一种用于飞机尾翼的喷涂装备制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于飞机尾翼的喷涂装备，包括：变位机、喷涂机器人和喷涂延长杆组件。其中，所述喷涂机器人连接在所述变位机上；所述喷涂延长杆组件包括延长杆、第一喷枪和回转气缸，所述延长杆包括第一端和第二端，所述第一端连接在所述喷涂机器人的手腕上，所述第一喷枪和回转气缸分别连接在所述第二端，所述回转气缸运动时带动所述第一喷枪旋转。本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备覆盖范围大，能满足飞机尾翼整体喷涂需求。延长杆增加系统可利用空间，利用单台机器人即可完成喷涂。进一步地，变位机具有三个自由度，喷涂机器人具有六自由度，能够带动喷涂延长杆组件到达飞机尾翼附近的不同工位进行喷涂作业。
【专利说明】一种用于飞机尾翼的喷涂装备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种喷涂装置，具体地说，是涉及一种可以实现飞机水平尾翼和垂直尾翼的喷涂的装备。
【背景技术】
[0002]现有的飞机外表面喷涂一般采用人工喷涂的方式完成，无法实现精确的涂层厚度控制。而随着新型功能涂料的发展，对涂层质量，包括单次成膜厚度、总厚度都有了严格的要求，因此对飞机外表面，尤其是飞机尾翼的复杂表面的喷涂必须采用专门设计的装置进行作业，而目前国内尚未有此类的产品。
实用新型内容
[0003]为解决现有问题，本实用新型的目的是提供一种可以实现飞机尾翼喷涂的设备，延长杆一端固定在机器人手腕上，另一端安放不同角度的喷枪，且喷枪可以旋转，对飞机尾翼复杂表面进行喷涂，且喷涂效率高、质量好。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备，包括:
[0005]变位机；
[0006]喷涂机器人，连接在所述变位机上；以及
[0007]喷涂延长杆组件，所述喷涂延长杆组件包括延长杆、第一喷枪和回转气缸，所述延长杆包括第一端和第二端，所述第一端连接在所述喷涂机器人的手腕上，所述第一喷枪和回转气缸分别连接在所述第二端，所述回转气缸运动时带动所述第一喷枪旋转。
[0008]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述喷涂延长杆组件还包括第二喷枪，所述第二喷枪连接在所述第二端。
[0009]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述第二喷枪的喷洒扇面与所述第一喷枪的喷洒扇面相垂直。
[0010]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述喷涂延长杆组件还包括回转座和回转轴，所述回转气缸连接在所述回转轴的一端，所述第一喷枪连接在所述回转轴的另一端，所述回转轴通过所述回转座连接在所述延长杆上。
[0011]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述变位机包括第一方向移动装置，所述第一方向移动装置包括:
[0012]底座；
[0013]第一电机，连接在所述底座上；
[0014]丝杠机构，沿一第一方向连接在所述底座上；以及
[0015]机器人座，连接在所述丝杠机构上；
[0016]其中，所述喷涂机器人连接在所述机器人座上，所述第一电机驱动所述丝杠机构带动所述喷涂机器人沿第一方向移动。
[0017]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述丝杠机构包括丝杠和导轨，所述丝杠和所述导轨沿所述第一方向连接在所述底座上，所述第一电机驱动所述丝杠旋转。
[0018]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述第一方向移动装置还包括配重机构，所述配重机构包括链条、链轮和配重件，所述链轮连接在所述底座的顶端，所述链条与所述链轮相配合且所述链条的一端连接所述机器人座，所述链条的另一端连接所述配重件。
[0019]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述变位机还包括第二方向移动装置，所述第二方向移动装置包括滑板、第二电机、齿轮齿条机构和直线导轨，所述底座连接在所述滑板上，所述滑板连接在所述齿轮齿条机构和所述直线导轨上，所述齿轮齿条机构沿一第二方向设置，所述第二电机连接在所述滑板上，所述第二电机驱动所述齿轮齿条机构带动所述滑板沿所述第二方向移动。
