智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種噴涂機(jī)械手，具體是一種適用于數(shù)字總線工廠噴涂工序的智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手，屬于涂裝設(shè)備技術(shù)裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，市場(chǎng)對(duì)工業(yè)用品及生活制品的表面處理提出了越來(lái)越高的要求，噴涂一直作為制品表面處理的一種主要方法和手段，即是將涂料分散成霧狀噴涂于被涂物表面，涂料形成黏附牢固、具有一定強(qiáng)度連續(xù)的固態(tài)薄膜，可阻止外界環(huán)境對(duì)制品表面的破壞、延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)可以得到絢麗多彩的外觀、美化環(huán)境，甚至可以根據(jù)不同的涂料提供如防霉、殺菌、耐高溫、保溫、絕緣、導(dǎo)電、防滑、防噪音等特殊功能，因此噴涂是產(chǎn)品的表面制造工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
[0003]噴涂質(zhì)量是產(chǎn)品全面質(zhì)量的重要方面之一，現(xiàn)有技術(shù)中純手工操作已不多見，大型制造業(yè)多采用自動(dòng)噴涂，自動(dòng)噴涂是利用電器或機(jī)械原理(機(jī)械手或機(jī)器人)自動(dòng)控制進(jìn)行的一種噴涂方法，自動(dòng)噴涂多采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PLC程式控制和監(jiān)控，自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線一般設(shè)置在密閉空間內(nèi)，包括輸送單元、除塵單元、噴涂單元、排氣單元和烘烤單元，除塵單元、噴涂單元和烘烤單元隔段設(shè)置，各隔段內(nèi)設(shè)有排氣單元，運(yùn)輸單元貫穿整個(gè)自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線，工件或制品經(jīng)除塵單元除塵后通過(guò)運(yùn)輸單元進(jìn)入噴涂單元的噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)噴涂，噴涂后進(jìn)入烘烤單元烘干，再經(jīng)運(yùn)輸單元成品輸出，彌漫在各隔段內(nèi)的包含有灰塵、霧狀涂料廢氣的工業(yè)廢氣經(jīng)排氣單元排出。
[0004]現(xiàn)有的噴涂單元機(jī)械手存在以下缺陷:
[0005]1.噴涂單元機(jī)械手多采用單噴槍結(jié)構(gòu)，噴涂面積受限，進(jìn)而造成噴涂路徑較長(zhǎng)，噴涂效率不高；
[0006]2.噴涂單元機(jī)械手在噴涂過(guò)程中噴出的霧狀涂料不能全部噴涂在工件或制品的表面，彌漫在噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)的霧狀涂料會(huì)黏附在墻壁、設(shè)備上，單純通過(guò)設(shè)置在噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)的排氣單元進(jìn)行涂料廢氣回收排出工作的涂料廢氣回收率不高，這些黏附在墻壁、設(shè)備上的涂料無(wú)法回收利用，浪費(fèi)較嚴(yán)重，清理較困難，且噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)空氣污染嚴(yán)重，若設(shè)備出現(xiàn)故障或其他情況需人員進(jìn)入時(shí)，需經(jīng)排氣單元排放一定時(shí)間后人員方可進(jìn)入，造成時(shí)間的浪費(fèi)、效率的降低；
[0007]3.噴涂單元機(jī)械手多采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制，噴涂路徑和噴涂速度等數(shù)據(jù)均需依賴于程序的設(shè)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能化噴涂，因此每種工件或制品在噴涂前必須編制噴涂程序方能進(jìn)行噴涂，操作較繁復(fù)，自動(dòng)化程度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手，能夠?qū)崿F(xiàn)縮短噴涂路徑、提高噴涂效率，同時(shí)降低噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)空氣污染程度，提高涂料廢氣的回收率，且能夠?qū)崿F(xiàn)智能化噴涂，自動(dòng)化程度較高，適用于智能自動(dòng)噴涂單J L.ο
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手包括本體和噴頭；
[0010]所述的本體后端與機(jī)械臂的末節(jié)連接，前端與噴頭后端連接，本體內(nèi)部至少設(shè)有兩個(gè)內(nèi)通道，內(nèi)通道分別通過(guò)管路與控制閥組的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥的輸出端連接；本體外部設(shè)有數(shù)量與內(nèi)通道相同、并分別與內(nèi)通道連通的外通道，外通道分別通過(guò)管路與控制閥組的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥的輸出端連接；本體上還設(shè)有面向噴頭方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器分別與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接;
[0011]所述的噴頭內(nèi)對(duì)應(yīng)內(nèi)通道的位置設(shè)有與內(nèi)通道連通的噴孔。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成，所述的本體后端通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成與機(jī)械臂的末節(jié)連接，旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成至少包括一個(gè)A坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)控制或B坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)控制或C坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)控制。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的本體前端通過(guò)快速連接機(jī)構(gòu)與噴頭后端連接。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的內(nèi)通道在本體的橫截面上呈同心圓結(jié)構(gòu)的環(huán)形分布。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的外通道傾斜向噴頭方向設(shè)置。