阅读说明：本技术 一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人 (Industrial spraying robot capable of performing non-planar spraying ) 是由 李鑫华 张海华 于 2019-04-03 设计创作，主要内容包括：一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人,包括高压输漆泵、车体、车轮、蓄电池、喷枪、摄像头、显示屏、充电插座、电源开关、轴流风扇,环四个车轮外侧端分别套有一个环形永久磁铁,还具有固定筒体、电机磁铁固定机构、固定座,车轮安装在车体下端四周,电机磁铁固定机构安装在车体下前后两端中间,固定座安装在车体上中部,喷枪的前端枪管套在固定座通孔内,轴流风扇、摄像头安装在固定筒体内,车轮、蓄电池、摄像头、显示屏、充电插座、电源开关、轴流风扇、电机磁铁固定机构经导线连接。本发明能据需要能控制车体在任何需要的工位停留,带动的喷枪枪管的喷头任意位移,对物件表面进行喷涂作业,减轻了操作人员的劳动强度及工作风险。(The utility model provides an industrial spraying robot that can carry out non-planar spraying, including high-pressure paint delivery pump, the automobile body, the wheel, the battery, the spray gun, the camera, the display screen, the socket charges, switch, axial fan, ring four wheel outside ends overlap respectively has an annular permanent magnet, still have the fixed cylinder, motor magnet fixed establishment, a fixed base, the wheel is installed around the automobile body lower extreme, motor magnet fixed establishment installs in the middle of the front and back both ends under the automobile body, the middle part is installed on the automobile body to the fixed base, the front end gun barrel casing of spray gun is in the fixed base through-hole, axial fan, the camera is installed in the fixed cylinder, the wheel, the battery, the camera, the display screen, the socket charges, switch, axial fan, motor magnet fixed establishment is through the wire. The invention can control the vehicle body to stay at any required station according to the requirement, drive the spray head of the gun barrel of the spray gun to move randomly, carry out spraying operation on the surface of an object, and reduce the labor intensity and the working risk of operators.)

一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人

技术领域

本发明涉及喷涂机器人领域，特别是一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人。

背景技术

喷涂机器人是生产领域中广泛使用的一种自动喷涂设备，工作时喷涂机器人通过PLC程序控制其喷枪为设备表面等喷涂上油漆。现有的喷涂机器人一般只能实现对固定状态下，处于平面的工件进行喷涂，无法对具有一定倾斜度的工件表面进行喷涂；比如说无法对具有倾斜度金属材质的屋顶等，或具有一定高度及倾斜度的规则工件表面进行运动状态下不间断喷涂，这样，当需要对具有倾斜度的屋顶或具有一定高度及倾斜度规则工件表面等进行喷涂时，就无法操作。现有技术中，都是操作者登高站在高处手持喷枪对工件或屋顶等进行喷涂，不但会由此带来了安全风险，而且也会加大工作人员的劳动强度。