[0020]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述变位机还包括第三方向移动装置，所述第三方向移动装置包括车轮、轨道、第三电机和车架，所述齿轮齿条机构连接在所述车架上，所述车架连接在所述车轮上，所述轨道沿一第三方向设置，所述第三电机驱动所述车轮带动所述车架沿所述第三方向移动。
[0021]上述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互两两垂直。
[0022]本实用新型的有益功效在于，本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备覆盖范围大，能满足飞机尾翼整体喷涂需求。延长杆增加系统可利用空间，利用单台喷涂机器人即可完成嗔涂。
[0023]进一部地，本实用新型的喷涂装备具有双喷枪系统，且三自由度的变位机带动六自由度的喷涂机器人使喷枪到达飞机尾翼附近的不同工位进行喷涂。延长杆可扩大机器人的工作范围。不同角度的喷枪可实现机器人同一姿态喷涂更大区域。
[0024]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备整体结构的主视图；
[0026]图2为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备整体结构的侧视图；
[0027]图3为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的喷涂机器人的机械臂的结构示意图；
[0028]图4为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的喷涂延长杆组件局部剖视图；
[0029]图5为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机的第一方向移动装置的主视图；
[0030]图6为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机的第一方向移动装置的侧视图；
[0031]图7为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机的第二方向移动装置和第三方向移动装置的主视图；
[0032]图8为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机的第二方向移动装置和第三方向移动装置的俯视图；
[0033]图9为本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机的第二方向移动装置和第三方向移动装置的侧视图。
[0034]其中，附图标记
[0035]100变位机
[0036]110第一方向移动装置
[0037]111底座
[0038]112第一电机
[0039]113丝杠机构
[0040]1131丝杠
[0041]1132导轨
[0042]1133丝杠座
[0043]1134丝杠螺母
[0044]1135导轨滑块
[0045]114配重机构
[0046]1141链轮
[0047]1142链条`
[0048]1143配重件
[0049]115机器人座
[0050]116减速器
[0051]120第二方向移动装置
[0052]121滑板
[0053]122第二电机
[0054]123齿轮齿条机构
[0055]1231齿条
[0056]1232齿轮
[0057]124直线导轨
[0058]125减速器
[0059]126导轨滑块
[0060]130第三方向移动装置
[0061]131车轮
[0062]132轨道
[0063]133第三电机
[0064]134车架
[0065]135双出轴减速器
[0066]136联轴器
[0067]137传动轴
[0068]200喷涂机器人
[0069]300喷涂延长杆组件
[0070]301延长杆
[0071]302第一喷枪[0072]303回转气缸
[0073]3011第一端
[0074]3012第二端
[0075]304回转轴
[0076]305回转座
[0077]306第二喷枪
[0078]400飞机尾翼
【具体实施方式】
[0079]下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。
[0080]本实用新型提供一种十自由度喷涂设备，包括三自由度变位机和六自由度喷涂机器人和一自由度喷枪延长杆。安放喷涂机器人和喷枪延长杆的三自由度变位机可沿第一方向(飞机垂直方向，即如图1所示的Z轴方向)、沿第二方向(飞机前后方向，即如图1所示的Y轴方向)和第三方向(飞机宽度方向，即如图8所示的X轴方向)运动，以到达飞机尾翼附近的不同工位进行喷涂作业。
