一种全方位智能家具喷漆机器人制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种全方位智能家具喷漆机器人，包括XYZ三轴平动机构、Y轴转动机构、喷枪、支撑框架机构等；Z轴移动机构通过Z轴安装板上的滑块安装到车身的滑道内，采用丝杠螺母进行驱动实现沿Z轴的直线运动，Y轴移动机构通过Y轴安装板安装到Z轴安装板上，采用齿轮齿条进行驱动实现沿Y轴直线运动，X轴移动机构通过两只光杆安装到Y轴安装板上，采用齿轮齿条进行驱动实现沿X轴的直线运动，Y轴转动机构通过螺栓安装到X轴滑块上，采用舵机驱动实现沿Y轴的转动。整体实现了机器人喷枪空间四自由度运动。本发明专利技术的可以对整体家具进行全方位喷漆，克服了一般喷漆机只能采用固定流水线作业对面板式，平面家具进行喷漆等缺点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的目的在于提供一种全方位智能家具喷漆机器人，包括XYZ三轴平动机构、Y轴转动机构、喷枪、支撑框架机构等；Z轴移动机构通过Z轴安装板上的滑块安装到车身的滑道内，采用丝杠螺母进行驱动实现沿Z轴的直线运动，Y轴移动机构通过Y轴安装板安装到Z轴安装板上，采用齿轮齿条进行驱动实现沿Y轴直线运动，X轴移动机构通过两只光杆安装到Y轴安装板上，采用齿轮齿条进行驱动实现沿X轴的直线运动，Y轴转动机构通过螺栓安装到X轴滑块上，采用舵机驱动实现沿Y轴的转动。整体实现了机器人喷枪空间四自由度运动。本专利技术的可以对整体家具进行全方位喷漆，克服了一般喷漆机只能采用固定流水线作业对面板式，平面家具进行喷漆等缺点。【专利说明】一种全方位智能家具喷漆机器人
本专利技术涉及的是一种机器人，具体地说是喷漆机器人。
技术介绍
可移动式机器人主要分为:轮式机器人、履带式机器人和足式机器人等。轮式机器人和履带式机器人需要连续的支撑平面，在平整的环境下，具有速度快、稳定性高的特点。传统的家具制造行业在家具喷漆这道工序上主要是采用人工喷漆的方式进行加工，工人口带防毒面具，手持喷枪进行喷漆作业，涂料喷漆的原料多采用化学药品，有一定的刺激性和毒性，对人身健康产生伤害，工作效率极低。现在大型家具制造厂家采用家具喷漆流水线对门板、平面家具进行喷漆，只要把木板原料放到流水线上，按照固定程序就可实现对同一家具部件的批量喷涂，作业效率很高，但是只能对平面式家具部件进行作业，不能对整体组装好的家具进行喷涂作业。 固定式喷漆机器人普遍适用于电气、汽车、船舶、航空航天等，这种喷漆机械手体积较大，使用不灵活，而且成本较贵，不适合小型家具制作企业使用。对于家具表面的喷涂，固定式喷漆机器人则表现出很大的缺点与不足，因此设计一款小型化、智能化的全方位智能喷漆机器人则能很好的解决人工喷漆效率低，固定式喷漆机造价高、体型庞大等问题。 国内外很多专家都采用提高喷漆机器人结构的自动化程度来解决上述问题，为此设计出各式各样的智能化自动喷漆机器人，如山东科技大学江浩等人专利技术的船舶船舱修造特种除锈喷漆机器人(专利申请号:CN200710113254.4)，这种喷漆机器人采用轮式驱动，具有三个移动副和三个转动副，与现有结构相比结构简单、可以实现三维空间自由转换，不过这种结构设计并没有解决机器人整体稳定性差、运动行程短、轮式驱动易打滑、喷枪位置不可调的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供可完成对整套家具的全方位喷漆的一种全方位智能家具喷漆机器人。 