[發(fā)明專利]一種基于四自由度噴涂模塊的噴涂機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310540831.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103623971A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳軍;陳曉磊;于廣;王立平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B05C5/00
• 分類號(hào): B05C5/00;B05C11/10
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種基于四自由度噴涂模塊的噴涂機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)包括底座、龍門(mén)機(jī)架、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和噴涂作業(yè)模塊，該龍門(mén)機(jī)架固定在底座上，底座設(shè)置有導(dǎo)軌，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)通過(guò)底座的導(dǎo)軌設(shè)置在底座上，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)能夠沿底座上的導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)平動(dòng)；所述噴涂作業(yè)模塊包括結(jié)構(gòu)相同的第一噴涂模塊和第二噴涂模塊，該兩噴涂模塊均安裝有噴頭，能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)四自由度運(yùn)動(dòng)，分別對(duì)稱安裝在龍門(mén)機(jī)架上的兩側(cè)梁上；噴涂模塊的四自由度運(yùn)動(dòng)結(jié)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的平動(dòng)，能夠控制噴頭的位置和姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)五自由度噴涂作業(yè)。

2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一噴涂模塊和第二噴涂模塊分別由一個(gè)平面五副機(jī)構(gòu)和兩個(gè)伸縮支鏈組成，形成具有四個(gè)自由度的空間混聯(lián)機(jī)構(gòu)，噴涂作業(yè)時(shí)，平面五副機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)移動(dòng)自由度，兩個(gè)伸縮支鏈實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。

3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述平面五副機(jī)構(gòu)為并聯(lián)閉環(huán)機(jī)構(gòu)，包括第一連桿（301）、第二連桿（302）、第三連桿（303）、第四連桿（304）、第五連桿（305），以及安裝在第一連桿（301）兩端的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)（306）和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)（307）；五個(gè)連桿之間分別通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副相互連接，具有兩個(gè)平動(dòng)自由度；其中第二連桿（302）和第四連桿（304）構(gòu)成第一支鏈，第三連桿（303）和第五連桿（305）構(gòu)成第二支鏈，第一支鏈和第二支鏈在結(jié)構(gòu)上相同，組成并聯(lián)機(jī)構(gòu)，第一連桿（301）與龍門(mén)機(jī)架（2）固連；所述平面五副機(jī)構(gòu)通過(guò)安裝在第一連桿301兩端的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)（306）和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)（307）驅(qū)動(dòng)，分別控制第二、第三連桿（302、303）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而控制平面五副機(jī)構(gòu)在平面內(nèi)完成兩自由度的平移運(yùn)動(dòng)。

4.如權(quán)利要求2所述的機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述伸縮支鏈包括由第一伸縮套筒（308）、第一伸縮桿（309）和噴頭擺桿（310）組成的第一伸縮支鏈，由第二伸縮套筒（312）、第二伸縮桿（313）和噴頭（314）組成的第二伸縮支鏈，以及第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)（311）、第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)（315）；其中第一伸縮支鏈的第一伸縮套筒（308）為中空?qǐng)A柱狀結(jié)構(gòu)，第一伸縮桿（309）為圓柱狀結(jié)構(gòu)；第一伸縮套筒（308）一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與第五連桿（305）連接，另一端通過(guò)移動(dòng)副與第一伸縮桿（309）的一端連接，第一伸縮桿（309）的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與噴頭擺桿（310）的一端連接，噴頭擺桿（310）的中部通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在第四連桿（304）和第五連桿（305）的鉸接處，噴頭（314）安裝在噴頭擺桿（310）的另一端；通過(guò)安裝在第一伸縮套筒（308）上端的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)（311）控制第一伸縮套筒（308）和第一伸縮桿（309）之間的伸縮運(yùn)動(dòng)，控制噴頭擺桿（310）的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴頭（314）轉(zhuǎn)動(dòng)；第二伸縮支鏈的第二伸縮套筒（312）為中空?qǐng)A柱狀結(jié)構(gòu)，第二伸縮桿（313）為圓柱狀結(jié)構(gòu)；第二伸縮套筒（312）的一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在噴頭擺桿（310）一端設(shè)置的分支（3101）上，另一端通過(guò)移動(dòng)副與第二伸縮桿（313）的一端連接，第二伸縮桿（313）的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副與噴頭（314）中部設(shè)置的分支（3141）相連。通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)（315）控制第二伸縮套筒（312）和第二伸縮桿（313）之間的伸縮運(yùn)動(dòng)，從而控制噴頭（314）繞噴頭擺桿（310）完成另一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述第一伸縮支鏈和第二伸縮支鏈協(xié)同運(yùn)動(dòng)，控制噴頭空間姿態(tài)，完成兩自由度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。