[實用新型]一種3D微涂覆機器人

有效

• 申請號: 201920246542.5
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN209753213U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 胡躍明;陳雅倩
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B05B15/20
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳宏升

本實用新型公開了一種3D微涂覆機器人，包括：工業機器人；所述工業機器人上設置有N個關節軸，N≥2；所述工業機器人內部設置有控制關節軸旋轉的第一伺服電機，所述工業機器人的底部安裝有底座，底座內設有控制工業機器人水平旋轉運動的第二伺服電機；應用在3D微涂覆機器人上的機器人控制模塊采用平滑曲線構造歸一化算子的插補方法執行空間規劃與運動控制，可以有效控制工業機器人的速度和加速度平穩變化，從而減小急速的運動對機器人機構的沖擊；涂覆控制模塊智能選取涂覆路徑，能有效提高工件涂覆效率；涂覆材料裝載機構采用雙料筒循環攪拌除泡，可避免管路過長而引起的堵塞。

技術領域

本實用新型涉及機器人涂覆技術領域，具體涉及一種3D微涂覆機器人。

背景技術

目前涂覆工藝不斷發展和完善，用戶對涂覆材料，涂覆方式、速度和精度要求越來越高，傳統的人工涂覆作業在質量成本和安全效率方面已經無法滿足。部分使用多軸聯動機床的涂覆方式雖然可以在一定程度上進行自動化涂覆，但是對于表面形狀不規則的工件涂覆就會出現無法全面作業的問題。涂覆機器人是機器人在工業自動化領域的重要應用，大量機器人涂覆工作站或生產線充分利用了機器人的靈活、穩定、高效的特點，適用于生產量大、產品型號多、表面形狀不規則的工件外表面的涂覆，極大的提高了生產效率。

在涂覆領域常常需要準確定位涂覆工件的位置，需要對機器人終端執行器的運動軌跡進行嚴格控制，傳統涂覆機器人多采用示教盒等外部設備進行工件定位和軌跡插補，但這種方式路徑單一、較為繁瑣且位置和姿態的精度也不高；在對機器人終端執行器做軌跡插補時，通常期望其運動軌跡是平滑的，但由于無法很好控制速度和加速度平穩變化而導致急速的運動加劇機構的磨損。此外，傳統的涂覆材料攪拌機構由于管路過長的限制，常常導致涂覆材料還未到達噴頭就已沉淀，從而使管路堵塞。因此，行業內急需研發一種可以準確定位涂覆工件的位置并智能選取涂覆路徑的涂覆機器人。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種3D微涂覆機器人。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現：

一種3D微涂覆機器人，包括：工業機器人；所述工業機器人上設置有N個關節軸，N≥2；所述工業機器人內部設置有控制關節軸旋轉的第一伺服電機，所述工業機器人的底部安裝有底座，底座內設有控制工業機器人水平旋轉運動的第二伺服電機；關節軸的末端設置有終端噴頭設備、涂覆材料裝載機構和用于獲取待涂覆工件的三維數據的雙目視覺相機，所述涂覆材料裝載機構包括雙料筒和安裝在雙料筒旁邊的控制雙料筒左右循環的光電傳感器；終端噴頭設備通過管路連接至雙料筒。

優選地，所述底座上加設有防滑橡膠墊。

優選地，N＝6。

優選地，所述終端噴頭設備為霧化噴頭。

優選地，終端噴頭設備、涂覆材料裝載機構和雙目視覺相機均通過法蘭塊安裝在關節軸的末端。

應用在上述3D微涂覆機器人上的3D微涂覆機器人系統，包括：3D視覺定位模塊、涂覆材料終端執行模塊、涂覆控制模塊和機器人控制模塊；所述3D視覺定位模塊，用于獲取待涂覆工件的三維數據，根據所述三維數據得到待涂覆工件的三維坐標位置，并將工件的三維坐標位置發送到涂覆控制模塊和機器人控制模塊；所述機器人控制模塊，用于根據所述三維坐標位置采用平滑曲線歸一化插補控制方法執行空間規劃，并控制工業機器人的運動；所述涂覆控制模塊，用于根據所述三維坐標位置將待涂覆工件歸類、選取涂覆路徑、修正涂覆位置，并控制涂覆材料終端執行模塊對待涂覆工件執行涂覆動作；所述涂覆材料終端執行模塊，包括雙料筒循環攪拌單元和終端噴頭設備，所述雙料筒循環攪拌單元用于在涂覆過程中的物料攪拌除泡，所述終端噴頭設備用于對待涂覆工件執行涂覆動作。