自动喷漆机器人及其系统的制作方法

本实用新型涉及机械自动化技术领域，具体而言，涉及一种自动喷漆机器人及其系统。

背景技术：

涂装工序作为船舶修造行业的重要工序，是一项高风险工作，对人体健康和环境有着很大危害，而且船厂面临着企业面临招不到工人从事此项工作的困境。同时，传统人工喷漆存在精度和质量差，漆面厚度不均匀等问题。

涂装的机器人是解决传统喷涂方式问题的理想的解决方案，研究和制造出合适的船体自动喷漆机器人将会大大提供喷涂质量、提高效率、减少人体伤害，助推企业自动化升级，有良好的应用效果和广阔的应用前景。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种自动喷漆机器人，该喷漆机器人实现多方位的自动喷漆。

本实用新型的另一目的在于提供一种自动喷漆机器人系统，该自动喷漆机器人系统结构简单，实现多方位的自动喷漆。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种自动喷漆机器人，包括

架体。

行走机构，行走机构固定设置于架体，行走机构包括纵向导轨、第一横向导轨和第二横向导轨。

第一横向导轨通过第一连接件与纵向导轨连接，第一连接件与纵向导轨相匹配，第一连接件带动第一横向导轨沿纵向导轨的长度方向运动；第二横向导轨通过第二连接件与第一横向导轨连接，第二连接件与第一横向导轨相匹配，第二连接件带动第二横向导轨沿第一横向导轨的长度方向运动；第二横向导轨与第二连接件之间设有导槽，导槽的一端与第二连接件固定连接，另一端向远离第二连接件的方向延伸，第二横向导轨设置于导槽，第二横向导轨沿导槽的长度方向向靠近或远离第二连接件的方向运动。

喷涂机构，喷涂机构与第二横向导轨远离第二连接件的一端连接。

控制组件，包括距离传感器和接近传感器，距离传感器设置于纵向导轨的两端，接近传感器设置于纵向导轨的两端、第一横向导轨的两端以及第二横向导轨的两端。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，行走机构包括两个纵向导轨，第一横向导轨的两端通过第一连接件分别与两个纵向导轨活动连接，第二连接件设置于两个纵向导轨之间。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一横向导轨与纵向导轨相互垂直。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第一横向导轨的两端同步运动。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，第二横向导轨与第一横向导轨、纵向导轨相互垂直。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，架体和第一横向导轨分别设置于纵向导轨相对的两侧，第二横向导轨和喷涂机构设置于纵向导轨远离架体的一侧。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，控制组件还包括减速器，减速器分别设置于纵向导轨的一端、第一横向导轨的一端以及第二横向导轨的一端。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，喷涂机构包括枪头，控制组件包括角度传感器，角度传感器与枪头连接，用于控制枪头的设置角度。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，枪头的喷射方向与第二横向导轨的长度方向的夹角为0～90度。

一种自动喷漆机器人系统，包括主控器和上述自动喷漆机器人，主控器与控制组件信号连接，用于接收和发送数据信号。

本实用新型实施例的有益效果包括：

自动喷漆机器人包括架体、行走机构、喷涂机构以及控制组件。行走机构设置于架体，喷涂机构和控制组件设置于行走机构。该自动喷漆机器人可以实现多方位的自动喷漆。行走机构包括两个纵向导轨，第一横向导轨的两端通过第一连接件分别与两个纵向导轨活动连接，第一连接件与纵向导轨相匹配。喷涂机构设置于两个纵向导轨之间。第二横向导轨通过第二连接件与第一横向导轨连接，第二连接件与第一横向导轨相匹配，第二连接件带动第二横向导轨沿第一横向导轨的长度方向运动。该结构可实现喷涂机构沿竖直和水平方向自由移动，水平方向包括两个方向，因此喷涂机构可实现三个方向的移动。

进一步地，控制组件包括距离传感器、接近传感器、减速器、角度传感器，角度传感器可以调节枪头的喷射角度，使得喷涂机构实现三个行走和一个旋转共四个自由度运动。通过传感器和控制器的控制，实现速度调节、协调运动，从而实现自动喷漆过程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的自动喷漆机器人的第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自动喷漆机器人的第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的自动喷漆机器人的第三视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的自动喷漆机器人的第四视角的结构示意图。

图标：100-自动喷漆机器人；110-架体；111-三角形支架；120-行走机构；121-纵向导轨；122-第一连接件；123-第一横向导轨；124-第二连接件；125-第二横向导轨；126-导槽；130-喷涂机构；131-枪头；140-控制组件；141-距离传感器；143-接近传感器；145-减速器；147-角度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的系统可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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装置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”等仅用于区分描述，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“设置”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在本实用新型中，在不矛盾或冲突的情况下，本实用新型的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本实用新型中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本实用新型公开的内容自制。在本实用新型中，为了突出本实用新型的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

