专利名称：一种内锅面喷涂机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动喷涂技术领域，具体是一种高精度、安全可靠的内锅面喷涂机器人。
背景技术：
目前，在自动喷涂技术领域，喷涂机器人的应用越来越广泛。喷涂机器人可以代替喷涂工人完成许多高难度的动作，可以深入到复杂工件的内部进行作业，另外，喷涂机器人还可以在高温高压等极端环境下工作，而且喷涂效果非常好。所以在大多数场合喷涂机器人以及代替喷涂工人工作。在对锅体内表面进行喷涂作业时，由于其内表面是锥面，喷涂作业有一定的特殊性。原本锅体内表面的喷涂大都是人工喷涂，工作环境恶劣，效率低；受工人喷涂技术、经验的影响，喷涂质量差，膜厚不均匀。另外，已有的用于表面喷涂的设备大多都是针对简单的平面，并且针对曲面喷涂的机器人大都定位不够快速精准，调试过程复杂缓慢。公开号为CN101337352A的中国专利“内面喷涂机器人”仅限于箱体类零件的内壁喷涂，不涉及锅体内表面的喷涂。公开号为CN101602034的中国专利“内壁喷涂机器人系统及内壁喷涂方法”主要是涉及异性狭长管道的内壁喷涂。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种内锅面喷涂机器人。本实用新型包括X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元、喷枪及控制单元；X轴向运动单元安装在底层，Y轴向运动单元竖直安装在X轴向运动单元上，Z轴向运动单元垂直安装在Y轴向运动单元上，喷枪安装在Z轴向运动单元末端，控制单元分别控制X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元的运动。所述X轴向运动单元包括传动丝杠、导向支撑轴、直线滑动轴承、移动滑块、步进电机、联轴器、编码器及运动单元整体外壳；传动丝杠通过联轴器与步进电机联接，传动丝杠输出端联接有编码器，移动滑块与丝杠螺母及安装在导向支撑轴上的直线滑动轴承相连。所述Y轴向运动单元包括传动丝杠、导向支撑轴、直线滑动轴承、移动滑块、步进电机、联轴器、编码器及运动单元整体外壳；传动丝杠通过联轴器与步进电机联接，步进丝杠输出端联接有编码器，移动滑块与丝杠螺母及安装在导向支撑轴上的直线滑动轴承相连。所述Z轴向运动单元包括传动丝杠、伸缩杆、步进电机、联轴器、编码器及运动单元整体外壳；传动丝杠通过联轴器与步进电机联接，传动丝杠输出端联接有编码器，伸缩杆与丝杠螺母相连，喷枪安装在伸缩杆末端。所述运动单元整体外壳都有安装密封部件。所述喷枪的喷涂轨迹成螺旋线。[0012]由于步进电机转动误差小、精度高，再加上反馈系统，本实用新型具有定位准备、调试快捷的优点。
图1是本实用新型的实体结构示意图；图2是本实用新型的三维剖视示意图；图3是本实用新型X轴向运动单元局部剖视图；图4是本实用新型Y轴向运动单元局部剖视图；图5是本实用新型喷枪喷涂轨迹示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，本实用新型包括X轴向运动单元1、Y轴向运动单元2、Z轴向运动单元3和喷枪4，X轴向运动单元安装在底层，Y轴向运动单元安装在X轴向运动单元上，Z轴向运动单元通过联接件18垂直安装在Y轴向运动单元上，喷枪安装在Z轴向运动单元末端。如图2、图3和图4所示，X轴向运动单元内部安装有步进电机10，步进电机10通过联轴器11与传动丝杠6联接，传动丝杠6的输出端安装有编码器5，移动块9与丝杠螺母22及安装在导向支撑轴7上的直线滑动轴承8相连；Y轴向运动单元内安装有步进电机13，步进电机13通过联轴器14与传动丝杠16联接，传动丝杠16的输出端安装有编码器12，移动块17与丝杠螺母23及安装在导向支撑轴15上的直线滑动轴承24相连；Ζ轴向运动单元内安装有步进电机20，步进电机20通过联轴器25与传动丝杠21联接，伸缩杆19安装在传动丝杠21上,伸缩杆19的末端与喷枪4联接。