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的噴頭前端設(shè)置成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手由于本體內(nèi)部至少設(shè)有兩個(gè)內(nèi)通道，本體外部設(shè)置數(shù)量與內(nèi)通道相同、并分別與內(nèi)通道連通的外通道，控制閥組的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥的輸出端分別通過(guò)管路與內(nèi)通道和外通道連接，因此可以根據(jù)噴涂程序相應(yīng)控制不同的多個(gè)內(nèi)通道和外通道供出涂料、正壓環(huán)境和負(fù)壓環(huán)境，噴涂效率較高，噴涂過(guò)程中，正壓氣體將涂料帶出成霧狀噴出，同時(shí)負(fù)壓環(huán)境吸收噴射在工件或制品上后反彈的霧狀涂料，因此涂料廢氣大部分經(jīng)負(fù)壓環(huán)境回收，涂料廢氣回收率相對(duì)較高，浪費(fèi)較少；彌漫在噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)的霧狀涂料相對(duì)較少，噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)空氣污染相對(duì)較小，需人員進(jìn)入時(shí)，不需經(jīng)排氣單元排放很長(zhǎng)時(shí)間，維護(hù)效率較高；由于本體上設(shè)有面向噴頭方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，因此在噴涂作業(yè)前可對(duì)工件或制品進(jìn)行識(shí)別及定位，便于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對(duì)工件或制品的形狀、尺寸、位置等信息進(jìn)行判斷，是否進(jìn)行調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中已存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)噴涂，還是在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找類似結(jié)構(gòu)的既有工件或制品信息，進(jìn)行排列組合自動(dòng)生成最優(yōu)噴涂路徑及噴孔控制數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)噴涂，智能化程度較高，適用于智能自動(dòng)噴涂單元。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型安裝在智能自動(dòng)噴涂單元上時(shí)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、本體，11、內(nèi)通道，12、外通道，13、快速連接機(jī)構(gòu)，2、旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成，3、噴頭，31、噴孔，4、機(jī)械臂，5、控制閥組，6、電控裝置，7、運(yùn)輸單元，8、工件或制品。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明(以下描述以左右水平方向?yàn)閄坐標(biāo)，以前后水平方向?yàn)閅坐標(biāo)，以豎直方向?yàn)閆坐標(biāo)，以沿X坐標(biāo)軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)锳坐標(biāo)，以沿Y坐標(biāo)軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)锽坐標(biāo)，以沿Z坐標(biāo)軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)镃坐標(biāo))。
[0023]如圖3所示，本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手是智能自動(dòng)噴涂單元的一部分，智能自動(dòng)噴涂單元還包括機(jī)械臂4、控制閥組5和電控裝置6，機(jī)械臂4固定安裝在地面上，包括至少一個(gè)X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制閥組5包括正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥，正壓控制電磁閥的輸入端與正壓源連接，涂料控制電磁閥的輸入端與涂料供給機(jī)構(gòu)連接，負(fù)壓控制電磁閥的輸入端與負(fù)壓源連結(jié)，負(fù)壓源與回收機(jī)構(gòu)連接；電控裝置6包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、電源回路、噴頭位置控制回路、模式識(shí)別回路、分析規(guī)劃噴涂參數(shù)回路、噴涂控制回路、氣路控制回路等，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別與控制閥組5的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥電連接，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別與機(jī)械臂4的X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。
[0024]如圖1、圖2所示，本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手包括本體I和噴頭3。
[0025]所述的本體I后端與機(jī)械臂4的末節(jié)連接，前端與噴頭3后端連接，本體I內(nèi)部至少設(shè)有兩個(gè)內(nèi)通道11，內(nèi)通道11分別通過(guò)管路與控制閥組5的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥的輸出端連接；
[0026]本體I外部設(shè)有數(shù)量與內(nèi)通道11相同、并分別與內(nèi)通道11連通的外通道12，外通道12分別通過(guò)管路與控制閥組5的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥的輸出端連接；
[0027]本體I上還設(shè)有面向噴頭3方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器分別與電控裝置6的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接。
[0028]所述的噴頭3內(nèi)對(duì)應(yīng)內(nèi)通道11的位置設(shè)有與內(nèi)通道11連通的噴孔31。
[0029]本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手的工作原理:通過(guò)本體I上的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器反饋，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制機(jī)械臂4動(dòng)作使本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手移動(dòng)至程序設(shè)定的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，控制閥組5的正壓控制電磁閥、涂料控制電磁閥和負(fù)壓控制電磁閥根據(jù)噴涂程序相應(yīng)打開，內(nèi)通道11和外通道12內(nèi)即相應(yīng)供出涂料、正壓環(huán)境和負(fù)壓環(huán)境，然后工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制機(jī)械臂4動(dòng)作使本智能自動(dòng)噴涂單元噴涂機(jī)械手按照程序設(shè)定的噴涂路徑移動(dòng)對(duì)工件或制品8進(jìn)行噴涂，噴涂過(guò)程中，正壓氣體將涂料帶出呈霧狀噴出，同時(shí)負(fù)壓環(huán)境吸收噴射在工件或制品8上后反彈的霧狀涂料，噴涂路徑終了時(shí)即完成工件或制品8的噴涂。