[发明专利]一种纯机械传动式喷涂机器人

说明书

本发明属于工业机器人应用技术领域，公开一种纯机械传动式喷涂机器人，包括五自由度机器人和正压防爆系统，五自由度机器人包括固定底座、旋转底座、旋转驱动装置、末端安装座、喷枪、位置调整杆组、姿态调整杆组、同步轮传动，位置调整杆组包括伺服电机、大臂、前臂、小臂、小臂拉杆，姿态调整杆组包括电动滑台、电缸固定座、第一保姿态杆、三角连接架、第二保姿态杆、弹簧支撑杆，同步轮传动包括伺服电机、同步带轮和同步带，正压防爆系统包括气泵、气管和密封壳。本发明采用纯机械传动方案，电气部分均放置于机器人底座和支链底部，进行集中防爆，具有生产效率高、安全性能高，可实现自动喷涂操作。

技术领域

本发明属于工业机器人领域，具体涉及一种纯机械传动式喷涂机器人。

背景技术

喷涂机器人广泛应用范围广主要有五金、塑胶、家私、军工、船舶等领域，是现今应用最普遍的一种涂装方式；喷涂机器人对工件进行喷涂过程中，喷出的油漆气体主要含笨、甲苯、二甲苯、甲醛、丁二烯及汽油等可燃性气体，如果机器人内某个电器元件接线口发生火花或电机工作时产生的热量积累使温度过高，可能会点燃密封腔内的易燃物质而产生爆炸。目前生产喷漆机器人产品的国外公司主要是瑞典的ABB，日本的FANUC、YASKAWA、KAWASAKI等，其喷漆技术已经处于应用阶段，而且为了适应市场的快速变化，过去刚性往复式自动喷涂线都已经改为以机器人为主体的柔性自动喷涂线。为了达到防爆要求，喷涂机器人在其驱动、传动及末端执行系统均采用了高度严格的密封设计，大幅增加机器人设计制造及使用成本。大部分机床床身、家电外罩等板材、钣金产品只需要喷涂外表面，并且外表面结构较为简单，对机器人的喷涂精度要求较低，如果使用上述的自由度关节式机器人，将增加企业生产和升级成本，造成不必要的浪费。目前部分企业为节约成本，依然使用往复式自动喷涂线进行喷涂作业，存在喷涂误差大，油漆使用量大，不良率大，局部喷涂不均等问题，严重影响了产品外观和喷涂效率。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种纯机械传动式喷涂机器人，该装置结构简单，设计制造及使用成本较低，功能可以完成很多工业场合需求，可以应用于多种工业场合。

本发明是一种纯机械传动式喷涂机器人，其特征在于该装置包括五自由度机器人和正压防爆系统。所述五自由度机器水平固定在地面，所述正压防爆系统将五自由度机器水平的电气部分与环境气体隔离，达到防爆效果。所述五自由度机器包括固定底座1、旋转底座11、旋转驱动装置5、末端安装座8、喷枪24、位置调整杆组、姿态调整杆组、同步轮传动，所述旋转驱动装置5包括伺服电机、齿轮和摆线针轮减速器，所述旋转驱动装置5中的摆线针轮减速器外圈与所述旋转底座11通过螺钉相连，外圈与所述固定底座4通过螺钉与相连，所述旋转驱动装置5中的伺服电机通过螺钉固定在所述旋转底座11上，其输出轴通过键与所述旋转驱动装置5中的齿轮连接，所述所述旋转驱动装置5中齿轮与所述旋转驱动装置5中摆线针轮减速器内圈上的齿轮啮合；

所述位置调整杆组包括伺服电机、大臂10、前臂9、小臂7、小臂拉杆6，其特征在于，所述大臂10、前臂9、小臂7、小臂拉杆6通过转动铰链连接形成平行四边形结构；其中所述大臂10和小臂7靠近固定底座4的一端与伺服电机连接，伺服电机通过螺钉固定在电机安装法兰，驱动所述大臂10和小臂7转动；

所述姿态调整杆组包括电动滑台17、电缸固定座16、第一保姿态杆15、三角连接架14、第二保姿态杆13、弹簧支撑杆12，其特征在于，所述电缸固定座16中部通过铰链与所述旋转底座11相连，所述姿态调整杆组中的电动滑台17底座与所述电缸固定座16通过螺钉连接，所述电动滑台17的滑块通过螺钉与所述第一保姿态杆15一端相连，所述第一保姿态杆15的另一端通过转动铰链与所述三角连接架14的一端相连，所述第二保姿态杆13的一端与所述三角连接架14的另一端通过转动铰链连接，所述三角连接架14第三端通过转动铰链与所述弹簧支撑杆12的一端相连，所述弹簧支撑杆12的另一端通过转动铰链与所述旋转底座11相连。