多自由度冗余驱动喷涂装备制造技术

本发明专利技术公开了一种多自由度冗余驱动喷涂装备，包括底座、喷涂平台、第一支链、第二支链和第三支链。其中，喷涂平台包括喷涂基座，喷枪滑块相对于喷涂基座可左右滑动，喷枪滑块的前表面上设有喷枪；第一支链和第二支链分别相对间隔开地布置在喷涂平台和底座的上侧和下侧，第一支链的一端与底座可转动连接，第一支链的另一端与喷涂基座可转动连接；第二支链的一端与底座可转动连接，第二支链的另一端可螺旋运动且可转动地与喷涂基座连接；第三支链布置在喷涂平台和底座的左侧和右侧中的一侧，第三支链的一端对应与底座可转动连接，第三支链的另一端与喷枪滑块可转动地连接。本发明专利技术具有整体刚度大、动态特性好的优点，利于实现高精度灵活喷涂作业。活喷涂作业。活喷涂作业。

【技术实现步骤摘要】
多自由度冗余驱动喷涂装备


[0001]本专利技术涉及喷涂装备
，尤其是涉及一种多自由度冗余驱动喷涂装备。

技术介绍

[0002]工件和整机的表面喷涂是装备生产制造和维修过程中重要的一环。通过喷涂覆上表面涂层，一方面提升了装备的美观程度，另一方面也能够保护装备本体免受外界复杂环境影响，从而保证相关装备安全运行，减少故障频率。然而，对于非生产线上的喷涂作业任务而言，由于其作业环境复杂多样，绝大多数喷涂任务通过人工完成，不仅喷涂效率和喷涂质量都难以得到保证，并且喷涂材料本身的毒性也可能对作业人员的身体健康产生损害。因此，以机器人代替人工完成非生产线喷涂作业任务是大势所趋。
[0003]非生产线环境特别是室外作业环境往往复杂多样，喷涂过程更易受到外界干扰，例如风扰或环境振动。采用传统串联构型的喷涂机器人，尽管大多可实现空间六自由度灵活运动，但由于传统串联构型的喷涂机器人刚度较低，因此难以在干扰较多且难以预测的环境下保证喷涂精度。另外，由于串联构型的喷涂机器人的驱动电机安装在各个关节处，导致喷涂机器人运动过程中的动力学负载较大，从而影响喷涂机器人运动的灵活性和喷涂效率，同时，更大的负载也要求电机具有更强的驱动能力，这样也不利于降低喷涂机器人的生产成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种多自由度冗余驱动喷涂装备，具有整体刚度大、动态特性好的优点，利于实现高精度灵活喷涂作业。
[0005]根据本专利技术实施例的多自由度冗余驱动喷涂装备，包括：
[0006]主基座，所述主基座包括底座；
[0007]喷涂平台，所述喷涂平台包括喷涂基座、喷枪滑块和喷枪；所述喷涂基座设有左右延伸的滑槽，所述喷枪滑块可左右滑动地设置在所述滑槽中，所述喷枪滑块的前表面上设有所述喷枪；
[0008]第一支链，所述第一支链布置在所述喷涂平台和所述底座的上侧，所述第一支链的一端与所述底座的上侧部可转动连接，所述第一支链的另一端与所述喷涂基座的上侧部可转动连接；所述第一支链与所述底座之间的转动轴线沿左右方向延伸，所述第一支链与所述喷涂基座之间的转动轴线包括沿左右方向延伸的转动轴线和沿所述喷涂基座的上下方向延伸的转动轴线；
[0009]第二支链，所述第二支链布置在所述喷涂平台和所述底座的下侧，所述第二支链的一端与所述底座的下侧部可转动连接；所述第二支链的另一端可螺旋运动且可转动地与所述喷涂基座的下侧部连接；所述第二支链与所述底座之间的转动轴线及所述第二支链与所述喷涂基座之间的转动轴线相互平行且均沿左右方向延伸，所述第二支链与所述喷涂基
