在立臂顶端、且向装料车长度方向第二侧边方向延伸；Z轴电机，能够负责喷枪的升 降。
[0027] 旋臂机构，包括水平设置在导轨上的纵向进给小车下方的旋臂(如旋臂4);旋臂与 立臂一体式设置，在旋臂远离立臂一端的端部具有向下弯伸的用作平衡的配重短臂。
[0028] 纵向进给机构，包括沿装料车长度方向水平设置在旋臂机构顶部的导轨组件，安 装在导轨组件上的Y轴进给小车(如Y轴进给小车2)，安装在Y轴进给小车上的U轴电机 (如U轴电机3)，以及安装在导轨组件底部的Y轴电机(如Y轴电机14);Y轴电机，能够负责 纵向进给；U轴电机，能够负责围绕工件旋转。导轨组件，包括沿所述装料车长度方向水平 设置在喷涂房（图中未画出）下方的矩形导轨(如导轨1)，以及竖直向上且对称地安装在所 述矩形导轨四角的用作连接喷涂房顶的两对竖直挡臂。
[0029] 齿条齿轮驱动机构，包括配合安装在喷枪控制组件上的齿轮，穿过齿轮、且靠近待 喷涂工件的一侧安装有喷枪的齿条(如齿条9)，安装在齿轮处的X轴电机(如X轴电机8)， 以及安装在齿条靠近喷枪处的R轴电机(如R轴电机9) ;Χ轴电机，能够调整喷枪与工件之 间距离；R轴电机，能够负责喷枪的工作姿态，调节喷枪与待喷涂面的夹角。
[0030] 装料车，包括矩形底板，安装在底板底部的运输轮，以及竖直间隔安装在矩形底板 上表面、且用于支持待喷涂工件的多个支撑板。矩形底板，包括矩形外框，以及平行设置在 矩形外框的一对长边之间的多个条板。
[0031] 在本发明的抟术方案中，配重樽块喷涂机器人具有以下特点： ⑴喷涂机器人的作用是控制喷枪，使之在喷涂过程中与喷涂表面保持正确的角度和恒 定的距离(一般为200mm);对于喷漆机器人，重复的精度要求可低一些的特点，实现低成本 的机器人喷涂方案是可行的。
[0032] ⑵通过对铲车配重模块外形进行分析，并多次与某公司技术人员进行沟通，并根 据喷涂的工艺要求，机器人需具有旋转、升降、俯仰、伸缩等运动功能，最终确定铲车配重模 块喷涂机器人采用五个自由度的方案。
[0033] ⑶具体方案如图1-图6所示，整个机器人喷涂系统由Jl (Y轴，负责纵向进给)、 J2 (U轴，负责围绕工件旋转)、J3 (Z轴，负责升降功能)、J4 (X轴，调整喷枪与工件之间距 离，确保最佳喷漆距离)、J5 (R工作轴，负责喷枪的工作姿态，调节喷枪与待喷涂面的夹角）。 直线运行方案采用齿条齿轮驱动方案，该方案根据生产中的实际问题而采取的有效方法， 不仅具有理论研究价值，而且具有现实意义。
[0034] 在本发明的抟术方案中，五自由度喷涂机器人主要参数: ⑴外形尺寸：4500 X 2500 X 2000 ; ⑵自由度：5轴； ⑶运行速度S (mm/秒）：0彡S彡400 ; ⑷编程方式：不教编程； (5)驱动方式：步进电机。
[0035] 喷涂机器人、手工喷涂和件复式自动喷涂机的特件比较:
由上表可知，虽然机器人一次性投资较大，但由于机器人具有人工无比的优势，最终的 喷涂成本反而是最少的。
[0036] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种铲车配重喷涂机器人，其特征在于，包括水平设置、且用于装载待喷涂工件的装 料车，安装在所述装料车上方的纵向轨道固定在喷涂房顶、且位于待喷涂工件外围的喷枪 控制组件，以及配合安装在所述喷枪控制组件上、且靠近待喷涂工件的一侧安装有喷枪的 齿条齿轮驱动机构； 所述喷枪控制组件，能够控制喷枪的纵向进给、升降、围绕工件旋转，调整喷枪与工件 之间距离，负责喷枪的工作姿态，调节喷枪与待喷涂面的夹角；所述齿条齿轮驱动机构，能 够控制喷枪的直线运动。2. 