專利名稱：微型噴涂機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)噴涂技術(shù)領(lǐng)域，特指一種定位準(zhǔn)確、安全可靠的微型噴涂機(jī)器人。
背景技術(shù)：
目前，在自動(dòng)噴涂技術(shù)領(lǐng)域，噴涂機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛。噴涂機(jī)器人可以代替噴涂工人完成許多高難度的動(dòng)作，可以深入到復(fù)雜工件的內(nèi)部進(jìn)行作業(yè)，另外，噴涂機(jī)器人也可以在高溫高壓的條件下作業(yè)，而且其噴涂效果非常好，所以噴涂機(jī)器人在大多數(shù)場(chǎng)合已經(jīng)代替噴涂工人工作。噴涂機(jī)器人要達(dá)到好的噴涂效果，必須具備定位準(zhǔn)確、調(diào)試快捷、安全可靠的條件，目前的噴涂機(jī)器人普遍存在定位不夠準(zhǔn)確，定位調(diào)試復(fù)雜等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種微型噴涂機(jī)器人，它克服了現(xiàn)有噴涂機(jī)器人定位不夠準(zhǔn)確、調(diào)試復(fù)雜的缺點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是它包括基座、中臂和前臂，基座上表面成型有支撐架體，中臂一端通過第一軸與支撐架體活動(dòng)聯(lián)接，中臂另一端通過第二軸與前臂活動(dòng)聯(lián)接，基座腔體內(nèi)安裝有第一步進(jìn)馬達(dá)，第一步進(jìn)馬達(dá)在輸出軸上聯(lián)接有編碼器A，第一步進(jìn)馬達(dá)通過第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第一軸聯(lián)接；在中臂的腔體內(nèi)安裝有第二步進(jìn)馬達(dá)，第二步進(jìn)馬達(dá)通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二軸聯(lián)接，在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有編碼器B；在前臂前端的腔體內(nèi)安裝有第三步進(jìn)馬達(dá)，第三步進(jìn)馬達(dá)通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第三軸聯(lián)接，在第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)置有編碼器C，第三軸一端聯(lián)接有噴槍。
所述基座、中臂和前臂的腔體都為密封結(jié)構(gòu)，且都安裝有限流氣嘴，限流氣嘴通過管道與外界氣源聯(lián)接。
基座表面設(shè)置聯(lián)機(jī)接口。
所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一中間傳動(dòng)軸，第一步進(jìn)馬達(dá)輸出軸通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與中間傳動(dòng)軸聯(lián)接，中間傳動(dòng)軸也是通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與第一軸聯(lián)接。
所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一中間傳動(dòng)軸和第二中間傳動(dòng)軸，第二步進(jìn)馬達(dá)輸出軸與第一中間傳動(dòng)軸之間、第一中間傳動(dòng)軸與第二中間傳動(dòng)軸之間以及第二中間傳動(dòng)軸與第二軸之間分別通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接的，另外，所述的編碼器是與第一中間傳動(dòng)軸聯(lián)接的。
所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括中間傳動(dòng)軸，第三步進(jìn)馬達(dá)輸出軸與中間傳動(dòng)軸之間、中間傳動(dòng)軸與第三軸之間分別通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接，另外，所述的編碼器是與中間傳動(dòng)軸聯(lián)接的。
在中臂的末端設(shè)置有加重塊。
第一、二、三軸分別由第一、二、三步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，且每個(gè)步進(jìn)馬達(dá)都相應(yīng)聯(lián)接有編碼器，步進(jìn)馬達(dá)和編碼器通過聯(lián)接相應(yīng)的控制系統(tǒng)，每根軸轉(zhuǎn)過的角度都會(huì)通過編碼器反饋到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)經(jīng)過分析三個(gè)編碼器反饋回來的信號(hào)，最終確定噴槍所在的位置；控制系統(tǒng)也可以通過向各個(gè)步進(jìn)馬達(dá)發(fā)送信號(hào)，控制步進(jìn)馬達(dá)按預(yù)設(shè)程序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴槍的位置控制。因?yàn)椴竭M(jìn)馬達(dá)誤差小、精度高，采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有定位準(zhǔn)確、調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)，另外，基座、中臂和前臂的腔體都為密封結(jié)構(gòu)，壓縮空氣進(jìn)入腔體內(nèi)可以有效杜絕外界易燃易爆氣體及霧狀涂料的進(jìn)入，消除安全隱患。


圖1是本實(shí)用新型的實(shí)體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的剖視圖；圖4是本實(shí)用新型處于初始狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型各機(jī)械臂可轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
