本实用新型专利技术公开了一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置，包括移动式小车、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和喷涂枪；所述肩关节模块固定在移动式小车的上平台上，所述肘关节模块固定在肩关节模块上，所述腕关节模块固定在肘关节模块上，所述喷涂枪固定在腕关节模块上；本实用新型专利技术采用移动式小车装配冗余自由度串并混联机械臂，具有工作空间大、运动灵活、刚度特性好和动态性能好等优点，在喷涂大型设备时，移动式小车可以自由移动和固定，避免移动大型设备造成设备损坏和能源浪费。
【技术实现步骤摘要】
复杂曲面喷涂移动式机械臂装置
本技术涉及机械臂曲面喷涂
，更具体的说，一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置。
技术介绍
喷涂在工程中应用非常广泛，特别在汽车、轮船、飞机等行业起着至关重要的作用。喷涂机械臂喷涂效果非常好，涂层均匀、涂膜质量稳定耐用、涂料利用率高、适用范围广泛、自动化程度高、还可以节省人工成本等，所以采用喷涂机械臂及自动喷涂设备代替人工喷涂是喷涂行业发展的趋势。目前，喷涂机械臂大多数采用串联三轴、四轴、五轴或六轴机械臂，受到机械臂杆长约束、转角约束和杆件干涉约束，对复杂曲面的零件喷涂效果不好，且大多数喷涂机械臂装置为固定装置，对于大型设备的喷涂需要将其移动到机械臂的工作区间内，相对于固定式喷涂机械臂装置，移动喷涂机械臂装置可以节省能量，并且能够防止移动大型设备造成的损坏。针对上述喷涂机械臂存在的问题，设计了一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置以弥补了上述缺点显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于为了解决目前大多数喷涂机械臂装置对复杂曲面的零件喷涂效果不好、移动不方便的不足提出一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置，可以对大型设备的三维复杂曲面进行高质量喷涂。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种高灵巧度三维曲面焊接机器人装置，包括移动式小车、肩关节模块、肘关节模块、腕关节模块和喷涂枪；所述肩关节模块固定在移动式小车的上平台上，所述肘关节模块固定在肩关节模块上，所述腕关节模块固定在肘关节模块上，所述喷涂枪固定在腕关节模块上；所述移动式小车包括车轮、车轮轴、车轮轴承座、底盘、支撑板、蜗杆、行星轮、固定板、第一电机、小车上板、中间板、太阳轮轴、太阳轮、行星轮轴和固定吸盘；所述车轮通过键与所述车轮轴固定连接，所述车轮轴通过轴承穿过车轮轴承座并内嵌在车轮轴承座内，所述车轮轴承座固定在所述底盘上，所述中间板通过所述支撑板与底盘固定连接，四根蜗杆穿过中间板和底盘并通过轴承内嵌在中间板和底盘内，每根蜗杆下端均固定有一个固定吸盘；所述中间板和底盘之间还设置有四根行星轮轴，所述行星轴穿过中间板和底盘，并通过轴承内嵌在中间板和底盘内，每根行星轮轴上均通过键固定连接一个行星轮，每根行星轮与其中一个蜗杆相啮合；所述中间板和底盘之间还设置有一个太阳轮轴，所述太阳轮轴通过键与太阳轮连接，四个所述行星轮均与所述太阳轮相啮合，太阳轮的上端连接第一电机的输出轴，所述第一电机固定在中间板上；所述小车上板通过四个固定板与中间板固定连接；所述肩关节模块包括肩关节定平台、第一支座垫板、第一胡克铰支座、第一胡克铰中间块、第一胡克铰主轴、第一胡克铰副轴、第一电动缸、第一电动摆轴、第一输出轴支座、第一肩关节输出轴、两个第一上臂、第一上臂上连接板、第二肩关节输出轴、第二电动摆轴、第一上臂下连接板、第二胡克铰中间块、第二电动缸、第二胡克铰主轴、第二胡克铰侧轴、第二胡克铰支座、第二支座垫板、第三支座垫板和第三胡克铰支撑座；所述肩关节定平台通过螺栓与小车上板固定连接，所述第一支座垫板固定连接在肩关节定平台上，所述第一胡克铰支座与第一支座垫板固定连接，所述第一胡克铰主轴穿过所述胡克铰中间块，并通过轴承内嵌在第一胡克铰支座内，