[发明专利]一种集成式单臂多轴补漆机器人

说明书

本发明公开了一种集成式单臂多轴补漆机器人，通过在标准化烤漆房内部安装支撑框架，X轴桁架，Y轴桁架，Z轴桁架，悬吊式多轴机械臂，喷嘴喷壶，激光测距模块，以及补漆机器人控制软件系统，仅使用单台机械臂即可覆盖和适应各型号汽车各个表面，可减少设备投资，节省人力资源，降低劳动强度，提高工作效率，稳定补漆质量，并采用平板电脑操作易于操作工操控。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种补漆机器人，具体涉及一种用于汽车售后服务市场中补漆房内专用的集成式单臂多轴补漆机器人。

背景技术

由于汽车型号众多，表面曲面复杂且面积较大，目前用于汽车生产厂家的喷漆机器人一般需要由2台到6台6轴关节型机械臂组成才能覆盖各型号汽车，按照预先编程的轨迹和喷漆参数完成车体的喷漆，而已售出使用中的汽车擦碰后的补漆主要由人工完成。这种区别的原因是机器人工作时对单一品种喷涂高效稳定，但是投入成本高昂，而人工虽然水平参差不齐但成本相对便宜，且操作灵活、适应性强。不过随着我国环保政策的强化执行，以及劳动力人口逐渐减少，愿意从事补漆工作的技工越来越少，使用机器人逐步承担汽车售后服务市场中的补漆工作将是必然趋势。

现有一些设计用于补漆机器人的方案，主要是采用现有的成品6轴关节机械臂，在机械臂末端装载自动喷嘴，搭配喷漆流量调节电磁阀、空压机等设备，在控制计算机的辅助下移动和完成喷漆任务。由于汽车的体积较大，而一般的机械臂臂展运动空间仅仅只能覆盖约2立方米空间，所以一般还需要给机械臂加装能直线运行的底座，使其能沿汽车边沿滑动，并采用左右两台机械臂并行运行才能完全覆盖各型号汽车的各面空间。

上述方案由于采用两台或更多的昂贵机械臂，整套设备的材料成本势必翻倍，且由于工业成品6轴机械臂的体积较大，在现有的国标烤漆房内部，空间一般长6000mm，宽3900m，高2650mm，工作温度为0℃～60℃，无法安装容纳两台工业机械臂，需要新建更大面积烤漆房或拓宽原有的标准化烤漆房，进一步提高了设备的安装和使用成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种集成式单臂多轴补漆机器人。

本发明所采用的技术方案是：一种集成式单臂多轴补漆机器人，其特征在于：包括支撑框架组件、X轴方向运动组件、Y轴方向运动组件、Z轴方向运动组件、多轴旋转运动机械臂、喷头组件、激光测距模块、控制系统；

所述激光测距模块设置在所述喷头组件上，所述喷头组件设置在所述多轴旋转运动机械臂末端，所述多轴旋转运动机械臂可沿Y轴方向运动并设置在所述Y轴方向运动组件底面上，所述Y轴方向运动组件可沿X轴方向运动并设置在所述X轴方向运动组件上，所述X轴方向运动组件可沿Z轴方向运动并设置在所述Z轴方向运动组件上，所述Z轴方向运动组件固定设置在所述支撑框架组件上端；所述支撑框架组件固定设置在标准化烤漆房内部空间内壁上；

所述控制系统通过导线分别与所述X轴方向运动组件、Y轴方向运动组件、Z轴方向运动组件、多轴旋转运动机械臂、喷头组件、激光测距模块连接，用于控制所述X轴方向运动组件、Y轴方向运动组件、Z轴方向运动组件、多轴旋转运动机械臂、喷头组件、激光测距模块工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用集成式结构，可直接在现有的国家标准化烤漆房内改造，不增加占地面积，不需要变更烤漆房结构，大幅度降低设备的购置和使用成本；

2)集成式结构采用桁架构造，可在XYZ三个方向上由电机拖动，实现大跨度大范围的移动，从而可兼容各类汽车的长宽高参数；

3)在桁架中心采用悬吊方式集成单个多轴关节型机械臂、连杆和喷壶，与桁架一起实现对汽车各个表面的精确对位，从而以一台机械臂完成现有方案中至少需要两台机械臂才能覆盖到的运动空间；