一种基于自动化控制的智能喷涂机器人
阅读说明：本技术 一种基于自动化控制的智能喷涂机器人 (Intelligent spraying robot based on automatic control ) 是由 张建华 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于自动化控制的智能喷涂机器人,包括底座和喷涂机构,所述底座顶壁贯穿设有移动座,所述移动座上设有驱动机构和气帘机构；所述驱动机构包括回水槽板,所述回水槽板内壁贯穿转动连接有多个第一杆,所述第一杆侧壁固定有叶轮,所述第一杆的一端依次固定有凵形架a和凵形架b,所述凵形架a和凵形架b的弯折部均转动连接有第二杆,所述回水槽板侧壁上下部分别通过拉杆固定有泵气盒,所述泵气盒内均密封滑动连接有活塞。本发明中,在上、下喷气头之间形成气帘,水帘在气帘的保护作用下,有效防止外界飘浮的油漆等杂物进入到水帘内,从而避免堵塞回水槽板和空腔连通的回流管,并提高水体的洁净度,避免频繁换水。(The invention discloses an intelligent spraying robot based on automatic control, which comprises a base and a spraying mechanism, wherein a movable seat penetrates through the top wall of the base, and a driving mechanism and an air curtain mechanism are arranged on the movable seat; the driving mechanism comprises a water return groove plate, the inner wall of the water return groove plate is connected with a plurality of first rods in a penetrating and rotating mode, the side wall of each first rod is fixedly provided with an impeller, one end of each first rod is sequentially fixedly provided with a U-shaped frame a and a U-shaped frame b, the bent portions of the U-shaped frames a and the U-shaped frames b are connected with second rods in a rotating mode, the upper portion and the lower portion of the side wall of the water return groove plate are respectively fixedly provided with a pump air box through pull rods, and pistons are connected in the pump air boxes in a sealing and sliding mode. According to the invention, the air curtain is formed between the upper and lower jet heads, and the water curtain effectively prevents impurities such as paint floating outside from entering the water curtain under the protection action of the air curtain, so that the backflow pipe communicated with the cavity and the backflow trough plate is prevented from being blocked, the cleanliness of a water body is improved, and frequent water change is avoided.)
