[发明专利]一种转台立柱式五自由度混联喷涂机器人

权利要求书

1.一种转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，其特征在于该喷涂机器人包括基础串联运动单元和末端并联喷涂作业单元两个部分，所述基础串联运动单元由机身转动关节、机身升降移动关节、水平转动关节三部分组成，通过所述机身转动关节的转动扩大喷涂机器人在同一水平面内的喷涂范围，通过机身升降移动关节在竖直方向的升降运动扩大机器人在竖直方向的喷涂范围，通过水平转动关节和机身转动关节正交的协调运动调整喷枪在空间范围的姿态，从而适应多种姿态的工件喷涂；所述末端并联喷涂作业单元为三组平行四边形机构所组成的平面并联机构，能够保持并联动平台姿态，所述平面并联机构具有两个移动自由度。

2.根据权利要求1所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，其中所述的机身转动关节的组成关系为：转台(2)通过轴承与底座(1)配合形成周转副，安装于底座(1)上的转台驱动电机(3)通过底座(1)内部的同步带传动系统驱动转台(2)转动，转台连接筒(4)通过螺栓联接，使得转台连接筒(4)的下端面与转台(2)紧固，使得转台连接筒(4)上端面与立柱(5)紧固。

3.根据权利要求1所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，其中所述的机身升降移动关节的组成关系为：第一滑块驱动电机(6)和第二滑块驱动电机(7)分别通过螺栓安装于转台联接筒(4)上端面，并通过转台联接筒(4)内部的同步带传动系统驱动与转台联接筒(4)以轴承形式联接的丝杠(10)，第二滑块驱动电(7)的同步带传统系统与第一滑块驱动电机(6)的安装布置形式完全相同，滑块(9)通过移动副与立柱(5)联接，在第一滑块驱动电机(6)和第二滑块驱动电机(7)的同步作用下，两根丝杆(10)同步转动驱动滑块(9)实现上下移动。

4.根据权利要求1所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，其中水平转动关节的组成关系为：端盖(11)通过螺栓与立柱(5)紧固，同时端盖(11)通过轴承与丝杠(10)的上端阶梯轴配合联接，滑块(9)的后端面通过螺栓连接安装有转动座驱动电机(8)，滑块(9)的前端面通过轴承配合联接有转动座(12)，转动座驱动电机(8)驱动转动座(12)可绕滑块(9)转动。

5.根据权利要求2所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，转台2的同步带轮传动系统的具体结构为：转台驱动电机(3)的电机轴通过普通平键与转台驱动小同步带轮(27)配合连接，转台(2)的阶梯轴穿过底座(1)上端面中部圆孔内的轴承，并通过普通平键与转台驱动大同步带轮(26)配合连接，转台驱动小同步带轮(27)和转台驱动大同步带轮(26)通过同步带传递动力，由此将转台驱动电机(3)的扭矩传递给转台(2)。

6.根据权利要求3所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，转台连接筒(4)内部同步带轮传动系统具体结构为：滑块驱动小同步带轮(25)通过普通平键与第一滑块驱动电机(6)的电机轴配合连接，丝杠(10)的阶梯轴穿过转台连接筒(4)上部中央的轴承，并通过普通平键与滑块驱动大同步带轮(24)配合连接，滑块驱动小同步带轮(25)和滑块驱动大同步带轮(24)通过同步带传递动力，由此将第一滑块驱动电机(6)的扭矩转化为滑块(9)升降的动力。

7.根据权利要求2或5所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，将同步带轮传动系统替换为齿轮传动系统或其它传动系统。

8.根据权利要求1所述的转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，所述的末端并联喷涂作业单元具体结构为，曲柄(13)和大臂(14)分别通过轴承配合形成转动副并与转动座(12)联接，并分别由曲柄驱动电机(21)和大臂驱动电机(23)驱动；曲柄驱动电机(21)和大臂驱动电机(23)则分别通过螺钉紧固在转动座(12)的U型结构的外侧；小臂(16)中部通过轴承与大臂末端构成被动转动副，小臂(16)前端通过轴承配合形成转动副并与动平台(18)联接，小臂(16)后端通过轴承配合形成转动副并与弯曲连杆(20)联接，弯曲连杆(20)的另一端则通过轴承配合形成转动副与曲柄(13)联接；三角连杆(15)钝角顶点处圆孔通过轴承形成转动副并与大臂(14)联接；三角连杆(15)外形为不等边三角形，其长边为I连杆，其余两短边构成II连杆，I连杆通过轴承配合形成转动副一端与小臂连杆(17)连接，另一端与大臂连杆(22)的一端联接；大臂连杆(22)的另一端则通过轴承配合形成转动副与转动座(12)上的耳形连杆联接；小臂连杆(17)的另一端则通过轴承配合形成转动副与动平台(18)联接，动平台(18)的圆孔内装卡有喷枪(19)。