发明内容

为了克服现有喷涂机器人因结构所限，无法实现对具有倾斜度金属材质的屋顶等，或具有一定高度及倾斜度的规则工件表面进行运动状态下不间断喷涂，人工进行操作具有风险，以及会加大劳动强度的弊端，本发明提供了具有可在倾斜的钢铁物件表面稳定运动，且还能根据需要随时固定在一个工位的车体，使用中，车体能方便实现在钢铁材质物件表面上各方向运动，进而，带动位于车体上喷枪枪管的喷头任意位移，对物件表面进行喷涂作业，由此达到减轻了操作人员的劳动强度，并减少了操作人员工作风险的一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人，包括高压输漆泵、车体、具有电机减速机构驱动的四个车轮、蓄电池、喷枪、摄像头、显示屏、充电插座、电源开关、轴流风扇，显示屏和摄像头经视频线连接，其特征在于环四个车轮外侧端分别套有一个环形永久磁铁，还具有固定筒体、电机磁铁固定机构、固定座，四个车轮的电机减速机构上端壳体分别固定安装在车体的下端四周，两套电机磁铁固定机构的壳体上端分别安装在车体下部前后两端中间，固定座下部横向安装在车体上端中部，固定座的中部横向有一个通孔，固定座上端有具有内螺纹的开孔，开孔内旋入一只手动螺杆，喷枪的前端枪管横向套在固定座的通孔内，枪管的右侧和配套的高压输漆泵出液口经软胶管连接在一起，轴流风扇安装在固定筒体的内底中部，固定筒体的上端中部有一个隔板，固定筒体的隔板前侧及后侧是开放式结构，隔板中部有个开孔，摄像头的固定座安装在隔板开孔的内侧端，车体的左端中部有一个开孔，固定筒体的上端安装在开孔内侧端，固定筒体横向位于车体内，充电插座、电源开关安装在电路板上，电路板和蓄电池、显示屏一起安装在元件盒内，蓄电池的正负两极和充电插座两个接线端以及第一只、第二只、第三只电源开关的两个接线端分别经导线连接，蓄电池正极和第四只电源开关一端经导线连接，第四只电源开关另一端和摄像头、显示屏、轴流风扇正极电源输入端经导线连接，蓄电池负极和摄像头、显示屏、轴流风扇负极电源输入端经导线连接，第一只电源开关两路电源输出端分别和位于车体后侧端左右两个车轮的正负两极电源输入端、负正两极电源输入端经导线连接，第二只电源开关两路电源输出端分别和位于车体前侧端左右两个车轮的正负两极电源输入端、负正两极电源输入端经导线连接，第三只电源开关两路电源输出端分别和两套电机磁铁固定机构的正负两极电源输入端、负正两极电源输入端经导线连接。

所述第四只电源开关是拨动电源开关，第一、第二、第三只电源开关是具有两个电源输入端、两路电源输出端的档位电源开关。

所述每套电机磁铁固定机构包括电机齿轮减速器和圆形永久磁铁，圆形永久磁铁安装在电机齿轮减速器的动力输出轴下端。

本发明有益效果是：本发明采用四个车轮驱动的车体作为载体，使用前，把车体放在所需喷涂具有倾斜度的金属材质(钢铁材质)的屋顶等上，或具有一定高度及倾斜度的规则工件(钢铁材质)表面上。由于四个车轮具有环形永久磁铁，车体在倾斜物件表面行驶时，因为磁性吸合力，能达到好的稳定效果，在倾斜度较高的物件表面车体也不会和物件表面分离，继而造成跌落等；操作者通过操作第一、二只电源开关能控制车体前行、后退及左右转弯，操作者通过操作第三只电源开关能控制两套电机磁铁固定机构的圆形永久磁铁和物件表面接触，进而根据需要能控制车体在任何需要的工位停留，使用中，车体能方便实现在钢铁材质物件表面上各方向运动或暂时固定，进而，带动位于车体上的喷枪枪管的喷头任意位移，对物件表面进行喷涂作业，由此减轻了操作人员的劳动强度，减少了操作人员工作风险。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明轴流风扇、摄像头、固定筒体之间结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种能进行非平面喷涂的工业喷涂机器人，包括高压输漆泵、车体1、具有电机减速机构驱动的四个车轮2、蓄电池3、喷枪4、摄像头5、显示屏6、充电插座7、电源开关8、轴流风扇9，车体1是方形壳体结构，壳体内部是空心结构，显示屏6和摄像头5经视频线连接，环四个车轮外侧端分别套有一个环形永久磁铁21，还具有固定筒体10、电机磁铁固定机构11、固定座12，四个车轮2的电机减速机构上端壳体分别通过螺杆螺母固定安装在车体1的下端四周，两套电机磁铁固定机构11的壳体上端分别通过螺杆螺母安装在车体1下部前后两端中间，固定座12下部横向焊接在车体1上端中部，固定座12的中部横向有一个通孔，固定座12上端有两个具有内螺纹的开孔，每个开孔内旋入一只手动螺杆121，喷枪4的前端枪管横向套在固定座12的通孔内，两只手动螺杆121分别旋紧后，其下端和枪管4上侧端紧密接触，枪管4不能再沿固定座12通孔左右运动，枪管4的喷头位于车体1左前侧，枪管4的右侧和配套的高压输漆泵出液口经软胶管连接在一起，轴流风扇9的壳体下侧端通过螺杆螺母安装在固定筒体10的内底中部，固定筒体10下端为开放式结构，固定筒体10的上端中部有一个隔板101，固定筒体的隔板101前侧及后侧是开放式结构，隔板101中部有个开孔，摄像头5的固定座通过螺杆螺母安装在隔板101开孔的内侧端，摄像头5前端位于开孔前外侧，车体1的左端中部有一个开孔1-1，固定筒体10的上端通过螺杆螺母安装在开孔1-1内侧端，固定筒体10横向位于车体1内，充电插座7、电源开关8安装在电路板上，电路板和蓄电池3、显示屏6一起安装在元件盒13内(元件盒位于操作者身边)，电源开关8的操作手柄、充电插座7的插孔、显示屏6的屏幕分别位于元件盒13上端五个开孔及一个开口上外侧，和四个车轮2电机减速机构、摄像头5、轴流风扇9、两套电机磁铁固定机构11连接的导线套在橡胶软管内且具有一定长度，满足实际需要。

