轨道式喷涂机器人制造技术

一种轨道式喷涂机器人，包括：轨道车、回转折叠机械臂和滑轨装置，其中：轨道车设置于滑轨装置上并与滑轨装置活动连接，回转折叠机械臂活动设置于轨道车一端。轨道车包括：配重块、车架和行走机构。回转折叠机械臂包括：依次活动连接的回转臂、折叠臂、五轴机械臂和喷枪。滑轨装置包括：轨道、永磁吸盘、吸盘扳手和固定夹板，其中：轨道设置于固定夹板上，永磁吸盘设置于固定夹板两侧，吸盘扳手设置于永磁吸盘下。本发明专利技术通过回转折叠机械臂、轨道车和滑轨装置的组合，使得喷涂机器人结构更加紧凑、细长，从而可以通过小尺寸人孔，进入船舶分段内舱，完成分段大空间内舱的舱壁喷涂作业。

【技术实现步骤摘要】
轨道式喷涂机器人
本专利技术涉及的是一种船舶智能制造领域的技术，具体是一种用于船厂分段车间，对船舶分段构件内舱进行自动化快速喷砂与喷漆作业的轨道式喷涂机器人。
技术介绍
因船舶产品具有非标准化和定制化特点，特别是船舶分段喷涂受船舶的结构形式复杂多样、作业条件要求严格等因素制约，给船企在自动喷涂机器人的应用上带来了一定困难。喷涂机器人可以有效提高喷涂效率，提高喷涂质量，避免了人体与有毒有害物质的接触。由于船舶分段内舱上开设的人孔大小有限，而内舱的长宽高远大于人孔的尺寸。喷涂范围可以覆盖分段内舱的全自动或半自动喷涂机器人，由于机体过大，一般无法通过人孔进入分段内舱；可以通过人孔的喷涂机器人由于喷涂范围有限，只能对内舱做小范围喷涂。目前内舱喷涂还是依靠工人钻入人孔后，手工完成内舱喷涂，容易导致生产事故与职业病的发生。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种轨道式喷涂机器人，通过回转折叠机械臂、轨道车和滑轨装置的组合，使得喷涂机器人结构更加紧凑、细长，从而可以通过小尺寸人孔，进入船舶分段内舱，完成分段大空间内舱的舱壁喷涂作业。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术包括：轨道车、回转折叠机械臂和滑轨装置，其中：轨道车设置于滑轨装置上并与滑轨装置活动连接，回转折叠机械臂活动设置于轨道车一端。所述的轨道车包括：配重块、车架和行走机构，其中：配重块设置于车架上与回转折叠机械臂相对的另一端，行走机构设置于车架底部并驱动车架在滑轨装置上运动。所述的行走机构包括：驱动机构和胶轮，其中：胶轮设置于车架底部并与滑轨装置滑动连接，驱动机构与胶轮相连。所述的驱动机构包括：依次相连的第一伺服控制器、第一防爆伺服电机和第一减速机，其中：第一减速机与胶轮相连。所述的回转折叠机械臂包括：依次活动连接的回转臂、折叠臂、五轴机械臂和喷枪，其中：回转臂与轨道车相连。所述的回转臂包括：回转臂关节、回转驱动机构和回转执行机构，其中：回转臂关节通过轴承与轨道车相连，回转驱动机构和回转执行机构设置于回转臂关节内，回转驱动机构驱动回转执行机构三百六十度旋转。所述的回转驱动机构包括：依次相连的第二伺服控制器、第二防爆伺服电机和第二减速机，其中：第二减速机与回转执行机构相连。所述的回转执行机构包括：轴齿轮和齿轮圈，其中：轴齿轮设置于齿轮圈内并与回转驱动机构相连。所述的折叠臂包括：折叠臂关节和液压驱动机构，其中：折叠臂关节两端分别与回转臂和五轴机械臂相连，液压驱动机构两端分别与回转臂和折叠臂关节相连。所述的折叠臂关节为曲柄连杆机构。所述的液压驱动机构包括：液压缸、防爆液压泵和液压泵控制器，其中：液压控制器与防爆液压泵相连并控制防爆液压泵的转速，防爆液压泵与液压缸相连并将液压油压入或抽出液压缸内，液压缸两端分别与回转臂和折叠臂关节相连。所述的五轴机械臂包括：驱动机构、机械臂关节和用于安装固定喷枪的喷枪夹具，其中：驱动机构包括五套由伺服电机、伺服驱动器及谐波减速机组成的驱动单元，机械臂关节包括机械臂壳体、轴承、法兰盘。所述的滑轨装置包括：轨道、永磁吸盘、吸盘扳手和固定夹板，其中：轨道设置于固定夹板上，永磁吸盘设置于固定夹板两侧，吸盘扳手设置于永磁吸盘下。技术效果与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1、通过回转折叠机械臂和轨道车的组合，使得喷涂机器人结构更加紧凑、细长，从而可以通过小尺寸人孔，进入船舶分段内舱，完成分段大空间内舱的舱壁喷涂作业。2、具有较好的喷漆、喷砂兼容性，大大节省了造船的初期成本投入。3、采用可拆卸式的磁吸式轨道，使喷涂机器人可以深入分段内舱喷涂，同时便于快速布置与移动。附图说明图1为本专利技术总体结构示意图；图2为本专利技术正视图；图3为本专利技术驱动结构示意图；图4为本专利技术车间结构示意图；图5为五轴机械臂示意图；图中：轨道车1、回转折叠机械臂2、滑轨装置3、配重块4、车架5、行走机构6、驱动机构7、胶轮8、第一伺服控制器9、第一防爆伺服电机10、第一减速机11、回转臂12、折叠臂13、五轴机械臂14、喷枪15、回转臂关节16、回转驱动机构17、回转执行机构18、第二伺服控制器19、第二防爆伺服电机20、第二减速机21、轴齿轮22、齿轮圈23、折叠臂关节24、液压驱动机构25、液压缸26、防爆液压泵27、液压泵控制器28、机械手臂29、五轴控制器30、夹具31、轨道32、永磁吸盘33、吸盘扳手34、固定夹板35、人孔36、分段内舱舱壁37、插销38、销孔39、轴承40、集控台41、网线42、工控机43、PLC44、玻璃监控窗45、电气柜46、线缆与管路47、高压气罐48、油漆罐49、钢砂罐50、收线器51、分段内舱52、驱动机构53、机械臂关节54、喷枪夹具55。