一种喷漆机器人的制作方法

本发明涉及汽车喷漆技术领域，特别涉及一种喷漆机器人。

背景技术

喷漆机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便对零件进行喷涂。喷漆机器人具有动作速度快、防爆性能好等特点，广泛用于汽车、仪表、电器、搪瓷等工艺生产部门。

但是，现有的水性色漆(尤其是粘度较高的油漆)的输漆系统通常采用供漆主管循环、供漆支管无循环的设计，因此只有主管可以通过循环浸泡清洗溶剂进行清洗，而供漆支管由于没有循环功能，清洗溶剂难以清除掉支管路内的残留油漆。长年累积后，喷漆支管内壁会有漆渣沉积，进而导致喷出的油漆中夹杂有脏点或杂色，影响喷漆的质量；此外，喷漆支管内壁附着的沉积漆渣在喷漆的过程中也可能会随时脱落，导致机器人换色阀被漆渣卡住造成油漆泄露的情况发生，存在停台以及安全隐患的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种喷漆机器人，该喷漆机器人增设了供液支管清洗系统，能够与原有的供液系统、换液系统及机器人手臂系统配合使用，实现了供液支管的循环清洗功能，从而解决了因供液支管中漆渣沉积导致的喷漆质量差、及设备停台和安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种喷漆机器人，包括用于提供漆料或者清洗溶剂的供液系统、用于喷涂作业的机器人手臂系统、换液系统和支管清洗系统，所述供液系统包括多个供液支管，所述供漆支管连接所述换液系统，所述换液系统与所述机器人手臂系统连通，所述换液系统还通过所述支管清洗系统与所述供液系统回路连通；其中，

所述支管清洗系统包括依次连通的第一收集支管、收集主管及第二收集支管，所述第一收集支管的入液口与所述换液系统连通，所述第二收集支管的出液口与所述供液系统连通，所述第一收集支管上还设有支管清洗控制阀；所述支管清洗控制阀用于控制所述支管清洗系统在清洗所述供液支管时处于导通状态。

具体的，所述收集主管的直径大于所述第一收集支管和所述第二收集支管的直径，所述第一收集支管上设有第一压力控制阀，所述第二收集支管上设有背压阀。

优选的，所述供液系统包括多个供液模块，所述供液模块通过供液支管与所述换液系统连通。

具体的，所述供液模块还包括储液罐和设有加压泵的供液主管，所述供液主管的进液口和出液口均与所述储液罐连通，所述供液主管与所述供液支管的一端连通，所述供液支管的另一端与所述换液系统连通，所述第二收集支管的出液口与所述储液罐连通；

所述加压泵用于将储液罐中的漆料或者清洗溶剂从所述供液主管的进液口加压输送至所述供液支管和/或所述供液主管的出液口。

优选的，所述换液系统包括选择导通部和设有多个供液阀门的供液连接部，所述供液支管与所述供液阀门一一对应连通，所述选择导通部中设有油漆通道和清洗通道，所述机器人手臂系统与所述油漆通道连通，所述第一收集支管与所述清洗通道/所述油漆通道连通；

所述选择导通部用于选择与任一所述供液阀门建立连通关系。

进一步的，所述换液系统还包括脉冲空气清洗部和脉冲溶剂清洗部，所述脉冲空气清洗部通过脉冲空气控制阀与所述清洗通道连通，所述脉冲溶剂清洗部通过脉冲溶剂控制阀与所述清洗通道连通；

所述脉冲空气清洗部用于提供脉冲空气对所述机器人手臂系统进行空气清洗；

所述脉冲溶剂清洗部用于提供脉冲溶剂对所述机器人手臂系统进行溶剂清洗。

优选的，所述机器人手臂系统包括依次连通的第二压力控制阀、第二计量泵和雾化器，所述油漆压力控制阀与所述换液系统连通。

优选的，所述喷漆机器人还包括控制系统，所述控制系统包括供液系统控制模块、换液系统控制模块、支管清洗系统控制模块和机器人手臂系统控制模块；

所述供液系统控制模块用于控制所述供液系统提供油漆/清洗溶剂的输送动力；

所述换液系统控制模块用于选择任一所述供液阀门，并控制其与所述选择导通部连通状态；

所述支管清洗系统控制模块用于控制所述支管清洗系统在清洗所述供液支管时的连通状态及压力状态；

所述机器人手臂系统控制模块用于控制喷涂作业的压力、用量和雾化状态。

优选的，所述喷漆机器人还包括与所述控制系统连接的操作显示屏；

所述操作显示屏用于输入控制指令，以及显示所述喷漆机器人的工作状态，所述控制指令包括供液系统控制指令、换液系统控制指令、支管清洗系统控制指令和机器人手臂系统控制指令，对应控制所述供液系统控制模块、所述换液系统控制模块、所述支管清洗系统控制模块和所述机器人手臂系统控制模块。

