一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，包括XYZ三軸平動機(jī)構(gòu)、Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、噴槍、支撐框架機(jī)構(gòu)等；Z軸移動機(jī)構(gòu)通過Z軸安裝板上的滑塊安裝到車身的滑道內(nèi)，采用絲杠螺母進(jìn)行驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿Z軸的直線運(yùn)動，Y軸移動機(jī)構(gòu)通過Y軸安裝板安裝到Z軸安裝板上，采用齒輪齒條進(jìn)行驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿Y軸直線運(yùn)動，X軸移動機(jī)構(gòu)通過兩只光桿安裝到Y(jié)軸安裝板上，采用齒輪齒條進(jìn)行驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿X軸的直線運(yùn)動，Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)通過螺栓安裝到X軸滑塊上，采用舵機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿Y軸的轉(zhuǎn)動。整體實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人噴槍空間四自由度運(yùn)動。本發(fā)明的可以對整體家具進(jìn)行全方位噴漆，克服了一般噴漆機(jī)只能采用固定流水線作業(yè)對面板式，平面家具進(jìn)行噴漆等缺點(diǎn)。
【專利說明】一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種機(jī)器人，具體地說是噴漆機(jī)器人。

【背景技術(shù)】
[0002]可移動式機(jī)器人主要分為:輪式機(jī)器人、履帶式機(jī)器人和足式機(jī)器人等。輪式機(jī)器人和履帶式機(jī)器人需要連續(xù)的支撐平面，在平整的環(huán)境下，具有速度快、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的家具制造行業(yè)在家具噴漆這道工序上主要是采用人工噴漆的方式進(jìn)行加工，工人口帶防毒面具，手持噴槍進(jìn)行噴漆作業(yè)，涂料噴漆的原料多采用化學(xué)藥品，有一定的刺激性和毒性，對人身健康產(chǎn)生傷害，工作效率極低?，F(xiàn)在大型家具制造廠家采用家具噴漆流水線對門板、平面家具進(jìn)行噴漆，只要把木板原料放到流水線上，按照固定程序就可實(shí)現(xiàn)對同一家具部件的批量噴涂，作業(yè)效率很高，但是只能對平面式家具部件進(jìn)行作業(yè)，不能對整體組裝好的家具進(jìn)行噴涂作業(yè)。
[0003]固定式噴漆機(jī)器人普遍適用于電氣、汽車、船舶、航空航天等，這種噴漆機(jī)械手體積較大，使用不靈活，而且成本較貴，不適合小型家具制作企業(yè)使用。對于家具表面的噴涂，固定式噴漆機(jī)器人則表現(xiàn)出很大的缺點(diǎn)與不足，因此設(shè)計(jì)一款小型化、智能化的全方位智能噴漆機(jī)器人則能很好的解決人工噴漆效率低，固定式噴漆機(jī)造價(jià)高、體型龐大等問題。
[0004]國內(nèi)外很多專家都采用提高噴漆機(jī)器人結(jié)構(gòu)的自動化程度來解決上述問題，為此設(shè)計(jì)出各式各樣的智能化自動噴漆機(jī)器人，如山東科技大學(xué)江浩等人發(fā)明的船舶船艙修造特種除銹噴漆機(jī)器人(專利申請?zhí)?CN200710113254.4)，這種噴漆機(jī)器人采用輪式驅(qū)動，具有三個移動副和三個轉(zhuǎn)動副，與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)相比結(jié)構(gòu)簡單、可以實(shí)現(xiàn)三維空間自由轉(zhuǎn)換，不過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并沒有解決機(jī)器人整體穩(wěn)定性差、運(yùn)動行程短、輪式驅(qū)動易打滑、噴槍位置不可調(diào)的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供可完成對整套家具的全方位噴漆的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，其特征是:包括車身框架、X軸平動機(jī)構(gòu)、Y軸平動機(jī)構(gòu)、Z軸平動機(jī)構(gòu)；車身框架的左右兩側(cè)均安裝主動輪和從動輪，位于同一側(cè)的主動輪和從動輪上纏繞履帶，車身框架里設(shè)置主動輪電機(jī)，主動輪電機(jī)連接主動輪；x軸平動機(jī)構(gòu)包括X軸驅(qū)動電機(jī)、第一 