造船涂裝自動噴漆機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種造船涂裝自動噴漆機器人，其包括噴漆運動機構、PLC和噴槍；噴漆運動機構包括左右運動機構、前后運動機構和旋轉運動機構；左右運動機構包括第一外殼、滑塊和第一電機，第一電機驅動滑塊左右運動，噴槍固設于滑塊，第一外殼設有測距傳感器；前后運動機構包括第二外殼、內(nèi)殼和第二電機，內(nèi)殼在第二外殼的內(nèi)部前后移動；旋轉運動機構包括支撐板、第三電機和固定齒輪，左右運動機構和支撐板通過軸承與內(nèi)殼連接，第三電機驅動左右運動機構繞軸承轉動，測距傳感器、第一電機、第二電機和第三電機均分別與PLC電連接。本實用新型提高了工作效率、節(jié)約了人工成本、縮短施工周期，油漆涂層的均勻性好，提高了油漆涂層的質量。
【專利說明】造船涂裝自動噴漆機器人
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種造船涂裝自動噴漆機器人。
【背景技術】
[0002]噴漆機器人作為工業(yè)機器人的一種，是當今生產(chǎn)中極為重要的一種涂裝生產(chǎn)設備，由計算機來控制的噴漆機器人早在1975年便已經(jīng)開始使用。它避免了人體與有毒有害物質的接觸，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了經(jīng)濟效益，提高了噴涂質量。由于機器人可以取代人類在惡劣的環(huán)境下工作，因此噴漆機器人的應用越來越廣泛。隨著對機器人的研究，噴漆機器人得以在各種場合進行使用，如汽車工業(yè)領域裝飾行業(yè)等。
[0003]但是，在造船行業(yè)中，噴漆機器人使用得不多?，F(xiàn)有已開發(fā)的噴漆機器人，大多適用于狹小腔體內(nèi)，而且大多處于研發(fā)階段，實際投入使用的很少。
[0004]由于船體表面具有面積大、曲面復雜的特點，因此，現(xiàn)在對于船體表面的大平面噴漆，基本采用人工噴漆。由此，存在以下技術問題:1、噴漆工人的工作強度大、工作效率低；
2、噴漆工人由于長時間處于有毒有害的惡劣環(huán)境中，容易產(chǎn)生職業(yè)健康問題；3、由于人工噴漆僅靠感覺確定噴涂厚度，因此，存在噴涂不均勻的缺點。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有人工噴涂存在的工作效率低且噴涂厚度不均勻的缺陷，提供一種造船涂裝自動噴漆機器人。
[0006]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:
[0007]一種造船涂裝自動噴漆機器人，其特點在于，其包括一噴漆運動機構、一可編程邏輯控制器和一噴槍；所述噴漆運動機構包括一左右運動機構、一前后運動機構和一旋轉運動機構；所述左右運動機構包括一第一外殼、一滑塊和一第一電機，所述滑塊位于所述第一外殼內(nèi)，所述第一電機固設于所述第一外殼，所述第一電機驅動所述滑塊左右運動，所述噴槍固設于所述滑塊；所述第一外殼上設有一測距傳感器；所述前后運動機構包括一第二外殼、一內(nèi)殼和一第二電機，所述內(nèi)殼在所述第二電機驅動下在所述第二外殼的內(nèi)部前后移動；所述旋轉運動機構包括一支撐板、一第三電機和一固定齒輪，所述固定齒輪固定于所述內(nèi)殼的上表面，所述第三電機固定于所述支撐板上，所述支撐板與所述第一外殼固接，所述第三電機的端部設有一與所述固定齒輪相嚙合的旋轉齒輪；所述左右運動機構和所述支撐板通過一軸承與所述內(nèi)殼連接，所述第三電機通過帶動旋轉齒輪沿所述固定齒輪的轉動，驅動所述左右運動機構和所述支撐板繞所述軸承轉動；所述測距傳感器、所述第一電機、所述第二電機和所述第三電機均分別與所述可編程邏輯控制器電連接。
