[发明专利]一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置

摘要

本发明公开了一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置，包括移动式小车、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和喷涂枪；所述肩关节模块固定在移动式小车的上平台上，所述肘关节模块固定在肩关节模块上，所述腕关节模块固定在肘关节模块上，所述喷涂枪固定在腕关节模块上；本发明采用移动式小车装配冗余自由度串并混联机械臂，具有工作空间大、运动灵活、刚度特性好和动态性能好等优点，在喷涂大型设备时，移动式小车可以自由移动和固定，避免移动大型设备造成设备损坏和能源浪费。

主权项

1.一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置，其特征在于：包括移动式小车(1)、肩关节模块(2)、肘关节模块(3)、腕关节模块(4)和喷涂枪(5)；所述肩关节模块(2)固定在移动式小车(1)的上平台上，所述肘关节模块(3)固定在肩关节模块(2)上，所述腕关节模块(4)固定在肘关节模块(3)上，所述喷涂枪(5)固定在腕关节模块(4)上；/n所述移动小车(1)包括车轮(201)、车轮轴(202)、车轮轴承座(203)、底盘(204)、支撑板(205)、蜗杆(206)、行星轮(207)、固定板、第一电机(209)、小车上板(210)、中间板(211)、太阳轮轴(212)、太阳轮(213)、行星轮轴(214)和固定吸盘(215)；所述车轮(201)通过键与所述车轮轴(202)固定连接，所述车轮轴(202)通过轴承穿过车轮轴承座(203)并内嵌在车轮轴承座(203)内，所述车轮轴承座(203)固定在所述底盘(204)上，所述中间板(211)通过所述支撑板(205)与底盘(204)固定连接，四根蜗杆(206)穿过中间板(211)和底盘(204)并通过轴承内嵌在中间板(211)和底盘(204)内，每根蜗杆(206)下端均固定有一个固定吸盘(215)；所述中间板(211)和底盘(204)之间还设置有四根行星轮轴(214)，所述行星轮轴(214)穿过中间板(211)和底盘(204)，并通过轴承内嵌在中间板(211)和底盘(204)内，每根行星轮轴(214)上均通过键固定连接一个行星齿轮(207)，每根行星齿轮(207)与其中一个蜗杆(206)相啮合；所述中间板(211)和底盘(204)之间还设置有一个太阳轮轴(212)，所述太阳轮轴(212)通过键与太阳轮(213)连接，四个所述行星轮(207)均与所述太阳轮(213)相啮合，太阳轮(213)的上端连接第一电机(209)的输出轴，所述第一电机(209)固定在中间板(211)上；所述小车上板(210)通过四个固定板(208)与中间板(211)固定连接；/n所述肩关节模块(2)包括肩关节定平台(301)、第一支座垫板(302)、第一胡克铰支座(303)、第一胡克铰中间块(304)、第一胡克铰主轴(305)、第一胡克铰副轴(306)、第一电动缸(307)、第一电动摆轴(308)、第一输出轴支座(309)、第一肩关节输出轴(310)、两个第一上臂(311)、第一上臂上连接板(312)、第二肩关节输出轴(313)、第二电动摆轴(314)、第一上臂下连接板(315)、第二胡克铰中间块(316)、第二电动缸(317)、第二胡克铰主轴(318)、第二胡克铰侧轴(319)、第二胡克铰支座(320)、第二支座垫板(321)、第三支座垫板(322)和第三胡克铰支撑座(323)；所述肩关节定平台(301)通过螺栓与小车上板(210)固定连接，所述第一支座垫板(302)固定连接在肩关节定平台(301)上，所述第一胡克铰支座(303)与第一支座垫板(302)固定连接，所述第一胡克铰主轴(305)穿过所述第一胡克铰中间块(304)，并通过轴承内嵌在第一胡克铰支座(303)内，所述第一胡克铰侧轴(306)内嵌在第一胡克铰中间块(304