一种多功能机械臂的制作方法

本发明涉及机械臂领域，特别涉及一种多功能机械臂。

背景技术：

机械臂像人手一样有肘关节，可实现多个自由度，动作比较灵活，适于在狭窄空间工作。机械手有大臂与小臂摆动，以及肘关节和肩关节的运动。具有上肢结构，可实现近似人手操作的机能。

在实际工业生产中，有部分是用来对汽车进行喷漆，但是这些机械臂功能比较单一，一个机械臂通常只有一种功能，不能很好的实现多种功能共存，而且，机械臂都固定在一个位置，当碰到特殊情况，机械臂可能够不着或者很难移动操作，需要增加机械臂数量来弥补不足，造成很大的资源浪费。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种多功能机械臂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能机械臂，包括两个支撑柱、导轨、移动机构、升降杆和喷漆机构，两个支撑柱竖向设置，所述导轨架设在两个支撑柱的上端，所述移动机构通过升降杆与喷漆机构传动连接，所述移动机构设置在导轨上；

所述喷漆机构包括外壳、设置在外壳内部的plc和喷漆组件，所述plc与喷漆组件电连接，所述喷漆组件包括两个喷漆单元和驱动单元，所述驱动单元与两个喷漆单元传动连接，两个喷漆单元分别设置在驱动单元的上下两侧；

所述驱动单元包括第一电机、第一驱动轴和第一齿轮，所述第一电机设置在外壳的内部，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接；

所述喷漆单元包括条形齿、移动框和喷头，所述移动框水平设置，所述条形齿设置在移动框的一侧且靠近第一齿轮，所述条形齿与第一齿轮啮合，所述喷头设置在移动框的一端且靠近外壳的开口处；

当第一电机启动正转，第一齿轮随之转动，第一齿轮与条形齿啮合，条形齿与移动框固定连接，故条形齿带动移动框向前伸出，则其中一个喷头就会伸出外壳，同时，另一个喷头做相对运动往后收缩，隐藏在外壳的内部；事实上，两个喷头的口径不同，用在不同喷涂场合。

所述移动机构包括壳体、移动组件和定位组件，所述移动组件包括设置在壳体内部的第三电机和移动轮，所述移动轮位于壳体的外部且设置在导轨上，所述第三电机通过移动轮控制壳体上导轨上移动；

所述导轨上均匀设有若干定位槽，所述定位组件包括第二电机、第二驱动轴、第二齿轮和定位杆，所述第二电机设置在壳体的内部，所述第二电机通过第二驱动轴与第二齿轮传动连接，所述定位杆的一端位于壳体的内部，所述定位杆的另一端与定位槽匹配，所述定位杆上靠近第二齿轮的一侧设有若干传动齿，所述传动齿与第二齿轮啮合。

第三电机启动，带动移动轮旋转，在导轨上移动，外壳与导轨之间设有红外线传感器，当检测到导轨的限位孔处，第二电机启动，第二驱动轴与第二电机传动连接，第二齿轮与定位杆上的传动齿发生啮合，实现了定位杆的伸缩，因此，定位杆下移，进入导轨的限位孔的内部，进行定位，当喷漆工作完成，第二电机反转，定位杆上升，移动轮继续移动。

作为优选，所述驱动单元上设有限位单元，所述限位单元包括第一连杆、第二连杆、限位块和限位套管，所述第一连杆的一端与第一驱动轴固定连接，所述第一连杆的另一端与第二连杆铰接，所述第二连杆与限位块铰接，所述限位块设置在限位套管的内部，所述限位套管竖向设置。

作为优选，所述限位块的上下两端均设有弹簧，所述限位块通过弹簧与限位套管的上下内壁连接。

作为优选，两个移动框之间设有限位杆，所述移动框上设有限位孔，所述限位杆的两端分别位于两个移动框的限位孔的内部。

作为优选，所述外壳上还设有显示界面、控制按键和若干状态指示灯，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与plc电连接。

作为优选，所述显示界面为液晶显示屏。

作为优选，所述控制按键为轻触按键。

作为优选，所述状态指示灯包括双色发光二极管。

作为优选，所述壳体与导轨之间设有红外线传感器。

作为优选，所述壳体的内部还设有第四电机，所述第四电机竖向设置，所述第四电机与升降杆传动连接。

本发明的有益效果是，该多功能机械臂中，通过喷漆机构，可以很好的实现大小喷头的切换，提高了工作的效率，通过移动机构，可以实现机械臂的移动，提高了机械臂的灵活性，方便喷漆。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的多功能机械臂的结构示意图；