X軸齒輪、第二 X軸齒輪、X軸齒條、X軸滑塊、X軸滑桿，X軸驅(qū)動電機(jī)連接第一 X軸齒輪，X軸滑塊與X軸齒條相固定，X軸齒條纏繞在第一 X軸齒輪和第二 X軸齒輪上，X軸滑塊上設(shè)置凹槽，X軸滑塊通過凹槽與X軸滑桿實(shí)現(xiàn)相對滑動；Y軸平動機(jī)構(gòu)包括Y軸驅(qū)動電機(jī)、Z齒輪、Z齒條、X下齒輪連接軸、X軸上齒輪連接軸、第一 Y軸齒輪、第二 Y軸齒輪、Y軸上齒輪、Y軸齒條、Y軸滑塊、Y軸安裝板、Z軸移動板，Y軸驅(qū)動電機(jī)固定在Z軸移動板上，Y軸驅(qū)動電極連接Z齒輪，X下齒輪連接軸的兩端分別安裝第一 Y軸齒輪和第二 Y軸齒輪，Z齒輪和第一 Y軸齒輪上纏繞Z齒條，第二 Y軸齒輪和Y軸上齒輪上纏繞Y齒條，Y軸上齒輪安裝在Y軸上齒輪上，所述的Y軸滑塊包括第一 Y軸滑塊和第二Y軸滑塊，均設(shè)置有凹槽，第一 Y軸滑塊與Y齒條相固定，Y軸安裝板和Z軸移動板之間固定有第一 Y軸連接板和第二 Y軸連接板，X軸下齒輪連接軸和X軸上齒輪連接軸均安裝在第一 Y軸連接板和第二 Y軸連接板之間，Y軸安裝板和Z軸移動板之間固定有第一 Y滑桿軸和第二 Y滑桿軸，兩個Y軸滑塊通過各自的凹槽分別與第一 Y滑桿軸和第二 Y滑桿軸實(shí)現(xiàn)相對滑動；x軸驅(qū)動電機(jī)和第一 X軸齒輪安裝在第一 Y軸滑塊上，第二 X軸齒輪安裝第二 Y軸滑塊上，X軸滑桿固定在第一 Y軸滑塊和第二 Y軸滑塊之間；z軸平動機(jī)構(gòu)包括Z軸驅(qū)動電機(jī)、絲杠、螺母，Z軸驅(qū)動電機(jī)固定在兩個安裝有主動輪的車身框架的面的其中一個面上，螺母固定在Z軸移動板上，絲杠與螺母組成絲杠螺母機(jī)構(gòu)，絲杠的一端與Z軸驅(qū)動電機(jī)相連，絲杠的另一端安裝在Z軸驅(qū)動電機(jī)對面的車身框架的面上，與安裝有主動輪的面相鄰的車身框架的兩個面上均設(shè)置滑道，Z軸移動板的兩端下方設(shè)置滑塊，兩端的滑塊分別位于兩個滑道里；x軸滑塊上安裝有噴槍，噴槍連接導(dǎo)管。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、還包括Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括舵盤、舵機(jī)，噴槍固定在舵盤上，舵盤安裝在舵機(jī)上，舵機(jī)安裝X軸滑塊上。
[0010]2、所述的X軸滑桿有兩個，X軸滑塊上與X軸滑桿配合的凹槽也有兩個，兩個凹槽分別位于X軸滑塊的上平面和下平面。
[0011]3、X軸滑塊上安裝紅外測距傳感器。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)勢在于:首先，本發(fā)明全方位智能家具噴漆機(jī)器人基于履帶行走，可增加防滑和平穩(wěn)性，通過調(diào)整左右兩個行走電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向，使得噴漆小車?yán)@作業(yè)家具3600自由運(yùn)動。其次，車體上集成了 XYZ三軸移動機(jī)構(gòu)和Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，對稱設(shè)計(jì)安裝，穩(wěn)定性高，可以實(shí)現(xiàn)噴槍相對于作業(yè)表面的三自由度平動和一自由度轉(zhuǎn)動，結(jié)合小車行走機(jī)構(gòu)，一臺噴漆機(jī)器人即可完成對整套家具的全方位噴漆。最后，在噴漆機(jī)器人噴嘴處安裝了紅外測距傳感器，可精確測量噴頭和家具的距離，實(shí)現(xiàn)噴槍對家具的自動化智能噴涂，XYZ軸限位開關(guān)可以確定機(jī)構(gòu)的初始位置，用于防止相應(yīng)部件超出行程。本發(fā)明的機(jī)器人具有結(jié)構(gòu)緊湊、抗滑能力強(qiáng)、精度高、良好的機(jī)動性、良好的運(yùn)動特性和適應(yīng)復(fù)雜地形的能力，具有較高的應(yīng)用價(jià)值和應(yīng)用前景，利用推廣應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明車身框架部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明X軸平動、Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明Y軸平動、Z軸平動機(jī)構(gòu)立