图1中所示，每套具有电机减速机构驱动的车轮2品牌是ASLONG/奥隆，型号是JGB37-3530TC，其电机减速机构工作电压是直流12V。每套电机磁铁固定机构11包括品牌正科的电机齿轮减速器成品111和圆形永久磁铁112，电机齿轮减速器111壳体内具有多级齿轮减速设备，工作时，电机输出的动力被多级齿轮减速设备减速增加扭矩后从动力输出轴输出，电机齿轮减速器的动力输出轴111-1下端具有外螺纹，圆形永久磁铁112中部具有开孔，圆形永久磁铁112通过其中部开孔用螺母安装在电机齿轮减速器的动力输出轴111-1下端。

图3中所示，四套具有电机减速机构驱动的车轮M1及M2品牌是ASLONG/奥隆，型号是JGB37-3530TC，其电机减速机构工作电压是直流12V。蓄电池G是12V/10Ah锂蓄电池。摄像头SX、显示屏PM是品牌YOELBAER/誉霸，型号YB-403FA的监视器成品，工作电压直流12V，其摄像头SX和显示屏PM为分体式结构，经视频线连接。充电插座CZ是同轴电源插座。第四只电源开关S4是普通拨动电源开关，第一、第二、第三只电源开关S1、S2、S3是具有两个电源输入端2及5脚、两路电源输出端1及4脚、3及6脚的档位电源开关。轴流风扇M是工作电压直流12V的小型风扇。M3是两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器成品。

图3中所示，显示屏PM和摄像头SX经视频线连接，蓄电池G的正负两极和充电插座CZ两个接线端以及第一只电源开关S1的两个接线端2及5脚、第二只电源开关S2的两个接线端2及5脚、第三只电源开关S3的两个接线端2及5脚分别经导线连接，蓄电池G正极和四只电源开关S4一端经导线连接，第四只电源开关S4另一端和摄像头SX、显示屏PM、轴流风扇M正极电源输入端经导线连接，蓄电池G负极和摄像头SX、显示屏PM、轴流风扇M负极电源输入端经导线连接，第一只电源开关S1两路电源输出端1、4脚及3、6脚分别和位于车体后侧端左右两个车轮M1的正负两极电源输入端、负正两极电源输入端经导线连接，第二只电源开关S2两路电源输出端1、4脚及3、6脚分别和位于车体前侧端左右两个车轮M2的正负两极电源输入端、负正两极电源输入端经导线连接，第三只电源开关S3两路电源输出端1、4脚及3、6脚分别和两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器M3正负两极电源输入端、负正两极电源输入端经导线连接。

