一种汽车制造用车身喷涂机器人制造技术

本发明专利技术涉及工业机器人技术领域，且公开了一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架、滑行装置、车身和二自由度机械臂，所述滑行装置位于龙门架正中间的底部，所述车身固定安装在滑行装置的上表面，所述龙门架的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置，所述龙门架内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置。通过顶部喷涂装置、侧身喷涂装置的设置，使得对通过龙门架中间的车身的外侧进行全面的喷涂，将串联机器人与并联机器人的优点进行有机结合，使得喷涂机器人即能够具有串联机器人较大工作空间的优点，又具有并联机器人刚度高，承载能力强的优点，提高了喷涂机器人的整体性能，延长喷涂机器人的使用年限，增加喷涂机器人的维护周期。

A painting robot for automobile body

【技术实现步骤摘要】
一种汽车制造用车身喷涂机器人
本专利技术涉及工业机器人
，具体为一种汽车制造用车身喷涂机器人。
技术介绍
现代汽车工业的迅速发展带来汽车型号的迅速变化和车体设计的不断调整以及生产量的大幅度提高，国内外已经大量使用喷涂机器人来代替人工，手工喷涂对人体有害，劳动强度大，而且较难保证喷涂均匀，而且应用喷涂机器人有助于实现全自动化，不仅使工人远离有毒、有害物质，而且涂层均匀，质量有保证，效率高，涂料不浪费，还能够通过重复规定的简单动作，大大提高喷涂效率，目前，喷涂机器人绝大多数都是拥有3-6个自由度的串联机器人（如附图8），通过模拟人体手臂进行多方向多角度运动，可夹持旋杯静电喷枪后，利用静电场（此为现有公知技术，在此不多做赘述）将油漆喷涂到车身上，但串联机器人在使用过程中存在一些不足，如下：串联机器人的机械手臂刚度小，承载能力弱，末端件惯性较大，并且当安装旋杯静电喷枪对车身进行喷涂时，其运行轨迹控制较为麻烦，并且喷涂时容易重复喷涂或者漏喷，导致喷涂质量下降，相对串联机器人来说，并联机器人具有结构简单紧凑、易于实现加工模块化，运动部件质量小，易于实现高速运动，机构动力学性能好、易于实现反馈控制，无积累误差、运动精度高的优点，这是串联机器人无法具备的。同样，串联机器人具有结构简单，成本低，控制简单，运动空间大等优点，为此根据两者的优点，可设计一种汽车制造用车身喷涂机器人。
技术实现思路
本专利技术提供了一种汽车制造用车身喷涂机器人，具备刚度大，承载能力强，精度高，末端惯性较小的优点，解决了串联机器人刚度小，承载能力弱，末端件惯性较大，并联机器人的结构复杂，运动空间不足的问题。本专利技术提供如下技术方案：一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架、滑行装置、车身和二自由度机械臂，所述滑行装置位于龙门架正中间的底部，所述车身固定安装在滑行装置的上表面，所述龙门架的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置，所述龙门架内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置，所述龙门架内环的两侧中部且位于侧身喷涂装置的上方固定安装有内部喷涂装置，所述二自由度机械臂的前端固定连接有旋杯静电喷枪。优选的，所述顶部喷涂装置包括升降直线电机，所述升降直线电机固定安装在龙门架上，所述升降直线电机中活动安装有连杆，所述升降直线电机和连杆共有三组且均匀排布，所述位于两侧的连杆的底端分别活动套接有平行直线电机，所述位于中部的连杆的底端活动连接有连接板，两个所述平行直线电机通过连接板传动连接，所述平行直线电机和连接板的底面固定安装有均匀分布的五个二自由度机械臂。优选的，两个所述平行直线电机与顶部喷涂装置平行时长度之和大于车身的宽度，所述平行直线电机底部的二自由度机械臂固定安装在平行直线电机的动子上。优选的，所述侧身喷涂装置包括旋转伺服电机一，所述旋转伺服电机一固定安装在龙门架的内侧，所述旋转伺服电机一上固定套接有三自由连接架，所述三自由连接架有两个，且三自由连接架的前端固定安装有固定板，所述固定板靠近车身的一侧均匀固定安装有两个二自由度机械臂。优选的，所述固定板远离车身的一侧顶部与底部分别固定连接有支撑杆，所述支撑杆从龙门架中穿过，且与龙门架活动套接。优选的，所述内部喷涂装置包括连接轴，所述连接轴活动套接在龙门架的内侧，所述连接轴的中部固定套接有旋转伺服电机二，所述旋转伺服电机二与龙门架固定连接，所述连接轴上且位于旋转伺服电机二的上方和下方分别固定套接有二自由度连接架，所述二自由度连接架的前端固定套接有旋转伺服电机三，所述旋转伺服电机三左端的外表面固定连接有旋转伺服电机四，所述旋转伺服电机四中固定套接有伸长轴，所述伸长轴的前端固定安装有二自由度机械臂。优选的，所述伸长轴包括轴体，所述轴体的内部开设有活塞腔，所述活塞腔中活动套接有活塞杆，所述活塞杆的前端与二自由度机械臂固定连接，所述伸长轴上固定套接有遮蔽折叠布，所述遮蔽折叠布的一端与二自由度机械臂固定连接，所述遮蔽折叠布的另一端与轴体的外壁固定套接。本专利技术具备以下有益效果：1、通过顶部喷涂装置、侧身喷涂装置的设置，使得对通过龙门架中间的车身的外侧进行全面的喷涂，将串联机器人与并联机器人的优点进行有机结合，使得喷涂机器人即能够具有串联机器人较大工作空间的优点，又具有并联机器人刚度高，承载能力强的优点，提高了喷涂机器人的整体性能，延长喷涂机器人的使用年限，增加喷涂机器人的维护周期。2、通过内部喷涂装置的设置，使得旋杯静电喷枪直接进入车身的内部，实现对车身的内壁进行全面的喷涂，防止喷涂过程中出现漏喷以及喷涂量不足，进而提高车身喷涂的质量。3、旋杯静电喷枪在顶部喷涂装置和侧身喷涂装置上均设有多个，进行统一管控，可对车身喷涂实现无死角覆盖，提高喷涂的质量，同时可加快喷涂的速度，提高车身喷涂的产量。4、顶部喷涂装置、侧身喷涂装置和内部喷涂装置均为对称分布，且结构简单，易于生产制造，同时对三者控制也较为简单，降低了控制难度。附图说明图1为本专利技术结构正视示意图；图2为本专利技术结构顶部喷涂装置正视示意图；图3为本专利技术结构顶部喷涂装置侧视示意图；图4为本专利技术结构示意图；图5为本专利技术结构侧身喷涂装置正视示意图；图6为本专利技术结构侧身喷涂装置俯视示意图；图7为本专利技术结构内部喷涂装置正视示意图；图8为现有串联机器人示意图。图中：1、龙门架；2、滑行装置；3、车身；4、顶部喷涂装置；41、升降直线电机；42、连杆；43、平行直线电机；44、连接板；5、侧身喷涂装置；51、旋转伺服电机一；52、三自由连接架；53、固定板；54、支撑杆；6、内部喷涂装置；61、连接轴；62、旋转伺服电机二；63、二自由度连接架；64、旋转伺服电机三；65、旋转伺服电机四；66、伸长轴；661、轴体；662、活塞杆；663、遮蔽折叠布；7、二自由度机械臂；8、旋杯静电喷枪。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-7，一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架1、滑行装置2、车身3和二自由度机械臂7，滑行装置2位于龙门架1正中间的底部，车身3固定安装在滑行装置2的上表面，龙门架1的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置4，龙门架1内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置5，龙门架1内环的两侧中部且位于侧身喷涂装置5的上方固定安装有内部喷涂装置6，二自由度机械臂7的前端固定连接有旋杯静电喷枪8。其中，顶部喷涂装置4包括升降直线电机41，升降直线电机41固定安装在龙门架1上，升降直线电机41中活动安装有连杆42，升降直线电机41和连杆42共有三组且均匀排布，位于两侧的连杆42的底端分别活动套接有平行直线电机43，位于中部的连杆42的底端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架（1）、滑行装置（2）、车身（3）和二自由度机械臂（7），所述滑行装置（2）位于龙门架（1）正中间的底部，所述车身（3）固定安装在滑行装置（2）的上表面，其特征在于：所述龙门架（1）的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置（4），所述龙门架（1）内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置（5），所述龙门架（1）内环的两侧中部且位于侧身喷涂装置（5）的上方固定安装有内部喷涂装置（6），所述二自由度机械臂（7）的前端固定连接有旋杯静电喷枪（8）。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架（1）、滑行装置（2）、车身（3）和二自由度机械臂（7），所述滑行装置（2）位于龙门架（1）正中间的底部，所述车身（3）固定安装在滑行装置（2）的上表面，其特征在于：所述龙门架（1）的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置（4），所述龙门架（1）内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置（5），所述龙门架（1）内环的两侧中部且位于侧身喷涂装置（5）的上方固定安装有内部喷涂装置（6），所述二自由度机械臂（7）的前端固定连接有旋杯静电喷枪（8）。


