一种自动喷涂机械手的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动机器人领域，特别是一种自动喷涂机械手。
【背景技术】
[0002]自动机器人目前已广泛应用在汽车制工业中的喷涂工艺，其机械手是自动喷涂机器人的关键部件，对喷涂效果、质量起到关键作用，一般需要五到六个自由度以实现不同的位置、高度、角度的喷涂要求，现有的机械手的腕部结构较为复杂，操作和维护较为繁琐。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种自动喷涂机械手，以解决上述自动喷涂机械手腕部结构较为复杂，操作和维护较为繁琐的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动喷涂机械手，包括水平移动的基座，所述基座上设有水平移动的大臂，所述大臂上设有水平移动的小臂，所述小臂上设有腕部，所述腕部上设有手部，所述腕部包括安装在所述小臂上呈U形的腕部支撑座，所述腕部支撑座的一端外侧设有腕部翻转步进电机，所述腕部支撑座的另一端外侧设有翻转关节支撑座；所述腕部翻转步进电机的转轴和翻转关节支撑座通过设在所述腕部支撑座的U形空腔内的弹性联轴器连接，所述翻转关节支撑座连接有手部支撑座，所述手部连接在所述手部支撑座上。
[0005]本实用新型的有益效果是:手部支撑座及手部通过翻转关节支撑座随着腕部翻转步进电机可以在U形的腕部支撑座上进行360旋转，使得腕部能够在小臂上自由旋转，以适应各种角度的喷涂要求，同时，弹性联轴器具有高扭矩刚性和卓越的灵敏度，顺时针和逆时针回转特性完全相同，没有回转间隙，控制精度很高。
[0006]进一步，所述手部包括喷枪连接杆，所述喷枪连接杆的一端通过手部连接轴与所述手部支撑座的端部转轴连接，所述手部支撑座上设有喷枪连接杆步进电机，所述喷枪连接杆步进电机的转轴通过同步带与所述手部连接轴皮带传动连接。
[0007]采用上述进一步方案的有益效果是:喷枪连接杆连接在手部支撑座的端部，通过喷枪连接杆步进电机的驱动，可以使喷枪连接杆相对于手部支撑座大于180度的旋转，同时，喷枪连接杆步进电机远离喷枪连接杆，减小了喷枪连接杆端的体积，提高了机械手的灵活性。
[0008]进一步，所述基座、大臂和小臂的水平移动方式为滚珠丝杠传动方式。
[0009]采用上述进一步方案的有益效果是:滚珠丝杠传动方式具有高精度、可逆性和高效率的特点，同时轴向刚度高，使得喷涂均匀，质量可靠。
[0010]进一步，所述喷枪连接杆的另一端设有喷枪连接孔。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是:喷枪连接孔便于安装设置不同喷枪使用，具有较强的通用性。
【附图说明】
[0012]图1是自动喷涂机械手的立体结构示意图，
[0013]图2是自动喷涂机械手的腕部侧面结构示意图，
[0014]图3是自动喷涂机械手的腕部立体结构示意图，
[0015]图4是手部转动后的腕部立体结构示意图，
[0016]图5是滚珠丝杠传动剖视图。
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0018]1、基座基板，11、基座步进电机，12、基座滚珠丝杠，13、基座支撑座，14、滚柱，2、大臂基板，21大臂步进电机，22、大臂滚珠丝杠，23、大臂支撑座，3、小臂基板，31、小臂步进电机，32、小臂滚珠丝杠，33、小臂支撑座，4、腕部支撑座，41、腕部翻转步进电机，42、弹性联轴器，43、翻转关节支撑座，44、手部支撑座，5、喷枪连接杆，51、喷枪连接杆步进电机，52、同步带
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0020]本实用新型自动喷涂机械手的结构示意图参见图1-图2，包括水平移动的基座，基座包括基座基板I和与基座基板I平行设置的基座滚珠丝杠12，基座滚珠丝杠12的一端连接有基座步进电机11，基座滚珠丝杠12的另外一端螺旋套设有基座支撑座13 ;基座上设有水平移动的大臂，大臂包括与基座支撑座13连接的大臂基板2和与大臂基板2平行设置的大臂滚珠丝杠22，大臂滚珠丝杠22的一端连接有大臂步进电机21，大臂滚珠丝杠22的另外一端螺旋套设有大臂支撑座23 ;大臂上设有水平移动的小臂，小臂包括与大臂支撑座23连接的小臂基板3和与小臂基板3平行设置的小臂滚珠丝杠32，小臂滚珠丝杠32的一端连接有小臂步进电机31，小臂滚珠丝杠32的另外一端螺旋套设有小臂支撑座33 ;小臂上设有腕部，腕部包括与小臂支撑座33 —体结构的呈U形的腕部支撑座4，腕部支撑座4的一端外侧设有腕部翻转步进电机41，腕部支撑座4的另一端外侧设有翻转关节支撑座43，腕部翻转步进电机41的转轴和翻转关节支撑座43通过设在所述腕部支撑座4的U形空腔内的弹性联轴器42连接；翻转关节支撑座43连接有手部支撑座44，手部连接在手部支撑座44上。