)的底端设有躯体转轴(15)，所述躯体转轴(15)的一侧传动连接有第一水平臂(16)，所述第一水平臂(16)的一端连接有第二水平臂(17)，所述第二水平臂(17)的一端设有旋转臂(18)，所述旋转臂(18)的一端设有摆动喷枪(19)，两个所述摆动喷枪(19)均设在摆动支架上，两个所述摆动喷枪(19)的下方均设有格栅(2)，两个所述格栅(2)的下方设有砂斗(1)，两个所述砂斗(1)的下部均设有控制阀(9)，两个所述砂斗(1)的末端均连通螺旋输送机(10)，所述螺旋输送机(10)的出料端连接有斗式提升机(7)，所述斗式提升机(7)的上部出料端连接有分离器(6)，所述分离器(6)的出料端与废料回收器相连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述行走支撑架(11)包括车架，所述车架设置在滑轨上且底端一侧设有从动轮，所述车架的底端另一侧设有主动轮，所述主动轮的一侧设有滚轮驱动装置。
3.根据权利要求2所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述滚轮驱动装置包括电机，所述电机的转头端连接有减速机，所述减速机的输出端与主动轮传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述升降机构(12)包括滑板，所述滑板上端连接有两根双排链条，两根所述双排链条均与驱动轴上的主动链轮传动连接，所述驱动轴的一侧连接有行星减速机和伺服电机，所述双排链条通过滑板与从动链轮相连接，所述滑板的四侧均设有导向轮。
5.根据权利要求4所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述行走机构(13)包括包括车架(20)，所述车架(20)设置在滑轨(21)上且底端一侧设有从动轮(22)，所述车架(20)的底端另一侧设有主动轮(23)，所述主动轮的一侧设有滚轮驱动装置(24)，所述车架(20)一侧设有用于固定升降机构的固定架，所述固定架下端设有支撑导向轮。
6.根据权利要求1所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述斗式提升机(7)的中部两侧均设有喷砂罐(8)，两个所述喷砂罐(8)的进口端均与分离器(6)的出砂口相连通，所述喷砂罐(8)的出口端与摆动喷枪(19)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述喷砂罐(8)的进口端与出口端均安装有电磁阀。
8.根据权利要求1所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述自行葫芦(5)包括动力机构与夹持机构，所述夹持机构包括两个夹具，两个所述夹具分别与喷砂工件相匹配。
9.根据权利要求8所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述动力机构包括滑轮，所述滑轮设置在室体(4)顶壁上，所述室体(4)顶壁上设有与滑轮相匹配的滑轨。
10.根据权利要求1所述的一种抗恶劣环境的壁挂式喷砂机器人，其特征在于：所述喷砂机械手(3)、自行葫芦(5)、分离器(6)、斗式提升机(7)、喷砂罐(8)、控制阀(9)、螺旋输送机(10)分别与设置在室体(4)内壁上的控制器相连接。
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