技术领域
[0001] 本
发明涉及喷涂设备领域，特别是一种高精度并方便走线的喷涂机器人。
背景技术
[0002] 陶瓷产品的生产工艺中，需要通过前线操作人员对陶瓷产品的表面直接进行喷釉，而现有的手工喷涂存在施工效率低下、劳动强度大、施工
质量无法保证的问题，且对施工人员来说，长时间在喷涂环境下工作对自身身体健康存在极大的影响。
[0003] 机器人是自动执行重复工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，根据以
人工智能技术制定的原则纲领执行操作。设计运行稳定，精度高的喷涂机器人以取代人工对陶瓷产品完成喷涂工艺，是该领域技术人员一直在进行的研究。
发明内容
[0004] 针对上述
缺陷，本发明的目的在于提出一种高精度并方便走线的喷涂机器人。
[0005] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种高精度并方便走线的喷涂机器人；包括底座、转动组件、二轴摆动组件、三轴摆动组件、四轴转动组件和前端转动组件；
[0007] 所述转动组件安装在所述底座，其包括转盘和转盘驱动
电机，所述转盘
驱动电机可驱动所述转盘相对于所述底座转动；
[0008] 所述二轴摆动组件和三轴摆动组件安装在二三轴安装座，所述二三轴安装座固定在所述底座；所述二三轴安装座包括左侧安装板、右侧安装板和中间连接板，所述左侧安装板和所述右侧安装板平行设置，且两者垂直固定在所述转盘，所述中间连接板的两端分别固定在所述左侧安装板和所述右侧安装板；
[0009] 所述二轴摆动组件包括二轴摆臂、二轴驱动电机、二轴随动
连杆和二轴随动
气缸，所述二轴驱动电机安装在所述左侧安装板的外侧，所述二轴随动气缸安装在所述右侧安装板的外侧，所述二轴摆臂的下端插装在所述左侧安装板和所述右侧安装板之间，所述二轴驱动电机的
驱动轴依次穿过所述左侧安装板、所述二轴摆臂和所述右侧安装板后与所述二轴随动连杆的一端固定连接，且所述二轴驱动电机的驱动轴可转动地安装在所述左侧安装板和所述右侧安装板，而所述二轴摆臂固定安装在所述二轴驱动电机的驱动轴，所述二轴随动连杆的另一端与所述二轴随动气缸的伸缩杆铰接；
[0010] 所述三轴摆动组件包括三轴摆臂、三轴连杆、三轴驱动电机、三轴随动连杆和三轴随动气缸；所述三轴驱动电机安装在所述左侧安装板的外侧，且与所述二轴驱动电机在同一
水平高度上平行排列，所述三轴驱动电机安装在所述右侧安装板的外侧，所述三轴连杆的前端插装在所述左侧安装板和所述右侧安装板之间，所述三轴驱动电机的驱动轴依次穿过所述左侧安装板、所述三轴连杆和所述右侧安装板后与所述三轴随动连杆的一端固定连接，且所述三轴驱动电机的驱动轴可转动地安装在所述左侧安装板和所述右侧安装板，而所述三轴连杆固定安装在所述三轴随动连杆的驱动轴，所述三轴随动连杆的另一端与所述三轴随动气缸的伸缩杆铰接；所述三轴连杆向所述二三轴安装座的后方延伸，其后端与所述三轴摆臂的下端铰接；
[0011] 所述四轴转动组件包括四轴转臂、四轴安装座和四轴驱动电机，所述四轴转臂的后端可转动地安装在所述四轴安装座，所述四轴驱动电机带动所述四轴转臂转动；所述二轴摆臂的上端铰接在所述四轴安装座的前端，所述三轴摆臂的上端铰接在所述四轴安装座的后端；
[0012] 所述前端转动组件包括五轴安装座、五轴转臂、五轴驱动电机、六轴安装座、六轴转臂、六轴驱动电机和
手柄，所述五轴安装座固定安装在转臂的前端；
[0013] 所述五轴安装座为空心结构，其内安装有五轴驱动电机，所述五轴驱动电机通过电滑环与所述五轴转臂连接并带动所述五轴转臂转动，所述六轴安装座与所述五轴转臂固定连接；