实施例

请参照图1、图2、图3和图4，本实施例提供一种自动喷漆机器人100，包括架体110、行走机构120、喷涂机构130以及控制组件140。行走机构120设置于架体110，喷涂机构130和控制组件140设置于行走机构120。该自动喷漆机器人100可以实现多方位的自动喷漆。

架体110具有支撑作用，用于支撑行走机构120。本实施例中，架体110为三角形支架111。行走机构120设置于三角形支架111。由于行走机构120会进行高度的升降，因此架体110的支撑牢固性较为重要。该三角结构保证了自动喷漆机器人100的稳固性。

喷涂机构130设置于行走机构120，行走机构120用于带动喷涂机构130移动，使其实现不同位置的喷漆。具体的，行走机构120包括纵向导轨121、第一横向导轨123和第二横向导轨125。在本实施例中，纵向导轨121为竖直方向的，垂直于地面。第一横向导轨123和第二横向导轨125为水平方向的，该结构可以同时实现三个方向的运动。

在本实施例中，行走机构120包括两个纵向导轨121，第一横向导轨123的两端通过第一连接件122分别与两个纵向导轨121活动连接，第一连接件122与纵向导轨121相匹配。喷涂机构130设置于两个纵向导轨121之间。两个纵向导轨121使得第一横向导轨123在运动的过程中平衡性好，稳固性高。进一步地，当第一横向导轨123沿纵向导轨121的长度方向运动时，即升高或降低时，为了保证喷涂机构130的稳固性以及喷涂的均匀性，第一横向导轨123与纵向导轨121相互垂直，第一横向导轨123的两端同步运动。

在本实施例中，纵向导轨121和第一横向导轨123均为皮带传动导轨。第一连接件122与皮带传动导轨相匹配。在本实用新型的其他实施例中，纵向导轨121和第一横向导轨123可以为其他具有相同功能的导轨，本实用新型对其不做限定。

第二横向导轨125通过第二连接件124与第一横向导轨123连接，第二连接件124与第一横向导轨123相匹配，第二连接件124带动第二横向导轨125沿第一横向导轨123的长度方向运动。在本实施例中，第二横向导轨125与第一横向导轨123、纵向导轨121相互垂直。纵向导轨121、第一横向导轨123、第二横向导轨125实现了x、y、z轴三个方向的运动。

作为一种实现方式，第二横向导轨125与第二连接件124之间设有导槽126，导槽126的一端与第二连接件124固定连接，另一端向远离第二连接件124的方向延伸，第二横向导轨125设置于导槽126，第二横向导轨125沿导槽126的长度方向向靠近或远离第二连接件124的方向运动。

喷涂机构130与第二横向导轨125远离第二连接件124的一端连接。喷涂机构130设置于第二横向导轨125的端部，便于对作用面进行喷涂。需要说明的是，架体110和第一横向导轨123分别设置于纵向导轨121相对的两侧，第二横向导轨125和喷涂机构130设置于纵向导轨121远离架体110的一侧。该结构避免架体110影响喷涂机构130的移动以及喷涂。

在实际的使用中，纵向导轨121、第一横向导轨123和第二横向导轨125的运行通过电机驱动控制。其中，控制组件140包括距离传感器141和接近传感器143，距离传感器141设置于纵向导轨121的两端，用于检测第一横向导轨123的位置。接近传感器143设置于纵向导轨121的两端、第一横向导轨123的两端以及第二横向导轨125的两端。其中，由于纵向导轨121为两个，接近传感器143设置其中一个纵向导轨121的两端即可。接近传感器143实时监控喷涂机构130的运动情况，并将喷涂机构130的运动情况传输至主控器。

进一步地，为了根据不同情况调整喷涂的情况，控制组件140还包括减速器145，用于改变喷涂机构130的运动速度。减速器145分别设置于纵向导轨121的一端、第一横向导轨123的一端以及第二横向导轨125的一端。

喷涂机构130包括枪头131，枪头131用于进行喷涂。为了进一步扩大喷涂机构130的灵活性，扩大喷涂范围。控制组件140还包括角度传感器147，角度传感器147与枪头131连接，用于控制枪头131的设置角度。作为一种实现方式，枪头131的喷射方向与第二横向导轨125的长度方向的夹角为0～90度。

本实用新型实施例中，距离传感器141、接近传感器143、减速器145、角度传感器147为本技术领域的通用设备，本实用新型对其不做限定。

工作原理：通过纵向导轨121、第一横向导轨123和第二横向导轨125带动喷涂机构130实现相互垂直的三个方向的运动，通过角度传感器147控制枪头131的旋转，扩大枪头131的喷射角度。通过距离传感器141、接近传感器143、减速器145的控制，实现枪头131的速度调节，从而多方位控制枪头131自动喷漆。

本实用新型实施例还提供了一种自动喷漆机器人系统(图未示)，包括主控器(图未示)和自动喷漆机器人100，主控器与控制组件140信号连接，用于接收和发送数据信号。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。