[發(fā)明專利]雙混聯(lián)3P-6R機(jī)器人協(xié)同噴涂裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110719037.X
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113600381B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐江敏;季劍波;姚震球;張冰蔚;谷家揚(yáng);凌宏杰;胡小才;楊振
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué);上海外高橋造船有限公司
• 主分類號: B05B13/04
• 分類號: B05B13/04;B05B15/68;B25J11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開一種雙混聯(lián)3P?6R機(jī)器人協(xié)同噴涂裝置，包括雙X,Y,Z三軸移動行走機(jī)構(gòu)、Z方向鎖緊機(jī)構(gòu)以及噴涂機(jī)械手臂。通過齒輪齒條的傳動方式實(shí)現(xiàn)雙X,Y,Z三軸移動行走機(jī)構(gòu)在X,Y,Z三個方向的運(yùn)動控制；采用承載平臺和導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)對移動行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行承載與導(dǎo)向，通過在Z方向設(shè)置鎖緊機(jī)構(gòu)，起到失電保護(hù)作用，以此保證了X,Y,Z三方向的運(yùn)動能夠安全、穩(wěn)定、可靠的進(jìn)行。本發(fā)明是一種輕量化噴涂機(jī)械臂系統(tǒng)，具有重量輕、負(fù)載大、工作空間大、運(yùn)動靈活的特點(diǎn)；可以進(jìn)行單個方向的運(yùn)動，也可以進(jìn)行三個方向的聯(lián)動，其機(jī)器人末端的噴槍位姿在任意時刻都可以垂直于被噴涂面，實(shí)現(xiàn)了9自由度操控，能夠滿足大型船體外表面噴涂的任務(wù)需求，對大型船體涂裝具有重要的應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船舶噴涂設(shè)備，尤其涉及一種雙混聯(lián)3P-6R機(jī)器人協(xié)同噴涂裝置。

背景技術(shù)

目前大型船體外表面的噴涂設(shè)備多為單機(jī)械手臂噴涂，對于被噴涂工件而言，單機(jī)械手臂噴涂區(qū)域?yàn)榘肭虬j(luò)面，噴涂的效率與范圍受到了比較大的限制，而且噴涂質(zhì)量不穩(wěn)定，造成船體噴涂作業(yè)的返噴率較高，已經(jīng)不能滿足船舶噴涂對于噴涂質(zhì)量和效率的要求。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種雙混聯(lián)3P-6R機(jī)器人協(xié)同噴涂設(shè)備，以提高大型船體外表面噴涂效率和噴涂質(zhì)量。

技術(shù)方案：一種雙混聯(lián)3P-6R機(jī)器人協(xié)同噴涂裝置，包括：

雙X,Y,Z三軸移動行走機(jī)構(gòu)，其包括兩個平行設(shè)置的X軸移動行走機(jī)構(gòu)，在兩個X軸移動行走機(jī)構(gòu)之間，架置有兩個Y軸移動行走機(jī)構(gòu)，所述Y軸移動行走機(jī)構(gòu)的兩端與X軸移動行走機(jī)構(gòu)滑動連接，使得每個Y軸移動行走機(jī)構(gòu)能夠沿X軸移動行走機(jī)構(gòu)產(chǎn)生X方向的運(yùn)動；每個Y軸移動行走機(jī)構(gòu)上豎向安裝有至少一個Z軸移動行走機(jī)構(gòu)，所述Z軸移動行走機(jī)構(gòu)與Y軸移動行走機(jī)構(gòu)滑動連接，使得每個Z軸移動行走機(jī)構(gòu)能夠沿Y軸移動行走機(jī)構(gòu)產(chǎn)生Y方向的運(yùn)動；

噴涂機(jī)械手臂，通過機(jī)械手臂安裝平臺安裝在Z軸移動行走機(jī)構(gòu)上，所述機(jī)械手臂安裝平臺與Z軸移動行走機(jī)構(gòu)滑動連接，從而帶動噴涂機(jī)械手臂沿Z軸移動行走機(jī)構(gòu)產(chǎn)生Z方向的運(yùn)動；

Z方向鎖緊機(jī)構(gòu)，安裝在機(jī)械手臂安裝平臺上，具體包括電磁閥、四桿機(jī)構(gòu)和鎖緊塊；所述四桿機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿、第三連桿和底架，第一連桿和第二連桿球副連接，第二連桿與第三連桿銷軸連接，第一連桿與底架活動連接，第三連桿球副連接在底架上，所述第一連桿和第二連桿用三球副連桿頭相連；連桿與三球副連桿頭使用球副進(jìn)行連接，所述鎖緊塊通過連桿和四桿機(jī)構(gòu)連接，在一定范圍內(nèi)運(yùn)動；所述電磁閥的輸出桿連接四桿機(jī)構(gòu)，在失電時，電磁閥的輸出桿縮回，帶動四桿機(jī)構(gòu)動作，使得四桿機(jī)構(gòu)一側(cè)的鎖緊塊緊壓于Z軸移動行走機(jī)構(gòu)，此時四桿機(jī)構(gòu)處于死點(diǎn)位置；得電后，電磁閥的輸出桿彈出，四桿機(jī)構(gòu)帶動鎖緊塊松開，解除鎖緊狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述X軸移動行走機(jī)構(gòu)和Y軸移動行走機(jī)構(gòu)之間，采用齒輪齒條傳動：

所述X軸移動行走機(jī)構(gòu)包括X向伺服電機(jī)、X向?qū)к墶向齒輪、X向齒條、X向承載平臺、X向?qū)蜉喴约癤向?qū)蜉嗕N軸；其中，X向承載平臺和X向?qū)к壔瑒舆B接，Y軸移動行走機(jī)構(gòu)通過連接件安裝在X向承載平臺上；具體的，所述X向?qū)к壈ㄒ籘型凸臺I，T型凸臺I的頂部安裝有X向?qū)蜉啠琗向承載平臺包括一凹槽I，該凹槽I用于容納T型凸臺I及X向?qū)蜉啠凰鯴向?qū)蜉喓蚗向承載平臺通過X向?qū)蜉嗕N軸連接；所述X向伺服電機(jī)安裝在X向承載平臺上，X向伺服電機(jī)與X向齒輪裝配， X向齒條布置在X向?qū)к壣希琗向齒輪和X向齒條嚙合；當(dāng)X向伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動時，其依次通過X向齒輪、X向齒條、X向?qū)蜉嗱?qū)動X向承載平臺產(chǎn)生X方向的運(yùn)動。

優(yōu)選的，所述X向?qū)蜉喌膬蛇呍O(shè)計(jì)有凸緣。

進(jìn)一步的，所述Z軸移動行走機(jī)構(gòu)和Y軸移動行走機(jī)構(gòu)之間，采用齒輪齒條傳動：