一种带机器人的门扇智能喷涂线的制作方法

本发明涉及一种带机器人的门扇智能喷涂线。

背景技术：

中国专利文献号为cn109939871a在2019年6月28日公开一种多品种实木家具机器人喷涂线，它包括喷漆室、烘干室以及上下料机构，所述上下料机构包括支架、横向移动电机、垂直升降电机、横向移动架、支撑架、夹紧气缸以及升降臂；所述喷漆室在所述支架的一侧，支架延伸至其内部，所述喷漆室的内部设有喷漆转台，在喷漆室的内侧设有折流板，折流板的上部设有喷头，喷头的上部设有除尘风机，所述喷漆室的底部设有水箱；所述烘干室在所述支架的另一侧，烘干室顶部设有风机，周围为通气孔。据说，上述装置可以将夹紧夹起后在两个室之间移动，替代了工人搬运的过程，大大降低了工作强度，提高了工作效率；但是，上述喷涂线单靠喷头实现喷涂，其喷涂质量无法保证，同时上下料机构结构复杂，对家具进行夹紧移位时还会对家具表面喷涂的漆料或胶料造成刮花磨损，降低成品的喷涂质量。因此，有必要进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的旨在提供一种带机器人的门扇智能喷涂线，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种带机器人的门扇智能喷涂线，包括用于装夹及支撑门扇的门扇夹具、用于输送门扇夹具的链条输送装置，其特征在于：沿链条输送装置的输送方向依次设置有门扇扫描区、门扇正面喷涂区、门扇正面补涂区、门扇反面喷涂区、门扇反面补涂区。

所述门扇扫描区上设置有三维扫描设备、且通过三维扫描设备对门扇的三维尺寸和/或形状进行扫描。

所述门扇正面喷涂区和门扇反面喷涂区外侧分别设置有喷涂机器人、且分别通过喷涂机器人对门扇的正面和反面进行喷涂。

所述门扇正面补涂区和门扇反面补涂区分别对门扇的正面和反面喷涂情况进行人工检测和/或人工补涂。

所述门扇扫描区上设置有挂架，挂架上设置有滑轨；所述三维扫描设备包括非透光箱体、激光器、摄像机；所述非透光箱体位于链条输送装置的正上方，并滑动设置在滑轨上、且其底部敞开；所述激光器和摄像机分别设置在非透光箱体内、且分别通过非透光箱体敞开的底部对位于链条输送装置上的门扇的三维尺寸和/或形状进行扫描，并将扫描数据发给喷涂机器人，以控制喷涂机器人对门扇的正面和反面进行喷涂。

所述挂架沿链条输送装置的输送方向设置有连杆；所述滑轨固定设置在连杆上、且其上固定设置有齿条；所述非透光箱体上固定设置有连接板，连接板上固定设置有滑块和电机架，电机架上固定设置有滑动驱动电机，滑动驱动电机驱动连接有齿轮、且通过齿轮与齿条啮合；所述非透光箱体通过滑动驱动电机、齿轮、齿条、滑块、滑轨的配合往复滑动在挂架上，以实现激光器和摄像机对门扇的三维尺寸和/或形状进行扫描。

所述门扇夹具包括框架，框架左右两侧分别承放在链条输送装置上，并通过链条输送装置依次在门扇扫描区、门扇正面喷涂区、门扇正面补涂区、门扇反面喷涂区、门扇反面补涂区上进行输送。

所述框架前后端分别设置有固定装夹板和活动装夹板；所述固定装夹板和活动装夹板之间形成间距、且通过间距对门扇进行装夹及支撑；所述活动装夹板与框架之间设置有滑动组件，活动装夹板通过滑动组件滑动设置在框架上、且在滑动时调节与固定装夹板之间的间距。

所述门扇正面补涂区和门扇反面补涂区上均设置有第一升降机构、第二升降机构；所述固定装夹板、活动装夹板输送至门扇正面补涂区和门扇反面补涂区时通过第一升降机构、第二升降机构的配合升降在链条输送装置上；所述第一升降机构对应设置在固定装夹板一侧、且其上装配有用于将门扇进行翻转的翻转机构，翻转机构和第一升降机构之间设置有升降组件；所述第二升降机构对应设置在活动装夹板一侧。