手部包括喷枪连接杆5，喷枪连接杆5的一端通过手部连接轴与手部支撑座44的端部转轴连接，喷枪连接杆5的另一端设有喷枪连接孔，手部支撑座44上设有喷枪连接杆步进电机51，喷枪连接杆步进电机51的轴通过同步带52与手部连接轴皮带传动连接。
[0021]基座步进电机驱动基座滚珠丝杠转动，基座滚珠丝杠带动与其螺旋套设的基座支撑座移动，实现自动喷涂机械手的一维运动；同理，大臂步进电机驱动大臂支撑座移动，实现自动喷涂机械手的二维运动；小臂步进电机驱动小臂支撑座移动，实现自动喷涂机械手的三维运动；在自动喷涂机械手的腕部结构中，手部支撑座及手部通过翻转关节支撑座随着翻转关节减速步进电机可以在U形的腕部支撑座上进行360旋转，使得腕部能够在小臂上自由旋转，以适应各种角度的喷涂要求，同时，弹性联轴器具有高扭矩刚性和卓越的灵敏度，顺时针和逆时针回转特性完全相同，没有回转间隙，控制精度很高。喷枪连接杆连接在手部支撑座的端部，通过喷枪连接杆步进电机的驱动，可以使喷枪连接杆相对于手部支撑座大于180度的旋转，同时，喷枪连接杆步进电机远离喷枪连接杆，减小了喷枪连接杆端的体积，提高了机械手的灵活性。
[0022]自动喷涂机械手的腕部立体结构示意图3-图4，图3是相对于图1中腕部旋转90度的立体结构示意图，图4是手部的喷枪连接杆旋转后的立体示意图，喷枪连接杆通过喷枪连接杆步进电机的驱动，可以较大范围地转动，能够实现较为复杂外部表面结构的喷涂功能。
[0023]基座、大臂和小臂的滚珠丝杠传动剖视图参见图5，由于滚珠14与基座滚珠丝杠12和基座支撑座13的摩擦力较小，只需要提供滑动丝杠三分之一的动力就可以达到较大的驱动力矩，非常节约能量，具有高精度、可逆性和高效率的特点，同时轴向刚度高，使得喷涂均匀，质量可靠。
[0024]以上对本实用新型自动喷涂机械手进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种自动喷涂机械手，包括水平移动的基座，所述基座上设有水平移动的大臂，所述大臂上设有水平移动的小臂，所述小臂上设有腕部，所述腕部上设有手部，其特征在于，所述腕部包括安装在所述小臂上呈U形的腕部支撑座，所述腕部支撑座的一端外侧设有腕部翻转步进电机，所述腕部支撑座的另一端外侧设有翻转关节支撑座；所述腕部翻转步进电机的转轴和翻转关节支撑座通过设在所述腕部支撑座的U形空腔内的弹性联轴器连接，所述翻转关节支撑座连接有手部支撑座，所述手部连接在所述手部支撑座上。
2.根据权利要求1所述的自动喷涂机械手，其特征在于，所述手部包括喷枪连接杆，所述喷枪连接杆的一端通过手部连接轴与所述手部支撑座的端部转轴连接，所述手部支撑座上设有喷枪连接杆步进电机，所述喷枪连接杆步进电机的转轴通过同步带与所述手部连接轴皮带传动连接。
3.根据权利要求1或2所述的自动喷涂机械手，其特征在于，所述基座、大臂和小臂的水平移动方式为滚珠丝杠传动方式。
4.根据权利要求2所述的自动喷涂机械手，其特征在于，所述喷枪连接杆的另一端设有喷枪连接孔。
【专利摘要】本实用新型提供一种自动喷涂机械手，包括水平移动的基座、大臂、小臂、腕部和手部，腕部包括安装在小臂上呈U形的腕部支撑座，腕部支撑座的一端外侧设有腕部翻转步进电机，腕部支撑座的另一端外侧设有翻转关节支撑座；腕部翻转步进电机的转轴和翻转关节支撑座通过弹性联轴器在腕部支撑座的U形空腔内连接，翻转关节支撑座连接有手部支撑座，手部连接在手部支撑座上。手部支撑座及手部通过翻转关节支撑座随着腕部翻转步进电机可以在U形的腕部支撑座进行360旋转，使得腕部能够在小臂上自由旋转，以适应各种角度的喷涂要求，同时，弹性联轴器具有高扭矩刚性和卓越的灵敏度，顺时针和逆时针回转特性完全相同，控制精度很高。
【IPC分类】B05B13-04
【公开号】CN204338388
【申请号】CN201420721902
【发明人】龙亚胜, 张文德
【申请人】广州信邦汽车装备制造有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月25日