一种可往复变向移动的工业喷涂机器人及其实施方法与流程

1.本发明涉及工业喷涂机器人技术领域，具体为一种可往复变向移动的工业喷涂机器人及其实施方法。


背景技术：

2.喷涂机器人又叫喷漆机器人，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成，液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等，喷漆机器人一般采用液压驱动，具有动作速度快、防爆性能好等特点，可通过手把手示教或点位示数来实现示教；申请号202210285805.x的发明公开了一种工业喷涂机器人，通过驱动电机带动旋转盘转动，从而带动喷嘴转动，来实现对不同型号喷嘴的更换，在更换后两组移动板和密封板在防护罩内形成一个密封的空间，使被换下的喷嘴储存在该密封的空间内，避免被换下的喷嘴与流动的空气接触，造成被换下的喷嘴的喷口处油漆固化的问题，同时也避免了空气中的灰尘落在被替换下来的喷嘴表面的问题。
3.但是，该喷涂机器人在使用的过程中没有对应的轨道控制结构，无法实现快速有效的表面喷涂操作；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种可往复变向移动的工业喷涂机器人及其实施方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可往复变向移动的工业喷涂机器人及其实施方法，根据物体零件的大小尺寸以及喷涂方向来调整喷涂机器人单元的角度方向，最后启动其顶部的联动喷枪组件，而喷涂机器人单元可以沿着底部的路线循环定轨进行来回往复移动，实现对物体零件的全方位喷涂，可以解决现有技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可往复变向移动的工业喷涂机器人，包括路线循环定轨、喷涂机器人单元和工件输送平台，所述工件输送平台设置在路线循环定轨之间，且路线循环定轨有两个，所述喷涂机器人单元设置在路线循环定轨的上方，且喷涂机器人单元与路线循环定轨滑动连接，所述喷涂机器人单元的顶部设置有联动喷枪组件，且联动喷枪组件与喷涂机器人单元组合连接，所述喷涂机器人单元包括机器座轴、主控联臂、第一延展臂、第二延展臂和旋转轴臂，且主控联臂、第一延展臂和第二延展臂的一端均设置有关节驱动电机。
6.优选的，所述机器座轴顶部的两侧均设置有颜料罐摆架，且颜料罐摆架与机器座轴通过螺栓连接，所述主控联臂设置在机器座轴的顶部，且主控联臂与机器座轴转动连接，所述第一延展臂设置在主控联臂上方的一侧，且第一延展臂与主控联臂转动连接。
7.优选的，所述第二延展臂设置在第一延展臂另一端的一侧，且第二延展臂与第一延展臂转动连接，所述旋转轴臂设置在第二延展臂的另一端，旋转轴臂与第二延展臂转动连接，所述旋转轴臂的另一端设置有视觉监测模块，且视觉监测模块与旋转轴臂电性连接。
8.优选的，所述联动喷枪组件包括压缩气缸，所述压缩气缸的底部设置有锚固支架，且锚固支架与压缩气缸和第二延展臂通过螺栓连接，所述压缩气缸的一端设置有供料软管，且供料软管与压缩气缸通过法兰连接。
9.优选的，所述压缩气缸的另一端设置有缓冲阀管，且缓冲阀管延伸至压缩气缸的内部，所述缓冲阀管与压缩气缸之间设置有管件轴承，且缓冲阀管通过管件轴承与压缩气缸转动连接，所述缓冲阀管的另一端设置有高压喷嘴，且高压喷嘴与缓冲阀管通过内螺纹转动连接，所述高压喷嘴的外侧设置有关联锁轴，且关联锁轴与高压喷嘴和旋转轴臂转动连接。
10.优选的，所述路线循环定轨的上方设置有电控滑座，且电控滑座与路线循环定轨滑动连接，所述电控滑座的上方设置有转接底盘，且转接底盘与机器座轴通过螺栓连接，所述路线循环定轨的一侧设置有防滑齿轴，且防滑齿轴与路线循环定轨通过螺钉连接。
11.优选的，所述防滑齿轴的下方设置有链体托架，且链体托架与路线循环定轨通过螺钉连接，所述链体托架的内部设置有驱动链，且驱动链与链体托架滑动连接，所述驱动链的一端与电控滑座通过螺钉连接，且电控滑座与防滑齿轴通过齿轮啮合连接。