[0014] 所述六轴安装座为空心结构，其内安装有六轴驱动电机，所述六轴驱动电机通过电滑环与所述六轴转臂连接并带动所述六轴转臂转动，所述手柄与所述六轴转臂固定连接。
[0015] 优选的，所述中间连接板的数量为两个，两个所述中间连接板平行设置，使得其下方为可供
电缆线通过的走线通道。
[0016] 优选的，所述四轴转臂为设有内部空腔的中空结构；所述二轴摆臂的外
侧壁设有活动铰接头，所述活动铰接头上安装有
波纹管；
[0017] 给所述五轴驱动电机和六轴驱动电机通电的电缆线，通过所述电滑环汇入到所述四轴转臂的内部空腔，并穿过所述四轴安装座，与所述四轴驱动电机的电缆线一同穿出所述四轴安装座后进入所述波纹管，再顺着所述波纹管向下，在穿出所述波纹管后进入所述四轴安装座的走线通道，继续通过所述走线通道后汇入所述底座内。
[0018] 优选的，所述五轴驱动电机的旋
转轴垂直于所述四轴转臂的
中轴线。
[0019] 优选的，所述六轴驱动电机的
旋转轴垂直于所述五轴转臂的旋转轴；
[0020] 所述手柄通过连接件与所述六轴转臂固定连接，所述连接件包括安装部和倾斜部，两个所述安装部为相互平行的
位置关系，所述手柄与所述六轴转臂分别与两个所述安装部固定；所述倾斜部相对所述安装部倾斜设置，且其两端分别固定在两个所述安装部的端部。
[0021] 优选的，所述左侧安装板的上方设有加厚部，所述加厚部是由所述左侧安装板的上端向外凸出而一体化形成；所述加厚部内设有两个电机安装孔，所述二轴驱动电机和三轴驱动电机分别通过两个所述电机安装孔固定在所述左侧安装板。
[0022] 优选的，所述加厚部的下方设有加强肋，所述加强肋的侧壁固定在所述左侧安装板的外侧壁，其上端承接固定在所述加厚部的下端面。
[0023] 优选的，所述二轴随动气缸安装于所述三轴随动气缸的上方。
[0024] 优选的，所述左侧安装板的右侧向外凸出形成
耳板，所述二轴随动气缸安装在所述耳板。
[0025] 优选的，所述四轴安装座为圆筒空心结构，设有四轴
外壳罩扣在所述四轴驱动电机的外部，所述四轴外壳安装固定在所述四轴安装座的后端。
[0026] 本发明的有益效果：通过在二三轴安装座上并排安装二轴驱动电机与三轴驱动电机在同一水平高度上平行排列，两者可作为两个独立的模
块分别安装和拆卸，以避免二轴驱动电机与三轴驱动电机工作时不会发生相互干涉，结构简单，安装方便。
[0027] 五轴驱动电机和六轴驱动电机与被带动者直连而无其他中间传动机构，效率高/精度高，使用电滑环的中空结构，使电缆不会扭曲，并且可大范围转动而不担心电缆影响行程等问题，直连结构安装非常简单，维修简便。
附图说明
[0028] 图1是本发明的一个
实施例的左后视
角的立体图；
[0029] 图2是本发明的一个实施例的左前视角的立体图；
[0030] 图3是本发明的一个实施例的右后视角的立体图；
[0031] 图4是图3中A部分的局部放大图；
[0032] 图5是本发明中二轴摆臂与二轴驱动电机、三轴驱动电机与三轴连杆的一个实施例的安装结构图；
[0033] 图6是本发明中二三轴安装座的一个实施例的结构示意图。