見圖1、2、3所示，本實(shí)用新型包括基座1、中臂2和前臂3，基座1上表面成型有支撐架體4，中臂2一端通過第一軸5與支撐架體4活動(dòng)聯(lián)接，中臂2另一端通過第二軸6與前臂3活動(dòng)聯(lián)接，基座1腔體內(nèi)安裝有第一步進(jìn)馬達(dá)7，第一步進(jìn)馬達(dá)7在輸出軸上聯(lián)接有編碼器8，第一步進(jìn)馬達(dá)7通過第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10與第一軸5聯(lián)接；在中臂2的腔體內(nèi)安裝有第二步進(jìn)馬達(dá)9，第二步進(jìn)馬達(dá)9通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11與第二軸6聯(lián)接，在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11上設(shè)置有編碼器12；在前臂3前端的腔體內(nèi)安裝有第三步進(jìn)馬達(dá)13，第三步進(jìn)馬達(dá)13通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14與第三軸15聯(lián)接，在第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14上設(shè)置有編碼器16，第三軸15一端聯(lián)接有噴槍17。
所述基座1、中臂2和前臂3的腔體都為密封結(jié)構(gòu)，且都安裝有限流氣嘴，限流氣嘴通過管道與外界氣源聯(lián)接。壓縮空氣基座1、中臂2和前臂3進(jìn)入腔體內(nèi)可以有效杜絕外界易燃易爆氣體及霧狀涂料的進(jìn)入，消除安全隱患。
基座1表面設(shè)置聯(lián)機(jī)接口，通過聯(lián)機(jī)接口可以將多臺(tái)機(jī)器串聯(lián)接入一個(gè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制系統(tǒng)同時(shí)控制多臺(tái)機(jī)器，提高工作效率。
所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10包括一中間傳動(dòng)軸18，第一步進(jìn)馬達(dá)7輸出軸通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與中間傳動(dòng)軸18聯(lián)接，中間傳動(dòng)軸18也是通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與第一軸5聯(lián)接。
所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11包括第一中間傳動(dòng)軸19和第二中間傳動(dòng)軸20，第二步進(jìn)馬達(dá)9輸出軸與第一中間傳動(dòng)軸19之間、第一中間傳動(dòng)軸19與第二中間傳動(dòng)軸20之間以及第二中間傳動(dòng)軸20與第二軸6之間分別通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接的，另外，所述的編碼器12是與第一中間傳動(dòng)軸19聯(lián)接的。
所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14包括中間傳動(dòng)軸21，第三步進(jìn)馬達(dá)13輸出軸與中間傳動(dòng)軸21之間、中間傳動(dòng)軸21與第三軸15之間分別通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接，另外，所述的編碼器16是與中間傳動(dòng)軸21聯(lián)接的。
在中臂2的末端設(shè)置有加重塊24，加重塊24可以起到平衡作用。
工作原理通過聯(lián)機(jī)接口將本實(shí)用新型聯(lián)接到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)可以接收各編碼器反饋回來的信號(hào)進(jìn)行分析，進(jìn)而確定噴槍17所在的位置參數(shù)，這個(gè)位置參數(shù)通過坐標(biāo)形式顯示在控制系統(tǒng)的人機(jī)界面上，需要調(diào)整噴槍17的位置時(shí)，只要手動(dòng)將噴槍17移動(dòng)到一個(gè)新位置，這時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)快速記錄下噴槍17當(dāng)前的位置參數(shù)，再經(jīng)過人機(jī)界面的微調(diào)，就可以完成噴槍17初始位置的調(diào)試，調(diào)試快捷、方便。控制系統(tǒng)可以向各步進(jìn)電機(jī)發(fā)送信號(hào)，進(jìn)而控制第一、二、三軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)噴槍17的控制操作，控制系統(tǒng)可以通過預(yù)設(shè)程序使噴槍17按預(yù)定軌跡運(yùn)動(dòng)和噴涂。如圖4、5所示，這是本實(shí)用新型初始狀態(tài)時(shí)各機(jī)械臂所處的位置，中臂2可以繞第一軸5在箭頭所示的110°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，前臂3可以繞第二軸7在箭頭所示的120°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，第三軸15可以在280°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然，可以將多臺(tái)本實(shí)用新型接入同一控制系統(tǒng)中，組成一個(gè)強(qiáng)大的噴涂機(jī)群，提高工作效率。
