一种喷漆机器人的驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种喷漆机器人的驱动系统，包括喷漆机器人本体，其喷漆手臂由执行机构驱动，所述的执行机构为电液伺服系统，所述的电液伺服系统包括控制器、A/D模块、伺服放大器、伺服阀、油源、作动器、旋转变压器和D/A模块，所述的控制器输出的驱动电流经A/D模块、伺服放大器输送至伺服阀，本电液伺服系统采用电液伺服马达驱动，比电动机转矩大，可以直接驱动执行机构，转矩/惯量比大，过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适用于重载的高加、减速驱动。此外，本电液伺服系统可采用电液伺服阀控制作动器的往复运动，并具有全闭环伺服系统，定位精度高，可以达到亚微米，是一种具有高精度位置控制的喷漆机器人。
【专利说明】一种喷漆机器人的驱动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能装备领域，具体涉及一种喷漆机器人的电液伺服系统。
【背景技术】
[0002]由于一般喷涂作业工作环境条件恶劣，大多是在有害气体和灰尘污染严重的环境中工作，采用喷漆机器人，可以使工人从有害身体健康的环境中解脱出来；另外，采用喷漆机器人，还可以实现工序自动化，生产效率大幅提高(生产效率比手工操作提高5倍以上)，同时可以节省大量的喷涂材料，减少原材料的浪费，并可提高喷涂产品的质量。因此，喷漆机器人具有很好的社会效益和经济效益。但是，目前使用的喷漆机器人在喷漆精度上不够高，不能满足高精度要求的喷漆任务。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能够实现高精度位置控制喷漆机器人。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种喷漆机器人的驱动系统，包括喷漆机器人本体，其喷漆手臂由执行机构驱动，所述的执行机构为电液伺服系统，所述的电液伺服系统包括控制器、A/D模块、伺服放大器、伺服阀、油源、作动器、旋转变压器和D/A模块，所述的控制器输出的驱动电流经A/D模块、伺服放大器输送至伺服阀，所述的伺服阀连接油源并驱动作动器工作，所述的旋转变压器连接伺服阀和作动器并将反馈信号经D/A模块输送至控制器输出端构成全闭环伺服系统。
[0005]本电液伺服系统采用电液伺服马达驱动，比电动机转矩大，可以直接驱动执行机构，转矩/惯量比大，过载能力强，在强力驱动和高精度定位时性能好，适用于重载的高加、减速驱动。此外，本电液伺服系统可采用电液伺服阀控制作动器的往复运动，并具有全闭环伺服系统，定位精度高，可以达到亚微米，是一种具有高精度位置控制的喷漆机器人。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0007]图1为电液伺服系统框图；
[0008]上述图中的标记均为:1、A/D模块；2、伺服放大器；3、油源；4、伺服阀；5、作动器；
6、旋转变压器；7、D/A模块。
【具体实施方式】
[0009]本实用新型喷漆机器人本体的喷漆手臂由电液伺服系统驱动，如图1所示电液伺服系统包括控制器、A/D模块1、伺服放大器2、伺服阀4、油源3、作动器5、旋转变压器6和D/A模块7。电液伺服系统又称随动系统或自动跟踪系统，是以机械位置为控制对象，在控制命令的指挥下，控制执行元件工作，使作动器5部件按照控制命令的要求进行运动。
[0010]具体的说，电液伺服系统中的控制器输出的驱动电流经A/D模块1、伺服放大器2输送至伺服阀4，伺服阀4连接油源3并驱动作动器5工作，旋转变压器6连接伺服阀4和作动器5并将反馈信号经D/A模块7输送至控制器输出端构成全闭环伺服系统。
[0011]本实用新型机器人具有6个自由度，每个自由度分别由一套电液伺服系统驱动，通过安装在作动器5上的伺服阀4，将电信号转化为液压流量，向作动器5提供液压动力。每个作动器5内都装有旋转变压器6作为反馈元件，以构成闭环伺服控制。控制器控制各自由度的运动，以实现操作机的连续轨迹控制。
[0012]器件中，油源3 (液压能源)为喷漆机器人中的电液伺服系统提供高压油，能源工作时，不但要使流量能够满足6个执行机构同时工作的速度要求，而且要是操作机具有足够的力矩。示教时，示教力要小，执行机构的限定性要好，同时。液压系统长时间工作时，油温能控制在规定的范围内。优选的，油源3内设有温度传感器，并将温度信号输送至控制器，所述的控制器显示器上具有油温显示部分，这样能够便于工作人员监控油温状况。
[0013]器件中，旋转变压器6是喷漆机器人电液伺服系统中的重要反馈元件，安装在伺服作动器5内。其将作动器5的位移转换成电信号，并在比较环节与指令脉冲相比较，将所得的偏差值放大，然后由电液伺服马达驱动作动器5向偏差减小的方向移动，直到偏差值等于零为止。它体积小、质量轻、精度高，与上位机控制电路等组成了机器人的位置检测系统，该系统抗电干扰能力强、重复性好、稳定性好。伺服放大器2的作用是将信号进行放大，并驱动执行机构完成某种操作。
[0014]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种喷漆机器人的驱动系统，包括喷漆机器人本体，其喷漆手臂由执行机构驱动，其特征在于:所述的执行机构为电液伺服系统，所述的电液伺服系统包括控制器、A/D模块、伺服放大器、伺服阀、油源、作动器、旋转变压器和D/A模块，所述的控制器输出的驱动电流经A/D模块、伺服放大器输送至伺服阀，所述的伺服阀连接油源并驱动作动器工作，所述的旋转变压器连接伺服阀和作动器并将反馈信号经D/A模块输送至控制器输出端构成全闭环伺服系统。
2.根据权利要求1所述的喷漆机器人的驱动系统，其特征在于:所述喷漆手臂的每个自由度分别由独立的电液伺服系统驱动。
3.根据权利要求2所述的喷漆机器人的驱动系统，其特征在于:所述的喷漆手臂具有6个自由度。
4.根据权利要求1、2或3所述的喷漆机器人的驱动系统，其特征在于:所述的油源内设有温度传感器，并将温度信号输送至控制器，所述的控制器显示器上具有油温显示部分。
【文档编号】F15B9/03GK203853213SQ201420152041
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】江涛, 邓裕文 申请人:奇瑞汽车股份有限公司