[0034] 其中：底座1；转动组件2，转盘21，转盘驱动电机22；二轴摆动组件3，二轴摆臂31，二轴驱动电机32，二轴随动连杆33，二轴随动气缸34；三轴摆动组件4，三轴摆臂41，三轴连杆42，三轴驱动电机43，三轴随动连杆44，三轴随动气缸45；四轴转动组件5，四轴转臂51，四轴安装座52，四轴驱动电机53,四轴外壳54；前端转动组件6，五轴安装座61，五轴转臂62，五轴驱动电机63，六轴安装座64，六轴转臂65，六轴驱动电机66，手柄67；二三轴安装座7，左侧安装板71，加厚部711，加强肋712，耳板713，右侧安装板72，中间连接板73，电机安装孔77，走线通道78；连接件8，安装部81，倾斜部82；铰接头9。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
[0036] 如图1、图2及图3所示，一种高精度并方便走线的喷涂机器人；包括底座1、转动组件2、二轴摆动组件3、三轴摆动组件4、四轴转动组件5和前端转动组件6；
[0037] 如图2、图3及图5所示，所述转动组件2安装在所述底座1，其包括转盘21和转盘驱动电机22，所述转盘驱动电机22可驱动所述转盘21相对于所述底座1转动；
[0038] 所述二轴摆动组件3和三轴摆动组件4安装在二三轴安装座7，所述二三轴安装座7固定在所述底座1；所述二三轴安装座7包括左侧安装板71、右侧安装板72和中间连接板73，所述左侧安装板71和所述右侧安装板72平行设置，且两者垂直固定在所述转盘，所述中间连接板73的两端分别固定在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72；
[0039] 所述二轴摆动组件3包括二轴摆臂31、二轴驱动电机32、二轴随动连杆33和二轴随动气缸34，所述二轴驱动电机32安装在所述左侧安装板71的外侧，所述二轴随动气缸34安装在所述右侧安装板72的外侧，所述二轴摆臂31的下端插装在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72之间，所述二轴驱动电机32的驱动轴依次穿过所述左侧安装板71、所述二轴摆臂31和所述右侧安装板72后与所述二轴随动连杆33的一端固定连接，且所述二轴驱动电机32的驱动轴可转动地安装在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72，而所述二轴摆臂31固定安装在所述二轴驱动电机32的驱动轴，所述二轴随动连杆33的另一端与所述二轴随动气缸34的伸缩杆铰接；
[0040] 所述三轴摆动组件4包括三轴摆臂41、三轴连杆42、三轴驱动电机43、三轴随动连杆44和三轴随动气缸45；所述三轴驱动电机43安装在所述左侧安装板71的外侧，且与所述二轴驱动电机32在同一水平高度上平行排列，所述三轴驱动电机43安装在所述右侧安装板72的外侧，所述三轴连杆42的前端插装在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72之间，所述三轴驱动电机43的驱动轴依次穿过所述左侧安装板71、所述三轴连杆42和所述右侧安装板72后与所述三轴随动连杆44的一端固定连接，且所述三轴驱动电机43的驱动轴可转动地安装在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72，而所述三轴连杆42固定安装在所述三轴随动连杆44的驱动轴，所述三轴随动连杆44的另一端与所述三轴随动气缸45的伸缩杆铰接；
所述三轴连杆42向所述二三轴安装座7的后方延伸，其后端与所述三轴摆臂41的下端铰接；
[0041] 所述四轴转动组件5包括四轴转臂51、四轴安装座52和四轴驱动电机53，所述四轴转臂51的后端可转动地安装在所述四轴安装座52，所述四轴驱动电机53带动所述四轴转臂51转动；所述二轴摆臂31的上端铰接在所述四轴安装座52的前端，所述三轴摆臂41的上端铰接在所述四轴安装座52的后端；