本专利技术的目的是这样实现的: 本专利技术一种全方位智能家具喷漆机器人，其特征是:包括车身框架、X轴平动机构、Y轴平动机构、Z轴平动机构；车身框架的左右两侧均安装主动轮和从动轮，位于同一侧的主动轮和从动轮上缠绕履带，车身框架里设置主动轮电机，主动轮电机连接主动轮；x轴平动机构包括X轴驱动电机、第一 X轴齿轮、第二 X轴齿轮、X轴齿条、X轴滑块、X轴滑杆，X轴驱动电机连接第一 X轴齿轮，X轴滑块与X轴齿条相固定，X轴齿条缠绕在第一 X轴齿轮和第二 X轴齿轮上，X轴滑块上设置凹槽，X轴滑块通过凹槽与X轴滑杆实现相对滑动；Y轴平动机构包括Y轴驱动电机、Z齿轮、Z齿条、X下齿轮连接轴、X轴上齿轮连接轴、第一 Y轴齿轮、第二 Y轴齿轮、Y轴上齿轮、Y轴齿条、Y轴滑块、Y轴安装板、Z轴移动板，Y轴驱动电机固定在Z轴移动板上，Y轴驱动电极连接Z齿轮，X下齿轮连接轴的两端分别安装第一 Y轴齿轮和第二 Y轴齿轮，Z齿轮和第一 Y轴齿轮上缠绕Z齿条，第二 Y轴齿轮和Y轴上齿轮上缠绕Y齿条，Y轴上齿轮安装在Y轴上齿轮上，所述的Y轴滑块包括第一 Y轴滑块和第二Y轴滑块，均设置有凹槽，第一 Y轴滑块与Y齿条相固定，Y轴安装板和Z轴移动板之间固定有第一 Y轴连接板和第二 Y轴连接板，X轴下齿轮连接轴和X轴上齿轮连接轴均安装在第一 Y轴连接板和第二 Y轴连接板之间，Y轴安装板和Z轴移动板之间固定有第一 Y滑杆轴和第二 Y滑杆轴，两个Y轴滑块通过各自的凹槽分别与第一 Y滑杆轴和第二 Y滑杆轴实现相对滑动；x轴驱动电机和第一 X轴齿轮安装在第一 Y轴滑块上，第二 X轴齿轮安装第二 Y轴滑块上，X轴滑杆固定在第一 Y轴滑块和第二 Y轴滑块之间；z轴平动机构包括Z轴驱动电机、丝杠、螺母，Z轴驱动电机固定在两个安装有主动轮的车身框架的面的其中一个面上，螺母固定在Z轴移动板上，丝杠与螺母组成丝杠螺母机构，丝杠的一端与Z轴驱动电机相连，丝杠的另一端安装在Z轴驱动电机对面的车身框架的面上，与安装有主动轮的面相邻的车身框架的两个面上均设置滑道，Z轴移动板的两端下方设置滑块，两端的滑块分别位于两个滑道里；x轴滑块上安装有喷枪，喷枪连接导管。 本专利技术还可以包括: 1、还包括Y轴转动机构，Y轴转动机构包括舵盘、舵机，喷枪固定在舵盘上，舵盘安装在舵机上，舵机安装X轴滑块上。 2、所述的X轴滑杆有两个，X轴滑块上与X轴滑杆配合的凹槽也有两个，两个凹槽分别位于X轴滑块的上平面和下平面。 3、X轴滑块上安装红外测距传感器。 本专利技术的优势在于:首先，本专利技术全方位智能家具喷漆机器人基于履带行走，可增加防滑和平稳性，通过调整左右两个行走电机的转速，可实现小车的转向，使得喷漆小车绕作业家具3600自由运动。其次，车体上集成了 XYZ三轴移动机构和Y轴转动机构，对称设计安装，稳定性高，可以实现喷枪相对于作业表面的三自由度平动和一自由度转动，结合小车行走机构，一台喷漆机器人即可完成对整套家具的全方位喷漆。最后，在喷漆机器人喷嘴处安装了红外测距传感器，可精确测量喷头和家具的距离，实现喷枪对家具的自动化智能喷涂，XYZ轴限位开关可以确定机构的初始位置，用于防止相应部件超出行程。本专利技术的机器人具有结构紧凑、抗滑能力强、精度高、良好的机动性、良好的运动特性和适应复杂地形的能力，具有较高的应用价值和应用前景，利用推广应用。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为本专利技术车身框架部分结构示意图； 图3为本专利技术X轴平动、Y轴转动机构示意图； 图4为本专利技术Y轴平动、Z轴平动机构立体图。 