[发明专利]一种悬挂式六自由度混联喷涂机器人

说明书

本发明涉及一种悬挂式六自由度混联喷涂机器人，属于机器人技术领域。包括喷涂机构、传送带机构、机架和喷枪；喷涂机构包括并联机构和串联机构；并联机构通过定平台和固定设于机架内顶部；传送带机构固定设于机架内底部；并联机构通过动平台连接着串联机构；串联机构包括连接传动机构和三个电机，连接传动机构包括旋转底盘、中臂和下臂，喷枪设于下臂的下端；喷枪通过并联机构实现三个方向移动、通过串联机构实现三个方向转动，共有六个自由度。工作时，由传送带机构快速输送工件，通过喷枪实现对不同规格的各类工件进行多角度多方位喷涂。本发明的适应性强，可适用于不同规格、不同形状的复杂表面零件的喷涂。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种六自由度混联喷涂机器人。

背景技术

相对于传统的人工喷涂作业，喷涂机器人喷涂作业具有材料使用率高、喷涂质量好、设备利用率高、生产效率高和应用领域广泛的优点。同时喷涂机器人的使用可以解放在恶劣环境中工作的工人，并大大提高企业的生产效率，减少废涂料和废溶剂的排放，使工业生产更加绿色，并且适用于手工生产和工业自动化生产线等场所。

喷涂机器人被广泛的应用于工业中的各个领域，现在市场上的喷涂机器人大致可分为两种，串联喷涂机器人和并联喷涂机器人，极少见到串并混联的喷涂机器人。串联喷涂机器人大多可分为坐标机器人和关节机器人。坐标机器人是能够实现自动控制的、可重复编程的、多自由度的、多用途的操作机。而关节式喷涂机器人多采用5或6自由度关节式结构，手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动，其腕部一般有2～3个自由度，可灵活运动，是工业领域中应用最为广泛的喷涂机器人。并联喷涂机器人中以Delta并联机构最为多见，它是一个拥有3个自由度的闭环机构，且通过并联方式驱动。通过繁琐而精确的计算，可以实现并联末端机构的移动。

基于串联机构或并联机构两者之一开发的喷涂机器人都有其自身突出的优点，也摆脱不了各自的缺陷。串联喷涂机器人虽然可以喷涂较为复杂的零件的外表面和内表面，但运动范围小，易产生动态误差积累。而并联喷涂机器人虽然结构紧凑稳定、精度高，但只能喷涂简单零件的外表面。目前的混联机器人虽综合了两者之优点，但还有很多地方有待改进。公开号为CN103521381A的专利公布了一种转台立柱式五自由度混联喷涂机器人，该发明专利虽然具有运动灵活，工作范围大的特点，但结构复杂、生产制造成本高，且应多用于大型零部件的喷涂。公开号为CN104057442A的专利公布了一种五自由度混联机器人，该发明专利中的并联机构采用结构复杂、运动学求解困难、安装调试困难，且串联机构只能实现一个旋转和一个摆动自由度，无法满足复杂零件的喷涂加工。

发明内容

为了解决小型复杂零件的表面喷涂问题，本发明提供一种悬挂式六自由度混联喷涂机器人。

一种悬挂式六自由度混联喷涂机器人包括喷涂机构、传送带机构3、机架4和喷枪29。喷涂机构包括并联机构1和串联机构2。所述并联机构1包括定平台11、动平台16和三副结构相同的连杆机构，三副连杆机构呈并联状连接在定平台11和动平台16之间；并联机构1通过定平台11和固定设于机架4内顶部；所述传送带机构3固定设于机架4内底部；

所述并联机构1的动平台16连接着串联机构2；

所述串联机构2包括连接传动机构、第一电机210、第二电机211和第三电机212；所述连接传动机构包括旋转底盘23、中臂25和下臂26，所述中臂25分别连接着旋转底盘23和下臂26；第一电机210设于并联机构1的动平台16上，其输出轴与旋转底盘23固定连接，第二电机211设于下臂26的上部，第三电机212设于中臂25上，所述喷枪29设于下臂26的下端。

喷枪29通过并联机构1实现三个方向移动、通过串联机构2实现三个方向转动；

工作时，由传送带机构3快速输送工件，通过喷枪29实现对不同规格的各类工件进行多角度多方位喷涂。

进一步限定的技术方案如下：