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0018]結(jié)合圖1?4，本發(fā)明一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，可以實(shí)現(xiàn)沿XYZ軸的平動和沿Y軸的轉(zhuǎn)動，四自由度運(yùn)動完成對家具的全方位噴涂作業(yè)，主要由履帶式機(jī)器人車身、電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)、XYZ三軸平動機(jī)構(gòu)、Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、噴槍機(jī)構(gòu)、支撐框架機(jī)構(gòu)、CPU模塊、電源模塊、輸入輸出接口模塊、限位開關(guān)模塊、紅外測距模塊組成。電機(jī)安裝在車身內(nèi)，驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，Z軸移動機(jī)構(gòu)通過Z軸安裝板上的滑塊安裝到車身的滑道內(nèi)，采用絲杠螺母進(jìn)行驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿Z軸的直線運(yùn)動，Y軸移動機(jī)構(gòu)通過Y軸安裝板安裝到Z軸安裝板上，采用齒輪齒條進(jìn)行驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿Y軸直線運(yùn)動，X軸移動機(jī)構(gòu)通過兩只光桿安裝到Y(jié)軸安裝板上，采用齒輪齒條進(jìn)行驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)沿X軸的直線運(yùn)動，Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)通過螺栓安裝到X軸滑塊上，采用舵機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)沿Y軸的轉(zhuǎn)動；控制器安裝在控制箱內(nèi)，通過輸入輸出接口和外界通信，紅外測距傳感器安裝在X軸滑塊上，用于檢測噴槍和家具的距離，限位開關(guān)安裝在每個滑道的兩端，用于定位每個滑塊初始位置。
[0019]X、Y、Z軸平動和Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括:步進(jìn)電機(jī)連接板1、固定連接螺釘2、Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3、Z齒輪4、Z齒條5、X下齒輪連接軸6、連接板螺釘7、Y軸連接底座8、Y滑桿軸9、Y齒輪10、Υ齒條11、絲杠連接底座12、絲杠13、螺母14、帶滑塊Z軸移動板15、Ζ軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)16、Υ軸滑塊17、Χ軸齒輪18、Χ軸齒條19、Χ軸滑塊20、紅外測距傳感器21、導(dǎo)管22、X軸滑桿23、石墨軸承24、方形舵盤25、連接螺釘26、噴槍27、數(shù)字舵機(jī)28、X軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)29、連接螺栓30、Χ軸限位開關(guān)31、石墨軸承32、Υ軸上限位開關(guān)42、Χ軸上齒輪43、X上齒輪連接軸44、Y軸下限位開關(guān)45、Z軸后限位開關(guān)46、Z軸前限位開關(guān)47、軸承端蓋48，連接板固定螺釘49，Y軸安裝板50，Y軸上連接板51，步進(jìn)電機(jī)連接板I通過固定連接螺釘2安裝到帶滑塊Z軸移動板15上，帶滑塊Z軸移動板15安裝到車體滑道41內(nèi)形成沿Z軸移動副，Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3通過安裝螺釘裝在步進(jìn)電機(jī)連接板1，Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3伸出軸連接Z齒輪4，Z齒輪4與Z齒條5形成齒輪副帶動X下齒輪連接軸6轉(zhuǎn)動，Y軸連接底座8通過連接板螺釘7安裝到帶滑塊Z軸移動板15上，Y軸下限位開關(guān)45通過螺釘安裝到Y(jié)軸安裝板上，Y滑桿軸9安裝在Y軸連接底座8和Y軸上連接板50之間，Y齒條11與Y軸上齒輪43下齒輪形成齒輪副帶動Y軸滑塊17沿Y軸運(yùn)動，X齒條19與X齒輪18形成齒輪副，X齒輪18通過連接軸安裝在Y軸滑塊17上，石墨軸承32安裝在Y軸滑塊17的凹槽內(nèi)，Y軸上限位開關(guān)42通過連接螺釘安在Y軸連接板上，Y軸上齒輪43通