所述第一胡克铰副轴内嵌在第一胡克铰中间块内，所述第一电动缸的底端铰接在第一胡克铰副轴上，第一电动缸的输出端连接所述第一电动摆轴的一端，第一电动摆轴的另一端铰接在所述第一肩关节输出轴上；所述第一肩关节输出轴内嵌在所述第一输出轴支座内，所述第一输出轴支座固定在其中一个第一上臂的外侧面；所述第二支座垫板固定在肩关节定平台上，所述第二胡克铰支座固定在所述第二支座垫板上，所述第二电动缸一端与第二胡克铰支座连接，第二电动缸的另一端与所述第二肩关节输出轴连接，所述第二肩关节输出轴内嵌在第一上臂内；所述第三支座垫板固定在肩关节定平台上，所述第三胡克铰支撑座固定在所述第三支座垫板上，所述第二胡克铰侧轴的两端通过第三胡克铰支座进行支撑，第二胡克铰侧轴的中部与第二胡克铰中间块连接；所述第二胡克铰主轴穿过所述第二胡克铰中间块，所述第二胡克铰主轴的两端内嵌在两个第二上臂上，所述第一上臂上连接板和所述第一上臂下连接板将两个第一上臂连接为一体；所述肘关节模块包括前臂连接板、前臂、从动圆锥齿轮、圆锥齿轮轴、主动圆锥齿轮、减速器支撑架、第三上臂、减速器、第三电机、第三上臂连接板、谐波减速器、第二电机支撑板、第二电机、第二上臂和第二上臂连接板；所述第二上臂连接板通过螺栓与第一上臂上连接板固定连接，所述第二电机支撑板和第二上臂连接板通过两块第二上臂固定连接为一体，所述第二电机固定在第二电机支撑板上；所述第二电机的输出轴与所述谐波减速器的输入轴通过键连接，所述谐波减速器与第二电机支撑板固定连接，所述谐波减速器的输出轴与第三上臂连接板固定连接；所述第三电机固定在减速器上，所述减速器固定在减速器支撑架上，所述第三上臂连接板和减速器支撑架通过两个第三上臂固定连接为一个整体；所述主动圆锥齿轮通过键与减速器输出轴连接，所述主动圆锥齿轮与所述从动圆锥齿轮啮合，所述圆锥齿轮轴穿过从动圆锥齿轮并与从动圆锥齿轮通过键固定连接，圆锥齿轮轴的两端通过内嵌在两块第三上臂上，两块前臂的一端固定在圆锥齿轮轴上，两根前臂的另一端通过通过前臂连接板固定连接；所述腕关节模块包括腕关节定平台、定位块、第四电机支架、第四电机、输出连接件、腕关节动平台、喷涂枪支座、轴挡圈、输入连接件、导向块和输出连接块；所述腕关节定平台与前臂连接板固定连接，所述定位块通过螺栓与腕关节动平台连接，所述第四电机支架固定在腕关节定平台上，所述第四电机固定在第四电机支架上，所述输入连接件的一端通过键与第四电机输出轴连接，所述轴挡圈穿过第四电机输出轴位于第四电机支架和输入连接件中间，所述导向块固定连接在输入连接件的另一端；所述输出连接件设置有直线槽，导向块套装在所述输出连接件的直线槽内，所述输出连接件一端与输出连接块固定连接，输出连接件的另一端与所述腕关节动平台固定连接，所述喷涂枪支座固定在腕关节动平台的中部。进一步的，所述移动式小车的底盘设置为“H”形，设置有九个通孔，外侧四个通孔呈中心轴对称分布，内测四个通孔圆心距底盘中心距离相等。进一步的，所述肩关节第一胡克铰支座轴线与第二胡克铰主轴轴线在同一条直线上，所述第三胡克铰支座轴线与第二胡克铰侧轴轴线在同一条直线上。进一步的，所述第一肩关节输出轴与第二肩关节输出轴在空间呈90度，且第二肩关节输出轴载第一肩关节输出轴上方。进一步的，所述第一电动摆轴末端和第二电动摆轴末端设置为凹球形。进一步的，所述定位块为三角形，中间设置有三个通孔，便于第四电机支架的装配，保证腕关节灵活转动。进一步的，所述腕关节输出连接件整体为圆弧形状，左端有凸出长方形便于连接腕关节动平台，中间设置有长方形凹槽。所述移动式小车可根据设备的形状和位置移动至合理位置，所述第一电机转到使蜗杆下降，带动固定洗盘下降至地面是小车稳定，再控制机械臂喷涂零件。