具体实施方式如图1-3所示，为本实施例涉及的一种轨道式喷涂机器人，其中包含：轨道车1、回转折叠机械臂2和滑轨装置3，其中：轨道车1设置于滑轨装置3上并与滑轨装置3活动连接，回转折叠机械臂2设置于轨道车1一端。所述的轨道车1包括：配重块4、车架5和行走机构6，配重块4的截面为矩形，其中：配重块4设置于车架5上与回转折叠机械臂2相对的另一端，行走机构6设置于车架5底部并驱动车架5在轨道32上运动。所述的行走机构6包括：驱动机构7和胶轮8，其中：胶轮8设置于车架5底部并与滑轨装置3滑动连接，驱动机构7与胶轮8相连。所述的驱动机构7包括：依次相连的第一伺服控制器9、第一防爆伺服电机10和第一减速机11，其中：第一减速机11与胶轮8相连。所述的回转折叠机械臂2包括：依次活动连接的回转臂12、折叠臂13、五轴机械臂14和喷枪15，其中：回转臂12与轨道车13相连。所述的回转臂12包括：回转臂关节16、回转驱动机构17和回转执行机构18，回转臂关节16的截面为圆形，其中：回转臂关节16通过轴承40与车架5相连，回转驱动机构17和回转执行机构18设置于回转臂关节16内，回转驱动机构17驱动回转执行机构18三百六十度旋转。所述的回转驱动机构17包括：依次相连的第二伺服控制器19、第二防爆伺服电机20和第二减速机21，其中：第二减速机21与轴齿轮22相连。所述的回转执行机构18包括：轴齿轮22和齿轮圈23，轴齿轮22采用油性尼龙材料，其中：轴齿轮22设置于齿轮圈23内并设置于第二减速机21的输出轴上。所述的折叠臂13包括：折叠臂关节24和液压驱动机构25，折叠臂关节24的截面为矩形，其中：折叠臂关节24两端分别与回转臂关节16和机械手臂29相连，液压驱动机构25两端分别与回转臂关节16和折叠臂关节24相连。所述的折叠臂关节24为曲柄连杆机构。所述的液压驱动机构25包括：液压缸26、防爆液压泵27和液压泵控制器28，其中：液压控制器28与防爆液压泵27相连并控制防爆液压泵27的转速，防爆液压泵27与液压缸2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道式喷涂机器人，其特征在于，包括：轨道车、回转折叠机械臂和滑轨装置，其中：轨道车设置于滑轨装置上并与滑轨装置活动连接，回转折叠机械臂活动设置于轨道车一端；/n所述的轨道车包括：配重块、车架和行走机构，其中：配重块设置于车架上与回转折叠机械臂相对的另一端，行走机构设置于车架底部并驱动车架在滑轨装置上运动；/n所述的回转折叠机械臂包括：依次活动连接的回转臂、折叠臂、五轴机械臂和喷枪，其中：回转臂与轨道车相连；/n所述的滑轨装置包括：轨道、永磁吸盘、吸盘扳手和固定夹板，其中：轨道设置于固定夹板上，永磁吸盘设置于固定夹板两侧，吸盘扳手设置于永磁吸盘下。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道式喷涂机器人，其特征在于，包括：轨道车、回转折叠机械臂和滑轨装置，其中：轨道车设置于滑轨装置上并与滑轨装置活动连接，回转折叠机械臂活动设置于轨道车一端；
所述的轨道车包括：配重块、车架和行走机构，其中：配重块设置于车架上与回转折叠机械臂相对的另一端，行走机构设置于车架底部并驱动车架在滑轨装置上运动；
所述的回转折叠机械臂包括：依次活动连接的回转臂、折叠臂、五轴机械臂和喷枪，其中：回转臂与轨道车相连；
所述的滑轨装置包括：轨道、永磁吸盘、吸盘扳手和固定夹板，其中：轨道设置于固定夹板上，永磁吸盘设置于固定夹板两侧，吸盘扳手设置于永磁吸盘下。


2.根据权利要求1所述的轨道式喷涂机器人，其特征是，所述的行走机构包括：驱动机构和胶轮，其中：胶轮设置于车架底部并与滑轨装置滑动连接，驱动机构与胶轮相连。


3.根据权利要求1所述的轨道式喷涂机器人，其特征是，所述的驱动机构包括：依次相连的第一伺服控制器、第一防爆伺服电机和第一减速机，其中：第一减速机与胶轮相连。


4.根据权利要求1所述的轨道式喷涂机器人，其特征是，所述的回转臂包括：回转臂关节、回转驱动机构和回转执行机构，其中：回转臂关节通过轴承与轨道车相连，回转驱动机构和回转执行机构设置于回转臂关节内，回转驱动机构驱动回转执行机构三百六十度旋转。

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【专利技术属性】
技术研发人员：陈自强，周诗尧，庞超飞，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31