12.优选的，所述工件输送平台的顶部设置有水平座轨，且水平座轨与工件输送平台通过螺钉连接，所述水平座轨的上方设置有工件运输台板，且工件运输台板与水平座轨滑动连接，所述工件运输台板的外表面设置有收纳滑槽，且收纳滑槽有三个，所述收纳滑槽的内部设置有工件夹板，且工件夹板有两个
13.优选的，所述收纳滑槽内部的两侧表面均设置有弹簧拉槽，且弹簧拉槽的内部设置有弹簧，所述工件夹板底部的两端均设置有弹簧连轴，且弹簧连轴与弹簧拉槽通过转动连接，所述工件夹板通过弹簧连轴与弹簧拉槽滑动连接。
14.一种可往复变向移动的工业喷涂机器人的实施方法，包括如下步骤：
15.步骤一：将进行喷漆的物体零件放置在工件输送平台上方的工件运输台板上，在放置物体零件的过程中需要提前将收纳滑槽内部的两组工件夹板向外翻转展开；
16.步骤二：将工件夹板转动至90
°
后，再将工件夹板向外侧进行移动，此时收纳滑槽内部的弹簧结构就会受到拉伸影响，之后将物体零件置于工件夹板之间，利用弹簧的回弹将其夹紧固定；
17.步骤三：固定好物体零件后启动整个设备开始运行，工件运输台板载着物体零件移动到路线循环定轨之间的喷涂工作区，随后由人工或者程序控制喷涂机器人单元对物体零件进行表面的喷涂操作；
18.步骤四：喷涂机器人单元在喷涂过程中可以进行多角度的旋转和摆动，同时喷涂机器人单元还可以沿着底部的路线循环定轨进行来回往复移动，实现对物体零件的全方位喷涂。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、本发明，分为三个组成部分，分别是用来控制喷涂机器人进行移动的路线循环定轨以及实现多角度喷涂操作的喷涂机器人单元，在路线循环定轨之间则安装有工件输送平台，通过工件输送平台可以实现待喷涂物体的输送操作，使用时先将物体零件放置在工件输送平台上方的工件运输台板上，工件运输台板会沿着工件输送平台移动到喷涂机器人单元的工作区域，随后根据物体零件的大小尺寸以及喷涂方向来调整喷涂机器人单元的角
度方向，最后启动其顶部的联动喷枪组件，而喷涂机器人单元可以沿着底部的路线循环定轨进行来回往复移动，实现对物体零件的全方位喷涂；
21.2、本发明，缓冲阀管与压缩气缸的连接处设置有管件轴承，通过管件轴承可以实现缓冲阀管以及高压喷嘴的旋转操作，这样在喷涂过程中可以通过转动高压喷嘴的方式来改变喷幅范围以及喷涂角度；
22.3、本发明，将机器座轴与电控滑座顶部的转接底盘进行连接，这样便可以通过电控滑座来带动整个喷涂机器人单元沿着路线循环定轨进行水平移动操作，而在路线循环定轨的一侧还设置有防滑齿轴，电控滑座与防滑齿轴之间通过齿轮啮合连接，这样在电控滑座移动过程中可以借助防滑齿轴表面的齿槽设计来实现高精度的移动控制，避免设备在移动的过程中出现打滑或者偏移的情况；
23.4、本发明，在放置物体零件的过程中需要提前将收纳滑槽内部的两组工件夹板向外翻转展开，先将工件夹板翻转展开，再将工件夹板向外侧进行移动，此时收纳滑槽内部的弹簧结构就会受到拉伸影响，之后将物体零件置于工件夹板之间，利用弹簧的回弹将其夹紧固定，这样可以避免物体零件在运输以及喷涂的过程中出现晃动的情况，从而导致表面喷涂不均；
24.5、本发明，主控联臂安装在机器座轴的顶部，且二者之间可以进行圆周转动，第一延展臂和第二延展臂则可以进行摆动角度的调整，旋转轴臂设置在第二延展臂的另一端，二者之间同样为圆周旋转连接，而旋转轴臂的另一端还设置有视觉监测模块，利用视觉监测模块可以观测当前物体零件的喷涂覆盖情况。
附图说明
25.图1为本发明的整体主视图；
26.图2为本发明的喷涂机器人单元结构示意图；
27.图3为本发明的联动喷枪组件结构示意图；
28.图4为本发明的路线循环定轨结构示意图；
29.图5为本发明的工件输送平台结构示意图；
30.图6为本发明的工件运输台板结构示意图。
