[实用新型]一种机器人坐标系标定及喷涂运动轨迹模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机器人坐标系标定及喷涂运动轨迹模拟装置，属于机器人热喷涂技术领域。

背景技术

目前，机器人已经广泛应用于工业领域上。工业机器人的诞生不仅提高了设备的自动化程度和生产效率，而且减少了人为因素，确保产品质量。其中工业机器人一项重要的领域在热喷涂方面使用，即将喷涂所使用喷枪安装到机器人第六轴上，并在离线编程软件上编写机器人运动程序，完成喷涂作业。为了使现实中机器人或喷枪运动轨迹和离线编程中的轨迹一致，最关键的一项参数为实际生产中机器人坐标系的准确标定，该坐标系包括工具坐标系和工件坐标系。离线编程环境下，有专用的标尺可以对机器人的工具坐标和工件坐标进行准确标定，以及模拟喷涂运动轨迹，而实际生产中却没有类似离线编程环境下的标尺及模拟工具，故在实际工况下较难准确标定喷涂程序的坐标系及模拟喷涂运动轨迹。

在实际生产中，一旦程序中的工具坐标系和工件坐标系标定不准确，对实际喷涂有很大的影响，涂层的厚度均匀性和涂层的性能将很难把控，最终影响涂层的质量，特别是喷涂多联体叶片时，如果工具坐标和工件坐标数值偏差较大，由于多联体叶片存在遮蔽效应，当喷涂某一叶身时，将会喷到另一支叶身上，导致涂层厚度不均匀，影响了涂层的使用性能，因此需要设计一种机器人坐标系标定及喷涂运动轨迹模拟装置，通过上述装置以实现准确标定实际生产中机器人的工具坐标系和工件坐标系，并且在线模拟喷涂轨迹，相互应证，从而确保喷涂程序的准确性，保证了涂层的质量。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种机器人坐标系标定及喷涂运动轨迹模拟装置，本实用新型结构简单，设计合理，装配可靠。采用本实用新型的机器人进行喷涂作业时，摒弃了传统的人工把持工装标定机器人工具坐标系、工件坐标系、人工测量喷涂距离的方式。能够在实际生产中准确标定工具坐标系和工件坐标系，在线观察喷涂运动轨迹，实时监控运动状态，将坐标系标定和运动轨迹模拟很好的结合在一起，两者可相互应证，提高了机器人实际生产作业的准确性，提高了生产效率，喷涂的精确性更高，涂层质量更具可控性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种机器人坐标系标定装置，包括基础装夹机构，所述基础装夹机构包括膨胀拉杆、可套装于喷枪管内的膨胀支撑和拉杆螺母，所述膨胀支撑通过螺纹连接方式套装于膨胀拉杆上，膨胀支撑一端具有多个第一弹簧片，且靠近第一弹簧片的膨胀拉杆一端具有用于撑开第一弹簧片的锥形体，所述拉杆螺母一端装配于膨胀支撑另一端，还包括顶尖机构，所述顶尖机构装配于拉杆螺母另一端。

采用上述技术方案时，首先将喷枪安装于机器人第六轴上，然后将膨胀支撑套装于喷枪的喷枪管内，此时第一弹簧片位于喷枪管内，然后通过转动膨胀拉杆，使锥形体撑开第一弹簧片直至第一弹簧片紧贴喷枪管内壁，达到将膨胀支撑固定于喷枪管内的目的，然后依次装配拉杆螺母和顶尖机构，最后通过操作机器人即可计算和保存工具坐标系与工件坐标系。

本实用新型的一种机器人坐标系标定装置，所述膨胀拉杆另一端的端面开设有用于转动膨胀拉杆的凹槽。便于转动膨胀拉杆。

本实用新型的一种机器人坐标系标定装置，所述拉杆螺母通过螺纹连接方式套装于膨胀拉杆另一端，且拉杆螺母一端的端面与膨胀支撑另一端的端面相贴合，以实现将拉杆螺母一端装配于膨胀支撑另一端。结构简单，紧凑合理。

本实用新型的一种机器人坐标系标定装置，所述顶尖机构可拆卸的装配于拉杆螺母另一端。便于安装和拆卸顶尖机构。

本实用新型的一种机器人坐标系标定装置，所述顶尖机构的尖端为呈35°夹角的尖头。

本实用新型的一种机器人坐标系标定装置，所述顶尖机构采用铝合金材料制成。

本实用新型的一种机器人坐标系标定装置，所述顶尖机构包括连接杆，和装配于连接杆一端的顶尖，所述连接杆另一端装配于拉杆螺母另一端。可根据不同的待喷涂工件的实际需求制作不同长度的顶尖，通过更换合适的顶尖，便于确定不同情况下涂层的喷涂距离。

进一步的，所述顶尖可拆卸的装配于连接杆一端。便于顶尖的安装和拆卸，便于顶尖的更换。

一种机器人喷涂运动轨迹模拟装置，包括上述基础装夹机构，还包括激光笔，所述激光笔一端固定于拉杆螺母另一端。

采用上述技术方案时，基础装夹机构已装配于喷枪管上，且轨迹模拟装置不包括顶尖机构，只需将激光笔装配于拉杆螺母另一端，然后运行喷涂程序，观察激光笔照射在待喷涂工件表面上的光斑，即模拟实际喷涂过程中的焰流轰击在待喷涂工件表面的喷涂动轨轨迹。