CN109605392A - 一种多关节并联喷涂机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多关节并联喷涂机器人，包括喷涂机器人本体，所述喷涂机器人本体的右表面顶部设有水平安装壳体，喷涂机器人本体为喷涂机器人与喷涂柜的集成一体结构，占用空间较小，内部安装槽用于放置喷粉管和电气布线，使电气布线和喷粉管从内部穿过，外侧整体性好，整体布局合理，干净整洁，且通过多关节喷涂机构外侧包裹的一体式柔性防尘罩，使多关节喷涂机构与粉尘完全隔离，具有防尘效果好，此外，通过调节螺母在丝杠上的位置从而实现各关节单元的角度偏转、轴向伸缩和径向小角度旋转，其中每个关节单元可实现角度偏转为24°，轴向伸缩高度为24mm,径向小角度旋转为35°,实现多方位喷涂作业，灵活度高，适应性强。

Description

一种多关节并联喷涂机器人
技术领域
本发明涉及喷涂机器人技术领域，具体领域为一种多关节并联喷涂机器人。
背景技术
喷涂机器人是可以进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，主要有机器人本体、计算机和相应的控制***组成，现有的喷粉设备多以人工、多关节机器人和自动化喷粉设备为主，然而现有的喷涂机器人还存在一些问题，现有喷涂机器人占用空间较大，且喷涂布管和电气走线都在喷涂机器人外侧，长期暴露在外界粉尘环境内，布局凌乱不利于设备清理，防尘效果较差，此外，喷涂机器人调节喷涂角度的灵活性较差，影响喷涂效果，为此，我们提出了一种多关节并联喷涂机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多关节并联喷涂机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多关节并联喷涂机器人，包括喷涂机器人本体，所述喷涂机器人本体的右表面顶部设有水平安装壳体，所述水平安装壳体的下表面安装有多关节喷涂机构，所述多关节喷涂机构包括六个关节单元，上端所述关节单元的上端面通过螺栓与所述水平安装壳体相连接，下端所述关节单元的下端面安装有喷头，所述喷头的进料端连通有喷粉管的一端，所述喷粉管的另一端贯穿六个所述关节单元与所述水平安装壳体相连接，所述多关节喷涂结构的外侧壁包裹有柔性防尘罩，所述柔性防尘罩的上端面与所述水平安装壳体固定连接，所述柔性防尘罩的下端面与所述喷头固定连接；
六个所述关节单元均包括圆形安装板，所述圆形安装板的侧壁均匀一体成型有三个矩形安装板，所述圆形安装板的下表面中部贯穿有内部安装槽，所述矩形安装板的下表面均通过螺栓连接有第一固定块，所述第一固定块的下表面中部贯穿有球形槽，所述球形槽内转动连接有第一万向球头，所述第一万向球头的下端面一体成型有第一连接杆的一端，所述第一连接杆的另一端延伸出所述第一固定块固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有丝杠的一端，所述丝杠上螺纹连接有螺母，所述螺母的外侧壁固定连接有套筒的一端，所述套筒的另一端固定连接有第二连接杆的一端，所述第二连接杆的另一端一体成型有第二万象球头，所述矩形安装板的上表面且位于所述第二万象球头的下方通过螺栓连接有第二固定块，所述第二固定块的上表面中部贯穿有球形槽，所述球形槽内转动连接有第二万向球头。
优选的，所述驱动电机为伺服电机。
优选的，自上而下所述圆形安装板和内部安装槽的直径依次减小。
优选的，所述喷涂机器人本体的内部设有供粉筒，所述水平安装壳体的内部设有储料腔，所述供粉筒与储料腔之间连通有管路。