[0042] 所述前端转动组件6包括五轴安装座61、五轴转臂62、五轴驱动电机63、六轴安装座64、六轴转臂65、六轴驱动电机66和手柄67，所述五轴安装座61固定安装在转臂51的前端；
[0043] 所述五轴安装座61为空心结构，其内安装有五轴驱动电机63，所述五轴驱动电机63通过电滑环与所述五轴转臂62连接并带动所述五轴转臂62转动，所述六轴安装座64与所述五轴转臂62固定连接；
[0044] 所述六轴安装座64为空心结构，其内安装有六轴驱动电机66，所述六轴驱动电机66通过电滑环与所述六轴转臂65连接并带动所述六轴转臂65转动，所述手柄67与所述六轴转臂65固定连接。
[0045] 喷涂机器人中，四轴转臂51能相对四轴安装座52自转的同时，还能在二轴摆臂31和三轴摆臂41的带动下前后摆动。其中，二轴摆臂31和三轴摆臂41的上端分别与四轴转臂51铰接，二轴摆臂31的下端固定在二轴驱动电机32的转动轴，并在二轴驱动电机32的带动下作前后摆动；三轴摆臂41的下端与所述三轴连杆42的后端铰接，所述三轴连杆42的前端固定在三轴驱动电机43的转动轴，使得三轴摆臂41在三轴驱动电机43和三轴连杆42的带动下作前后摆动；
[0046] 为了避免二轴摆臂31和三轴摆臂41的摆动角度变化而造成两者自身产生
不平衡力，进而影响四轴转臂51的运动精度，二轴驱动电机32和三轴驱动电机43的对侧，分别设置二轴随动气缸34与二轴驱动电机32铰接，三轴随动气缸45与三轴驱动电机43铰接。往所述二轴随动气缸34和三轴随动气缸45的缸筒中注入恒定气压的高压气体，在所述二轴摆臂31和三轴摆臂41往前后摆动时，所述二轴随动气缸34和三轴随动气缸45的
活塞杆伸出回缩，有更多的高压气体进入到缸筒内，令所述
活塞杆不会因为所述二轴摆臂31和三轴摆臂41摆动角度变化而发生活塞杆往缸筒内回退的现象。所述二轴随动气缸34和三轴随动气缸45对所述二轴摆臂31和三轴摆臂41均产生一力矩，其方向与所述二轴摆臂31和三轴摆臂41自身不平衡力的力矩相反，从而方便所述二轴驱动电机32和三轴驱动电机43分别带动所述二轴摆臂31和三轴摆臂41前后摆动。
[0047] 再，五轴安装座61固定安装在四轴转臂51的前端，六轴安装座64可相对于五轴安装座61转动，手柄67可相对于六轴安装座64转动，多
自由度的连接，使得四轴转臂51更灵活，使用更方便。
[0048] 本技术方案中，将二轴驱动电机32和三轴驱动电机43并排安装在二三轴安装座7的左侧安装板71的外侧，二轴随动气缸34和三轴随动气缸45分别安装在二三轴安装座7的右侧安装板72的外侧，二轴摆臂31的下端和三轴连杆42的前端分别插装在左侧安装板71和右侧安装板72之间。
[0049] 安装时，二轴驱动电机32的转动轴依次穿过左侧安装板71的左侧
轴承安装孔74、二轴摆臂31和右侧安装板72的右侧轴承安装孔75后，再通过二轴随动连杆33与二轴随动气缸34连接，且所述二轴驱动电机32的转动轴通过轴承(两个轴承的
外圈分别固定在可左侧轴承安装孔74和右侧轴承安装孔75内，两个轴承的
内圈分别固定在二轴驱动电机32的转动轴两端)可转动地安装在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72，而所述二轴摆臂31固定安装在所述二轴驱动电机32的驱动轴的中部位置；二轴随动气缸34的缸体固定安装在处于右侧轴承安装孔75上方的气缸安装座76。