、Y、Z三个运动单元分别由步进电机1、步进电机2、步进电机3驱动，每个马达都带有编码器，控制系统通过对发给步进电机的信号和从编码器反馈回来的信号进行比较，按照设定的程序，可实现对喷枪位置的控制。所述的X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元的外壳都采用密封结构，可以有效防止外界易燃易爆气体及涂料等进入到运动单元内部，消除安全隐患，提高定位精度。将本实用新型联接到控制系统中，控制系统可以接受各编码器反馈回来的信号进行分析，进而确定喷枪4所在的位置参数，并显示在人机界面上。控制系统可以向各步进电机发送信号，进而控制X、Y、Z轴的运动，并最终实现对喷枪4的位置控制，根据控制系预先设定好的程序可以使喷枪4按特定的轨迹进行喷涂，如图5所示，是本实用新型所能实现的螺旋线型轨迹。当然，可以用比较高级的控制系统控制多台本实用新型，组成一个喷涂线，以提高喷涂效率。以上所述只是本实用新型的较佳实例而已，并非来限制本实用新型的范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括在本实用新型申请专利范围内。
权利要求1.一种内锅面喷涂机器人，其特征在于:包括X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元、喷枪及控制单元；x轴向运动单元安装在底层，Y轴向运动单元竖直安装在X轴向运动单元上，Z轴向运动单元垂直安装在Y轴向运动单元上，喷枪安装在Z轴向运动单元末端，控制单元分别控制X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元的运动。
2.根据权利要求1所述的一种内锅面喷涂机器人，其特征在于:所述X轴向运动单元包括传动丝杠、导向支撑轴、直线滑动轴承、移动滑块、步进电机、联轴器、编码器及运动单元整体外壳；传动丝杠通过联轴器与步进电机联接，传动丝杠输出端联接有编码器，移动滑块与丝杠螺母及安装在导向支撑轴上的直线滑动轴承相连。
3.根据权利要求1所述的一种内锅面喷涂机器人，其特征在于:所述Y轴向运动单元包括传动丝杠、导向支撑轴、直线滑动轴承、移动滑块、步进电机、联轴器、编码器及运动单元整体外壳；传动丝杠通过联轴器与步进电机联接，步进丝杠输出端联接有编码器，移动滑块与丝杠螺母及安装在导向支撑轴上的直线滑动轴承相连。
4.根据权利要求1所述的一种内锅面喷涂机器人，其特征在于:所述Z轴向运动单元包括传动丝杠、伸缩杆、步进电机、联轴器、编码器及运动单元整体外壳；传动丝杠通过联轴器与步进电机联接，传动丝杠输出端联接有编码器，伸缩杆与丝杠螺母相连，喷枪安装在伸缩杆末端。
5.根据权利要求2、3或4所述的一种内锅面喷涂机器人，其特征在于:所述运动单元整体外壳都有安装密封部件。
6.根据权利要求5所述的一种内锅面喷涂机器人，其特征在于:所述喷枪的喷涂轨迹成螺旋线。
专利摘要本实用新型公开了一种内锅面喷涂机器人。本实用新型包括X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元、喷枪及控制单元；X轴向运动单元安装在底层，Y轴向运动单元竖直安装在X轴向运动单元上，Z轴向运动单元垂直安装在Y轴向运动单元上，喷枪安装在Z轴向运动单元末端，控制单元分别控制X轴向运动单元、Y轴向运动单元、Z轴向运动单元的运动。本实用新型具有定位准备、调试快捷的优点。
文档编号B05B13/04GK203018259SQ20132002863
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者周建军, 张亚平, 方珂汇 申请人:杭州电子科技大学