過定位螺釘固定在X上齒輪連接軸44上，Y軸安裝板50通過六角螺栓安裝在Y軸連接板之間，軸承端蓋48通過連接板固定螺釘49安在Y軸連接板上，噴槍27通過螺紋連接在導(dǎo)管22上，紅外測距傳感器21安裝在X軸滑塊20上，舵盤通過螺釘連在數(shù)字舵機(jī)28上，舵機(jī)安裝在X軸滑塊20上，X軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)29安裝在Y軸滑塊31上，Z軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)16伸出軸連接絲杠13，絲杠與螺母14配合驅(qū)動Z軸的運(yùn)動，Z軸限位開關(guān)46通過安裝螺釘安裝在車體38上。
[0020]機(jī)器人車身框架包括:車輪軸33、主動輪34、大齒輪35、小齒輪36、直流電機(jī)37、機(jī)器人車身框架38、輪胎履帶39、從動輪40、車身滑道41，直流電機(jī)37輸出軸連接小齒輪36，小齒輪36與大齒輪35配合形成齒輪副傳遞電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，車輪軸33 —端連接大齒輪35另一端連接主動輪34，主動輪34與從動輪40之間通過輪胎履帶39傳遞動力實(shí)現(xiàn)主動輪與從動輪的同步運(yùn)動，車身滑道41與帶滑塊Z軸移動板15配合執(zhí)行絲杠螺旋副輸出的運(yùn)動。
[0021]結(jié)合圖1所示，本發(fā)明的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人主要包括履帶式機(jī)器人車身、電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)、XYZ三軸移動機(jī)構(gòu)、Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、噴槍機(jī)構(gòu)、支撐框架機(jī)構(gòu)等、CPU模塊、電源模塊、輸入輸出接口模塊、限位開關(guān)模塊、紅外測距模塊，其中XYZ三軸移動機(jī)構(gòu)和Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)噴槍作業(yè)的主要機(jī)構(gòu)，機(jī)器人車體是實(shí)現(xiàn)移動作業(yè)的基礎(chǔ)。
[0022]結(jié)合圖1所示，本發(fā)明的Y平動Z平動機(jī)構(gòu)主要由以下幾部分組成:步進(jìn)電機(jī)連接板1、固定連接螺釘2、Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3、Z齒輪4、Z齒條5、X下齒輪連接軸6、連接板螺釘7、Y軸連接底座8、Υ滑桿軸9、Υ齒輪10、Υ齒條11、絲杠連接底座12、絲杠13、螺母14、帶滑塊Z軸移動板15、Z軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)16。
[0023]Y平動Z平動機(jī)構(gòu)組裝如下:步進(jìn)電機(jī)連接板I通過固定連接螺釘2安裝到帶滑塊Z軸移動板15上，帶滑塊Z軸移動板15安裝到車體滑道41內(nèi)形成沿Z軸移動副，Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3通過安裝螺釘裝在步進(jìn)電機(jī)連接板1，Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3伸出軸連接Z齒輪4，Z齒輪4與Z齒條5形成齒輪副帶動X下齒輪連接軸6轉(zhuǎn)動，Y軸連接底座8通過連接板螺釘7安裝到帶滑塊Z軸移動板15上，Y軸下限位開關(guān)9通過螺釘安裝到Y(jié)軸連接板上，Y滑桿軸9安裝在Y軸連接底座8和Y軸安裝板50之間，Y齒條11與Y齒輪10、Y軸上齒輪43形成齒輪副帶動Y軸滑塊17沿Y軸運(yùn)動。
[0024]結(jié)合圖3所示、本發(fā)明的X平動Y轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)主要由以下幾部分組成:Υ軸滑塊17、X軸齒輪18、X軸齒條19、X軸滑塊20、紅外測距傳感器21、導(dǎo)管22、X軸滑桿23、石墨軸承24、方形舵盤25、連接螺釘26、噴槍27，數(shù)字舵機(jī)28、X軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)29、連接螺栓30、X軸限位開關(guān)31、石墨軸承32、Υ軸上限位開關(guān)42、Χ軸上齒輪43、Χ上齒輪連接軸44、Υ軸下限位開關(guān)45。