2.根据权利要求1所述的一种汽车制造用车身喷涂机器人，其特征在于：所述顶部喷涂装置（4）包括升降直线电机（41），所述升降直线电机（41）固定安装在龙门架（1）上，所述升降直线电机（41）中活动安装有连杆（42），所述升降直线电机（41）和连杆（42）共有三组且均匀排布，所述位于两侧的连杆（42）的底端分别活动套接有平行直线电机（43），所述位于中部的连杆（42）的底端活动连接有连接板（44），两个所述平行直线电机（43）通过连接板（44）传动连接，所述平行直线电机（43）和连接板（44）的底面固定安装有均匀分布的五个二自由度机械臂（7）。


3.根据权利要求2所述的一种汽车制造用车身喷涂机器人，其特征在于：两个所述平行直线电机（43）与顶部喷涂装置（4）平行时长度之和大于车身（3）的宽度，所述平行直线电机（43）底部的二自由度机械臂（7）固定安装在平行直线电机（43）的动子上。


4.根据权利要求1所述的一种汽车制造用车身喷涂机器人，其特征在于：所述侧身喷涂装置（5）包括旋转伺服电机一（51），所述旋转伺服电机一（51）固定安装在龙门架（1）的内侧，所述旋转伺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玮，厉冯鹏，万益东，经成，林鑫焱，
申请(专利权)人：盐城市沿海新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32