优选的，所述套筒的上端面且位于所述螺母的上方固定连接有套筒盖。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：喷涂机器人本体为喷涂机器人与喷涂柜的集成一体结构，占用空间较小，内部安装槽用于放置喷粉管和电气布线，使电气布线和喷粉管从内部穿过，外侧整体性好，整体布局合理，干净整洁，且通过多关节喷涂机构外侧包裹的一体式柔性防尘罩，使多关节喷涂机构与粉尘完全隔离，具有防尘效果好，此外，多关节喷涂机构中每个关节单元均为单独控制然后并联，通过调节螺母在丝杠上的位置从而实现各关节单元的角度偏转、轴向伸缩和径向小角度旋转，其中每个关节单元可实现角度偏转为24°，轴向伸缩高度为24mm,径向小角度旋转为35°,实现多方位喷涂作业，灵活度高，适应性强。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明多关节喷涂机构的结构示意图；
图3为图2中A的局部放大结构示意图；
图4为本发明圆形安装板和三个矩形安装板的俯视结构示意图；
图5为本发明丝杠和套筒的主视内部结构示意图。
图中：1-喷涂机器人本体、2-水平安装壳体、3-多关节喷涂机构、302-喷头、303-喷粉管、4-柔性防尘罩、5-圆形安装板、6-三个矩形安装板、7-内部安装槽、8-第一固定块、9-球形槽、10-第一万向球头、11-第一连接杆、12-驱动电机、13-丝杠、14-螺母、15-套筒、16-第二连接杆、17-第二万象球头、18-第二固定块、19-供粉筒、20-储料腔、21-套筒盖。
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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种多关节并联喷涂机器人，包括喷涂机器人本体1，喷涂机器人本体是有喷涂机器人与喷涂柜集成的一个整体结构，所述喷涂机器人本体的右表面顶部设有水平安装壳体2，所述水平安装壳体的下表面安装有多关节喷涂机构3，所述多关节喷涂机构包括六个关节单元，该结构类似于象鼻结构，灵活度高，适应性强，上端所述关节单元的上端面通过螺栓与所述水平安装壳体相连接，下端所述关节单元的下端面安装有喷头302，所述喷头的进料端连通有喷粉管303的一端，所述喷粉管的另一端贯穿六个所述关节单元与所述水平安装壳体相连接，所述多关节喷涂结构的外侧壁包裹有柔性防尘罩4，采用一体式的柔性防尘罩，使多关节喷涂机构与粉尘完全隔离，防尘效果好，所述柔性防尘罩的上端面与所述水平安装壳体固定连接，所述柔性防尘罩的下端面与所述喷头固定连接；
六个所述关节单元均包括圆形安装板5，所述圆形安装板的侧壁均匀一体成型有三个矩形安装板6，所述圆形安装板的下表面中部贯穿有内部安装槽7，内部安装槽用于放置喷粉管和电气布线，使电气布线从内部穿过，整体布局合理，干净整洁，所述矩形安装板的下表面均通过螺栓连接有第一固定块8，所述第一固定块的下表面中部贯穿有球形槽9，所述球形槽内转动连接有第一万向球头10，通过球形槽和第一万象球头随着丝杠和套筒的位置关系进行多角度偏转，所述第一万向球头的下端面一体成型有第一连接杆11的一端，所述第一连接杆的另一端延伸出所述第一固定块固定安装有驱动电机12，驱动电机为功率较小的电机，可以减轻自重负载，此外，多关节喷涂机构主要采用铝镁合金，为轻量化设计，降低电机负载，所述驱动电机的输出端固定连接有丝杠13的一端，所述丝杠上螺纹连接有螺母14，所述螺母的外侧壁固定连接有套筒15的一端，通过驱动电机控制丝杠正反转调节螺母在丝杠上的位置，从而调节与螺母固定相连的套筒与丝杠的位置，所述套筒的另一端固定连接有第二连接杆16的一端，所述第二连接杆的另一端一体成型有第二万象球头17，所述矩形安装板的上表面且位于所述第二万象球头的下方通过螺栓连接有第二固定块18，所述第二固定块的上表面中部贯穿有球形槽，所述球形槽内转动连接有第二万向球头，通过球形槽和第二万象球头随着丝杠和套筒的位置关系进行多角度偏转。
具体而言，所述驱动电机为伺服电机，伺服电机精度较好。
