專利名稱：多自由度防盜門噴涂機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于防盜門制造業(yè)中的自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種多自由度防盜門噴涂機(jī)器人。
背景技術(shù)：
工業(yè)噴涂機(jī)器人在汽車制造過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外關(guān)于該領(lǐng)域的噴涂機(jī)器人非常多，如中國(guó)專利201110444998.0公布了一種空間八活動(dòng)度噴涂機(jī)器人。目前，在防盜門噴涂制造過(guò)程中，絕大多數(shù)企業(yè)仍然采用人工噴涂操作，通常一個(gè)噴涂工作站配有兩個(gè)操作工，分別噴涂門的正面、反面以及部分側(cè)面，工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，且工作強(qiáng)度比較大。隨著勞動(dòng)力價(jià)格不斷上漲，招工難越發(fā)普遍，防盜門生產(chǎn)商開(kāi)始尋找針對(duì)門板/門框噴涂的自動(dòng)化解決方案，但目前這方面的專利比較少。因?yàn)榉辣I門需要噴涂多個(gè)面，比如門板需要噴涂6個(gè)面，門框除了需要噴涂外面外，還要噴涂?jī)?nèi)凹面，因而普通的噴涂機(jī)器人難以勝任。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種多自由度防盜門噴涂機(jī)器人。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明包括兩個(gè)二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)，一個(gè)二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，一個(gè)固定噴槍，底座四部分結(jié)構(gòu)。二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手分別通過(guò)兩個(gè)鈑金安裝件安裝在一邊的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)上，固定噴射槍通過(guò)鈑金安裝件安裝在另一邊的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)上。兩個(gè)二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)平行放置于門板/門框輸送線兩邊并固定于底座之上。所述的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)包括由四根鋁型材構(gòu)成的框架，通過(guò)四個(gè)帶支撐座的軸承固定安裝在鋁型材上的兩根長(zhǎng)度不同的滾珠絲杠，兩個(gè)分別安裝在滾珠絲杠一端的伺服電機(jī)，兩個(gè)分別安裝在滾珠絲杠上的直線導(dǎo)軌。所述的二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手由一級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和二級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)組成。一級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括一級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)、用以連接旋轉(zhuǎn)軸的聯(lián)軸器、通過(guò)圓錐滾子軸承固定在二級(jí)旋轉(zhuǎn)臂上的旋轉(zhuǎn)軸；二級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括二級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)、一對(duì)錐齒輪、一個(gè)連接噴槍的噴槍固定架以及采用防水設(shè)計(jì)的鈑金件外殼；噴槍通過(guò)噴槍固定架絞鏈接在二級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上，一對(duì)圓錐齒輪分別固定在噴槍和二級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上。所述的固定噴槍由一個(gè)固定噴槍，和鈑金固定件組成，通過(guò)鈑金固定件連接在直線導(dǎo)軌滑塊上。所述底座由鋁型材構(gòu)建成支撐架，由鐵板構(gòu)成平臺(tái)面。本發(fā)明設(shè)計(jì)的噴涂機(jī)器人，配有兩只噴槍，同時(shí)對(duì)門兩側(cè)進(jìn)行噴涂。一側(cè)是兩自由度的直線坐標(biāo)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)門板/門框平面區(qū)域噴涂，一側(cè)是在兩自由度直線坐標(biāo)機(jī)器人的基礎(chǔ)上增加對(duì)兩個(gè)側(cè)面噴涂的兩自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手。該噴涂機(jī)器人可在門板/門框流水線上快速完成嗔涂工藝，實(shí)現(xiàn)嗔涂的自動(dòng)化。
本發(fā)明的有益效果:
I)、可自動(dòng)完成門板/門框正反面和各個(gè)側(cè)面的噴涂。2)、噴涂均勻，質(zhì)量高。3)、減少人工成本，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)；
圖2是本發(fā)明的二自由度移動(dòng)平臺(tái)；
圖3是本發(fā)明的二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手；
圖4是本發(fā)明的固定噴槍；
圖5是本發(fā)明的底座支撐；
圖6、圖7、圖8分別為二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)圖和二自由度移動(dòng)平面運(yùn)動(dòng)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明:
本發(fā)明是通過(guò)一個(gè)二自由度移動(dòng)平面上裝固定噴槍形成二自由度的噴涂。再通過(guò)另外一個(gè)二自由度移動(dòng)平面和二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手相結(jié)合，做到平面及各個(gè)側(cè)面的噴涂。結(jié)合自動(dòng)流水線運(yùn)輸門板/門框，就達(dá)到了門板/門框多個(gè)面的自由噴涂工藝。如圖1所示，本實(shí)例包括:二自由度移動(dòng)平臺(tái)1，二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手2，底座支撐架3，連接二自由度移動(dòng)平面和底座支撐架的連接桿4，固定噴槍5。兩個(gè)二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)平行放置于門板/門框輸送線兩邊，固定于底座之上并用連接件加固。如圖2所示，二自由度移動(dòng)平臺(tái)I包括縱向絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，縱向絲杠固定軸承7，縱向絲杠8，平面移動(dòng)平面框架9，橫向絲杠驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，橫向絲杠固定軸承11，橫向絲杠左右各一個(gè)橫向直線導(dǎo)軌12，絲杠與噴槍連接件13，橫向絲杠14，縱向絲杠左右各一個(gè)縱向直線導(dǎo)軌15，縱向移動(dòng)框架16，縱向移動(dòng)框架和縱向絲杠連接件17。