當(dāng)然，以上所述之實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，并非來限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.微型噴涂機(jī)器人，包括基座(1)、中臂(2)和前臂(3)，基座(1)上表面成型有支撐架體(4)，中臂(2)一端通過第一軸(5)與支撐架體(4)活動(dòng)聯(lián)接，中臂(2)另一端通過第二軸(6)與前臂(3)活動(dòng)聯(lián)接，其特征在于基座(1)腔體內(nèi)安裝有第一步進(jìn)馬達(dá)(7)，第一步進(jìn)馬達(dá)(7)在輸出軸上聯(lián)接有編碼器(8)，第一步進(jìn)馬達(dá)(7)通過第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)與第一軸(5)聯(lián)接；在中臂(2)的腔體內(nèi)安裝有第二步進(jìn)馬達(dá)(9)，第二步進(jìn)馬達(dá)(9)通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)與第二軸(6)聯(lián)接，在第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)上設(shè)置有編碼器(12)；在前臂(3)前端的腔體內(nèi)安裝有第三步進(jìn)馬達(dá)(13)，第三步進(jìn)馬達(dá)(13)通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)與第三軸(15)聯(lián)接，在第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)上設(shè)置有編碼器(16)，第三軸(15)一端聯(lián)接有噴槍(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型噴涂機(jī)器人，其特征在于所述基座(1)、中臂(2)和前臂(3)的腔體都為密封結(jié)構(gòu)，且都安裝有限流氣嘴，限流氣嘴通過管道與外界氣源聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型噴涂機(jī)器人，其特征在于基座(1)表面設(shè)置聯(lián)機(jī)接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型噴涂機(jī)器人，其特征在于所述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)包括一中間傳動(dòng)軸(18)，第一步進(jìn)馬達(dá)(8)輸出軸通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與中間傳動(dòng)軸(18)聯(lián)接，中間傳動(dòng)軸(18)也是通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)與第一軸(5)聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型噴涂機(jī)器人，其特征在于所述第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(11)包括第一中間傳動(dòng)軸(19)和第二中間傳動(dòng)軸(20)，第二步進(jìn)馬達(dá)(9)輸出軸與第一中間傳動(dòng)軸(19)之間、第一中間傳動(dòng)軸(19)與第二中間傳動(dòng)軸(20)之間以及第二中間傳動(dòng)軸(20)與第二軸(6)之間分別通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接的，另外，所述的編碼器(12)是與第一中間傳動(dòng)軸(19)聯(lián)接的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型噴涂機(jī)器人，其特征在于所述第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(14)包括中間傳動(dòng)軸(21)，第三步進(jìn)馬達(dá)(13)輸出軸與中間傳動(dòng)軸(21)之間、中間傳動(dòng)軸(21)與第三軸(15)之間分別通過皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)聯(lián)接，另外，所述的編碼器(16)是與中間傳動(dòng)軸(21)聯(lián)接的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型噴涂機(jī)器人，其特征在于在中臂(2)的末端設(shè)置有加重塊(24)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自動(dòng)噴涂技術(shù)領(lǐng)域，特指一種定位準(zhǔn)確、安全可靠的微型噴涂機(jī)器人。本實(shí)用新型采用三軸定位，三根軸分別由三個(gè)步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，且每個(gè)步進(jìn)馬達(dá)都相應(yīng)聯(lián)接有編碼器，步進(jìn)馬達(dá)和編碼器通過聯(lián)接相應(yīng)的控制系統(tǒng)，每根軸轉(zhuǎn)過的角度都會(huì)通過編碼器反饋到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)經(jīng)過分析三個(gè)編碼器反饋回來的信號(hào)，最終確定噴槍所在的位置；控制系統(tǒng)也可以通過向各個(gè)步進(jìn)馬達(dá)發(fā)送信號(hào)，控制步進(jìn)馬達(dá)按預(yù)設(shè)程序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴槍的位置控制。采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有定位準(zhǔn)確、調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B25J9/16GK2936618SQ200620060709
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者易樹銶 申請(qǐng)人:東莞豐裕電機(jī)有限公司