所述第一升降机构包括第一支撑底座、以及分别设置在第一支撑底座左右两侧的第一前升降气缸和第二前升降气缸；所述第一前升降气缸和第二前升降气缸之间设置有升降横梁。

所述第一前升降气缸上设置有第一活塞杆，第一活塞杆一端设置有第一升降托板；所述升降横梁一侧、第一活塞杆分别与第一升降托板配合连接。

所述第二前升降气缸上设置有第二活塞杆，第二活塞杆一端设置有第二升降托板；所述升降横梁另一侧、第二活塞杆分别与第二升降托板配合连接。

所述第一升降托板、第二升降托板分别与第一支撑底座之间还设置有第一升降导向组件。

所述升降组件包括固定设置在有升降横梁上的升降气缸，升降气缸上设置有第三活塞杆；所述升降组件还包括与第三活塞杆配合连接的升降板。

所述翻转机构包括固定设置在升降板上的翻转减速器，翻转减速器一侧设置有翻转电机，翻转电机和翻转减速器配合连接；所述翻转机构还包括防护罩，防护罩内设置有与翻转减速器配合连接的传动齿轮组。

所述升降板与升降横梁之间还设置有第二升降导向组件。

所述滑动组件包括分别设置在活动装夹板左右两侧的第一滑块、第二滑块，第一滑块、第二滑块一侧分别与框架内侧面接触；所述第一滑块上设置有与框架顶面接触的第一活动部；所述第二滑块上设置有与框架顶面接触的第二活动部。

所述固定装夹板上设置有一个以上的前支撑块，前支撑块上设置有前定位槽；所述门扇上对应前定位槽设置有前定位杆。

所述活动装夹板上设置有一个以上的后支撑块，后支撑块上设置有后定位槽；所述门扇上对应后定位槽设置有后定位杆。

所述第二升降机构包括第二支撑底座、以及分别设置在第二支撑底座左右两侧的第一后升降气缸和第二后升降气缸；所述第一后升降气缸上设置有第四活塞杆，第四活塞杆一端设置有第一升降定位板，第一升降定位板和第四活塞杆配合连接。

所述第一活动部上设置有沿第一升降定位板滑动的第一卡槽；所述第一升降定位板部分嵌入第一卡槽上。

所述第二后升降气缸上设置有第五活塞杆，第五活塞杆一端设置有第二升降定位板，第二升降定位板和第五活塞杆配合连接。

所述第二活动部上设置有沿第二升降定位板滑动的第二卡槽；所述第二升降定位板部分嵌入第二卡槽上。

所述第一升降定位板、第二升降定位板分别与第二支撑底座之间还设置有第三升降导向组件。

所述链条输送装置包括机床、转动横杆、左右输送链条、传动链轮、动力传递链条、动力传递链轮、输送驱动电机和输送减速器。

所述转动横杆设置有两个、且分别转动设置在机床前后两端；所述传动链轮设置有四个、且分别设置与前后的转动横杆传动连接；所述左右输送链条分别绕设在前后端的传动链轮上；所述输送驱动电机和输送减速器分别固定设置在机床上、且二者驱动连接；所述动力传递链轮设置有两个，其中一个动力传递链轮与其中一个传动链轮传动连接，另一个动力传递链轮与输送减速器驱动连接；所述动力传递链条分别绕设在两个动力传递链轮上。

所述门扇夹具承放在左右输送链条上；所述左右输送链条通过转动横杆、左右输送链条、传动链轮、动力传递链条、动力传递链轮、输送驱动电机和输送减速器的配合回转在机床上，并在回转时将门扇夹具依次在门扇扫描区、门扇正面喷涂区、门扇正面补涂区、门扇反面喷涂区、门扇反面补涂区上进行输送。

所述左右输送链条外侧还设置有导向板；所述门扇夹具通过导向板导向输送在机床上。

本发明通过上述结构的改良，与现有技术相比，具有以下优点：

1、门扇扫描区能对链条输送装置上的门扇进行三维尺寸和/或形状扫描，便于门扇的建模，以使喷涂机器人后期按照运行轨迹进行门扇的喷涂作业，提高生产效率及成品质量。

2、门扇正面喷涂区和门扇反面喷涂区分别通过喷涂机器人对门扇的正面和反面进行喷涂，同时喷涂机器人的喷涂轨迹根据三维扫描设备的扫描信息进行规划，进一步地提高生产效率，保证成品质量，而且还能减少人工参与的情况，降低生产成本，节省脱料或漆料，达到环保高效的目的。

3、门扇正面补涂区和门扇反面补涂区上设计有人工检测以及补涂位置，利用人工参与喷涂生产，以实现人工对门扇的正面和反面喷涂情况进行观察，并根据观察情况进行人工补涂，进而进一步地保证成品质量，减少喷涂瑕疵品的出现。

