專利名稱：一種內(nèi)鍋面噴涂機(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，具體是一種高精度、安全可靠的內(nèi)鍋面噴涂機(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(lái)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)器人還可以在高溫高壓等極端環(huán)境下工作，而且噴涂效果非常好。所以在大多數(shù)場(chǎng)合噴涂機(jī)器人以及代替噴涂工人工作。在對(duì)鍋體內(nèi)表面進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí)，由于其內(nèi)表面是錐面，噴涂作業(yè)有一定的特殊性。原本鍋體內(nèi)表面的噴涂大都是人工噴涂，工作環(huán)境惡劣，效率低；受工人噴涂技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)的影響，噴涂質(zhì)量差，膜厚不均勻。另外，已有的用于表面噴涂的設(shè)備大多都是針對(duì)簡(jiǎn)單的平面，并且針對(duì)曲面噴涂的機(jī)器人大都定位不夠快速精準(zhǔn)，調(diào)試過(guò)程復(fù)雜緩慢。公開號(hào)為CN101337352A的中國(guó)專利“內(nèi)面噴涂機(jī)器人”僅限于箱體類零件的內(nèi)壁噴涂，不涉及鍋體內(nèi)表面的噴涂。公開號(hào)為CN101602034的中國(guó)專利“內(nèi)壁噴涂機(jī)器人系統(tǒng)及內(nèi)壁噴涂方法”主要是涉及異性狹長(zhǎng)管道的內(nèi)壁噴涂。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人。本實(shí)用新型包括X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元、噴槍及控制單元；X軸向運(yùn)動(dòng)單元安裝在底層，Y軸向運(yùn)動(dòng)單元豎直安裝在X軸向運(yùn)動(dòng)單元上，Z軸向運(yùn)動(dòng)單元垂直安裝在Y軸向運(yùn)動(dòng)單元上，噴槍安裝在Z軸向運(yùn)動(dòng)單元末端，控制單元分別控制X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)。所述X軸向運(yùn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)絲杠、導(dǎo)向支撐軸、直線滑動(dòng)軸承、移動(dòng)滑塊、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、編碼器及運(yùn)動(dòng)單元整體外殼；傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，傳動(dòng)絲杠輸出端聯(lián)接有編碼器，移動(dòng)滑塊與絲杠螺母及安裝在導(dǎo)向支撐軸上的直線滑動(dòng)軸承相連。所述Y軸向運(yùn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)絲杠、導(dǎo)向支撐軸、直線滑動(dòng)軸承、移動(dòng)滑塊、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、編碼器及運(yùn)動(dòng)單元整體外殼；傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，步進(jìn)絲杠輸出端聯(lián)接有編碼器，移動(dòng)滑塊與絲杠螺母及安裝在導(dǎo)向支撐軸上的直線滑動(dòng)軸承相連。所述Z軸向運(yùn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)絲杠、伸縮桿、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、編碼器及運(yùn)動(dòng)單元整體外殼；傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，傳動(dòng)絲杠輸出端聯(lián)接有編碼器，伸縮桿與絲杠螺母相連，噴槍安裝在伸縮桿末端。所述運(yùn)動(dòng)單元整體外殼都有安裝密封部件。所述噴槍的噴涂軌跡成螺旋線。[0012]由于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)誤差小、精度高，再加上反饋系統(tǒng)，本實(shí)用新型具有定位準(zhǔn)備、調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)。
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)用新型的三維剖視示意圖；圖3是本實(shí)用新型X軸向運(yùn)動(dòng)單元局部剖視圖；圖4是本實(shí)用新型Y軸向運(yùn)動(dòng)單元局部剖視圖；圖5是本實(shí)用新型噴槍噴涂軌跡示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括X軸向運(yùn)動(dòng)單元1、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元2、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元3和噴槍4，X軸向運(yùn)動(dòng)單元安裝在底層，Y軸向運(yùn)動(dòng)單元安裝在X軸向運(yùn)動(dòng)單元上，Z軸向運(yùn)動(dòng)單元通過(guò)聯(lián)接件18垂直安裝在Y軸向運(yùn)動(dòng)單元上，噴槍安裝在Z軸向運(yùn)動(dòng)單元末端。如圖2、圖3和圖4所示，X軸向運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)部安裝有步進(jìn)電機(jī)10，步進(jìn)電機(jī)10通過(guò)聯(lián)軸器11與傳動(dòng)絲杠6聯(lián)接，傳動(dòng)絲杠6的輸出端安裝有編碼器5，移動(dòng)塊9與絲杠螺母22及安裝在導(dǎo)向支撐軸7上的直線滑動(dòng)軸承8相連；Y軸向運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)安裝有步進(jìn)電機(jī)13，步進(jìn)電機(jī)13通過(guò)聯(lián)軸器14與傳動(dòng)絲杠16聯(lián)接，傳動(dòng)絲杠16的輸出端安裝有編碼器12，移動(dòng)塊17與絲杠螺母23及安裝在導(dǎo)向支撐軸15上的直線滑動(dòng)軸承24相連；Ζ軸向運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)安裝有步進(jìn)電機(jī)20，步進(jìn)電機(jī)20通過(guò)聯(lián)軸器25與傳動(dòng)絲杠21聯(lián)接，伸縮桿19安裝在傳動(dòng)絲杠21上,伸縮桿19的末端與噴槍4聯(lián)接。