[發明專利]七自由度噴涂機器人

有效

• 申請號: 201910161415.X
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109807909B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉召;李葉;張煒;陳洪安
• 申請（專利權）人: 清研同創機器人（天津）有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/12;B25J17/02;B05B13/04
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李玉琦;曹素云

本發明公開了一種七自由度噴涂機器人，包括噴槍以及噴涂機器人本體，噴涂機器人本體包括依次串聯連接的第一關節、第一連接件、第二連接件、第三連接件、第四連接件、第五連接件、第六連接件和第七連接件，通過各個連接件之間的連接實現機器人的轉動以及繞機器人本體的中心軸線的旋轉，實現噴涂作業。本發明可代替人工噴涂作業，降低人工成本、提高噴涂效率、涂層質量及涂層精密度，避免漆霧對操作人員身體的傷害；本發明可自由組裝成多自由度長臂結構，工作范圍較通用型噴涂機器人大，并且具有冗余自由度，靈活度高，動態響應好，可以滿足飛機、船舶等大尺寸復雜型面工件的噴涂要求。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體地，涉及一種七自由度噴涂機器人。

背景技術

噴涂機器人是一項較為成熟的技術，已經有多年的研究和發展歷史。在此期間，涌現了許多噴涂機器人公司，如瑞士和瑞典的ABB公司、日本的安川MOTOMAN公司、德國的KUKA公司等，目前ABB公司的噴涂機器人在世界范圍內應用得較為廣泛，如ABB IRB5500噴涂機器人，在汽車、夾具、電子產品等中小型零部件的表面噴涂作業中廣泛應用，但對于大型工件，如飛機內外表面、船舶外表面，其工作范圍較小，結構尺寸較大，大型復雜型面及狹窄空間的適應性較差。

目前，對于飛機外表面、飛機管道內表面、船舶外表面等大尺寸復雜結構工件的涂裝作業，大部分制造企業多采用手工噴涂方式進行，該種噴涂方式涂裝效率低、涂層質量難以保證，且有毒的漆霧嚴重危害人體健康?，F有的噴涂機器人通常工作范圍小，結構尺寸較大，靈活度低，難以滿足大范圍、復雜曲面以及狹窄空間的噴涂作業要求。例如，授權公告號為CN206240699U的中國專利公開了一種管道內壁噴涂機器人，主要由機架、提升旋轉機構、噴涂機構、管道、輸送機構和控制系統組成，但該機器人只可以實現等截面規則管道的內壁噴涂作業，對于變截面復雜異形管道并不適用。授權公告號為CN107999311A的中國專利公開了一種用于管道噴涂的工業噴涂機器人，包括連接外設的連接機構、用于機器人在管內自主行走的行走支撐機構、用于噴涂的噴涂機構、用于快速固化作業的固化機構以及用于采集記錄視頻信息的視頻采集機構。該機器人同樣適用于等截面規則管道的內壁噴涂作業，但對于變截面復雜異形管道并不適用。授權公告號為CN107953328A的中國專利公開了一種七自由度仿人機械臂，該機械臂通過肩部俯仰關節、肩部偏航關節、肩部橫滾關節的配合實現了機械臂對人體肩部球狀關節的仿生；通過肘部俯仰關節和肘部橫滾關節的配合實現了肘部關節的仿生；通過腕部偏航關節和腕部俯仰關節的配合實現了機械臂對人手腕部的高度仿生，可以在一些特殊環境下代替人進行操作。該機器人臂展較短，工作范圍較小，不適用于大尺寸工件的噴涂作業需求。

發明內容

鑒于以上問題，本發明的目的是提供一種七自由度噴涂機器人，以解決現有的噴涂機器人難以滿足大范圍、復雜曲面以及狹窄空間的噴涂作業要求的問題。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明所述七自由度噴涂機器人，包括：噴槍以及噴涂機器人本體，所述噴涂機器人本體包括依次串聯連接的第一關節、第一連接件、第二連接件、第三連接件、第四連接件、第五連接件、第六連接件和第七連接件，其中，所述第一連接件相對于所述第一關節繞所述第一關節的軸線可轉動，所述第二連接件包括第二關節，所述第二連接件相對于所述第一連接件繞所述第二關節的軸線可轉動，所述第三連接件包括第三關節和第四關節，所述第三連接件相對于所述第二連接件繞所述第三關節的軸線可轉動，所述第四連接件相對于所述第三連接件繞所述第四關節的軸線可轉動，所述第五連接件包括第五關節和第六關節，所述第五連接件相對于所述第四連接件繞所述第五關節的軸線可轉動，所述第六連接件相對于所述第五連接件繞所述第六關節的軸線可轉動，所述第六連接件包括第七關節，所述第七連接件相對于所述第六連接件繞噴涂機器人本體的中心軸線可旋轉，所述噴槍與所述第七連接件連接，用于噴涂作業。