)内，所述第一电动缸(307)的底端铰接在第一胡克铰侧轴(306)上，第一电动缸(307)的输出端连接所述第一电动摆动轴(308)的一端，第一电动摆动轴(308)的另一端铰接在所述第一肩关节输出轴(310)上；所述第一肩关节输出轴(310)内嵌在所述第一输出轴支座(309)内，所述第一输出轴支座(309)固定在其中一个第一上臂(311)的外侧面；所述第二支座垫板(321)固定在肩关节定平台(301)上，所述第二胡克铰支座(320)固定在所述第二支座垫板(321)上，所述第二电动缸(317)一端与第二胡克铰支座(320)连接，第二电动缸(317)的另一端与所述第二肩关节输出轴(313)连接，所述第二肩关节输出轴(313)内嵌在第一上臂(311)内；所述第三支座垫板(322)固定在肩关节定平台(301)上，所述第三胡克铰支座(323)固定在所述第三支座垫板(322)上，所述第二胡克铰侧轴(319)的两端通过第三胡克铰支座进行支撑，第二胡克铰侧轴(319)的中部与第二胡克铰中间块(316)连接；所述第二胡克铰主轴(318)穿过所述第二胡克铰中间块(316)，第二胡克铰主轴(318)的两端内嵌在两个第二上臂(414)上，所述第一上臂上连接板(312)和所述第一上臂下连接板(315)将两个第一上臂(311)连接为一体；/n所述肘关节模块(3)包括前臂连接板(401)、前臂(402)、从动圆锥齿轮(403)、圆锥齿轮轴(404)、主动圆锥齿轮(405)、减速器支撑架(406)、第三上臂(407)、减速器(408)、第三电机(409)、第三上臂连接板(410)、谐波减速器(411)、第二电机支撑板(412)、第二电机(413)、第二上臂(414)和第二上臂连接板(415)；所述第二上臂连接板(415)通过螺栓与第一上臂连接板(312)固定连接，所述第二电机支撑板(412)和第二上臂连接板(415)通过两块第二上臂(414)固定连接为一体，所述第二电机(413)固定在第二电机支撑板(412)；所述第二电机(413)的输出轴与所述谐波减速器(411)的输入轴通过键连接，所述谐波减速器(411)与第二电机支撑架(412)固定连接，所述谐波减速器的输出轴与第三上臂连接板(410)固定连接；所述第三电机(409)固定在减速器(408)上，所述减速器(408)固定在减速器支撑架(406)上，所述第三上臂连接板(410)和减速器支撑板(406)通过两个第三上臂(407)固定连接为一个整体，所述主动锥齿轮(405)通过键与减速器(408)输出轴连接，所述主动锥齿轮(405)与所述从动锥圆锥齿轮(403)啮合，所述圆锥齿轮轴(404)穿过从动锥齿轮(403)并与从动锥齿轮(403)通过键固定连接，圆锥齿轮轴(404)的两端通过内嵌在两块第三上臂(407)上，两块前臂(402)的一端固定在圆锥齿轮轴(404)上，两根前臂(402)的另一端通过通过前臂连接板(401)固定连接；/n所述腕关节模块(4)包括腕关节定平台(501)、定位块(502)、第四电机支架(503)、第四电机(504)、输出连接件(505)、腕关节动平台(506)、喷涂枪支座(507)、轴挡圈(508)、输入连接件(509)、导向块(510)和输出连接块(511)；所述腕关节定平台(501)与前臂连接板(401)固定连接，所述定位块(502)通过螺栓与腕关节动平台(506)连接，所述第四电机支架(503)固定在腕关节定平台(501)上，所述第四电机(504)固定在第四电机支架(503)上，所述输入连接件(509)的一端通过键与第四电机(504)输出轴连接，所述轴挡圈(508)穿过第四电机(504)输出轴位于第四电机支架(503)和输入连接件(509)中间，所述导向块(510)固定连接在输入连接件(509)的另一端；所述输出连接件(505)设置有直线槽，导向块(510)套装在所述输出连接件(505)的直线槽内，所述输出连接件(505)一端与输出连接块(511)固定连接，输出连接块(511)的另一端与所述腕关节动平台(506)固定连接，所述喷涂枪5支座固定在腕关节动平台(506)的中部。/n