座之间的螺旋运动的轴线沿所述喷涂基座的上下方向延伸；
[0010]第三支链，所述第三支链布置在所述喷涂平台和所述底座的左侧和右侧中的一侧，所述第三支链的一端对应与所述底座的左侧和右侧中的一侧可转动连接，所述第三支链的另一端与所述喷枪滑块的后侧面可转动地连接；所述第三支链与所述底座之间的转动轴线沿上下方向延伸，所述第三支链与所述喷枪滑块之间的转动轴线包括沿所述喷涂基座的上下方向延伸的转动轴线和垂直于所述喷涂基座的上下方向的转动轴线。
[0011]根据本专利技术实施例的多自由度冗余驱动喷涂装备，第一支链、第二支链和第三支链中的每一者分别与主基座和喷涂平台连接，从而形成一个具有三条支链的闭环并联机构，因此，一方面，本专利技术实施例的多自由度冗余驱动喷涂装备相比串联构型的喷涂装备具有整机刚度大的优点，在复杂环境和一定外扰下仍能保持稳定高精度喷涂作业；另一方面，驱动第一支链、第二支链和第三支链的驱动组件可以均设于底座上，从而可以降低本专利技术喷涂装备在运动过程中的动力学负载，相对于串联构型的喷涂装备将驱动组件设于关节处的设计，具有动态性能好的优点，有利于实现灵活喷涂。
[0012]在一些实施例中，所述第一支链和所述喷涂基座之间、所述第三支链与所述喷枪滑块之间分别采用第一虎克副和第二虎克副连接。
[0013]在一些实施例中，所述第二支链的另一端与所述喷涂基座的下侧部之间设有滑块和螺杆，所述螺杆的一端与所述喷涂基座的下侧部固定，所述螺杆的另一端与所述滑块螺纹连接，所述螺杆的轴线方向沿所述喷涂基座的上下方向，所述第二支链的另一端与所述滑块转动连接，所述滑块与所述第二支链之间的转动轴线沿左右方向延伸。
[0014]在一些实施例中，所述喷涂基座还包括滑轨，所述滑轨左右延伸地设置在所述滑槽的上壁面和下壁面上，所述喷枪滑块与所述滑轨配合。
[0015]在一些实施例中，所述第一支链和所述第二支链均包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端均可转动地与所述底座连接，所述第一连杆的一端的转动轴线和所述第二连杆的一端的转动轴线均沿左右方向延伸且与所述第一连杆的延伸方向和所述第二连杆的延伸方向垂直，所述第三连杆的两端分别对应与所述第二连杆的另一端和所述第四连杆的一端可转动地连接，所述第一连杆的另一端与所述第四连杆的中部可转动地连接，所述第四连杆的另一端与所述喷涂基座连接；
[0016]所述第一连杆的一端的转动轴线、所述第二连杆的一端的转动轴线、所述第二连杆与所述第三连杆之间的转动轴线、所述第三连杆与所述第四连杆之间的转动轴线、所述第一连杆与所述第四连杆之间的转动轴线均相互平行；
[0017]所述第一连杆和所述第二连杆分别对应地与两个第一驱动源连接，两个所述第一驱动源分别用于驱动所述第一连杆的一端和所述第二连杆的一端绕自身转动轴线转动。
[0018]在一些实施例中，所述第一连杆和所述第三连杆相互平行，所述第二连杆和所述第四连杆相互平行。
[0019]在一些实施例中，所述第三支链包括第五连杆和第六连杆，所述第五连杆的一端与所述底座连接，所述第五连杆的另一端通过第三虎克副与所述第六连杆的一端连接，所述第六连杆的另一端与所述喷枪滑块连接，其中，所述第三虎克副的一个转动轴线沿上下方向延伸，所述第三虎克副的另一个转动轴线与所述第二虎克副的垂直于所述喷涂基座的上下方向的转动轴线平行；所述第五连杆与第二驱动源连接，所述第二驱动源用于驱动所