[0081]参阅图1和图2，本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备包括变位机100、喷涂机器人200和喷涂延长杆组件300，其中，喷涂机器人200连接在变位机100上，喷涂延长杆组件300连接在喷涂机器人200`的手腕上，喷涂延长杆组件300上具有喷枪，对飞机尾翼400的复杂表面进行喷涂。
[0082]喷涂机器人200为现喷涂工业中常规使用的标准6轴机器人，其机械臂的机构简图的结构如图3所示，包括3个回转关节和一个3自由度手腕，喷涂机器人200属于现有技术范畴，此处不再赘述。
[0083]参阅图2和图4，喷涂延长杆组件300包括延长杆301、第一喷枪302和回转气缸303。其中，延长杆301包括第一端3011和第二端3012。延长杆301的第一端3011连接在喷涂机器人200的手腕上，第一喷枪302和回转气缸303分别连接在延长杆301的第二端3012。回转气缸303运动时带动第一喷枪302旋转。
[0084]喷涂延长杆组件300还包括回转轴304和回转座305，回转气缸303连接在回转轴304的一端，第一喷枪302连接在回转轴304的另一端，回转轴304通过回转座305连接在延长杆301的第二端3012。回转气缸303运动时带动回转轴304在回转座305内旋转，进而带动第一喷枪302旋转。
[0085]喷涂延长杆组件300还包括第二喷枪306，第二喷枪306连接在延长杆301的第二端3012。其中，第二喷枪306的喷洒扇面与第一喷枪302的喷洒扇面相垂直。
[0086]参阅图5和图6，本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机100包括第一方向移动装置110,第一方向移动装置110包括底座111、第一电机112、丝杠机构113、配重机构114、机器人座115和减速器116。其中，第一电机112连接在底座111上；丝杠机构113沿一第一方向连接在底座111上；机器人座115连接在丝杠机构113上。喷涂机器人200连接在机器人座115上，第一电机112驱动丝杠机构113带动喷涂机器人200沿第一方向移动。
[0087]本实施例中，第一方向为垂直于水平面的方向。
[0088]丝杠机构113包括丝杠1131和导轨1132，丝杠1131和导轨1132沿第一方向连接在底座111上，第一电机112驱动丝杠1131旋转。导轨1132为两根直线导轨，分别设置在丝杠1131的两侧。
[0089]配重机构114包括链轮1141、链条1142和配重件1143，链轮1141连接在底座111的顶端，链条1142与链轮1141相配合且链条1142的一端连接机器人座115，链条1142的另一端连接配重件1143。
[0090]具体地，丝杠机构113还包括丝杠座1133、丝杠螺母1134和四个导轨滑块1135。减速器116、导轨1132、上下两个丝杠座1133固定底座111上，第一电机112安装在减速器116上，其输出轴与减速器116输入轴联接。丝杠1131两端由丝杠座1133定位，上部与减速器116的输出轴连接。机器人座115与丝杠螺母1134和导轨滑块1135连接，通过丝杠1131回转，带动机器人座115在导轨1132做垂直方向运动。链条1142通过链轮1141导向，一端固定在机器人座115上，另一端固定在配重件1143上，用以减轻驱动力。喷涂机器人200固定在的机器人座115上，带动喷涂延长杆300 —起做垂直方向的运动。
[0091]参阅图7至图9，本实用新型的用于飞机尾翼的喷涂装备的变位机100还包括第二方向移动装置120和第三方向移动装置130。
[0092]第二方向移动装置120包括滑板121、第二电机122、齿轮齿条机构123、直线导轨124和减速器125。其中，底座111连接在滑板121上，滑板121连接在齿轮齿条机构123上，齿轮齿条机构123及直线导轨124沿一第二方向设置，第二电机122连接在滑板121上，第二电机122驱动齿轮齿条机构123带动滑板121沿第二方向移动。
[0093]第三方向移动装置130包括车轮131、轨道132、第三电机133和车架134，齿轮齿条机构123及直线导轨124连接在车架134上，车架134连接在车轮131上，轨道132沿一第三方向设置，第三电机133驱动车轮131带动车架134沿第三方向移动。
[0094]其中，第一方向和第二方向为在水平内相互垂直的两个方向，即第一方向、第二方向和第二方向相互两两垂直。
[0095]具体地，第二方向移动装置120的齿轮齿条机构123包括齿条1231和齿轮1232，第二方向移动装置120还包括六个导轨滑块126。齿条1231固定在车架134上，滑板121与导轨滑块126连接，在直线导轨124上滑动。第二电机122安装在减速器125上，第二电机122的输出轴与减速器125的输入轴联接。减速器125安装在滑板121上，减速器125的输出轴上安装的齿轮1232与齿条1231啮合，带动滑板121在直线导轨125上运动。
