一种用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，包括有无人机和喷涂混连机构，无人机是用来承载喷涂混连机构且实现三维运动到某定点进行悬浮喷涂的载体，喷涂混连机构包括有纵向移动机构，纵向移动机构上安装有与待喷涂表面保持安全距离的伸缩杆，伸缩杆的前端端部安装有三维旋转机构，纵向移动机构上还安装有轴向同步平衡机构和纵向同步平衡机构，通过控制上述各机构，即可实现对视觉捕捉到的曲面进行喷涂，轴向同步平衡机构和纵向同步平衡机构共同作用实现整个悬浮式喷涂机器人在喷涂过程中的平衡，继而保障喷涂的质量。本发明专利技术具有喷涂效率高、运动空间大、轻便灵活、可以适用于多领域喷涂、平衡性好、补喷成本低和占据空间小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人
：本专利技术涉及喷涂机器人领域，主要涉及一种用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人。
技术介绍
：随着社会的进步和人们生活节奏的加快，喷涂已广泛应用到像家电、汽车、飞机、轮船、军用器械和航天等领域，其目的是为了隔绝表面材料与空气的接触，避免因材料氧化作用而导致整个物件的损坏。而且，为了满足整体美观性和环境适应度，物件的表面大部分都设计成了复杂曲面，像飞机在高空飞行过程中，为避免机身与空气阻力过大而设计成了流线型这种复杂表面。现大部分的复杂表面喷涂都是采用人工喷涂，不仅喷涂效率低下，而且喷漆中所蕴含的化学物质会影响工人的身体健康。由于复杂表面的形状不能用确定的函数和几何关系给出，工人喷涂该种表面一般都是根据自身的实际经验在喷涂，这样很难保证涂层厚度和喷涂精度的要求，继而影响整体的喷涂质量，更有甚者会带来一安全隐患。现有用于复杂表面喷涂的方式多采用柔索驱动或行走装置为载体进行喷涂。这两种喷涂方式在喷涂例如飞机底部和顶部这种难以喷涂区域存在着一定的局限。以上两种喷涂装置不仅占用的空间大，而且其喷涂的对象过于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：包括有无人机和喷涂混连机构，所述无人机是用来承载喷涂混连机构且实现三维运动到某定点进行悬浮喷涂的载体，所述喷涂混连机构包括有纵向移动机构，所述纵向移动机构上安装有用于满足无人机在悬浮喷涂过程中与待喷涂表面保持安全距离的伸缩杆，所述伸缩杆的前端端部安装有三维旋转机构，所述纵向移动机构上还安装有轴向同步平衡机构和纵向同步平衡机构，所述轴向同步平衡机构用于同步平衡喷枪伸缩过程中重心沿着轴向的偏移，实现平衡伸缩杆伸缩时重心的轴心偏移，所述纵向同步平衡机构用于同步平衡伸缩杆、滑块和三维旋转机构在纵向移动过程中的重心偏移，实现平衡重心的向前、向后的纵...

【技术特征摘要】
1.一种用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：包括有无人机和喷涂混连机构，所述无人机是用来承载喷涂混连机构且实现三维运动到某定点进行悬浮喷涂的载体，所述喷涂混连机构包括有纵向移动机构，所述纵向移动机构上安装有用于满足无人机在悬浮喷涂过程中与待喷涂表面保持安全距离的伸缩杆，所述伸缩杆的前端端部安装有三维旋转机构，所述纵向移动机构上还安装有轴向同步平衡机构和纵向同步平衡机构，所述轴向同步平衡机构用于同步平衡喷枪伸缩过程中重心沿着轴向的偏移，实现平衡伸缩杆伸缩时重心的轴心偏移，所述纵向同步平衡机构用于同步平衡伸缩杆、滑块和三维旋转机构在纵向移动过程中的重心偏移，实现平衡重心的向前、向后的纵向偏移；通过控制上述各机构，即可实现对视觉捕捉到的曲面进行喷涂，轴向同步平衡机构和纵向同步平衡机构共同作用实现整个悬浮式喷涂机器人在喷涂过程中的平衡，继而保障喷涂的质量，所述的三维旋转机构用于喷枪的三维大幅度旋转，以此实现各领域复杂表面顶部、底部和侧面各表面的喷涂。


2.根据权利要求1所述的用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：所述无人机包括有无人机机身，所述无人机机身为中空的腔体结构，其内安装有纵向移动机构、伸缩杆、轴向同步平衡机构、纵向同步平衡机构、三维旋转机构，所述无人机机身的上端口处安装有封盖，所述无人机机身的四周分别通过连接支架安装有用于实现前进和停止的螺旋桨，所述螺旋桨的转动分别由其对应的电机驱动；其通过控制四周螺旋桨的旋转速率，继而控制整个无人机的起升、前向和侧向的飞行，在确定待喷涂平面区域时，通过遥控控制无人机到指定点悬浮，再控制喷涂混连机构进行喷涂。


3.根据权利要求1所述的用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：所述的伸缩杆包括有内伸缩杆和外伸缩杆，所述内伸缩杆通过导向杆与外伸缩杆导向配合，所述外伸缩杆为中空的管体结构，所述外伸缩杆的端部上安装有供导向杆穿过的导向孔，所述导向杆的一端穿过导向孔伸入至外伸缩杆内，且伸入端安装有导向块，所述内伸缩杆的伸缩通过导向杆端部的导向块在外伸缩杆内的移动实现。


4.根据权利要求3所述的用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：所述的外伸缩杆内安装有并列设置的移动丝杆和导向杆，所述移动丝杆和导向杆的位置均与导向杆错位设置，所述导向块上设有与移动丝杆旋合的螺纹孔，设有与导向杆配合的导向孔，所述移动丝杆的转动通过端部的电机驱动。


5.根据权利要求1所述的用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：所述纵向移动机构包括有纵向铺设在无人机机身内的依次并列间隔设置的外导轨、中间导轨、齿条和内导轨，所述外导轨上安装有与其导向配合的外滑块，内导轨上安装有与其导向配合的内滑块，齿条上安装有与其导向配合的中间滑块，且外滑块、内滑块和中间滑块上均设有用于卡装固定伸缩杆的固定套，所述中间滑块上安装有与齿条啮合的直齿轮，所述直齿轮的转动通过其上方的电机驱动，且外滑块、内滑块的移动通过中间滑块同步带动；所述的外滑块、内滑块以及中间导轨的底端分别安装有滑轮，所述滑轮在外导轨、内导轨以及中间导轨上对应的导槽内滚动。


6.根据权利要求1所述的用于复杂表面喷涂的悬浮式喷涂机器人，其特征在于：所述的轴向同步平衡机构包括有矩形导轨，所述矩形导轨设置在伸缩杆尾部安装端对应的外滑块后端部底端，所述矩形导轨上导向安装有轴向同步平衡块，所述轴向同步平衡块的移动和输送杆组件的伸缩通过牵引组件同步调整，所述牵引组件包括有钢丝绳和弹簧，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：訾斌，李超群，钱森，王正雨，徐锋，潘敬锋，赵嘉浩，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34