与现有技术相比，本发明提供的喷漆机器人具有以下有益效果：

本发明提供的一种喷漆机器人，包括供液系统、机器人手臂系统、换液系统和支管清洗系统，其中，该喷漆机器人在喷漆作业时，供液系统通过不同的供液支管将不同颜色的油漆供应到换液系统，再输送到机器人手臂系统实现喷涂作业，此时支管清洗系统的支管清洗控制阀处于关闭状态；该喷漆机器人的管路清洗作业，包括供液主管的清洗和供液支管的清洗，当支管清洗控制阀处于关闭状态时，储液罐中的清洗溶剂经供液主管回到储液罐，实现供液主管的循环清洗；当支管清洗控制阀处于打开状态时，供液系统的清洗溶剂通过供漆支管输送到换液系统，换液系统通过支管清洗系统与供液系统回路连通，实现供液支管的循环清洗，从而解决了因供液支管中漆渣沉积导致的喷漆质量差、及设备停台和安全隐患的问题。

此外，支管清洗系统包括依次连通的第一收集支管、收集主管及第二收集支管，其中第一收集支管上设有第一压力控制阀，第二收集支管上设有背压阀，且收集主管的直径大于第一收集支管和第二收集支管的直径，这都通过压力作用保证了清洗溶剂顺利从供液支管输送到换液系统、支管清洗系统，再回到供液系统实现循环清洗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种喷漆机器人的结构示意图。

1-供液系统，101-储液罐；

102-加压泵，103-供液主管；

104-供液支管，105-其他供液模块的供液支管；

2-换液系统，201-供液连接部；

2011-供液阀门，202-选择导通部；

2031-脉冲溶剂控制阀，2032-脉冲溶剂清洗通道；

2033-脉冲空气控制阀，2034-脉冲空气清洗通道；

204-油漆通道；

3-机器人手臂系统，301-第二压力控制阀；

302-油漆计量泵，303-雾化器；

4-支管清洗系统，401-支管清洗控制阀；

402-第一收集支管，403-第一压力控制阀；

404-阀组地坑，405-收集主管；

406-第二收集支管，407-背压阀。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，“第一”、“第二”等不一定代表具体数量及名称，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有特定的数量和特定的连接方式，因此不能理解为对本发明的限制。但是，本领域技术人员应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是无线连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参照图1，本实施例提供的一种喷漆机器人，包括用于提供漆料或者清洗溶剂的供液系统1、用于喷涂作业的机器人手臂系统3、换液系统2和支管清洗系统4，供液系统1包括供液支管104，并通过供漆支管104连接换液系统2，换液系统2与机器人手臂系统3连通。

供液系统1通过不同的供液支管104将不同颜色的油漆供应到换液系统2，换液系统2根据需要的颜色选择对应的供液支管104导通，再输送到机器人手臂系统4实现喷涂作业。

换液系统2还通过支管清洗系统4与供液系统1回路连通，其中，支管清洗系统4包括依次连通的第一收集支管402、收集主管405及第二收集支管406，第一收集支管402的入液口与换液系统2连通，第二收集支管406的出液口与供液系统1连通，第一收集支管402上还设有支管清洗控制阀401；在喷漆机器人进行喷涂作业或清洗供液主管103时支管清洗系统4的支管清洗控制阀401处于关闭状态，在喷漆机器人清洗供液支管104时支管清洗控制阀401处于打开状态，以控制支管清洗系统4连通供液系统1和换液系统2。