、Y、Z三個(gè)運(yùn)動(dòng)單元分別由步進(jìn)電機(jī)1、步進(jìn)電機(jī)2、步進(jìn)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)，每個(gè)馬達(dá)都帶有編碼器，控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)發(fā)給步進(jìn)電機(jī)的信號(hào)和從編碼器反饋回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行比較，按照設(shè)定的程序，可實(shí)現(xiàn)對(duì)噴槍位置的控制。所述的X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元的外殼都采用密封結(jié)構(gòu)，可以有效防止外界易燃易爆氣體及涂料等進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)單元內(nèi)部，消除安全隱患，提高定位精度。將本實(shí)用新型聯(lián)接到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)可以接受各編碼器反饋回來(lái)的信號(hào)進(jìn)行分析，進(jìn)而確定噴槍4所在的位置參數(shù)，并顯示在人機(jī)界面上。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X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)，并最終實(shí)現(xiàn)對(duì)噴槍4的位置控制，根據(jù)控制系預(yù)先設(shè)定好的程序可以使噴槍4按特定的軌跡進(jìn)行噴涂，如圖5所示，是本實(shí)用新型所能實(shí)現(xiàn)的螺旋線型軌跡。當(dāng)然，可以用比較高級(jí)的控制系統(tǒng)控制多臺(tái)本實(shí)用新型，組成一個(gè)噴涂線，以提高噴涂效率。以上所述只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，并非來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍，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，均包括在本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人，其特征在于:包括X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元、噴槍及控制單元；x軸向運(yùn)動(dòng)單元安裝在底層，Y軸向運(yùn)動(dòng)單元豎直安裝在X軸向運(yùn)動(dòng)單元上，Z軸向運(yùn)動(dòng)單元垂直安裝在Y軸向運(yùn)動(dòng)單元上，噴槍安裝在Z軸向運(yùn)動(dòng)單元末端，控制單元分別控制X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人，其特征在于:所述X軸向運(yùn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)絲杠、導(dǎo)向支撐軸、直線滑動(dòng)軸承、移動(dòng)滑塊、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、編碼器及運(yùn)動(dòng)單元整體外殼；傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，傳動(dòng)絲杠輸出端聯(lián)接有編碼器，移動(dòng)滑塊與絲杠螺母及安裝在導(dǎo)向支撐軸上的直線滑動(dòng)軸承相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人，其特征在于:所述Y軸向運(yùn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)絲杠、導(dǎo)向支撐軸、直線滑動(dòng)軸承、移動(dòng)滑塊、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、編碼器及運(yùn)動(dòng)單元整體外殼；傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，步進(jìn)絲杠輸出端聯(lián)接有編碼器，移動(dòng)滑塊與絲杠螺母及安裝在導(dǎo)向支撐軸上的直線滑動(dòng)軸承相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人，其特征在于:所述Z軸向運(yùn)動(dòng)單元包括傳動(dòng)絲杠、伸縮桿、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、編碼器及運(yùn)動(dòng)單元整體外殼；傳動(dòng)絲杠通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)接，傳動(dòng)絲杠輸出端聯(lián)接有編碼器，伸縮桿與絲杠螺母相連，噴槍安裝在伸縮桿末端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述的一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人，其特征在于:所述運(yùn)動(dòng)單元整體外殼都有安裝密封部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人，其特征在于:所述噴槍的噴涂軌跡成螺旋線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)鍋面噴涂機(jī)器人。本實(shí)用新型包括X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元、噴槍及控制單元；X軸向運(yùn)動(dòng)單元安裝在底層，Y軸向運(yùn)動(dòng)單元豎直安裝在X軸向運(yùn)動(dòng)單元上，Z軸向運(yùn)動(dòng)單元垂直安裝在Y軸向運(yùn)動(dòng)單元上，噴槍安裝在Z軸向運(yùn)動(dòng)單元末端，控制單元分別控制X軸向運(yùn)動(dòng)單元、Y軸向運(yùn)動(dòng)單元、Z軸向運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型具有定位準(zhǔn)備、調(diào)試快捷的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05B13/04GK203018259SQ20132002863
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者周建軍, 張亞平, 方珂匯 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)