技术领域
本发明涉及喷涂设备技术领域，尤其涉及一种基于自动化控制的智能喷涂机器人。
背景技术
喷涂机器人又叫可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，通过喷涂机器人前置的CCD摄像头监控系统，实时监控喷涂状态。
经检索，申请号为CN201911365502.3的专利：一种基于自动化控制的智能喷涂机器人，利用水环向下喷出水帘，隔开了CCD摄像头和工件，当工件上的油漆反弹时会首先接触到喷出的水帘，水帘将反弹油漆吸收，起到隔绝吸收作用，有效的避免了油漆反弹到CCD摄像头上，确保了CCD摄像头的监测效果，确保了喷漆效果，但是也存在一些不足：喷漆作业时，油性油漆不用于水，虽然可通过油水的分离的设备，除去水中的油漆，但单纯的依靠水帘隔离油漆，需要频繁对水帘用水进行除杂过滤，导致设备的实用性较低，且部分油漆属于水性油漆，会溶于水，被水帘吸收溶解后，无法轻易除去溶于水中的油漆，需要频繁更换水帘用水，使得喷气设备的实用性较差；此外，水帘在喷出后形成水幕，其落入回水槽板中时仍具有较大的动能，触及回水槽板底部时会大量的溅出，随着设备的持续工作，水帘用水会出现较大的损耗，水量损耗过多，会导致水帘无法形成水幕，其隔离油漆的作用也大幅度减弱；利用液压杆带动清洗刷对CCD摄像头进行清洁，清洗刷仅产生上下方向的运动，清洗刷上易存留杂质，造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种基于自动化控制的智能喷涂机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于自动化控制的智能喷涂机器人，包括底座和喷涂机构，所述喷涂机构包括设置在移动座上的移动块，连接于所述移动块上的活动喷漆臂安装有喷漆头，通过连接杆与所述活动喷漆臂连接的CCD摄像头，所述移动座上方设置有水环，所述移动座上设有与水环对应的回水槽板，所述底座顶壁贯穿设有移动座，所述移动座上设有用于喷射空气以形成气帘的除漆机构；
所述除漆机构包括与回水槽板内壁贯穿转动连接有多个第一杆，所述第一杆侧壁固定有叶轮，所述第一杆的一端依次固定有凵形架a和凵形架b，所述凵形架a和凵形架b的弯折部均转动连接有第二杆，所述回水槽板侧壁上下部分别通过拉杆固定有泵气盒，所述泵气盒内均密封滑动连接有活塞，所述第二杆均转动连接在对应的一个活塞上，所述水环侧壁设有多个用以喷气的上喷气头，所述上喷气头与泵气盒连通，所述回水槽板侧壁固定连接有多个朝上方喷气的下喷气头，所述下喷气头与泵气盒连通。
进一步，所述底座内设有空腔，所述水环下侧开设有喷出水帘的开口，所述回水槽板呈环形结构，所述回水槽板的竖直截面呈凵字形结构，多个所述叶轮均设置于回水槽板内，所述凵形架a和凵形架b的弯折部互呈度角，所述底座底壁固定连接有多个万向轮。
进一步，所述除漆机构还包括固定连接回水槽板内壁的多个挡水板，所述挡水板与叶轮的数量一致，所述挡水板位于对应的一个叶轮上侧位置。
进一步，所述除漆机构还包括开设在泵气盒内壁的进气孔和出气孔，所述进气孔和出气孔内均设有单向阀，所述出气孔通过多个软管与多个上喷气头固定连通，所述出气孔通过多个软管与下喷气头固定连通。
进一步，所述底座上设有使移动座旋转的转动部件，所述底座上固定连接有缓冲部件，所述空腔内设有过滤部件。
进一步，所述底座的空腔内装有水体，所述移动座呈倒凸字形结构，所述移动座的底端插设于水体内，所述移动座的底端固定连接有潜水泵，所述潜水泵通过出水管和多个支撑管固定连通，所述移动座内壁设有回流管，所述回流管的一端和回水槽板连通，所述回流管远离回水槽板的一端和底座内的空腔连通。
进一步，所述除漆机构还包括开设在泵气盒内壁的环形腔，所述环形腔内密封滑动连接有环形磁块，所述活塞内设有磁体，所述环形腔内壁开设有吹气孔和抽气孔，所述吹气孔和抽气孔内均设有单向阀，所述吹气孔均通过单向管和气囊固定连通。
进一步，所述活动喷漆臂内壁开设有滑腔，所述滑腔内壁贯穿转动连接有第三杆，所述第三杆侧壁固定连接有齿轮，所述第三杆远离齿轮的一端固定有刷毛柄，所述滑腔内壁通过弹簧弹性连接有齿条，所述齿条和齿轮啮合连接，所述齿条底部固定连接有滑块，所述滑块密封滑动连接在滑腔内，所述滑腔内设有平衡孔，所述滑腔通过连通管和气囊固定连通，所述连通管内设有开放式安全阀。
本发明具有以下优点：
