一种汽车智能喷涂机器人的制作方法

1.本实用新型属于汽车喷涂技术领域，尤其涉及一种汽车智能喷涂机器人。


背景技术：

2.汽车喷漆是指给汽车表面喷涂一层漆以达到保护汽车的目的，实际操作中，在汽车制造厂内车架与车壳焊接完成后下一道工序就是喷漆。汽车喷漆的基本步骤包括：首先将全车洗干净除油后选取适量的腻子进行刮涂，并用红外线烤灯进行烘烤干燥；然后将腻子打磨平整，用风枪吹干净车辆表面灰尘；最后喷涂2-3层调配好的中涂底漆并烘干。
3.目前喷漆的方式为按比例添加适量的固化剂、稀释剂，用搅拌尺对添加好的涂料进行搅拌，然后选择合适口径的喷枪，用过滤网将配置好的涂料加入喷枪内，最后人工携带喷枪对车辆进行喷涂。人工喷涂存在的技术问题是效率低下、易出错，且由于车辆尺寸较大导致某些位置工人不便喷涂，比如车顶。为解决人工喷涂的弊端，本领域技术人员提出汽车喷漆设备以代替人工，但是目前的汽车喷漆设备需要多个喷头协同完成工作，结构复杂不易操作，能耗也较大，且易出现喷涂厚度不一致的问题，严重时还会出现色差。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本领域技术人员提供一种汽车智能喷涂机器人。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.在一些可选的实施例中，提供一种汽车智能喷涂机器人，包括：x轴支撑架组件、y轴支撑架组件、z轴支撑架组件、多级机械手以及用于向车辆喷涂漆料的喷枪；所述y轴支撑架组件设置在所述x轴支撑架组件上并沿所述x轴支撑架组件进行移动，所述z轴支撑架组件设置在所述y轴支撑架组件上并沿所述y轴支撑架组件进行移动，所述喷枪通过所述多级机械手与所述z轴支撑架组件连接，并沿所述z轴支撑架组件进行移动；所述x轴支撑架组件包括：两个导向横梁，所述两个导向横梁分别设置在喷涂车辆停放区域的两侧，所述y轴支撑架组件的两端分别与所述两个导向横梁连接，且所述y轴支撑架组件位于所述喷涂车辆停放区域的上方。
7.进一步的，所述x轴支撑架组件还包括：支脚结构，所述导向横梁设置在所述支脚结构上；所述支脚结构包括：支撑平台、主体、基板以及三角形加固侧翼，所述支撑平台设置在所述主体的顶部，所述基板设置在所述主体的底部，所述三角形加固侧翼的其中一个直角边与所述主体连接，另一个直角边与所述基板连接。
8.进一步的，所述x轴支撑架组件还包括：第一直线导轨，所述第一直线导轨铺设在所述导向横梁的上表面，所述y轴支撑架组件的两端通过所述第一直线导轨分别与所述两个导向横梁连接。
9.进一步的，所述y轴支撑架组件包括：悬梁以及第二直线导轨；所述第二直线导轨设置在所述悬梁的侧面，所述z轴支撑架组件通过所述第二直线导轨与所述悬梁连接，所述悬梁的两端均设置有承载板，所述承载板与所述第一直线导轨连接。
10.进一步的，所述z轴支撑架组件包括：第三直线导轨、移动基准板、竖向梁以及安装板；所述移动基准板与所述第二直线导轨连接，所述第三直线导轨设置在所述竖向梁上，所述移动基准板通过转接件与所述第三直线导轨连接，所述安装板设置在所述竖向梁的底部，所述多级机械手设置在所述安装板上。
11.进一步的，所述多级机械手为六轴机械手，所述六轴机械手包括：第一转动机构、第一翻转机构、第二翻转机构、第二转动机构、第三翻转机构和第三转动机构；所述第一转动机构通过连接座与所述安装板连接，所述第三转动机构与所述喷枪连接。
12.进一步的，所述导向横梁、所述悬梁以及所述竖向梁上均设置有柔性线缆保护履带。
13.进一步的，所述导向横梁、所述悬梁以及所述竖向梁上均设置有位移传感器。
14.本实用新型所带来的有益效果：本实用新型使得利用一个喷枪即可完成对整车的喷涂，利用x轴支撑架组件、y轴支撑架组件、z轴支撑架组件以及多级机械手实现喷枪多位置、多角度的调节，使得喷枪可覆盖整个车辆的待喷漆表面，且整体结构运行稳定，保证喷枪可快速、准确的进行喷漆，进而保证漆料厚度及色度的一致性。
附图说明
15.图1为本实用新型一种汽车智能喷涂机器人的结构示意图；
16.图2为本实用新型支脚结构的结构示意图；
17.图3为本实用新型z轴支撑架组件的结构示意图；
18.图4为本实用新型多级机械手的结构示意图；
19.图5是x轴支撑架组件与y轴支撑架组件的连接示意图。
具体实施方式
20.以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。
21.如图1-5所示，在一些说明性的实施例中，提供一种汽车智能喷涂机器人，包括：x轴支撑架组件1、y轴支撑架组件2、z轴支撑架组件3、多级机械手4以及喷枪5。
22.x轴支撑架组件1用于支撑整体设备，y轴支撑架组件2设置在x轴支撑架组件1上，并可以沿x轴支撑架组件1进行移动，以实现喷枪5在x方向上的移动。z轴支撑架组件3设置在y轴支撑架组件2上，并可以沿y轴支撑架组件2进行移动，以实现喷枪5在y方向上的移动。喷枪5用于向车辆喷涂漆料，喷枪5通过多级机械手4与z轴支撑架组件3连接，喷枪5可以沿z轴支撑架组件3进行移动，即z轴支撑架组件3可以带动多级机械手4在z方向上移动，进而带动喷枪5在z方向上的移动。多级机械手4使得喷枪5可以进行多角度调节。