[0050] 而三轴驱动电机43的转动轴依次穿过左侧安装板71上另一个的左侧轴承安装孔74、三轴连杆42的前端和右侧安装板72上的另一个右侧轴承安装孔75后，再通过三轴随动连杆44与三轴随动气缸45连接，且所述三轴驱动电机43的转动轴通过轴承(两个轴承的外圈分别固定在可左侧轴承安装孔74和右侧轴承安装孔75内，两个轴承的内圈分别固定在三轴驱动电机43的转动轴两端)可转动地安装在所述左侧安装板71和所述右侧安装板72，而所述三轴连杆42的前端固定安装在所述三轴驱动电机43的驱动轴的中部位置，且其向所述二三轴安装座7的后方延伸，所述三轴摆臂41的下端与三轴连杆42的后端铰接，三轴随动气缸45的缸体固定安装在处于右侧轴承安装孔75下方的气缸安装座76。
[0051] 本技术方案中，通过在二三轴安装座7上并排安装二轴驱动电机32与三轴驱动电机43在同一水平高度上平行排列，两者可作为两个独立的模块分别安装和拆卸，以避免二轴驱动电机32与三轴驱动电机43工作时不会发生相互干涉，结构简单，安装方便。
[0052] 将五轴安装座61设计成空心结构，用以安装五轴驱动电机63，五轴驱动电机63通过电滑环直接带动六轴安装座64整体转动，而无需其他配件进行连接和运动的传递，另一方面，也是将五轴安装座61作为五轴驱动电机63的外壳，避免喷涂机器人工作过程中产生的飞液、飞渣等进入电机内影响电机的正常运转。
[0053] 将六轴安装座64设计成空心结构，用以安装六轴驱动电机66，六轴驱动电机66通过电滑环带动所述手柄67转动，控制时精准度高；另一方面，也是将六轴安装座64作为六轴驱动电机66的外壳，避免喷涂机器人工作过程中产生的飞液、飞渣等进入电机内影响电机的正常运转。
[0054] 五轴驱动电机63和六轴驱动电机66与被带动者直连而无其他中间传动机构，效率高/精度高，使用电滑环的中空结构，使电缆不会扭曲，并且可大范围转动而不担心电缆影响行程等问题，直连结构安装非常简单，维修简便。
[0055] 所述中间连接板73的数量为两个，两个所述中间连接板73平行设置，使得其下方为可供电缆线通过的走线通道78。
[0056] 方便使用，提高使用效率。
[0057] 所述四轴转臂51为设有内部空腔的中空结构；所述二轴摆臂31的外侧壁设有活动铰接头9，所述活动铰接头9上安装有波纹管；
[0058] 给所述五轴驱动电机63和六轴驱动电机66通电的电缆线，通过所述电滑环汇入到所述四轴转臂51的内部空腔，并穿过所述四轴安装座52，与所述四轴驱动电机53的电缆线一同穿出所述四轴安装座52后进入所述波纹管，再顺着所述波纹管向下，在穿出所述波纹管后进入所述四轴安装座52的走线通道78，继续通过所述走线通道78后汇入所述底座1内。
[0059] 五轴驱动电机63和六轴驱动电机66与被带动者直连而无其他中间传动机构，效率高/精度高，使用电滑环的中空结构，所述五轴驱动电机63和六轴驱动电机66的电缆线通过中空的四轴转臂51，与四轴驱动电机53的电缆线一同汇入波纹管，再顺着所述波纹管向下，穿出所述波纹管后进入所述四轴安装座52的走线通道78，继续通过所述走线通道78后汇入所述底座1内，使得整个喷涂机器人的电缆线不会扭曲和缠绕，并且四轴转臂51可大范围转动而不担心电缆影响行程等问题，维护简便。
[0060] 所述五轴驱动电机63的旋转轴垂直于所述四轴转臂51的中轴线。
[0061] 相对于将五轴驱动电机63的旋转轴直接跟四轴转臂51平行相连，本实施例中五轴驱动电机63的旋转轴跟四轴转臂51的中轴线相垂直，更节省设备运作时的空间，提高使用效率。
[0062] 所述六轴驱动电机66的旋转轴垂直于所述五轴转臂62的旋转轴；