[0025]X平動Y轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組裝如下:Χ齒條19與X齒輪18形成齒輪副，X齒輪18通過連接軸安裝在Y軸滑塊17上，石墨軸承32安裝在Y軸滑塊17的凹槽內(nèi)，Y軸上限位開關(guān)42通過連接螺釘安在Y軸連接板上，Y軸上齒輪43通過定位螺釘固定在X上齒輪連接軸44上，Y軸安裝板50通過六角螺栓安裝在Y軸連接板之間，軸承端蓋48通過連接板固定螺釘49安在Y軸連接板上，噴槍21通過螺紋連接在導(dǎo)管22上一起固定在方形舵盤25，紅外測距傳感器21安裝在X軸滑塊20上，舵盤通過螺釘連在數(shù)字舵機(jī)28上，舵機(jī)安裝在X軸滑塊20上，X軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)29安裝在步進(jìn)電機(jī)安裝滑塊17上。
[0026]結(jié)合圖2，本發(fā)明的機(jī)器人車身主要由以下幾部分組成:車輪軸33、主動輪34、大齒輪35、小齒輪36、直流電機(jī)37、機(jī)器人車身框架38、輪胎履帶39、從動輪40、車身滑道41。機(jī)器人車身結(jié)構(gòu)組裝如下:直流電機(jī)37輸出軸連接小齒輪36，小齒輪36與大齒輪37配合形成齒輪副傳遞電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，車輪軸33 —端連接大齒輪35另一端連接主動輪34，主動輪34與從動輪40之間通過輪胎履帶39傳遞動力實(shí)現(xiàn)主動輪與從動輪的同步運(yùn)動，車身滑道41與帶滑塊Z軸移動板15配合執(zhí)行絲杠螺旋副輸出的運(yùn)動。
[0027]工作原理:
[0028]Y軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)3提供動力，帶動Z齒輪4轉(zhuǎn)動，Z齒輪4與Z齒條5相嚙合，從而帶動Z齒條5的轉(zhuǎn)動，Z齒條5帶動X下齒輪連接軸6轉(zhuǎn)動，與之連接的下齒輪隨之轉(zhuǎn)動，下齒輪與Y齒條11嚙合帶動齒條轉(zhuǎn)動，齒條固定在Y軸滑塊17上，實(shí)現(xiàn)Y軸滑塊17沿Y軸的直線運(yùn)動。Z軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)16提供動力，帶動與之相連的絲杠13轉(zhuǎn)動，絲杠13與螺母14配合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動向平動的轉(zhuǎn)化，螺母14固定在帶滑塊Z軸移動板15上驅(qū)動Z軸移動板15通過自帶的滑塊沿車身滑道41運(yùn)動實(shí)現(xiàn)Z軸直線運(yùn)動。
[0029]X軸驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)29提供動力，帶動X齒輪18轉(zhuǎn)動，X齒輪18與X齒條19嚙合，從而帶動X齒條19轉(zhuǎn)動，齒條19固定在X軸滑塊20上，X軸滑塊20隨X齒條19運(yùn)動實(shí)現(xiàn)滑塊的X軸直線運(yùn)動。數(shù)字舵機(jī)28提供動力，帶動方形舵盤25轉(zhuǎn)動，方形舵盤25與噴槍27連接，實(shí)現(xiàn)Y軸的轉(zhuǎn)動。XYZ平動和Y轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)整體采用并行結(jié)構(gòu)，協(xié)調(diào)配合實(shí)現(xiàn)噴槍的空間四自由度運(yùn)動。
[0030]直流電機(jī)37提供動力，帶動小齒輪36轉(zhuǎn)動，小齒輪36與大齒輪35嚙合形成齒輪副減速器，大齒輪隨之轉(zhuǎn)動通過車輪軸33輸出轉(zhuǎn)速扭矩，帶動主動輪34轉(zhuǎn)動，主動輪34通過輪胎履帶39帶動從動輪40轉(zhuǎn)動，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的移動。通過控制左右兩側(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直行和轉(zhuǎn)彎，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的前進(jìn)和后退。