31.图中：1、路线循环定轨；2、喷涂机器人单元；3、工件输送平台；4、联动喷枪组件；101、电控滑座；102、转接底盘；103、驱动链；104、链体托架；105、防滑齿轴；201、机器座轴；202、主控联臂；203、关节驱动电机；204、颜料罐摆架；205、第一延展臂；206、第二延展臂；207、旋转轴臂；208、视觉监测模块；301、水平座轨；302、工件运输台板；303、收纳滑槽；304、工件夹板；305、弹簧拉槽；306、弹簧连轴；401、压缩气缸；402、缓冲阀管；403、管件轴承；404、供料软管；405、锚固支架；406、高压喷嘴；407、关联锁轴。
具体实施方式
32.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-2，本发明提供的一种实施例：一种可往复变向移动的工业喷涂机器人，包括路线循环定轨1、喷涂机器人单元2和工件输送平台3，工件输送平台3设置在路线循环定轨1之间，且路线循环定轨1有两个，喷涂机器人单元2设置在路线循环定轨1的上方，且喷涂机器人单元2与路线循环定轨1滑动连接，喷涂机器人单元2的顶部设置有联动喷枪组件4，且联动喷枪组件4与喷涂机器人单元2组合连接，喷涂机器人单元2包括机器座轴201、主控联臂202、第一延展臂205、第二延展臂206和旋转轴臂207，且主控联臂202、第一延展臂205和第二延展臂206的一端均设置有关节驱动电机203；
34.主要分为三个组成部分，分别是用来控制喷涂机器人进行移动的路线循环定轨1以及实现多角度喷涂操作的喷涂机器人单元2，在路线循环定轨1之间则安装有工件输送平台3，通过工件输送平台3可以实现待喷涂物体的输送操作，使用时先将物体零件放置在工件输送平台3上方的工件运输台板302上，工件运输台板302会沿着工件输送平台3移动到喷涂机器人单元2的工作区域，随后根据物体零件的大小尺寸以及喷涂方向来调整喷涂机器人单元2的角度方向，最后启动其顶部的联动喷枪组件4，而喷涂机器人单元2可以沿着底部的路线循环定轨1进行来回往复移动，实现对物体零件的全方位喷涂。
35.请参阅图2，机器座轴201顶部的两侧均设置有颜料罐摆架204，且颜料罐摆架204与机器座轴201通过螺栓连接，主控联臂202设置在机器座轴201的顶部，且主控联臂202与机器座轴201转动连接，第一延展臂205设置在主控联臂202上方的一侧，且第一延展臂205与主控联臂202转动连接，第二延展臂206设置在第一延展臂205另一端的一侧，且第二延展臂206与第一延展臂205转动连接，旋转轴臂207设置在第二延展臂206的另一端，旋转轴臂207与第二延展臂206转动连接，旋转轴臂207的另一端设置有视觉监测模块208，且视觉监测模块208与旋转轴臂207电性连接；
36.喷涂机器人单元2是由机器座轴201、主控联臂202、第一延展臂205、第二延展臂206和旋转轴臂207组成，其中机器座轴201作为整个机械臂的依托结构，在其上方的两侧均设置有一个颜料罐摆架204，在使用时可以将需要用到的颜料罐放置在颜料罐摆架204上方，随后再将喷枪一端的供料软管404接入到颜料罐的内部，这样可以避免喷枪管路的过长的情况；
37.主控联臂202安装在机器座轴201的顶部，且二者之间可以进行圆周转动，第一延展臂205和第二延展臂206则可以进行摆动角度的调整，旋转轴臂207设置在第二延展臂206的另一端，二者之间同样为圆周旋转连接，而旋转轴臂207的另一端还设置有视觉监测模块208，利用视觉监测模块208可以观测当前物体零件的喷涂覆盖情况。
38.请参阅图3，联动喷枪组件4包括压缩气缸401，压缩气缸401的底部设置有锚固支架405，且锚固支架405与压缩气缸401和第二延展臂206通过螺栓连接，压缩气缸401的一端设置有供料软管404，且供料软管404与压缩气缸401通过法兰连接，压缩气缸401的另一端设置有缓冲阀管402，且缓冲阀管402延伸至压缩气缸401的内部，缓冲阀管402与压缩气缸401之间设置有管件轴承403，且缓冲阀管402通过管件轴承403与压缩气缸401转动连接，缓冲阀管402的另一端设置有高压喷嘴406，且高压喷嘴406与缓冲阀管402通过内螺纹转动连接，高压喷嘴406的外侧设置有关联锁轴407，且关联锁轴407与高压喷嘴406和旋转轴臂207转动连接；