具体而言，自上而下所述圆形安装板和内部安装槽的直径依次减小。
具体而言，所述喷涂机器人本体的内部设有供粉筒19，所述水平安装壳体的内部设有储料腔20，所述供粉筒与储料腔之间连通有管路。
具体而言，所述套筒的上端面且位于所述螺母的上方固定连接有套筒盖21，通过套筒盖将螺母完全包裹在套筒内。
工作原理：本发明提供一种多关节并联喷涂机器人，首先将喷涂粉注入喷涂机器人本体内的供粉筒内，通过供料泵将供粉筒内的喷涂粉传送至水平安装壳体内的储料腔内，喷粉管与储料腔相连通，喷涂粉可沿喷粉管进入喷头并沿喷头喷出实现喷涂，通过喷涂机器人本体的控制***控制多关节喷涂机构进行工作，其中每个关节单元均为单独控制然后并联，每个关节单元均包括三个驱动电机，通过每个驱动电机带动相应丝杠旋转，调节螺母在丝杠上的位置从而实现各关节单元的角度偏转、轴向伸缩和径向小角度旋转，其中每个关节单元可实现角度偏转为24°，轴向伸缩高度为24mm,径向小角度旋转为35°,实现多方位喷涂作业。
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 (5)

1.一种多关节并联喷涂机器人，包括喷涂机器人本体(1)，其特征在于:所述喷涂机器人本体(1)的右表面顶部设有水平安装壳体(2)，所述水平安装壳体(2)的下表面安装有多关节喷涂机构(3)，所述多关节喷涂机构(3)包括六个关节单元，上端所述关节单元的上端面通过螺栓与所述水平安装壳体(2)相连接，下端所述关节单元的下端面安装有喷头(302)，所述喷头(302)的进料端连通有喷粉管(303)的一端，所述喷粉管(303)的另一端贯穿六个所述关节单元与所述水平安装壳体(2)相连接，所述多关节喷涂结构(3)的外侧壁包裹有柔性防尘罩(4)，所述柔性防尘罩(4)的上端面与所述水平安装壳体(2)固定连接，所述柔性防尘罩(4)的下端面与所述喷头(302)固定连接；
六个所述关节单元均包括圆形安装板(5)，所述圆形安装板(5)的侧壁均匀一体成型有三个矩形安装板(6)，所述圆形安装板(5)的下表面中部贯穿有内部安装槽(7)，所述矩形安装板(6)的下表面均通过螺栓连接有第一固定块(8)，所述第一固定块(8)的下表面中部贯穿有球形槽(9)，所述球形槽(9)内转动连接有第一万向球头(10)，所述第一万向球头(10)的下端面一体成型有第一连接杆(11)的一端，所述第一连接杆(11)的另一端延伸出所述第一固定块(8)固定安装有驱动电机(12)，所述驱动电机(12)的输出端固定连接有丝杠(13)的一端，所述丝杠(13)上螺纹连接有螺母(14)，所述螺母(14)的外侧壁固定连接有套筒(15)的一端，所述套筒(15)的另一端固定连接有第二连接杆(16)的一端，所述第二连接杆(16)的另一端一体成型有第二万象球头(17)，所述矩形安装板(6)的上表面且位于所述第二万象球头(17)的下方通过螺栓连接有第二固定块(18)，所述第二固定块(18)的上表面中部贯穿有球形槽(9)，所述球形槽(9)内转动连接有第二万向球头(17)。
2.根据权利要求1所述的一种多关节并联喷涂机器人，其特征在于：所述驱动电机(12)为伺服电机。
3.根据权利要求1所述的一种多关节并联喷涂机器人，其特征在于：自上而下所述圆形安装板(5)和内部安装槽(7)的直径依次减小。
4.根据权利要求1所述的一种多关节并联喷涂机器人，其特征在于：所述喷涂机器人本体(1)的内部设有供粉筒(19)，所述水平安装壳体(2)的内部设有储料腔(20)，所述供粉筒(19)与储料腔(20)之间连通有管路。
5.根据权利要求1所述的一种多关节并联喷涂机器人，其特征在于：所述套筒(15)的上端面且位于所述螺母(14)的上方固定连接有套筒盖(21)。
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