如圖3所示，二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手2包括噴槍18，調(diào)節(jié)噴槍上下角度的一對(duì)錐齒輪19，驅(qū)動(dòng)噴槍上下角度調(diào)節(jié)的二級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)20，為布線預(yù)留的防水接頭21，連接一級(jí)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和二級(jí)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸22，連接軸22和一級(jí)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)減速電機(jī)24的聯(lián)軸器23，防水鈑金件25，用于連接旋轉(zhuǎn)機(jī)械手臂和滾珠絲杠的鈑金連接件26。如圖4所示，固定噴槍部分包括噴槍27，鈑金件29，用于連接噴槍固定在直線導(dǎo)軌的滑塊28上。鈑金件通過(guò)螺栓和滾珠絲桿的套筒30連接。如圖5所示，支撐底座包括臺(tái)階板31鋪在由鋁型材構(gòu)建成的支撐架32上，底部8個(gè)調(diào)節(jié)高度的調(diào)節(jié)螺栓33。在工作時(shí)如圖6，圖7所示，二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手臂在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)方向的自由旋轉(zhuǎn)，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的工作步長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)角度的調(diào)整使得噴涂表面均勻。如圖8所示在工作時(shí)，平面移動(dòng)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)豎直和水平的移動(dòng)，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的工作步長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)高度和左右移動(dòng)距離的調(diào)節(jié)。將二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手臂和二自由度移動(dòng)平面連接之后可實(shí)現(xiàn)角度，高度，水平距離的共同調(diào)節(jié)，可完成門板/門框的多個(gè)側(cè)面的噴涂。固定噴槍安裝于二自由度移動(dòng)平面上實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)表面的噴涂。
權(quán)利要求
1.自由度防盜門噴涂機(jī)器人，由兩個(gè)二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)，一個(gè)二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，一個(gè)固定噴槍，底座四部分結(jié)構(gòu)組成；其特征在于:二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手分別通過(guò)兩個(gè)鈑金安裝件安裝在一邊的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)上，固定噴射槍通過(guò)鈑金安裝件安裝在另一邊的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)上；二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)平行放置于門板/門框輸送線兩邊并固定于底座之上； 所述的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)包括由四根鋁型材構(gòu)成的框架，通過(guò)四個(gè)帶支撐座的軸承固定安裝在鋁型材上的兩根長(zhǎng)度不同的滾珠絲杠，兩個(gè)分別安裝在滾珠絲杠一端的伺服電機(jī)，兩個(gè)分別安裝在滾珠絲杠上的直線導(dǎo)軌； 所述的二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手由一級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和二級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)組成；一級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括一級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)、用以連接旋轉(zhuǎn)軸的聯(lián)軸器、通過(guò)圓錐滾子軸承固定在二級(jí)旋轉(zhuǎn)臂上的旋轉(zhuǎn)軸；二級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括二級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)、一對(duì)錐齒輪、一個(gè)連接噴槍的噴槍固定架以及采用防水設(shè)計(jì)的鈑金件外殼；噴槍通過(guò)噴槍固定架絞鏈接在二級(jí)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上，一對(duì)圓錐齒輪分別固定在噴槍和二級(jí)步進(jìn)減速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上； 所述的固定噴槍由一個(gè)固定噴槍和鈑金固定件組成，通過(guò)鈑金固定件連接在直線導(dǎo)軌滑塊上； 所述底座由鋁型材構(gòu)建成支撐架，由鐵板構(gòu)成平臺(tái)面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多自由度防盜門噴涂機(jī)器人。本發(fā)明包括兩個(gè)二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)，一個(gè)二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手，一個(gè)固定噴槍和底座。二自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手分別通過(guò)兩個(gè)鈑金安裝件安裝在一邊的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)上，固定噴射槍通過(guò)鈑金安裝件安裝在另一邊的二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)上。兩個(gè)二自由度平面移動(dòng)平臺(tái)平行放置于門板/門框輸送線兩邊并固定于底座之上。本發(fā)明設(shè)計(jì)的噴涂機(jī)器人，配有兩只噴槍，同時(shí)對(duì)門兩側(cè)進(jìn)行噴涂。一側(cè)是兩自由度的直線坐標(biāo)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)門板/門框平面區(qū)域噴涂，一側(cè)是在兩自由度直線坐標(biāo)機(jī)器人的基礎(chǔ)上增加對(duì)兩個(gè)側(cè)面噴涂的兩自由度旋轉(zhuǎn)機(jī)械手。該噴涂機(jī)器人可在門板/門框流水線上快速完成噴涂工藝，實(shí)現(xiàn)噴涂的自動(dòng)化。
文檔編號(hào)B05B13/04GK103084300SQ201310046268
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月1日
發(fā)明者呂永桂, 陳凱, 高平波, 葛志遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)