该喷漆机器人在清洗供液支管104时，支管清洗控制阀401、第一压力控制阀403、背压阀407处于打开状态且机器人手臂系统3不工作，供液系统1的清洗溶剂通过供漆支管104依次输送到换液系统2、支管清洗系统4，最后回到供液系统1，如此往复实现供液支管104的循环清洗浸泡，从而解决了因供液支管104中漆渣沉积导致的喷漆质量差、及设备停台和安全隐患的问题。

此外，收集主管405的直径大于第一收集支管402和第二收集支管406的直径，第一收集支管402上设有第一压力控制阀403，第二收集支管上设有背压阀407，这些设计都通过压力作用保证了清洗溶剂顺利从供液支管输送到换液系统、支管清洗系统，再回到供液系统实现循环清洗。

支管清洗系统4还包括阀组地坑404中，阀组地坑404的位置位于收集主管405和第一收集支管402的交界处，主要作用是储存收集主管405和第一收集支管402之间的三通连接件、第一压力控制阀403等设备，让其规整的放于其中，看起来美观。

实施例二

请参阅图1，本实施例提供的一种喷漆机器人，该喷漆机器人的供液系统1包括多个供液模块，每个供液模块包括一个供液支管104、储液罐101和设有加压泵102的供液主管103，供液主管102的进液口和出液口均与储液罐101连通，加压泵102用于将储液罐101中的漆料或者清洗溶剂从供液主管103的进液口加压输送至供液支管104和/或供液主管103的出液口。

该喷漆机器人在清洗供液主管103时，储液罐101中的清洗溶剂经供液主管103回到储液罐101，实现供液主管103的循环清洗，清洗溶剂在供液主管103内循环和浸泡，供液主管103可以清洗的比较干净，此时支管清洗控制阀401处于关闭状态且机器人手臂系统3不工作。

供液支管104的一端与通一供液模块中的供液主管102连通，供液支管104的另一端和其他供液模块的供液支管105均与换液系统2连通，第二收集支管406的出液口与储液罐101连通，优选的，第二收集支管406与储液罐101的连通部分采用软管，使用更加方便。

清洗供液支管104(或其他供液模块的供液支管105中的一条)时，支管清洗控制阀401、第一压力控制阀403、背压阀407处于打开状态且机器人手臂系统3不工作，换液系统2选择需要清洗的一个供液支管104(或其他供液模块的供液支管105中的一条)连通，储液罐101中的清洗溶剂通过供漆支管104依次输送到换液系统2、第一收集支管402、收集主管405，最后由第二收集支管406的出液口输送回储液罐101，如此往复实现供液支管104的循环清洗浸泡，从而解决了因供液支管104中漆渣沉积导致的喷漆质量差、及设备停台和安全隐患的问题。

实施例三

请参阅图1，本实施例提供的一种喷漆机器人，该喷漆机器人的换液系统2包括选择导通部202和设有多个供液阀门2011的供液连接部201，供液支管104或其他供液模块的供液支管105与供液阀门2011一一对应连通，选择导通部202选择与任一所述供液阀门建立连通关系，选择导通部202中设有油漆通道204和清洗通道，清洗通道包括脉冲空气清洗通道2034、脉冲溶剂清洗通道2032，脉冲空气清洗通道2034、脉冲溶剂清洗通道2032及油漆通道204三者互相连通，都可以通过选择导通部202连接到供液阀门2011，机器人手臂系统3与油漆通道204连通，第一收集支管402与清洗通道或油漆通道204连通。

在清洗供液支管104(或其他供液模块的供液支管105中的一条)时，支管清洗控制阀401、第一压力控制阀403、背压阀407处于打开状态且机器人手臂系统3不工作，选择导通部202将与待清洗的供液支管104连通的供液阀门2011导通，第一收集支管402与清洗通道或油漆通道204连通，使得供液系统1与支管清洗系统4建立起循环连通，如此往复实现对需要清洗的供液支管104的循环清洗浸泡，从而解决了因供液支管104中漆渣沉积导致的喷漆质量差、及设备停台和安全隐患的问题。

换液系统2还包括脉冲空气清洗部和脉冲溶剂清洗部，该脉冲空气清洗部通过脉冲空气控制阀2033与脉冲空气清洗通道2034连通，脉冲溶剂清洗部通过脉冲溶剂控制阀2031与脉冲溶剂清洗通道2032连通；当喷漆机器人换漆色时，若仅对选择导通部202及机器人手臂系统3进行清洗，脉冲空气清洗部提供脉冲空气对机器人手臂系统3进行空气清洗，脉冲溶剂清洗部提供脉冲溶剂对机器人手臂系统3进行溶剂清洗，所用到的脉冲空气或脉冲溶剂直接通过机器人手臂系统排出。