图1、2、3中所示，本发明使用前，操作者把车体1放在所需喷涂具有倾斜度金属材质(钢铁材质)的屋顶等上，或具有一定高度及倾斜度的规则工件(钢铁材质)表面上，然后操作者回到地面通过观察显示屏PM的视频信息对车体1进行需要的运动方位控制；操作者打开电源开关S4后，摄像头SX、显示屏PM、轴流风扇M均处于得电工作状态；操作者打开高压输漆泵的电源开关后，高压输漆泵输出的具有压力漆液从枪管的前端喷头41雾状喷出，喷头41雾状喷出的漆液能对喷头对准下侧的倾斜物件表面进行喷涂作业。由于四个车轮2具有环形永久磁铁21，车体1在倾斜物件表面行驶时，因为环形永久磁铁21的磁性吸合力，能达到好的稳定效果，在倾斜度较高的物件表面车体1也不会和物件表面分离，继而造成跌落等风险；实际操作中，操作者通过操作第一、二只电源开关S1、S2能控制车体前行、后退及左右转弯，操作者通过操作第三只电源开关S3能控制两套电机磁铁固定机构的圆形永久磁铁112和物件表面接触，进而根据需要能控制车体1在任何需要的工位暂时固定，更利于喷枪4的喷涂作业，使用中，车体1能方便实现在钢铁材质物件表面上各方向运动或暂时固定，进而，车体1的运动带动位于车体1上的喷枪枪管的喷头41任意位移，对物件表面进行喷涂作业，由此减轻了操作人员的劳动强度，减少了操作人员工作风险。工作中，摄像头SX能将拍摄的视频信息实时传递给操作者身边的显示屏PM，操作者根据显示屏PM的视频信息能征对性控制车体1的运动轨迹，比如前行、后退、左转弯、右转弯等，车体1改变运动轨迹的同时，枪管前的喷头41会随之改变方位，随运动的车体1，喷头41喷出的漆液能连续喷涂在物件的表面上。轴流风扇M得电工作后、产生的风力从固定筒体10前侧隔板101侧端开孔喷出，尽可能减少了喷涂作业中，喷涂液体粘覆在摄像头SX的前端(使用一段时间后，可用清洁液把少量粘覆在摄像头SX前的喷涂液清洗，保证下一次的摄像效果，蓄电池G无电时，可把外部12V电源充电器的插头***充电插座CZ内为蓄电池G充电)。

图1、3中所示，如果操作人员需要车体1前行，把两只电源开关S1、S2的操作手柄分别朝向前侧拨动，于是，两只电源开关S1、S2的电源输入两端2及5脚分别和第一路电源输出端1及4脚连通，由于电源开关S1、S2的两路电源输出端1、4脚分别和位于车体前侧端及后侧端左右两个车轮M1、M2的正负两极电源输入端经导线连接(电源开关S1、S2的2及5脚和蓄电池G正负两极此刻分别相通)，所以，此时，位于车体前侧端及后侧端左右两个车轮的电机M1、M2会得电工作顺时针转动，在车体前侧端及后侧端左右两个车轮2的电机减速机构作用下，车体前侧端及后侧端左右两个车轮2会逆时针向前运动，进而达到控制车体1前行的效果，关闭电源开关S1、S2后，位于车体前侧端及后侧端左右两个车轮的电机M1、M2同时失电，车体1不再前行。如果操作人员需要车体1后行，把两只电源开关S1、S2的操作手柄分别朝向后侧拨动，于是，两只电源开关S1、S2的电源输入两端2及5脚分别和第二路电源输出端3及6脚连通，由于电源开关S1、S2的两路电源输出端3、6脚分别和位于车体前侧端及后侧端左右两个车轮M1、M2的负正两极电源输入端经导线连接(电源开关S2、S3的2及5脚和蓄电池G正负两极此刻分别相通)，所以，此时，位于车体前侧端及后侧端左右两个车轮的电机M1、M2会得电工作逆时针转动，在车体前侧端及后侧端左右两个车轮的电机减速机构作用下，车体前侧端及后侧端左右两个车轮会顺时针向后运动，进而达到控制车体后行的效果，关闭电源开关S1、S2后，位于车体前侧端及后侧端左右两个车轮的电机M1、M2同时失电，车体1不再后行。