综合而言，其具有结构简单合理，生产加工流程规划清晰，自动化程度强，生产效率高、成本低且喷涂过程安全、可靠等特点，实用性强。

附图说明

图1为本发明一实施例装配结构示意图。

图2、图3为本发明一实施例挂架、三维扫描设备的装配结构示意图。

图4为图2中a处放大图。

图5为图3中b处放大图。

图6、图7为本发明一实施例三维扫描设备的分解结构示意图。

图8为本发明一实施例链条输送装置结构示意图。

图9为本发明一实施例门扇位于框架上的结构示意图。

图10为本发明一实施例翻转机构、活动装夹板升起的结构示意图。

图11为本发明一实施例门扇夹具、升降机构、翻转机构立体结构示意图。

图12为本发明一实施例门扇夹具、升降机构、翻转机构另一方位立体结构示意图。

图13为图12中c处放大图。

图14为图12中d处放大图。

图15为图12中e处放大图。

图16为本发明一实施例翻转机构内部结构示意图。

图17为本发明一实施例框架的结构示意图。

图18为本发明一实施例第一升降机构的结构示意图。

图19为本发明一实施例第二升降机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图19，本带机器人的门扇智能喷涂线，包括用于装夹及支撑门扇2的门扇夹具、用于输送门扇夹具的链条输送装置，沿链条输送装置的输送方向依次设置有门扇扫描区v、门扇正面喷涂区w、门扇正面补涂区x、门扇反面喷涂区y、门扇反面补涂区z。

门扇扫描区v上设置有三维扫描设备、且通过三维扫描设备对门扇2的三维尺寸和/或形状进行扫描。

门扇正面喷涂区w和门扇反面喷涂区y外侧分别设置有喷涂机器人40、且分别通过喷涂机器人40对门扇2的正面和反面进行喷涂。

即门扇扫描区v能对链条输送装置上的门扇2进行三维尺寸和/或形状扫描，便于门扇2的建模，以使喷涂机器人40后期按照运行轨迹进行门扇2的喷涂作业，提高生产效率及成品质量。同时喷涂机器人40的喷涂轨迹根据三维扫描设备的扫描信息进行规划，进一步地提高生产效率，保证成品质量，而且还能减少人工参与的情况，降低生产成本，节省脱料或漆料，达到环保高效的目的。

门扇正面补涂区x和门扇反面补涂区z分别对门扇2的正面和反面喷涂情况进行人工检测和/或人工补涂。门扇正面补涂区x和门扇反面补涂区z上设计有人工检测以及补涂位置，利用人工参与喷涂生产，以实现人工对门扇的正面和反面喷涂情况进行观察，并根据观察情况进行人工补涂，进而进一步地保证成品质量，减少喷涂瑕疵品的出现。

如图2-图7所示，门扇扫描区v上设置有挂架41，挂架41上设置有滑轨42；所述三维扫描设备包括非透光箱体43、激光器44、摄像机45；所述非透光箱体43位于链条输送装置的正上方，并滑动设置在滑轨42上、且其底部敞开；所述激光器44和摄像机45分别设置在非透光箱体43内、且分别通过非透光箱体43敞开的底部对位于链条输送装置上的门扇2的三维尺寸和/或形状进行扫描，并将扫描数据发给喷涂机器人40，以控制喷涂机器人40对门扇2的正面和反面进行喷涂。

挂架41沿链条输送装置的输送方向设置有连杆46；所述滑轨42固定设置在连杆46上、且其上固定设置有齿条47；所述非透光箱体43上固定设置有连接板48，连接板48上固定设置有滑块49和电机架50，电机架50上固定设置有滑动驱动电机51，滑动驱动电机51驱动连接有齿轮52、且通过齿轮52与齿条47啮合；所述非透光箱体43通过滑动驱动电机51、齿轮52、齿条47、滑块49、滑轨42的配合往复滑动在挂架41上，以实现激光器44和摄像机45对门扇2的三维尺寸和/或形状进行扫描。

由于激光器44、摄像机45能够在连杆46上往复滑动，能对门扇2的长度、高度、宽度、沟槽及花纹等三维尺寸和/或形状进行扫描；同时，门扇2到达门扇扫描区v时处于静止状态，从而减少因门扇2输送过程中出现左右晃动、上下跳动等问题，导致激光器44、摄像机45无法对其三维尺寸和/或形状进行有效扫描的问题，以使门扇2的三维尺寸和/或形状扫描更加精准。