[0096]第三方向移动装置130具有四个车轮131，第三方向移动装置130还包括双出轴减速器135、四个联轴器136和两根传动轴137。轨道132为在地面上铺设的两条工字轨道，车轮131和双出轴减速器135的输入轴分别固定在车架134上，驱动电机133安装在双出轴减速器135上，驱动电机133的输出轴与双出轴减速器135输入轴连接。双出轴减速器135的两个输出轴分别通过联轴器136和连接轴137带动车架134 —侧的两个车轮131同步运动。
[0097]采用本实用新型的飞机尾翼的喷涂装备，变位机带动机器人使机器人到达飞机尾翼附近的不同工位。延长杆可扩大机器人的工作范围。不同角度的喷枪可实现机器人同一姿态喷涂更大区域。
[0098]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，包括: 变位机； 喷涂机器人，连接在所述变位机上；以及 喷涂延长杆组件，所述喷涂延长杆组件包括延长杆、第一喷枪和回转气缸，所述延长杆包括第一端和第二端，所述第一端连接在所述喷涂机器人的手腕上，所述第一喷枪和回转气缸分别连接在所述第二端，所述回转气缸运动时带动所述第一喷枪旋转。
2.根据权利要求1所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述喷涂延长杆组件还包括第二喷枪，所述第二喷枪连接在所述第二端。
3.根据权利要求2所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述第二喷枪的喷洒扇面与所述第一喷枪的喷洒扇面相垂直。
4.根据权利要求1所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述喷涂延长杆组件还包括回转座和回转轴，所述回转气缸连接在所述回转轴的一端，所述第一喷枪连接在所述回转轴的另一端，所述回转轴通过所述回转座连接在所述延长杆上。
5.根据权利要求1至4任一项所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述变位机包括第一方向移动装置，所述第一方向移动装置包括: 底座； 第一电机，连接在所述底座上； 丝杠机构，沿一第一方向连接在所述底座上；以及 机器人座，连接在所述丝杠机构上； 其中，所述喷涂机器人连接在所述机器人座上，所述第一电机驱动所述丝杠机构带动所述喷涂机器人沿第一方向移动。
6.根据权利要求5所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述丝杠机构包括丝杠和导轨，所述丝杠和所述导轨沿所述第一方向连接在所述底座上，所述第一电机驱动所述丝杠旋转。
7.根据权利要求5所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述第一方向移动装置还包括配重机构，所述配重机构包括链条、链轮和配重件，所述链轮连接在所述底座的顶端，所述链条与所述链轮相配合且所述链条的一端连接所述机器人座，所述链条的另一端连接所述配重件。
8.根据权利要求5所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述变位机还包括第二方向移动装置，所述第二方向移动装置包括滑板、第二电机、齿轮齿条机构和直线导轨，所述底座连接在所述滑板上，所述滑板连接在所述齿轮齿条机构和所述直线导轨上，所述齿轮齿条机构沿一第二方向设置，所述第二电机连接在所述滑板上，所述第二电机驱动所述齿轮齿条机构带动所述滑板沿所述第二方向移动。
9.根据权利要求8所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述变位机还包括第三方向移动装置，所述第三方向移动装置包括车轮、轨道、第三电机和车架，所述齿轮齿条机构连接在所述车架上，所述车架连接在所述车轮上，所述轨道沿一第三方向设置，所述第三电机驱动所述车轮带动所述车架沿所述第三方向移动。
10.根据权利要求9所述的用于飞机尾翼的喷涂装备，其特征在于，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向相互两两垂直。
【文档编号】B05B13/04GK203620850SQ201320853705
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】高云萌, 李文坦, 孙德奎, 张波, 李绍峰, 李慧, 郝仲魁, 刘彤, 赵宏剑, 刘晨, 沙春鹏, 郭健, 王刚 申请人:北京机械工业自动化研究所, 沈阳飞机工业（集团）有限公司