【具体实施方式】 下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述: 结合图1?4，本专利技术一种全方位智能家具喷漆机器人，可以实现沿XYZ轴的平动和沿Y轴的转动，四自由度运动完成对家具的全方位喷涂作业，主要由履带式机器人车身、电机传动机构、XYZ三轴平动机构、Y轴转动机构、喷枪机构、支撑框架机构、CPU模块、电源模块、输入输出接口模块、限位开关模块、红外测距模块组成。电机安装在车身内，驱动车轮转动，Z轴移动机构通过Z轴安装板上的滑块安装到车身的滑道内，采用丝杠螺母进行驱动实现沿Z轴的直线运动，Y轴移动机构通过Y轴安装板安装到Z轴安装板上，采用齿轮齿条进行驱动实现沿Y轴直线运动，X轴移动机构通过两只光杆安装到Y轴安装板上，采用齿轮齿条进行驱动，实现沿X轴的直线运动，Y轴转动机构通过螺栓安装到X轴滑块上，采用舵机驱动实现沿Y轴的转动；控制器安装在控制箱内，通过输入输出接口和外界通信，红外测距传感器安装在X轴滑块上，用于检测喷枪和家具的距离，限位开关安装在每个滑道的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全方位智能家具喷漆机器人，其特征是：包括车身框架、X轴平动机构、Y轴平动机构、Z轴平动机构；车身框架的左右两侧均安装主动轮和从动轮，位于同一侧的主动轮和从动轮上缠绕履带，车身框架里设置主动轮电机，主动轮电机连接主动轮；X轴平动机构包括X轴驱动电机、第一X轴齿轮、第二X轴齿轮、X轴齿条、X轴滑块、X轴滑杆，X轴驱动电机连接第一X轴齿轮，X轴滑块与X轴齿条相固定，X轴齿条缠绕在第一X轴齿轮和第二X轴齿轮上，X轴滑块上设置凹槽，X轴滑块通过凹槽与X轴滑杆实现相对滑动；Y轴平动机构包括Y轴驱动电机、Z齿轮、Z齿条、X下齿轮连接轴、X轴上齿轮连接轴、第一Y轴齿轮、第二Y轴齿轮、Y轴上齿轮、Y轴齿条、Y轴滑块、Y轴安装板、Z轴移动板，Y轴驱动电机固定在Z轴移动板上，Y轴驱动电极连接Z齿轮，X下齿轮连接轴的两端分别安装第一Y轴齿轮和第二Y轴齿轮，Z齿轮和第一Y轴齿轮上缠绕Z齿条，第二Y轴齿轮和Y轴上齿轮上缠绕Y齿条，Y轴上齿轮安装在Y轴上齿轮上，所述的Y轴滑块包括第一Y轴滑块和第二Y轴滑块，均设置有凹槽，第一Y轴滑块与Y齿条相固定，Y轴安装板和Z轴移动板之间固定有第一Y轴连接板和第二Y轴连接板，X轴下齿轮连接轴和X轴上齿轮连接轴均安装在第一Y轴连接板和第二Y轴连接板之间，Y轴安装板和Z轴移动板之间固定有第一Y滑杆轴和第二Y滑杆轴，两个Y轴滑块通过各自的凹槽分别与第一Y滑杆轴和第二Y滑杆轴实现相对滑动；X轴驱动电机和第一X轴齿轮安装在第一Y轴滑块上，第二X轴齿轮安装第二Y轴滑块上，X轴滑杆固定在第一Y轴滑块和第二Y轴滑块之间；Z轴平动机构包括Z轴驱动电机、丝杠、螺母，Z轴驱动电机固定在两个安装有主动轮的车身框架的面的其中一个面上，螺母固定在Z轴移动板上，丝杠与螺母组成丝杠螺母机构，丝杠的一端与Z轴驱动电机相连，丝杠的另一端安装在Z轴驱动电机对面的车身框架的面上，与安装有主动轮的面相邻的车身框架的两个面上均设置滑道，Z轴移动板的两端下方设置滑块，两端的滑块分别位于两个滑道里；X轴滑块上安装有喷枪，喷枪连接导管。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马洪文，杨柳，韩世凯，张羽，李晓龙，黄吉峰，曹学伟，展乾，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23