述第五连杆的一端绕自身转动轴线转动。
[0020]在一些实施例中，多自由度冗余驱动喷涂装备还包括第四支链，所述第四支链与所述第三支链相同，所述第四支链与所述第三支链左右对称地设置在所述喷涂平台和所述底座的左右两侧。
[0021]在一些实施例中，多自由度冗余驱动喷涂装备还包括车体，所述主基座可展开和可收起地设于所述车体上。
[0022]在一些实施例中，多自由度冗余驱动喷涂装备还包括伸缩机构，所述主基座与所述车体可转动地连接，所述伸缩机构的轴向两端分别与所述主基座和所述车体可转动地连接，所述伸缩机构可沿轴向伸缩以带动所述主基座绕所述主基座与所述车体之间的转动轴线转动。
[0023]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度冗余驱动喷涂装备，其特征在于，包括：主基座，所述主基座包括底座；喷涂平台，所述喷涂平台包括喷涂基座、喷枪滑块和喷枪；所述喷涂基座设有左右延伸的滑槽，所述喷枪滑块可左右滑动地设置在所述滑槽中，所述喷枪滑块的前表面上设有所述喷枪；第一支链，所述第一支链布置在所述喷涂平台和所述底座的上侧，所述第一支链的一端与所述底座的上侧部可转动连接，所述第一支链的另一端与所述喷涂基座的上侧部可转动连接；所述第一支链与所述底座之间的转动轴线沿左右方向延伸，所述第一支链与所述喷涂基座之间的转动轴线包括沿左右方向延伸的转动轴线和沿所述喷涂基座的上下方向延伸的转动轴线；第二支链，所述第二支链布置在所述喷涂平台和所述底座的下侧，所述第二支链的一端与所述底座的下侧部可转动连接；所述第二支链的另一端可螺旋运动且可转动地与所述喷涂基座的下侧部连接；所述第二支链与所述底座之间的转动轴线及所述第二支链与所述喷涂基座之间的转动轴线相互平行且均沿左右方向延伸，所述第二支链与所述喷涂基座之间的螺旋运动的轴线沿所述喷涂基座的上下方向延伸；第三支链，所述第三支链布置在所述喷涂平台和所述底座的左侧和右侧中的一侧，所述第三支链的一端对应与所述底座的左侧和右侧中的一侧可转动连接，所述第三支链的另一端与所述喷枪滑块的后侧面可转动地连接；所述第三支链与所述底座之间的转动轴线沿上下方向延伸，所述第三支链与所述喷枪滑块之间的转动轴线包括沿所述喷涂基座的上下方向延伸的转动轴线和垂直于所述喷涂基座的上下方向的转动轴线。2.根据权利要求1所述的多自由度冗余驱动喷涂装备，其特征在于，所述第一支链和所述喷涂基座之间、所述第三支链与所述喷枪滑块之间分别采用第一虎克副和第二虎克副连接。3.根据权利要求2所述的多自由度冗余驱动喷涂装备，其特征在于，所述第二支链的另一端与所述喷涂基座的下侧部之间设有滑块和螺杆，所述螺杆的一端与所述喷涂基座的下侧部固定，所述螺杆的另一端与所述滑块螺纹连接，所述螺杆的轴线方向沿所述喷涂基座的上下方向，所述第二支链的另一端与所述滑块转动连接，所述滑块与所述第二支链之间的转动轴线沿左右方向延伸。4.根据权利要求1所述的多自由度冗余驱动喷涂装备，其特征在于，所述喷涂基座还包括滑轨，所述滑轨左右延伸地设置在所述滑槽的上壁面和下壁面上，所述喷枪滑块与所述滑轨配合。5.根据权利要求3所述的多自由度冗余驱动喷涂装备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，孙润桐，朱斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：