1、在喷涂作业中，使喷出的水帘从多个途径对多个叶轮一侧的叶片进行冲击，叶轮带动第一杆转动，从而通过两个活塞的密封滑动，使得上、下喷气头之间形成气帘，在气帘的保护作用下，将将大部分重量较轻的油漆小颗粒吹离，穿过气帘的少量大颗粒油漆可被水帘隔离，二道隔离不仅可提高油漆隔离的效果，同时可以减少进入水帘中油漆的量，避免频繁停机过滤、清理或者更换水帘用水；同时利用水帘的动能驱动叶轮转动，进而为了气帘的形成提供动力，在不增加能耗的提前下，即可实现二道隔离，同时水帘的动能转化给水轮的转动的机械能，可有效减小水帘冲击回水槽板时溅起的量，进而减少水帘用水的损耗，降低人工补水的频率，提高了设备的实用性；
2、利用叶轮带动圆柱凸轮转动，进而通过齿条、齿轮和第三杆等结构来带动刷毛柄转动，刷毛柄上的刷毛对CCD摄像头上的杂质进行清洁，同时刷毛柄在快速转动的过程中，将通过离心力作用，将刷毛上刷除的杂质进行甩出，具有自清洁的功能，相对于现有技术中采用液压杆推动清洁刷进行清洁，不仅无需额外使用动力设备，减少了能耗，同时充分的利用了水帘的动力，采用压气和瞬时排气的方式驱动清洁刷动作，实现了定时清洁，无需人工控制，使得设备自动化程度更高，更加节省人力成本。
附图说明
图1为本发明提出的实施例一的结构示意图；
图2为图1中A部分结构的放大示意图；
图3为本发明提出的实施例二的结构示意图；
图4为实施例二中泵气盒沿竖直方向剖视的结构示意图。
图中：1底座、201回水槽板、202第一杆、203叶轮、204凵形架a、205凵形架b、206泵气盒、207活塞、208第二杆、209下喷气头、210支撑管、211水环、212上喷气头、213挡水板、215进气孔、216出气孔、301回流管、302潜水泵、401环形腔、402环形磁块、403吹气孔、404抽气孔、405气囊、501滑腔、502齿条、503滑块、504齿轮、505第三杆、506刷毛柄、10移动座、11连接杆、12CCD摄像头、14移动块、15活动喷漆臂、16喷漆头、17万向轮。
具体实施方式
实施例一
参照图1-2，一种基于自动化控制的智能喷涂机器人，包括底座1和喷涂机构，喷涂机构包括设置在移动座10上的移动块14，连接于移动块14上的活动喷漆臂15安装有喷漆头16，通过连接杆11与活动喷漆臂15连接的CCD摄像头12，移动座10上方设置有水环211，移动座10上设有与水环211对应的回水槽板201，底座1顶壁贯穿设有移动座10，移动座10上设有用于喷射空气以形成气帘的除漆机构；
除漆机构包括与回水槽板201内壁贯穿转动连接有多个第一杆202，第一杆202侧壁固定有叶轮203，第一杆202的一端依次固定有凵形架a204和凵形架b205，凵形架a204和凵形架b205的弯折部均转动连接有第二杆208，回水槽板201侧壁上下部分别通过拉杆固定有泵气盒206，泵气盒206内均密封滑动连接有活塞207，第二杆208均转动连接在对应的一个活塞207上，水环211侧壁设有多个用以喷气的上喷气头212，上喷气头212与泵气盒206连通，回水槽板201侧壁固定连接有多个朝上方喷气的下喷气头209，下喷气头209与泵气盒206连通。
底座1内设有空腔，水环211下侧开设有喷出水帘的开口，回水槽板201呈环形结构，回水槽板201的竖直截面呈凵字形结构，多个叶轮203均设置于回水槽板201内，凵形架a204和凵形架b205的弯折部互呈180度角，底座1底壁固定连接有多个万向轮17，潜水泵302将水体泵液到水环211内，接而水体从水环211下侧的开口处喷出，形成水帘。
除漆机构还包括固定连接回水槽板201内壁的多个挡水板213，挡水板213与叶轮203的数量一致，挡水板213位于对应的一个叶轮203上侧位置，挡水板213位于叶轮203的一侧上部，从水环211向下喷出的水帘对叶轮203另一侧的叶片进行冲击，使得叶轮203可以进行快速的转动。
除漆机构还包括开设在泵气盒206内壁的进气孔215和出气孔216，进气孔215和出气孔216内均设有单向阀，出气孔216通过多个软管与多个上喷气头212固定连通，出气孔216通过多个软管与下喷气头209固定连通，进气孔215内的单向阀只允许外界的气体抽入到泵气盒206内，而出气孔216内的单向阀只允许泵气盒206内的气体挤压到上、下喷气头内喷出。
底座1上设有使移动座10旋转的转动部件，底座1上固定连接有缓冲部件，空腔内设有过滤部件，移动座10贯穿转动连接在底座1上，以上均为现有技术，在此不进行赘述。