所述肩关节模块采用电动推杆驱动，具有两转动自由度且完全解耦，结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置，其特征在于：包括移动式小车（1）、肩关节模块（2）、肘关节模块（3）、腕关节模块（4）和喷涂枪（5）；所述肩关节模块（2）固定在移动式小车（1）的上平台上，所述肘关节模块（3）固定在肩关节模块（2）上，所述腕关节模块（4）固定在肘关节模块（3）上，所述喷涂枪（5）固定在腕关节模块（4）上；/n所述移动式小车（1）包括车轮（201）、车轮轴（202）、车轮轴承座（203）、底盘（204）、支撑板（205）、蜗杆（206）、行星轮（207）、固定板、第一电机（209）、小车上板（210）、中间板（211）、太阳轮轴（212）、太阳轮（213）、行星轮轴（214）和固定吸盘（215）；所述车轮（201）通过键与所述车轮轴（202）固定连接，所述车轮轴（202）通过轴承穿过车轮轴承座（203）并内嵌在车轮轴承座（203）内，所述车轮轴承座（203）固定在所述底盘（204）上，所述中间板（211）通过所述支撑板（205）与底盘（204）固定连接，四根蜗杆（206）穿过中间板（211）和底盘（204）并通过轴承内嵌在中间板（211）和底盘（204）内，每根蜗杆（206）下端均固定有一个固定吸盘（215）；所述中间板（211）和底盘（204）之间还设置有四根行星轮轴（214），所述行星轮轴（214）穿过中间板（211）和底盘（204），并通过轴承内嵌在中间板（211）和底盘（204）内，每根行星轮轴（214）上均通过键固定连接一个行星轮（207），每根行星轮（207）与其中一个蜗杆（206）相啮合；所述中间板（211）和底盘（204）之间还设置有一个太阳轮轴（212），所述太阳轮轴（212）通过键与太阳轮（213）连接，四个所述行星轮（207）均与所述太阳轮（213）相啮合，太阳轮（213）的上端连接第一电机（209）的输出轴，所述第一电机（209）固定在中间板（211）上；所述小车上板（210）通过四个固定板（208）与中间板（211）固定连接；/n所述肩关节模块（2）包括肩关节定平台（301）、第一支座垫板（302）、第一胡克铰支座（303）、第一胡克铰中间块（304）、第一胡克铰主轴（305）、第一胡克铰副轴（306）、第一电动缸（307）、第一电动摆轴（308）、第一输出轴支座（309）、第一肩关节输出轴（310）、两个第一上臂（311）、第一上臂上连接板（312）、第二肩关节输出轴（313）、第二电动摆轴（314）、第一上臂下连接板（315）、第二胡克铰中间块（316）、第二电动缸（317）、第二胡克铰主轴（318）、第二胡克铰侧轴（319）、第二胡克铰支座（320）、第二支座垫板（321）、第三支座垫板（322）和第三胡克铰支撑座（323）；所述肩关节定平台（301）通过螺栓与小车上板（210）固定连接，所述第一支座垫板（302）固定连接在肩关节定平台（301）上，所述第一胡克铰支座（303）与第一支座垫板（302）固定连接，所述第一胡克铰主轴（305）穿过所述第一胡克铰中间块（304），并通过轴承内嵌在第一胡克铰支座（303）内，所述第一胡克铰副轴（306）内嵌在第一胡克铰中间块（304）内，所述第一电动缸（307）的底端铰接在第一胡克铰副轴（306）上，第一电动缸（307）的输出端连接所述第一电动摆轴（308）的一端，第一电动摆轴（308）的另一端铰接在所述第一肩关节输出轴（310）上；所述第一肩关节输出轴（310）内嵌在所述第一输出轴支座（309）内，所述第一输出轴支座（309）固定在其中一个第一上臂（311）的外侧面；所述第二支座垫板（321）固定在肩关节定平台（301）上，所述第二胡克铰支座（320）固定在所述第二支座垫板（321）上，所述第二电动缸（317）一端与第二胡克铰支座（320）连接，第二电动缸（317）的另一端与所述第二肩关节输出轴（313）连接，所述第二肩关节输出轴（313）内嵌在第一上臂（311）内；所述第三支座垫板（322）固定在肩关节定平台（301）上，所述第三胡克铰支撑座（323）固定在所述第三支座垫板（322）上，所述第二胡克铰侧轴（319）的两端通过第三胡克铰支座进行支撑，第二胡克铰侧轴（319）的中部与第二胡克铰中间块（316）连接；所述第二胡克铰主轴（318）穿过所述第二胡克铰中间块（316），第二胡克铰主轴（318）的两端内嵌在两个第二上臂（414）上，所述第一上臂上连接板（312）和所述第一上臂下连接板（315）将两个第一上臂（311）连接为一体；/n所述肘关节模块（3）包括前臂连接板（401）、前臂（402）、从动圆锥齿轮（403）、圆锥齿轮轴（404）、主动圆锥齿轮（405）、减速器支撑架（406）、第三上臂（407）、减速器（408）、第三电...