[0063] 如图3及图4所示，所述手柄67通过连接件8与所述六轴转臂65固定连接，所述连接件8包括安装部81和倾斜部82，两个所述安装部81为相互平行的位置关系，所述手柄67与所述六轴转臂65分别与两个所述安装部81固定；所述倾斜部82相对所述安装部81倾斜设置，且其两端分别固定在两个所述安装部81的端部。
[0064] 相对于将六轴驱动电机66的旋转轴直接跟五轴转臂62平行相连，本实施例中六轴驱动电机66的旋转轴跟五轴转臂62的中轴线相垂直，更节省设备运作时的空间，提高使用效率。
[0065] 通过连接件8将手柄67安装在六轴转臂65的外侧，避免手柄67与六轴转臂65两者的自转发生干涉，保证设备的正常运转，且通过两个安装部81分别与六轴转臂65和手柄67固定，安装时方便操作，提高效率。
[0066] 如图6所示，所述左侧安装板71的上方设有加厚部711，所述加厚部711是由所述左侧安装板71的上端向外凸出而一体化形成；所述加厚部711内设有两个电机安装孔77，所述二轴驱动电机32和三轴驱动电机43分别通过两个所述电机安装孔77固定在所述左侧安装板71。
[0067] 二轴驱动电机32和三轴驱动电机43并排安装在二三轴安装座7的左侧安装板71的外侧，而本实施例中，左侧安装板71的上端向外凸出形成加厚部711，加厚部711内设有分别安装二轴驱动电机32和三轴驱动电机43的电机安装孔77，电机安装孔77下部的孔侧壁为二轴驱动电机32和三轴驱动电机43提供向上的
支撑力，以提高二者安装时的
稳定性。
[0068] 所述加厚部711的下方设有加强肋712，所述加强肋712的侧壁固定在所述左侧安装板71的外侧壁，其上端承接固定在所述加厚部711的下端面。
[0069] 左侧安装板71的上端向外凸出形成加厚部711，使得加厚部711处于悬空的状态，在加厚部711的下方设置加强肋712，为加厚部711提供向上的支撑力，以提高其稳定性，以及进一步提高二轴驱动电机32和三轴驱动电机43的稳定性，且通过加强肋712而增加了疏散二轴驱动电机32和三轴驱动电机43运行时振动波的途径，从而增强二轴驱动电机32和三轴驱动电机43驱动时的精度。
[0070] 所述二轴随动气缸34安装于所述三轴随动气缸45的上方。
[0071] 二轴随动气缸34和三轴随动气缸45按照上下交错的位置分布，再而，二轴随动气缸34通过二轴随动连杆33与二轴驱动电机32的驱动轴的末端连接，三轴随动气缸45通过三轴随动连杆44与三轴驱动电机43的驱动轴的末端连接；所述二轴摆臂31和三轴摆臂41往前后摆动时，二轴随动气缸34和三轴随动气缸45的活塞杆伸出回缩而不会发生彼此之间的干涉，提高使用效率。
[0072] 所述左侧安装板71的右侧向外凸出形成耳板713，所述二轴随动气缸34安装在所述耳板713。
[0073] 耳板713增加了左侧安装板71的空间，用于设置位于所述右侧轴承安装孔75的上方的所述气缸安装座76，以方便二轴随动气缸34的安装和运动，优化
空间布局，提高使用性能。
[0074] 所述四轴安装座52为圆筒空心结构，设有四轴外壳54罩扣在所述四轴驱动电机53的外部，所述四轴外壳54安装固定在所述四轴安装座52的后端。
[0075] 四轴外壳54避免喷涂机器人工作过程中产生的飞液、飞渣等进入四轴驱动电机53内影响四轴驱动电机53的正常运转，提高使用效率，结构简单紧凑，安装方便，提高使用效率。
[0076] 以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