图1、3中所示，如果操作人员需要车体1前行左转弯，把电源开关S1的操作手柄朝向前侧拨动，于是，电源开关S1的电源输入两端2及5脚分别和第一路电源输出端1及4脚连通，由于电源开关S1的电源输出端1、4脚分别和位于车体后侧端左右两个车轮M1的正负两极电源输入端经导线连接，所以，此时，位于车体后侧端左右两个车轮的电机M1会得电工作顺时针转动，在车体后侧端左右两个车轮的电机减速机构作用下，车体后侧端左右两个车轮会逆时针向前运动(车体前侧端左右两个车轮处于失电状态下不运动)，进而达到控制车体前行左转弯的效果，关闭电源开关S1后，位于车体后侧端左右两个车轮的电机M1同时失电，车体1不再前行左转弯。如果操作人员需要车体1前行右转弯，把电源开关S2的操作手柄朝向前侧拨动，于是，电源开关S2的电源输入两端2及5脚分别和第一路电源输出端1及4脚连通，由于电源开关S2的电源输出端1、4脚分别和位于车体前侧端左右两个车轮M2的正负两极电源输入端经导线连接，所以，此时，位于车体前侧端左右两个车轮的电机M2会得电工作顺时针转动，在车体前侧端左右两个车轮的电机减速机构作用下，车体前侧端左右两个车轮会逆时针向前运动(车体后侧端左右两个车轮处于失电状态下不运动)，进而达到控制车体前行右转弯的效果，关闭电源开关S2后，位于车体前侧端左右两个车轮的电机M2同时失电，车体1不再前行右转弯。

图1、3中所示，操作者通过操作第三只电源开关S3，进而控制两套电机磁铁固定机构的圆形永久磁铁112和物件表面接触，能根据需要能控制车体1在任何需要的工位暂时固定。当操作者人员把电源开关S3的操作手柄朝向前侧拨动，于是，电源开关S3的电源输入两端2及5脚分别和第一路电源输出端1及4脚连通，由于电源开关S3的电源输出端1、4脚分别和两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器M3正负两极电源输入端经导线连接，所以，此时，两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器的电机M3会得电工作顺时针转动，在电机齿轮减速器的内部多级齿轮减速设备作用下，两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器的动力输出轴逆时针转动带动圆形永久磁铁112下行、和物件表面接触紧紧吸合在一起，保证了车体喷涂作业时的一定短时间内定位(比如某个区域需要较长时间、喷涂较多漆液量)，操作者通过显示屏PM观察圆形永久磁铁112的下行情况，当圆形永久磁铁112下行和物件表面接触后、关闭电源开关S3；当操作者人员把电源开关S3的操作手柄朝向后侧拨动，于是，电源开关S3的电源输入两端2及5脚分别和第二路电源输出端3及4脚连通，由于电源开关S3的电源输出端3、4脚分别和两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器M3负正两极电源输入端经导线连接，所以，此时，两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器的电机M3会得电工作逆时针转动，在电机齿轮减速器的内部多级齿轮减速设备作用下，两套电机磁铁固定机构的电机齿轮减速器的动力输出轴顺时针转动带动圆形永久磁铁112上行和物件表面间隔距离，这样车体1又可以正常前进或后退，操作者通过显示屏PM观察圆形永久磁铁112的上行情况，当圆形永久磁铁112上行和物件表面间隔一定距离后、关闭电源开关S3。实际操作中，操作者可控制车体1后退过程喷涂作业，防止前行喷涂、后续退出时对喷涂好的作业表面造成漆面损坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。