[0008]測距傳感器和可編程邏輯控制器(PLC)均為現(xiàn)有常用的設備，在此就不再贅述。使用時，測距傳感器將探測到的位置信號反饋給PLC，PLC根據(jù)預先的設定值，分別傳遞信號給第一電機、第二電機和第三電機。根據(jù)PLC的信號,控制第二電機,使前后運動機構的內(nèi)殼向前或者向后移動。由于左右運動機構和支撐板通過軸承連接于內(nèi)殼，因此，隨著內(nèi)殼的移動，左右運動機構和支撐板也隨之向前或者向后移動。這樣，通過內(nèi)殼的移動，控制噴槍的向前后或者向后移動。根據(jù)PLC的信號,控制第三電機,使旋轉齒輪與固定齒輪相哨合。由于固定齒輪固定在內(nèi)殼上，因此，固定齒輪本身不隨旋轉齒輪轉動。由此，旋轉齒輪的旋轉，帶動第三電機、支撐板以及左右運動機構，繞著軸承轉動。這樣，實現(xiàn)了對噴槍的工作角度的旋轉調(diào)節(jié)。根據(jù)PLC的信號，控制第一電機，帶動滑塊在第一外殼內(nèi)左右滑動。這樣，噴槍可以隨著滑塊左右移動。通過以上的控制，調(diào)節(jié)噴槍的位置及角度，使噴槍達到最合適的工作位置。之后，通過控制噴槍進行持續(xù)的噴涂，就可以完成整個噴涂工作。
[0009]較佳地，所述造船涂裝自動噴漆機器人還包括一移動底座和一支撐部件，所述支撐部件固設于所述移動底座上，所述支撐部件上設有一升降機構，所述噴漆運動機構固設于所述升降機構。使用時，可以通過牽引車先將本實用新型造船涂裝自動噴漆機器人牽引到船體大平面分段旁，之后調(diào)整移動底座，使機器人移動到合適的位置。操作升降機構，使噴漆運動機構上升或下降到合適的高度。升降機構是現(xiàn)有常用的設備，在此就不再贅述。
[0010]較佳地，所述左右運動機構還包括兩個定滑輪和一與所述定滑輪配合的鋼絲繩，兩所述定滑輪分別固定于所述第一外殼內(nèi)的兩側，所述滑塊固定于所述鋼絲繩，所述第一電機驅動所述鋼絲繩。由于噴槍固定于滑塊上，因此，在第一電機的驅動下，噴槍可以左右運動。
[0011]較佳地，所述左右運動機構還包括一導軌，所述導軌固設于所述第一外殼內(nèi)部，所述導軌與所述滑塊相配合，所述滑塊沿所述導軌左右運動。這樣，滑塊的移動更穩(wěn)定，更順滑，整個機構更穩(wěn)定。
[0012]較佳地，所述第二外殼的與所述內(nèi)殼相對的一端固定于所述支撐部件上。這樣，第二外殼的一端用于內(nèi)殼的前后移動，另一端用于噴漆運動機構與支撐部件的固定。
[0013]較佳地，所述支撐部件為一桁架。桁架具有結構牢固、用料省的優(yōu)點，可以根據(jù)實際需要制造相應高度的桁架。
[0014]較佳地，所述第二外殼和所述內(nèi)殼之間設有多個滾輪，所述滾輪固定于所述內(nèi)殼的底部。這樣，滾輪減少了內(nèi)殼與第二外殼之間的阻力，使內(nèi)殼在第二外殼內(nèi)運動得更流暢。
[0015]較佳地，所述滑塊的數(shù)量為兩個以上，所述噴槍的數(shù)量為兩個以上。這樣，可以根據(jù)實際生產(chǎn)的需要，調(diào)整滑塊和噴槍的數(shù)量。噴槍的后端可以連接噴漆的高壓管。
[0016]本實用新型的積極進步效果在于:1、使用本實用新型造船涂裝自動噴漆機器人，模擬高技術水平工人的技能操作，做到減少勞動力投入，提高效率的同時也節(jié)約了人工成本；2、可以連續(xù)24小時作業(yè)，克服了人工受體力限制的狀況，從而可以縮短寶貴的施工的周期；3、使用機器人噴涂，涂層的均勻性好，重復精確度遠遠高于人工，避免了手工噴涂人員因技術、情緒、體力等因素造成的產(chǎn)品質量缺陷，使工件噴涂質量有了根本性的保障，減少了后續(xù)返工作業(yè)帶來的人力工時的浪費；4、通過設定合適的參數(shù)，做到待噴涂物件表面涂層膜厚均勻，避免了涂層超厚的現(xiàn)象，減低油漆消耗系數(shù)，節(jié)約油漆。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型較佳實施例的正視圖。
[0018]圖2為本實用新型較佳實施例的側視圖。[0019]圖3為本實用新型較佳實施例的噴漆運動機構的結構示意圖。
[0020]圖4為本實用新型較佳實施例的左右運動機構及旋轉運動機構的結構示意圖。
[0021]圖5為本實用新型較佳實施例的旋轉運動機構及前后運動機構的結構示意圖。
[0022]圖6為圖5中A部分放大圖。
【具體實施方式】
[0023]下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。