图2是本发明的多功能机械臂的喷漆机构的结构示意图；

图3是本发明的多功能机械臂的喷漆组件的结构示意图；

图4是本发明的多功能机械臂的移动机构的结构示意图；

图中：1.支撑柱，2.导轨，3.定位孔，4.移动机构，5.升降杆，6.外壳，7.喷漆组件，8.显示界面，9.控制按键，10.状态指示灯，11.第一电机，12.第一驱动轴，13.第一齿轮，14.条形齿，15.移动框，16.限位杆，17.固定杆，18.喷头，19.第一连杆，20.第二连杆，21.限位块，22.弹簧，24.壳体，25.第三电机，26.移动轮，27.第二电机，28.第二驱动轴，29.第二齿轮，30.定位杆，31.红外线传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种多功能机械臂，包括两个支撑柱1、导轨2、移动机构4、升降杆5和喷漆机构，两个支撑柱1竖向设置，所述导轨2架设在两个支撑柱1的上端，所述移动机构4通过升降杆5与喷漆机构传动连接，所述移动机构4设置在导轨2上；

所述喷漆机构包括外壳6、设置在外壳6内部的plc和喷漆组件7，所述plc与喷漆组件7电连接，所述喷漆组件7包括两个喷漆单元和驱动单元，所述驱动单元与两个喷漆单元传动连接，两个喷漆单元分别设置在驱动单元的上下两侧；

所述驱动单元包括第一电机11、第一驱动轴12和第一齿轮13，所述第一电机11设置在外壳6的内部，所述第一电机11通过第一驱动轴12与第一齿轮13传动连接；

当第一电机11启动正转，第一齿轮13随之转动，第一齿轮13与条形齿14啮合，条形齿14与移动框15固定连接，故条形齿14带动移动框15向前伸出，则其中一个喷头18就会伸出外壳6，同时，另一个喷头18做相对运动往后收缩，隐藏在外壳6的内部；事实上，两个喷头18的口径不同，用在不同喷涂场合。

所述喷漆单元包括条形齿14、移动框15和喷头18，所述移动框15水平设置，所述条形齿14设置在移动框15的一侧且靠近第一齿轮13，所述条形齿14与第一齿轮13啮合，所述喷头18设置在移动框15的一端且靠近外壳6的开口处；

所述移动机构4包括壳体24、移动组件和定位组件，所述移动组件包括设置在壳体24内部的第三电机25和移动轮26，所述移动轮26位于壳体24的外部且设置在导轨2上，所述第三电机25通过移动轮26控制壳体24上导轨2上移动；

所述导轨2上均匀设有若干定位孔3，所述定位组件包括第二电机27、第二驱动轴28、第二齿轮29和定位杆30，所述第二电机27设置在壳体24的内部，所述第二电机27通过第二驱动轴28与第二齿轮29传动连接，所述定位杆30的一端位于壳体24的内部，所述定位杆30的另一端与定位孔3匹配，所述定位杆30上靠近第二齿轮29的一侧设有若干传动齿，所述传动齿与第二齿轮29啮合。

第三电机25启动，带动移动轮26旋转，在导轨2上移动，外壳6与导轨2之间设有红外线传感器31，当检测到导轨2的限位孔3处，第二电机27启动，第二驱动轴28与第二电机27传动连接，第二齿轮29与定位杆30上的传动齿发生啮合，实现了定位杆30的伸缩，因此，定位杆30下移，进入导轨2的限位孔3的内部，进行定位，当喷漆工作完成，第二电机27反转，定位杆30上升，移动轮26继续移动。

作为优选，所述驱动单元上设有限位单元，所述限位单元包括第一连杆19、第二连杆20、限位块21和限位套管22，所述第一连杆19的一端与第一驱动轴12固定连接，所述第一连杆19的另一端与第二连杆20铰接，所述第二连杆20与限位块21铰接，所述限位块21设置在限位套管22的内部，所述限位套管22竖向设置。

作为优选，所述限位块21的上下两端均设有弹簧23，所述限位块21通过弹簧23与限位套管22的上下内壁连接。

作为优选，两个移动框15之间设有限位杆16，所述移动框15上设有限位槽，所述限位杆16的两端分别位于两个移动框15的限位槽的内部,所述限位杆16上设有固定杆17，所述固定杆17的一端与限位杆16固定连接，所述固定杆17的另一端与壳体24的内壁连接。

作为优选，所述外壳6上还设有显示界面8、控制按键9和若干状态指示灯10，所述显示界面8、控制按键9和状态指示灯10均与plc电连接。

作为优选，所述显示界面8为液晶显示屏。

作为优选，所述控制按键9为轻触按键。

作为优选，所述状态指示灯10包括双色发光二极管。

作为优选，所述壳体24与导轨2之间设有红外线传感器31。

作为优选，所述壳体24的内部还设有第四电机，所述第四电机竖向设置，所述第四电机与升降杆5传动连接。

与现有技术相比，该多功能机械臂中，通过喷漆机构，可以很好的实现大小喷头18的切换，提高了工作的效率，通过移动机构4，可以实现机械臂的移动，提高了机械臂的灵活性，方便喷漆。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。