一种用于铁路货车喷涂机器人机械手的辅助机构的制作方法

1.本实用新型属于铁路货车生产装备设计技术领域，尤其涉及铁路货车整车涂装装备设计结构，具体涉及一种用于铁路货车喷涂机器人机械手的辅助机构。


背景技术：

2.现有铁路车辆修造行业整车自动喷涂线中，喷涂机器人布置方式分为固定式布置和轨道式布置两种。对于车体外部自动喷涂，两种布置方式可以实现较高的自动喷涂可达率；但对于车内需要自动喷涂的情况，受机器人臂展和车辆较大外形尺寸的限制，两种布置方式都存在车内多部位难以喷涂的问题，特别是对于车内较深及车内结构较为复杂的车型，固定式机器人手臂与车体干涉无法到达车内复杂部位，滑轨式机器人需要在高度方向增加自由度，且无法适应车内复杂结构。因此，现有两种布局方式车内自动喷涂可达率都很低、成膜质量不佳、喷涂效果差。
3.行业内常见解决手段为在整车涂装线顶部安装专用滑轨式机器人或车内喷涂专用往复机，投资很高且需专门维护，而在喷涂车内不需涂漆的车型时只能闲置。铁路车辆车内喷涂专用机器人价格高昂、维护困难且利用率不高，大幅增加了投资成本与维护成本；而车内喷涂专用往复机无法适应复杂车内结构，只能用于少数车型。
4.为降低投资成本，减少维护保养难度，需要设计一种新的机械手辅助机构，安装在通用机器人手臂末端，使喷涂车外的通用机器人可用于喷涂车内，并获得优异的自动喷涂可达率。该辅助机构适用于喷涂机器人固定式布局与滑轨式布局。