如图9-图19所示，门扇夹具包括框架1，框架1左右两侧分别承放在链条输送装置上，并通过链条输送装置依次在门扇扫描区v、门扇正面喷涂区w、门扇正面补涂区x、门扇反面喷涂区y、门扇反面补涂区z上进行输送。

框架1前后端分别设置有固定装夹板3和活动装夹板4；所述固定装夹板3和活动装夹板4之间形成间距、且通过间距对门扇2进行装夹及支撑；所述活动装夹板4与框架1之间设置有滑动组件，活动装夹板4通过滑动组件滑动设置在框架1上、且在滑动时调节与固定装夹板3之间的间距。

门扇正面补涂区x和门扇反面补涂区z上均设置有第一升降机构5、第二升降机构6；所述固定装夹板3、活动装夹板4输送至门扇正面补涂区x和门扇反面补涂区z时通过第一升降机构5、第二升降机构6的配合升降在链条输送装置上；所述第一升降机构5对应设置在固定装夹板3一侧、且其上装配有用于将门扇2进行翻转的翻转机构7，翻转机构7和第一升降机构5之间设置有升降组件；所述第二升降机构6对应设置在活动装夹板4一侧。

翻转机构7可以采用如中国专利文献号cn201410457y公开一种不需夹紧装置的门扇翻转机构，这里不再详述。

即门扇2输送至门扇正面补涂区x、门扇反面补涂区z时，可以通过翻转机构7进行正、反面的翻转，便于各工序之间的对接，进而方便木件2的加工。

第一升降机构5包括第一支撑底座53、以及分别设置在第一支撑底座53左右两侧的第一前升降气缸9和第二前升降气缸10；所述第一前升降气缸9和第二前升降气缸10之间设置有升降横梁11。

第一前升降气缸9上设置有第一活塞杆9.1，第一活塞杆9.1一端设置有第一升降托板12；所述升降横梁11一侧、第一活塞杆9.1分别与第一升降托板12配合连接。

第二前升降气缸10上设置有第二活塞杆10.1，第二活塞杆10.1一端设置有第二升降托板13；所述升降横梁11另一侧、第二活塞杆10.1分别与第二升降托板13配合连接。

第一升降托板12、第二升降托板13分别与第一支撑底座53之间还设置有第一升降导向组件14。

在本实施例中，升降横梁11一侧通过l型的固定板与第一升降托板12配合连接；升降横梁11另一侧通过l型的固定板与第二升降托板13配合连接。

在本实施例中，第一活塞杆9.1一端通过连接法兰与第一升降托板12配合连接；第二活塞杆10.1一端通过连接法兰与第二升降托板13配合连接。

升降组件包括固定设置在有升降横梁11上的升降气缸15，升降气缸15上设置有第三活塞杆16；所述升降组件还包括与第三活塞杆16配合连接的升降板17。

翻转机构7包括固定设置在升降板17上的翻转减速器18，翻转减速器18一侧设置有翻转电机19，翻转电机19和翻转减速器18配合连接；所述翻转机构7还包括防护罩20，防护罩20内设置有与翻转减速器18配合连接的传动齿轮组21。

升降板17与升降横梁11之间还设置有第二升降导向组件22。

第三活塞杆16一端通过连接法兰和升降板17配合连接。

升降横梁11上设置有用于安装升降气缸15、第二升降导向组件22的安装基板。

滑动组件包括分别设置在活动装夹板4左右两侧的第一滑块24、第二滑块25，第一滑块24、第二滑块25一侧分别与框架1内侧面接触；所述第一滑块24上设置有与框架1顶面接触的第一活动部26；所述第二滑块25上设置有与框架1顶面接触的第二活动部27。

固定装夹板3上设置有一个以上的前支撑块8，前支撑块8上设置有前定位槽8.1；所述门扇2上对应前定位槽8.1设置有前定位杆2.1。

活动装夹板4上设置有一个以上的后支撑块28，后支撑块28上设置有后定位槽28.1；所述门扇2上对应后定位槽28.1设置有后定位杆2.2。

前定位槽8.1、后定位槽28.1顶部均呈开口状，两侧凸起。具体地讲，本实施例的前定位槽8.1设置有两个、且呈v形，后定位槽28.1设置有一个、且呈v形；所述门扇2前后端分别通过前定位杆2.1、后定位杆2.2支承在前定位槽8.1、后定位槽28.1上。

翻转机构7上还设置有承托件23，承托件23设置有两个、且分别位于前支撑块8的外侧，两个承托件23上设置有承托部23.1。具体地讲，本实施例的承托部23.1呈u形；所述门扇2前端通过前定位杆2.1支承在前定位槽8.1和承托部23.1上。