[0031]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人基于履帶式車體，可以實(shí)現(xiàn)繞作業(yè)家具的360度自由運(yùn)動，車體上集成了 XYZ軸移動機(jī)構(gòu)和Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)噴槍相對于作業(yè)表面的三自由度平動和一自由度的轉(zhuǎn)動，滿足整裝家具的噴涂要求，由于安裝了紅外測距傳感器，可以精確測量噴頭和家具的距離，實(shí)現(xiàn)噴槍對家具的均勻噴涂，XYZ軸限位開關(guān)可以確定機(jī)構(gòu)的初始位置，還可以防止運(yùn)動超出行程損害機(jī)器人，機(jī)器人采用模塊化結(jié)構(gòu)，體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、并且加工簡單、控制和維護(hù)方便，全方位智能家具噴漆機(jī)器人可以通過自身的移動實(shí)現(xiàn)對整裝家具的三維全方位噴漆作業(yè)，不用人工參與，避免了刺激性和毒性油漆對人身的傷害，并且噴涂效率高，質(zhì)量好。
【權(quán)利要求】
1.一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，其特征是:包括車身框架、X軸平動機(jī)構(gòu)、Y軸平動機(jī)構(gòu)、Z軸平動機(jī)構(gòu)；車身框架的左右兩側(cè)均安裝主動輪和從動輪，位于同一側(cè)的主動輪和從動輪上纏繞履帶，車身框架里設(shè)置主動輪電機(jī)，主動輪電機(jī)連接主動輪；x軸平動機(jī)構(gòu)包括X軸驅(qū)動電機(jī)、第一 X軸齒輪、第二 X軸齒輪、X軸齒條、X軸滑塊、X軸滑桿，X軸驅(qū)動電機(jī)連接第一 X軸齒輪，X軸滑塊與X軸齒條相固定，X軸齒條纏繞在第一 X軸齒輪和第二X軸齒輪上，X軸滑塊上設(shè)置凹槽，X軸滑塊通過凹槽與X軸滑桿實(shí)現(xiàn)相對滑動；Y軸平動機(jī)構(gòu)包括Y軸驅(qū)動電機(jī)、Z齒輪、Z齒條、X下齒輪連接軸、X軸上齒輪連接軸、第一 Y軸齒輪、第二 Y軸齒輪、Y軸上齒輪、Y軸齒條、Y軸滑塊、Y軸安裝板、Z軸移動板，Y軸驅(qū)動電機(jī)固定在Z軸移動板上，Y軸驅(qū)動電極連接Z齒輪，X下齒輪連接軸的兩端分別安裝第一 Y軸齒輪和第二 Y軸齒輪，Z齒輪和第一 Y軸齒輪上纏繞Z齒條，第二 Y軸齒輪和Y軸上齒輪上纏繞Y齒條，Y軸上齒輪安裝在Y軸上齒輪上，所述的Y軸滑塊包括第一 Y軸滑塊和第二 Y軸滑塊，均設(shè)置有凹槽，第一 Y軸滑塊與Y齒條相固定，Y軸安裝板和Z軸移動板之間固定有第一 Y軸連接板和第二 Y軸連接板，X軸下齒輪連接軸和X軸上齒輪連接軸均安裝在第一Y軸連接板和第二 Y軸連接板之間，Y軸安裝板和Z軸移動板之間固定有第一 Y滑桿軸和第二 Y滑桿軸，兩個Y軸滑塊通過各自的凹槽分別與第一 Y滑桿軸和第二 Y滑桿軸實(shí)現(xiàn)相對滑動；x軸驅(qū)動電機(jī)和第一 X軸齒輪安裝在第一 Y軸滑塊上，第二 X軸齒輪安裝第二 Y軸滑塊上，X軸滑桿固定在第一 Y軸滑塊和第二 Y軸滑塊之間；ζ軸平動機(jī)構(gòu)包括Z軸驅(qū)動電機(jī)、絲杠、螺母，Z軸驅(qū)動電機(jī)固定在兩個安裝有主動輪的車身框架的面的其中一個面上，螺母固定在Z軸移動板上，絲杠與螺母組成絲杠螺母機(jī)構(gòu)，絲杠的一端與Z軸驅(qū)動電機(jī)相連，絲杠的另一端安裝在Z軸驅(qū)動電機(jī)對面的車身框架的面上，與安裝有主動輪的面相鄰的車身框架的兩個面上均設(shè)置滑道，Z軸移動板的兩端下方設(shè)置滑塊，兩端的滑塊分別位于兩個滑道里；χ軸滑塊上安裝有噴槍，噴槍連接導(dǎo)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，其特征是:還包括Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，Y軸轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括舵盤、舵機(jī)，噴槍固定在舵盤上，舵盤安裝在舵機(jī)上，舵機(jī)安裝X軸滑塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，其特征是:所述的X軸滑桿有兩個，X軸滑塊上與X軸滑桿配合的凹槽也有兩個，兩個凹槽分別位于X軸滑塊的上平面和下平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，其特征是:Χ軸滑塊上安裝紅外測距傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種全方位智能家具噴漆機(jī)器人，其特征是:Χ軸滑塊上安裝紅外測距傳感器。
【文檔編號】B25J5/00GK104260076SQ201410498809
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】馬洪文, 楊柳, 韓世凱, 張羽, 李曉龍, 黃吉峰, 曹學(xué)偉, 展乾 申請人:哈爾濱工程大學(xué)