根据权利要求1所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述喷枪控制组件，包括 竖直设置的立臂机构，水平设置在所述立臂机构顶端的旋臂机构，以及沿所述装料车长度 方向水平设置在所述旋臂机构顶部的纵向进给机构；所述齿条齿轮驱动机构沿装料车的宽 度方向安装在立臂机构靠近装料车的一端。3.根据权利要求2所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述立臂机构，包括竖直 设置的立臂，沿所述立臂侧棱设置的丝杠，以及安装在所述立臂顶端、且与丝杠配合连接的 Z轴电机； 所述齿条齿轮驱动机构沿装料车的宽度方向安装在丝杠靠近装料车的一端，所述旋臂 机构水平设置在立臂顶端、且向装料车长度方向第二侧边方向延伸；所述Z轴电机，能够负 责喷枪的升降。4.根据权利要求3所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述旋臂机构，包括水平 设置在纵向进给机构下方的旋臂；所述旋臂与立臂一体式设置，在旋臂远离立臂一端的端 部具有向下弯伸的用作平衡的配重短臂。5.根据权利要求2-4中任一项所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述纵向进 给机构，包括沿所述装料车长度方向水平设置在旋臂机构顶部的导轨组件，安装在所述导 轨组件上的Y轴进给小车，安装在所述Y轴进给小车上的U轴电机，以及安装在所述导轨组 件底部的Y轴电机； 所述Y轴电机，能够负责纵向进给；所述U轴电机，能够负责围绕工件旋转。6. 根据权利要求5所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述导轨组件，包括沿所 述装料车长度方向水平设置在喷涂房下方的矩形导轨，以及竖直向上且对称地安装在所述 矩形导轨四角的用作连接喷涂房顶的两对竖直挡臂。7.根据权利要求1-4中任一项所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述齿条齿 轮驱动机构，包括配合安装在所述喷枪控制组件上的齿轮，穿过所述齿轮、且靠近待喷涂工 件的一侧安装有喷枪的齿条，安装在所述齿轮处的X轴电机，以及安装在所述齿条靠近喷 枪处的R轴电机； 所述X轴电机，能够调整喷枪与工件之间距离；所述R轴电机，能够负责喷枪的工作姿 态，调节喷枪与待喷涂面的夹角。8. 根据权利要求1-4中任一项所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述装料车， 包括矩形底板，安装在所述底板底部的运输轮，以及竖直间隔安装在所述矩形底板上表面、 且用于支持待喷涂工件的多个支撑板。9.根据权利要求8所述的铲车配重喷涂机器人，其特征在于，所述矩形底板，包括矩形 外框，以及平行设置在所述矩形外框的一对长边之间的多个条板。
【专利摘要】本发明公开了一种铲车配重喷涂机器人，包括水平设置、且用于装载待喷涂工件的装料车，安装在所述装料车上方的纵向轨道固定在喷涂房顶、且位于待喷涂工件外围的喷枪控制组件，以及配合安装在所述喷枪控制组件上、且靠近待喷涂工件的一侧安装有喷枪的齿条齿轮驱动机构；所述喷枪控制组件，能够控制喷枪的纵向进给、升降、围绕工件旋转，调整喷枪与工件之间距离，负责喷枪的工作姿态，调节喷枪与待喷涂面的夹角；所述齿条齿轮驱动机构，能够控制喷枪的直线运动。本发明所述铲车配重喷涂机器人，可以克服现有技术中人工劳动强度大、成本高和精确性差等缺陷，以实现人工劳动强度小、成本低和精确性好的优点。
【IPC分类】B05B13/02, B05B13/04
【公开号】CN105032662
【申请号】CN201510376086
【发明人】李世强, 李侠, 刘洋
【申请人】李世强
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月1日