[0024]如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，一種造船涂裝自動噴漆機器人，其包括一移動底座1、一固設于移動底座I上的支撐部件2、一噴漆運動機構3、一可編程邏輯控制器(圖上未標出)和一噴槍4，支撐部件2上設有一升降機構，噴漆運動機構3固設于升降機構；噴漆運動機構3包括一左右運動機構31、一前后運動機構32和一旋轉運動機構33 ;左右運動機構31包括一第一外殼311、一滑塊312和一第一電機313,滑塊312位于第一外殼311內(nèi)，第一電機313固設于第一外殼311,第一電機313驅動滑塊312左右運動,噴槍4固設于滑塊312 ;第一外殼311上設有測距傳感器(圖上未標出)；前后運動機構32包括一第二外殼321、一內(nèi)殼322和一第二電機323,內(nèi)殼322在第二電機323驅動下在第二外殼321的內(nèi)部前后移動；旋轉運動機構33包括一支撐板331、一第三電機332和一固定齒輪333,固定齒輪333固定于內(nèi)殼322的表面,第三電機332固定于支撐板331上,支撐板331與第一外殼311固接，第三電機332的端部設有一與固定齒輪333相嚙合的旋轉齒輪334 ;左右運動機構31和支撐板331通過一軸承335與內(nèi)殼322連接，第三電機332通過帶動旋轉齒輪334沿固定齒輪333的轉動，驅動左右運動機構31和支撐板331繞軸承335轉動；測距傳感器、第一電機313、第二電機323和第三電機332均分別與可編程邏輯控制器(PLC)電連接。
[0025]使用時，可以通過牽引車先將本實用新型造船涂裝自動噴漆機器人牽弓I到船體大平面分段旁，之后調(diào)整移動底座，使機器人移動到合適的位置。操作升降機構，使噴漆運動機構上升或下降到合適的高度。升降機構是現(xiàn)有常用的設備，在此就不再贅述。
[0026]測距傳感器將探測到的位置信號反饋給PLC，PLC根據(jù)預先的設定值，分別傳遞信號給第一電機、第二電機和第三電機。根據(jù)PLC的信號,控制第二電機,使前后運動機構的內(nèi)殼向前或者向后移動。由于左右運動機構和支撐板通過軸承連接于內(nèi)殼，因此，隨著內(nèi)殼的移動，左右運動機構和支撐板也隨之向前或者向后移動。這樣，通過內(nèi)殼的移動，控制噴槍的向前后或者向后移動。
[0027]根據(jù)PLC的信號，控制第三電機，使旋轉齒輪與固定齒輪相嚙合。由于固定齒輪固定在內(nèi)殼上，因此，固定齒輪本身不隨旋轉齒輪轉動。由此，旋轉齒輪的旋轉，帶動第三電機、支撐板以及左右運動機構，繞著軸承轉動。這樣，實現(xiàn)了對噴槍的工作角度的旋轉調(diào)節(jié)。
[0028]根據(jù)PLC的信號,控制第一電機,帶動滑塊在第一外殼內(nèi)左右滑動。這樣,噴槍可以隨著滑塊左右移動。
[0029]通過以上的控制，調(diào)節(jié)噴槍的位置及角度，使噴槍達到最合適的工作位置。之后，通過控制噴槍進行持續(xù)的噴涂，就可以完成整個噴涂工作。
[0030]這樣，以機器操作代替高技術水平工人的技能操作，做到減少勞動力投入，提高效率的同時也節(jié)約了人工成本；使用機器人可以連續(xù)24小時作業(yè)，克服了人工受體力限制的狀況，從而可以縮短寶貴的施工的周期；使用機器人噴涂，涂層的均勻性好，重復精確度遠遠高于人工，避免了手工噴涂人員因技術、情緒、體力等因素造成的產(chǎn)品質量缺陷，使工件噴涂質量有了根本性的保障，減少了后續(xù)返工作業(yè)帶來的人力工時的浪費；此外運用自動噴漆機器人進行噴涂作業(yè)，通過設定合適的參數(shù)，做到待噴涂物件表面涂層膜厚均勻，避免了涂層超厚的現(xiàn)象，減低油漆消耗系數(shù)，節(jié)約油漆。
[0031]如圖3和圖4所示，左右運動機構31還包括兩個定滑輪314和一與定滑輪314配合的鋼絲繩315，兩定滑輪314分別固定于第一外殼311內(nèi)的兩側，滑塊312固定于鋼絲繩315,第一電機313驅動鋼絲繩315。由于噴槍固定于滑塊上，因此,在第一電機的驅動下，噴槍可以左右運動。
[0032]左右運動機構31還包括一導軌316,導軌316固設于第一外殼311內(nèi)部，導軌316與滑塊312相配合，滑塊312沿導軌316左右運動。這樣，滑塊的移動更穩(wěn)定，更順滑，整個機構更穩(wěn)定。
