[发明专利]一种柔索并联驱动的喷涂机器人机构

说明书

本发明公开了一种柔索并联驱动的喷涂机器人机构，所述柔索并联喷涂机器人，由刚性支架、滚珠丝杠执行机构、滑轮、传动柔索、同步带、喷头以及驱动控制箱等部分组成。喷头由柔性钢索驱动，支撑柔索的滑轮可跟随螺母滑块沿导轨移动；螺母滑块由丝杆驱动，丝杆与电动机之间通过同步带传动。有益的技术效果：本发明所述的柔索并联驱动的喷涂机器人机构，采用柔索并联结构控制末端执行器，具有运动惯量小、动作灵敏等特点；驱动部分集中在底部的驱动控制箱中，使得驱动电路与外部环境隔离开来，实现防爆功能；传动部分结构紧凑，预留上下工件空间大。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体是一种柔索并联驱动的喷涂机器人机构。

背景技术

随着工业自动化程度不断提高，传统工业中许多人工劳动环节被机器人所取代。喷涂车间工作环境差、劳动强度高，非常不适合工人长时间连续工作；喷涂机器人的出现解放了人工劳动，并且大幅度地提高生产效率，降低生产成本。目前大多数喷涂机器人都是采用刚性机械臂结构来完成喷涂任务。刚性机械臂具有定位精度高、控制简单等优点。但是刚性机械臂的各关节需要独立的驱动器，并且不易实现远距离传动，运动惯量大、灵活性较低等问题也给喷涂领域带来诸多限制。

由于喷涂所用的油漆在喷涂时需要雾化，弥散在空气中气体具有可燃性，易爆的喷涂环境对设备的安全性要求较高。而传统的刚性机械臂需要具有良好的密闭性以保证驱动电机与外部环境隔离开来，避免发生驱动线路产生电火花引爆可燃气体的情况。从实际应用情况来看，保证机械臂的绝对密封是比较困难的，因此本发明提出了一种满足防爆要求的新型喷涂机器人。

发明内容 本发明的目的是提供一种柔索并联驱动的喷涂机器人机构，以解决现有技术喷涂机器人存在的电气部分裸露在外易引爆可燃气体的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种柔索并联驱动的喷涂机器人机构，其特征在于：包括驱动控制箱和刚性支架、喷头，其中：

刚性支架由矩形框架结构和框形的刚性支撑构成，矩形框架结构由顶部框、底部框和连接顶部框、底部框的四个竖直框边构成，刚性支撑框套并固定于驱动控制箱上部，矩形框架结构整体位于刚性支撑上方，且刚性支撑通过多个连接件与矩形框架结构连接；

矩形框架结构其顶部框的四个水平框边顶部分别各自平行安装有滚珠丝杠执行机构，矩形框架结构的四个竖直框边分别各自平行安装有滚珠丝杠执行机构，上述滚珠丝杠执行机构均为丝杠滑块机构，丝杠滑块机构中的丝杠转动安装于各自所在的框边且中心轴平行于各自所在的框边；

矩形框架结构顶部框的四个滚珠丝杠执行机构中每个丝杠各自一端分别固定有第一同步带轮，且顶部框的四个丝杠的第一同步带轮位置依次错开，矩形框架结构其底部框的四个水平框边外侧面分别各自转动安装有双同步带轮对传送机构，每个双同步带轮对传送机构分别由第一双同步带轮、第二双同步带轮和传动连接第一、第二双同步带轮的第二同步带构成，四个双同步带轮对传送机构与四个第一同步带轮一一对应配合，刚性支撑四个水平框边的外侧面分别各自转动安装有第二同步带轮，四个第二同步带轮亦与四个双同步带轮对传送机构一一对应配合，每个第一同步带轮分别通过第一同步带与对应的双同步带轮对传送机构中第一双同步带轮传动连接，每个第二同步带轮分别通过第三同步带与对应的双同步带轮对传送机构中第二双同步带轮传动连接，驱动控制箱内部设置有每个第二同步带轮对应配合的水平滚珠丝杠驱动电机，每个水平滚珠丝杠驱动电机的输出轴分别穿出驱动控制箱后，再与刚性支撑上对应的第二同步带轮的轮轴同轴固定连接；

矩形框架结构每个竖直框边的滚珠丝杠执行机构中每个丝杠下端分别各自固定有第四同步带轮，所述驱动控制箱顶部转动安装有每个第四同步带轮对应配合的第三同步带轮，每个第四同步带轮分别通过第四同步带与对应的第三同步带轮传动连接，驱动控制箱内设置有每个第三同步带轮对应配合的竖直滚珠丝杠驱动电机，每个竖直滚珠丝杠驱动电机的输出轴分别穿出驱动控制箱后，再与对应的第三同步带轮的轮轴同轴固定连接；