39.联动喷枪组件4安装在第二延展臂206的上方，两者之间通过锚固支架405相连，锚
固支架405的上表面安装有一组压缩气缸401，该压缩气缸401的两端分别设置有供料软管404和缓冲阀管402，工作时压缩气缸401通过供料软管404将颜料从罐体中提取到缸体的内部，经压缩后输入到缓冲阀管402中，最后通过缓冲阀管402末端的高压喷嘴406将颜料喷出；
40.缓冲阀管402与压缩气缸401的连接处设置有管件轴承403，通过管件轴承403可以实现缓冲阀管402以及高压喷嘴406的旋转操作，这样在喷涂过程中可以通过转动高压喷嘴406的方式来改变喷幅范围以及喷涂角度。
41.请参阅图4，路线循环定轨1的上方设置有电控滑座101，且电控滑座101与路线循环定轨1滑动连接，电控滑座101的上方设置有转接底盘102，且转接底盘102与机器座轴201通过螺栓连接，路线循环定轨1的一侧设置有防滑齿轴105，且防滑齿轴105与路线循环定轨1通过螺钉连接，防滑齿轴105的下方设置有链体托架104，且链体托架104与路线循环定轨1通过螺钉连接，链体托架104的内部设置有驱动链103，且驱动链103与链体托架104滑动连接，驱动链103的一端与电控滑座101通过螺钉连接，且电控滑座101与防滑齿轴105通过齿轮啮合连接；
42.将机器座轴201与电控滑座101顶部的转接底盘102进行连接，这样便可以通过电控滑座101来带动整个喷涂机器人单元2沿着路线循环定轨1进行水平移动操作，而在路线循环定轨1的一侧还设置有防滑齿轴105，电控滑座101与防滑齿轴105之间通过齿轮啮合连接，这样在电控滑座101移动过程中可以借助防滑齿轴105表面的齿槽设计来实现高精度的移动控制，避免设备在移动的过程中出现打滑或者偏移的情况。
43.请参阅图5-6，工件输送平台3的顶部设置有水平座轨301，且水平座轨301与工件输送平台3通过螺钉连接，水平座轨301的上方设置有工件运输台板302，且工件运输台板302与水平座轨301滑动连接，工件运输台板302的外表面设置有收纳滑槽303，且收纳滑槽303有三个，收纳滑槽303的内部设置有工件夹板304，且工件夹板304有两个，收纳滑槽303内部的两侧表面均设置有弹簧拉槽305，且弹簧拉槽305的内部设置有弹簧，工件夹板304底部的两端均设置有弹簧连轴306，且弹簧连轴306与弹簧拉槽305通过转动连接，工件夹板304通过弹簧连轴306与弹簧拉槽305滑动连接；
44.在放置物体零件的过程中需要提前将收纳滑槽303内部的两组工件夹板304向外翻转展开，先将工件夹板304翻转展开，再将工件夹板304向外侧进行移动，此时收纳滑槽303内部的弹簧结构就会受到拉伸影响，之后将物体零件置于工件夹板304之间，利用弹簧的回弹将其夹紧固定，这样可以避免物体零件在运输以及喷涂的过程中出现晃动的情况，从而导致表面喷涂不均。
45.一种可往复变向移动的工业喷涂机器人的实施方法，包括如下步骤：
46.步骤一：将进行喷漆的物体零件放置在工件输送平台3上方的工件运输台板302上，在放置物体零件的过程中需要提前将收纳滑槽303内部的两组工件夹板304向外翻转展开；
47.步骤二：将工件夹板304转动至90
°
后，再将工件夹板304向外侧进行移动，此时收纳滑槽303内部的弹簧结构就会受到拉伸影响，之后将物体零件置于工件夹板304之间，利用弹簧的回弹将其夹紧固定；
48.步骤三：固定好物体零件后启动整个设备开始运行，工件运输台板302载着物体零
件移动到路线循环定轨1之间的喷涂工作区，随后由人工或者程序控制喷涂机器人单元2对物体零件进行表面的喷涂操作；
49.步骤四：喷涂机器人单元2在喷涂过程中可以进行多角度的旋转和摆动，同时喷涂机器人单元2还可以沿着底部的路线循环定轨1进行来回往复移动，实现对物体零件的全方位喷涂。
50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
51.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。