【技术特征摘要】
1.一种复杂曲面喷涂移动式机械臂装置，其特征在于：包括移动式小车（1）、肩关节模块（2）、肘关节模块（3）、腕关节模块（4）和喷涂枪（5）；所述肩关节模块（2）固定在移动式小车（1）的上平台上，所述肘关节模块（3）固定在肩关节模块（2）上，所述腕关节模块（4）固定在肘关节模块（3）上，所述喷涂枪（5）固定在腕关节模块（4）上；
所述移动式小车（1）包括车轮（201）、车轮轴（202）、车轮轴承座（203）、底盘（204）、支撑板（205）、蜗杆（206）、行星轮（207）、固定板、第一电机（209）、小车上板（210）、中间板（211）、太阳轮轴（212）、太阳轮（213）、行星轮轴（214）和固定吸盘（215）；所述车轮（201）通过键与所述车轮轴（202）固定连接，所述车轮轴（202）通过轴承穿过车轮轴承座（203）并内嵌在车轮轴承座（203）内，所述车轮轴承座（203）固定在所述底盘（204）上，所述中间板（211）通过所述支撑板（205）与底盘（204）固定连接，四根蜗杆（206）穿过中间板（211）和底盘（204）并通过轴承内嵌在中间板（211）和底盘（204）内，每根蜗杆（206）下端均固定有一个固定吸盘（215）；所述中间板（211）和底盘（204）之间还设置有四根行星轮轴（214），所述行星轮轴（214）穿过中间板（211）和底盘（204），并通过轴承内嵌在中间板（211）和底盘（204）内，每根行星轮轴（214）上均通过键固定连接一个行星轮（207），每根行星轮（207）与其中一个蜗杆（206）相啮合；所述中间板（211）和底盘（204）之间还设置有一个太阳轮轴（212），所述太阳轮轴（212）通过键与太阳轮（213）连接，四个所述行星轮（207）均与所述太阳轮（213）相啮合，太阳轮（213）的上端连接第一电机（209）的输出轴，所述第一电机（209）固定在中间板（211）上；所述小车上板（210）通过四个固定板（208）与中间板（211）固定连接；
所述肩关节模块（2）包括肩关节定平台（301）、第一支座垫板（302）、第一胡克铰支座（303）、第一胡克铰中间块（304）、第一胡克铰主轴（305）、第一胡克铰副轴（306）、第一电动缸（307）、第一电动摆轴（308）、第一输出轴支座（309）、第一肩关节输出轴（310）、两个第一上臂（311）、第一上臂上连接板（312）、第二肩关节输出轴（313）、第二电动摆轴（314）、第一上臂下连接板（315）、第二胡克铰中间块（316）、第二电动缸（317）、第二胡克铰主轴（318）、第二胡克铰侧轴（319）、第二胡克铰支座（320）、第二支座垫板（321）、第三支座垫板（322）和第三胡克铰支撑座（323）；所述肩关节定平台（301）通过螺栓与小车上板（210）固定连接，所述第一支座垫板（302）固定连接在肩关节定平台（301）上，所述第一胡克铰支座（303）与第一支座垫板（302）固定连接，所述第一胡克铰主轴（305）穿过所述第一胡克铰中间块（304），并通过轴承内嵌在第一胡克铰支座（303）内，所述第一胡克铰副轴（306）内嵌在第一胡克铰中间块（304）内，所述第一电动缸（307）的底端铰接在第一胡克铰副轴（306）上，第一电动缸（307）的输出端连接所述第一电动摆轴（308）的一端，第一电动摆轴（308）的另一端铰接在所述第一肩关节输出轴（310）上；所述第一肩关节输出轴（310）内嵌在所述第一输出轴支座（309）内，所述第一输出轴支座（309）固定在其中一个第一上臂（311）的外侧面；所述第二支座垫板（321）固定在肩关节定平台（301）上，所述第二胡克铰支座（320）固定在所述第二支座垫板（321）上，所述第二电动缸（317）一端与第二胡克铰支座（320）连接，第二电动缸（317）的另一端与所述第二肩关节输出轴（313）连接，所述第二肩关节输出轴（313）内嵌在第一上臂（311）内；所述第三支座垫板（322）固定在肩关节定平台（301）上，所述第三胡克铰支撑座（323）固定在所述第三支座垫板（322）上，所述第二胡克铰侧轴（319）的两端通过第三胡克铰支座进行支撑，第二胡克铰侧轴（319）的中部与第二胡克铰中间块（316）连接；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李研彪，王泽胜，徐涛涛，孙鹏，陈强，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。