底座1的空腔内装有水体，移动座10呈倒凸字形结构，移动座10的底端插设于水体内，移动座10的底端固定连接有潜水泵302，潜水泵302通过出水管和多个支撑管210固定连通，移动座10内壁设有回流管301，回流管301的一端和回水槽板201连通，回流管301远离回水槽板201的一端和底座1内的空腔连通，潜水泵302将空腔内的水体泵液到水环211内，将电能转化为水体的机械能，并且使水体从水环211下侧喷出时具有一定的机械能，从而提高对叶轮203的冲击力。
本实施例中，通过喷涂机构完成喷涂作业中的移动、转动和喷涂等功能。
在喷涂作业中，打开潜水泵302，潜水泵302将空腔内的水体泵液到水环211内，使水体从水环211下侧的开口处喷出形成水帘，形成水帘的部分水体首先进入到回水槽板201内，接而对多个叶轮203一侧的叶片进行冲击，使叶轮203产生转动。
当叶轮203转动后，将带动第一杆202转动，从而第一杆202带动凵形架a204和凵形架b205转动，使得凵形架a204和凵形架b205分别带动对应的一个第二杆208运动，使得第二杆208均带动对应的活塞207在一个泵气盒206内上下往复密封滑动，通过进气孔215从外界抽入气体，并且通过出气孔216将气体挤压到到多个上喷气头212和多个下喷气头209处喷出，上、下喷气头喷出的气体具有一定的宽度，使得上、下喷气头之间形成气帘，在气帘的保护作用下，将将大部分重量较轻的油漆小颗粒吹离，穿过气帘的少量大颗粒油漆可被水帘隔离，二道隔离不仅可提高油漆隔离的效果，同时可以减少进入水帘中油漆的量，避免频繁停机过滤、清理或者更换水帘用水；同时利用水帘的动能驱动叶轮转动，进而为了气帘的形成提供动力，在不增加能耗的提前下，即可实现二道隔离，同时水帘的动能转化给水轮的转动的机械能，可有效减小水帘冲击回水槽板时溅起的量，进而减少水帘用水的损耗，降低人工补水的频率，提高了设备的实用性。
同时，因凵形架a204和凵形架b205弯折处互呈180度，在凵形架a204和凵形架b205的作用下，将始终有一个活塞207处于挤压气体进入到上、下喷气头内的状态，而另一个活塞207则处于从外界补充气体的状态，使得形成气帘的过程中连续可靠。
实施例二
参照图3-4，本实施例与实施例一不同的是：
除漆机构还包括开设在泵气盒206内壁的环形腔401，环形腔401内密封滑动连接有环形磁块402，活塞207内设有磁体，环形腔401内壁开设有吹气孔403和抽气孔404，吹气孔403和抽气孔404内均设有单向阀，吹气孔403均通过单向管和气囊405固定连通，环形磁块402和磁体极性相反互为磁吸力。
活动喷漆臂15内壁开设有滑腔501，滑腔501内壁贯穿转动连接有第三杆505，第三杆505侧壁固定连接有齿轮504，第三杆505远离齿轮504的一端固定有刷毛柄506，滑腔501内壁通过弹簧弹性连接有齿条502，齿条502和齿轮504啮合连接，齿条502底部固定连接有滑块503，滑块503密封滑动连接在滑腔501内，滑腔501内设有平衡孔，滑腔501通过连通管和气囊405固定连通，连通管内设有开放式安全阀，在气体压力达到设定值后，可将超压的气体在短时间内排出，推动滑块503和齿条502在滑腔501内滑动，从而带动啮合连接的齿轮504转动，使得齿轮504通过第三杆505带动刷毛柄506转动，平衡孔起到在齿条502滑动一段距离后使气体溢出的作用，刷毛柄506呈长条形结构，非转动状态时对CCD摄像头12的工作不产生干扰。
本实施例中，活塞207在上下往复运动时，因磁体和环形磁块402极性相反互为磁吸力，那么活塞207将带动环形磁块402在环形腔401内密封滑动，从而将外界的气体抽入到环形腔401内，接而再进行挤压，通过单向管进入到气囊405内，气体在气囊405内进行压缩，当达到开放式安全阀的设定值后，使气体进入到滑腔501内，进而推动滑块503和齿条502同步向上运动，当齿条502在滑腔501内滑动时，将带动啮合连接的齿轮504转动，使得齿轮504通过第三杆505带动刷毛柄506转动，刷毛柄506上的刷毛对CCD摄像头12上的杂质进行清洁，同时刷毛柄506在快速转动的过程中，将通过离心力作用，将刷毛上刷除的杂质进行甩出，具有自清洁的功能，相对于现有技术中采用液压杆推动清洁刷进行清洁，不仅无需额外使用动力设备，减少了能耗，同时充分的利用了水帘的动力，采用压气和瞬时排气的方式驱动清洁刷动作，实现了定时清洁，无需人工控制，使得设备自动化程度更高，更加节省人力成本。
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