由于两个承托部23.1位于翻转机构7的位置，因此翻转机构7在工作时能够通过两个承托部23.1对门扇2进行承托、且翻转，此时由于承托部23.1的u形作用，能使前定位杆2.1不会出现脱落问题，保证门扇2能够稳定地进行翻转。

第二升降机构6包括第二支撑底座54、以及分别设置在第二支撑底座54左右两侧的第一后升降气缸29和第二后升降气缸30；所述第一后升降气缸29上设置有第四活塞杆29.1，第四活塞杆29.1一端设置有第一升降定位板31，第一升降定位板31和第四活塞杆29.1配合连接。

第一活动部26上设置有沿第一升降定位板31滑动的第一卡槽26.1；所述第一升降定位板31部分嵌入第一卡槽26.1上。

第二后升降气缸30上设置有第五活塞杆30.1，第五活塞杆30.1一端设置有第二升降定位板32，第二升降定位板32和第五活塞杆30.1配合连接。

第二活动部27上设置有沿第二升降定位板32滑动的第二卡槽27.1；所述第二升降定位板32部分嵌入第二卡槽27.1上。

利用第一活动部26、第二活动部27的配合，能使活动装夹板4能够沿框架1的前后方向滑动，进而实现固定装夹板3和活动装夹板4之间的间距调节，以满足不同长度尺寸的门扇2进行承放，提高使用范围。

同时利用第一升降定位板31与第一卡槽26.1之间的嵌入、第二升降定位板32与第二卡槽27.1之间的嵌入，能使活动装夹板4与框架1之间能够进行同步的上升或下降，让二者能实现滑动的同时，还能保证二者的升降稳定性。

第一升降定位板31、第二升降定位板32分别与第二支撑底座54之间还设置有第三升降导向组件33。

在本实施例中，第四活塞杆29.1一端通过连接法兰与第一升降定位板31配合连接；第五活塞杆30.1一端通过连接法兰与第二升降定位板32配合连接。

在本实施例中，每个升降导向组件包括导向杆34、连接法兰35和导向套筒36，导向杆34一端插入连接法兰35，导向套筒36套设在导向杆34外表面上。

即处于门扇正面补涂区x和门扇反面补涂区z的门扇2能够进行高度的上升及下降调节，不但便于人工对门扇2正面和反面喷涂情况进行检测、补涂，同时由于门扇2高度可调，因此能避免其在翻转时与链条输送装置、框架1、固定装夹板3和活动装夹板4等构件出现碰撞的问题，提高使用安全性。

第一支撑底座53、第二支撑底座54由若干个支撑横梁、支撑杆组成，其结构简单，载重能力强。

链条输送装置包括机床55、转动横杆56、左右输送链条57、传动链轮58、动力传递链条59、动力传递链轮60、输送驱动电机61和输送减速器62。

转动横杆56设置有两个、且分别转动设置在机床55前后两端；所述传动链轮58设置有四个、且分别设置与前后的转动横杆56传动连接；所述左右输送链条57分别绕设在前后端的传动链轮58上；所述输送驱动电机61和输送减速器62分别固定设置在机床55上、且二者驱动连接；所述动力传递链轮60设置有两个，其中一个动力传递链轮60与其中一个传动链轮58传动连接，另一个动力传递链轮60与输送减速器62驱动连接；所述动力传递链条59分别绕设在两个动力传递链轮60上。

门扇夹具承放在左右输送链条57上；所述左右输送链条57通过转动横杆56、左右输送链条57、传动链轮58、动力传递链条59、动力传递链轮60、输送驱动电机61和输送减速器62的配合回转在机床55上，并在回转时将门扇夹具依次在门扇扫描区v、门扇正面喷涂区w、门扇正面补涂区x、门扇反面喷涂区y、门扇反面补涂区z上进行输送。

为了提高门扇2的输送稳定性，左右输送链条57外侧还设置有导向板63；所述门扇夹具通过导向板63导向输送在机床55上。即门扇2在输送过程中不会出现左右晃动的问题，提高使用安全性。

为了保证喷涂环境卫生，门扇正面喷涂区w、和/或门扇正面补涂区x、和/或门扇反面喷涂区y、和/或门扇反面补涂区z上还设置有空气净化系统，从而对门扇2在喷涂作业时产生的胶涂、灰尘等粉尘进行实时吸附过滤及净化，以保证门扇2能够实现绿色喷胶作业，减少胶涂、灰尘等粉尘对现场人员健康的伤害及对空气的污染。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。