技术实现要素：

5.本实用新型根据现有技术的不足公开一种用于铁路货车喷涂机器人机械手的辅助机构。本实用新型通过在既有固定式喷涂机器人手臂末端加装辅助机构，适用于不同高度和宽度的铁路货车，解决了车辆内壁自动喷涂可达率不高的问题。
6.本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：
7.一种用于铁路货车喷涂机器人机械手的辅助机构，其特征在于：铁路货车喷涂机器人设置于货车车辆喷涂流水线两侧，辅助机构包括辅助机构安装座、可伸缩连接杆、伸缩保护套、喷枪安装模块；
8.辅助机构安装座为圆形法兰盘结构，通过螺栓与机器手末端连接；
9.可伸缩连接杆由平行设置的两组伸缩杆构成，每组伸缩杆一端与辅助机构安装座的圆形法兰盘连接、另一端与喷枪安装模块的滑块安装座连接；
10.喷枪安装模块包括滑块安装座和弧形滑块；弧形滑块的横截面为中空矩形、外轮廓为伞形的滑环结构，弧形外端与喷枪安装座通过螺栓联接固定，弧形内端可在滑块安装座的矩形框中滑动；
11.伸缩保护套为中空、可伸缩的以钢丝为骨架的橡胶软管，伸缩保护套安装设置于可伸缩连接杆和喷枪安装模块中，涂料输送管路穿过伸缩保护套与前端的喷枪联通。
12.进一步机器手末端与辅助机构安装座为可旋转组合结构，最小可转动角度为45度。
13.进一步辅助机构安装座的圆形法兰盘上对称设置八个定位孔，辅助机构安装座通过定位孔与机器手末端联接孔匹配联接实现可拆卸、径向多角度联接。
14.进一步每组伸缩杆包括可相互滑动并固定的内杆与外杆，内杆和外杆均通过螺杆旋钮驱动内杆与外杆相对移动实现连接杆伸缩调整。
15.进一步喷枪安装模块滑块安装座的矩形框设置定位销孔，弧形滑块的伞形外边缘内侧设置等距离间隔的多个定位孔，有定位插销可拆卸穿过定位销孔与一定位孔固定形成喷枪的多角度固定喷射结构。
16.本实用新型将模块式辅助机构安装在机器人手臂上，在车内获得适宜的喷涂位置与喷涂角度，适应车内结构，大幅提升了敞车、漏斗车内部自动喷涂的可达率。
17.采用本实用新型可以通过快速调整可伸缩连接杆的长度，适应不同深度的车辆，降低改造成本和改造时间。
18.采用本实用新型可快速调整喷枪安装模块与喷枪的角度，使喷枪角度适应不同内部结构的车辆。
19.采用本实用新型的伸缩保护套可以有效保护连接喷枪的涂料管与高压空气管，避免管路与辅助机构频繁摩擦产生漏泄。
20.本实用新型在运用过程中易于维护保养，可快速清理喷涂时积留在辅助机构表面的漆渣，降低了保养难度。本实用新型的喷枪安装模块适用于常见的中压辅气喷枪、高压无气喷枪、静电喷枪、空气喷枪，且可以快速更换，降低装备维护成本与维护时间。在铁路车辆整车涂装工序中，使用本实用新型加装在车外通用机器人手臂末端喷涂车辆内部，实现了节拍式生产，适用于各型铁路货车，适应性好。
21.本实用新型能够实现和铁路敞车、漏斗车等多种车型的内部自动化喷涂，能够解决不同深度和宽度、不同内部结构的铁路货车车内的自动喷涂需求，同时也解决了既有车内专用喷涂机器人投资高、维护成本高、维护困难的问题。
附图说明
22.图1是本实用新型喷涂机器人机械手示意图；
23.图2是喷涂机器人机械手辅助机构结构示意图；
24.图3是辅助机构可伸缩连接杆结构示意图；
25.图4是辅助机构喷枪安装模块结构示意图；
26.图5是辅助机构弧形滑块与喷枪安装座位置关系示意图；
27.图6是辅助机构喷枪安装座端面示意图。
28.图中，1—辅助机构安装座，2—可伸缩连接杆，3—喷枪安装模块，4—喷枪，5—伸缩保护套，6—机器人手臂，2.1—内杆，2.2—连接杆伸缩调整装置，2.3—外杆，3.1—定位销轴，3.2—30度安装孔，3.3—15度安装孔，3.4—弧形滑块，3.5—滑块安装座，4.1—喷枪安装座，4.2—螺栓。
具体实施方式
29.下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
30.如图所示，本实用新型提供用于铁路货车喷涂机器人机械手的辅助机构，该装置包括辅助机构安装座、可伸缩连接杆、喷枪安装模块、伸缩保护套。
31.本实用新型辅助机构安装座与机器人手臂相连，辅助机构安装座为圆形法兰盘结构，通过螺栓与机器手末端连接在一起，辅助机构与机器手末端的位置关系可旋转调整，最小可调刻度为45度。
32.本实用新型可伸缩连接杆可以控制可伸缩连接杆的长度，在每种车型的自动喷涂程序调试阶段使用螺杆旋钮调整长度，方便随时调整。在批量生产阶段伸缩调整控制装置使用螺栓固定，定位精度更高；可伸缩连接杆上最小调整间距为5cm。可伸缩连接杆的端部有螺纹，与机器手末端、喷枪安装模块固定在一起后通过锁紧螺母紧固在一起。
33.喷枪安装模块中的角度调整滑块可调整喷枪与安装模块的相对角度，最小可调刻度为15度，最大调整范围为90度。喷枪安装模块可整体拆卸更换，便于维护保养；喷枪安装模块适用于各种喷涂方式，包括空气喷枪、中压辅气喷枪、高压无气喷枪、静电喷枪。
34.本实用新型辅助机构安装座通过法兰盘定位孔与机械臂末端相连，可以通过法兰盘上不同的定位孔可使辅助机构与机械手末端形成的不同的夹角，便于优化车内自动喷涂轨迹。
35.可伸缩连接杆为中空结构、铝合金材质，重量轻，避免超出机器人的额定负载。
36.伸缩保护套的材质使用以高强度钢丝为骨架的软橡胶管，中空，用于保护涂料管与压力空气管。
37.喷枪安装模块内的滑块与喷枪安装座上都设置有定位孔，通过在不同的定位孔上进行定位可以获得喷枪与安装模块的相对角度，常用角度为45度，还可以调整为其他角度。
38.喷枪安装模块为铝合金材质，重量轻，避免超出机器人的额定负载，可缠缚保鲜膜或胶带，便于保养维护，降低故障。
39.本实用新型辅助机构使用时，先将该辅助机构安装在机器人手臂的末端，再检查各个紧固件是否按规定位置组装，是否安装牢固、紧固到位。符合要求后启动自动喷涂程序，按设定的喷涂参数与喷涂轨迹完成自动喷涂。在日常维护中，可快速拆下喷枪安装模块与喷枪，进行清洁与维护。