[0033]第二外殼321的與所述內(nèi)殼相對的一端固定于支撐部件2上。這樣，第二外殼的一端用于內(nèi)殼的前后移動，另一端用于噴漆運動機構與支撐部件的固定。
[0034]支撐部件2為一桁架。桁架具有結構牢固、用料省的優(yōu)點，可以根據(jù)實際需要制造相應高度的桁架。
[0035]第二外殼321和內(nèi)殼322之間設有多個滾輪，滾輪固定于內(nèi)殼322的底部。這樣，滾輪減少了內(nèi)殼與第二外殼之間的阻力，使內(nèi)殼在第二外殼內(nèi)運動得更流暢。
[0036]滑塊312的數(shù)量為兩個以上，噴槍4的數(shù)量為兩個以上。這樣，可以根據(jù)實際生產(chǎn)的需要，調(diào)整滑塊和噴槍的數(shù)量。噴槍的后端可以連接噴漆的高壓管。
[0037]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這僅是舉例說明，本實用新型的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，其包括一噴漆運動機構、一可編程邏輯控制器和一噴槍；所述噴漆運動機構包括一左右運動機構、一前后運動機構和一旋轉運動機構； 所述左右運動機構包括一第一外殼、一滑塊和一第一電機，所述滑塊位于所述第一外殼內(nèi)，所述第一電機固設于所述第一外殼，所述第一電機驅動所述滑塊左右運動，所述噴槍固設于所述滑塊；所述第一外殼上設有一測距傳感器； 所述前后運動機構包括一第二外殼、一內(nèi)殼和一第二電機，所述內(nèi)殼在所述第二電機驅動下在所述第二外殼的內(nèi)部前后移動； 所述旋轉運動機構包括一支撐板、一第三電機和一固定齒輪，所述固定齒輪固定于所述內(nèi)殼的上表面，所述第三電機固定于所述支撐板上，所述支撐板與所述第一外殼固接，所述第三電機的端部設有一與所述固定齒輪相嚙合的旋轉齒輪； 所述左右運動機構和所述支撐板通過一軸承與所述內(nèi)殼連接，所述第三電機通過帶動旋轉齒輪沿所述固定齒輪的轉動，驅動所述左右運動機構和所述支撐板繞所述軸承轉動；所述測距傳感器、所述第一電機、所述第二電機和所述第三電機均分別與所述可編程邏輯控制器電連接。
2.如權利要求1所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述造船涂裝自動噴漆機器人還包括一移動底座和一支撐部件，所述支撐部件固設于所述移動底座上，所述支撐部件上設有一升降機構，所述噴漆運動機構固設于所述升降機構。
3.如權利要求1所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述左右運動機構還包括兩個定滑輪和一與所述定滑輪配合的鋼絲繩，兩所述定滑輪分別固定于所述第一外殼內(nèi)的兩側，所述滑塊固定于所述鋼絲繩，所述第一電機驅動所述鋼絲繩。
4.如權利要求3所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述左右運動機構還包括一導軌，所述導軌固設于所述第一外殼內(nèi)部，所述導軌與所述滑塊相配合，所述滑塊沿所述導軌左右運動。
5.如權利要求2所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述第二外殼的與所述內(nèi)殼相對的一端固定于所述支撐部件上。
6.如權利要求2所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述支撐部件為一桁架。
7.如權利要求1所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述第二外殼和所述內(nèi)殼之間設有多個滾輪，所述滾輪固定于所述內(nèi)殼的底部。
8.如權利要求1所述的造船涂裝自動噴漆機器人，其特征在于，所述滑塊的數(shù)量為兩個以上，所述噴槍的數(shù)量為兩個以上。
【文檔編號】B05B13/04GK203791105SQ201420137741
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權日:2014年3月25日
【發(fā)明者】楊連生, 沈新新, 朱家平, 張愛兵, 孫安州 申請人:上海外高橋造船有限公司