实施例四

请参阅图1，本实施例提供的一种喷漆机器人，该喷漆机器人的机器人手臂系统3包括依次连通的第二压力控制阀301、油漆计量泵302和雾化器303，其中第二压力控制阀301与换液系统2的油漆通道连通。

油漆从储液罐101，经加压泵102供应到供液主管103，经过供液支管104供应到换液系统2，选择导通部202根据需要的颜色选择对应的供液支管104导通，依次经过油漆通道204、第二压力控制阀301和油漆计量泵302，油漆最终通过雾化器303雾化，喷向车身，实现喷涂作业。当机器人手臂系统3不工作时，第二压力控制阀301无法加压，清洗溶剂不会因压力作用输送到机器人手臂系统3。

在实际应用时，对于一条喷涂生产线，每台喷漆机器人都有对应的供液支管104供应油漆，相应地，每台喷漆机器人都要在清洗通道或油漆通道204连通增加21上新连接第一收集支管402、支管清洗控制阀401和第一压力控制阀403；每条喷涂生产线只需要安装一套清洗溶剂的收集主管405、第二收集支管406和背压阀407，第二收集支管406尾端的软管将连接到储液罐101，使清洗溶剂在对供液支管104的清洗后，重新流入储液罐101中，形成循环流动。

本发明实施例提供的一种喷漆机器人，在传统喷漆机器人上连接支管清洗系统4，再结合已有的管路通道实现供液支管104的循环和背压功能，这样就可以分别对供应各种色漆的供液支管104进行循环浸泡和清洗，从而解决因为供液支管104无法循环清洗产生的质量、停台和安全问题。

实施例四

请参阅图1，本实施例提供的一种喷漆机器人，该喷漆机器人设有控制系统，该控制系统为工业计算机或者用单片机等集成的控制系统，控制系统包括供液系统控制模块、换液系统控制模块、支管清洗系统控制模块和机器人手臂系统控制模块，分别对应连接供液系统、换液系统、支管清洗系统和机器人手臂系统。

供液系统控制模块连接并控制供液系统1提供油漆/清洗溶剂的输送动力，尤其是连接并控制加压泵102的工作状态；换液系统控制模块连接并控制换液系统2，根据喷涂颜色或者清洗任务选择任一供液阀门2011，并控制其与选择导通部202连通，还根据需要控制脉冲溶剂控制阀2031、脉冲空气控制阀2033的开启或关闭；支管清洗系统控制模块连接并控制支管清洗系统，具体的，通过控制支管清洗控制阀401、第一压力控制阀403、背压阀407的开启或关闭，来控制支管清洗系统4在清洗供液支管104时的连通状态及压力状态；机器人手臂系统控制模块通过连接并控制第二压力控制阀301、油漆计量泵302和雾化器303来控制喷涂作业的压力、用量和雾化状态。

本发明实施例提供的喷漆机器人还包括与控制系统连接的操作显示屏，该操作显示屏可以为工业笔记本电脑的显示屏或其他的可以输入信息的操作显示设备，用于输入控制指令，以及显示所述喷漆机器人的工作状态，控制指令包括供液系统控制指令、换液系统控制指令、支管清洗系统控制指令和机器人手臂系统控制指令，分别作用于供液系统控制模块、换液系统控制模块、支管清洗系统控制模块和机器人手臂系统控制模块。

本发明实施例提供的喷漆机器人利用控制系统和操作显示屏，可以实现在操作显示屏上对不同供液支管104(或其他供液模块的供液支管105)的选择和清洗功能，而不用在喷漆机器人上人工插拔或连接不同管道。

本发明实施例提供的一种喷漆机器人通过新颖的设计来解决重大技术难题，在现有设备上增加支管清洗系统4及电气控制，解决了因供液支管104无循环清洗而漆渣沉积导致的喷漆质量差、及设备停台和安全隐患的问题，从问题根源入手，设计巧妙、投入小、改造难度低、收益大，能普遍适用于现有的采用供液主管103循环的喷漆机器人设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。