23.x轴支撑架组件1包括：导向横梁101、支脚结构102、第一直线导轨103。
24.导向横梁101为两个，两个导向横梁101分别设置在喷涂车辆停放区域6的两侧，y轴支撑架组件2的两端分别与两个导向横梁101连接，以使得y轴支撑架组件2位于喷涂车辆停放区域6的上方，使得通过z轴支撑架组件3安装在y轴支撑架组件2上的喷枪5可覆盖整个车辆的待喷漆表面。
25.每个导向横梁101由三个支脚结构102进行支撑，且支脚结构102间隔均匀的进行布置。如图2所示，其中，支脚结构102包括：支撑平台1021、主体1022、基板1023以及三角形加固侧翼1024。
26.支撑平台1021设置在主体1022的顶部，基板1023设置在主体1022的底部，基板1023通过螺栓与地面连接。三角形加固侧翼1024为直角三角形结构，三角形加固侧翼1024的其中一个直角边与主体1022连接，另一个直角边与基板1023连接，保证支脚结构102的稳定性，从而保证x轴支撑架组件1的稳定性，且结构简单稳定。
27.第一直线导轨103铺设在导向横梁101的上表面，y轴支撑架组件2的两端通过第一直线导轨103分别与两个导向横梁101连接，具体的，第一直线导轨103的承导件设置在导向横梁101上，y轴支撑架组件2的两端与第一直线导轨103的运动件连接，从而实现y轴支撑架组件2可在x轴支撑架组件1上进行直线运动。
28.y轴支撑架组件2包括：悬梁201、第二直线导轨202、承载板203。
29.悬梁201的两端均设置有承载板203，承载板203与第一直线导轨103的运动件连接，承载板203起到支撑悬梁201的作用。第二直线导轨202设置在悬梁201的侧面，z轴支撑架组件3通过第二直线导轨202与悬梁201连接，具体的，第二直线导轨202的承导件设置在悬梁201上，第二直线导轨202的运动件与z轴支撑架组件3连接，从而实现z轴支撑架组件3可在y轴支撑架组件2上进行直线运动，具有结构简单且稳固的优点。
30.如图3所示，z轴支撑架组件3包括：第三直线导轨301、移动基准板302、竖向梁303、安装板304、转接件305。
31.第三直线导轨301设置在竖向梁303上。移动基准板302的一面与第二直线导轨202的运动件连接，另一面上设置转接件305，移动基准板302通过转接件305与第三直线导轨301连接。具体的，第三直线导轨301的承导件设置在竖向梁303上，第三直线导轨301的运动件与转接件305连接，因此，竖向梁303可上下移动，安装板304设置在竖向梁303的底部，多级机械手4的顶部与安装板304连接，竖向梁303的移动进而可以带动喷枪5上下移动。
32.如图4所示，多级机械手4为六轴机械手，六轴机械手包括：依次连接的第一转动机构401、第一翻转机构402、第二翻转机构403、第二转动机构404、第三翻转机构405和第三转动机构406，第一转动机构401通过连接座407与安装板304连接，第三转动机构406与喷枪5连接。
33.其中，第一转动机构401、第一翻转机构402、第二翻转机构403、第二转动机构404、第三翻转机构405和第三转动机构406采用现有的旋转电机实现两个部件的相对旋转运动即可。
34.优选的，导向横梁101、悬梁201以及竖向梁303上均设置有柔性线缆保护履带7，供电线和信号传输线可以固定在柔性线缆保护履带7内部的通道内，随着各个移动部件进行移动，避免线束与设备其他位置进行摩擦接触，最终导致线束磨损。
35.进一步的，导向横梁101、悬梁201以及竖向梁303上均设置有位移传感器8，位移传
感器8用以监控各个移动部件的位置，一是避免移动过限，二是可以实时了解喷枪所到达的位置。
36.本实用新型利用x轴电机及x轴传动机构驱动y轴支撑架组件2在x轴支撑架组件1上移动。具体的，x轴电机设置在导向横梁101上，x轴传动机构采用同步带传动方式，同步带套在x轴电机的输出轴上，y轴支撑架组件2与同步带固定连接。除此之外，也可以将x轴电机设置在y轴支撑架组件2上，x轴传动机构采用齿轮齿条啮合结构，将齿条设置在导向横梁101上，齿轮设置在x轴电机的输出轴上。
37.本实用新型利用y轴电机及y轴传动机构驱动z轴支撑架组件3在y轴支撑架组件2上移动。具体的，y轴电机设置在悬梁201上，y轴传动机构采用同步带传动方式，同步带套在y轴电机的输出轴上，z轴支撑架组件3与同步带固定连接。除此之外，也可以将y轴电机设置在z轴支撑架组件3上，y轴传动机构采用齿轮齿条啮合结构，将齿条设置在悬梁201上，齿轮设置在y轴电机的输出轴上。
38.本实用新型利用z轴电机及z轴传动机构驱动竖向梁303的上下移动。具体的，将z轴电机设置在移动基准板302上，z轴传动机构采用齿轮齿条啮合结构，将齿条设置在竖向梁303上，齿轮设置在z轴电机的输出轴上，z轴电机旋转时驱动齿条移动，进而带动竖向梁303移动。
39.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。