一種噴涂機械臂系統的制作方法

本發明涉及噴涂設備領域，具體地說涉及一種噴涂機械臂系統。

背景技術：

在噴涂領域，為了驗證噴槍的噴涂特性，得到更加均勻的噴涂平面，需針對噴槍的噴涂特性理論曲線來搭載噴涂機械臂設計其噴涂實驗。

就目前噴涂機械臂發展情況來看，噴涂平面的均勻性一直是噴涂機械臂設計中的難點，需要考慮的前后左右不同平面的不同沉積和雜質情況，另外當前的噴涂試驗方法多局限于仿真實驗，小顆粒噴漆實驗，小范圍平面噴涂實驗，針對筒狀噴涂面的噴涂實驗設計尚不存在實驗驗證裝置，需要設計出專門的噴涂實驗機械臂以便于加載該試驗。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種實現對筒狀噴涂面的噴涂，并有效保證噴涂的均勻性的噴涂機械臂系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種噴涂機械臂系統，包括：

第一運動機構，噴槍設置其上，用于攜帶噴槍運動；

第一運動機構，包括連接架、第一絲杠、兩個第一螺母、兩個第一電機、兩個第一主動齒輪以及兩個第一從動齒輪，連接架設置在第二運動機構上，兩個第一螺母分別轉動安裝在連接架上，兩個第一從動齒輪分別固接在兩個第一螺母上，第一絲杠穿過兩個第一螺母、兩個第一從動齒輪，且第一絲杠與兩個第一螺母螺紋配合、與兩個第一從動齒輪間隙配合，兩個第一主動齒輪分別與兩個第一電機的輸出軸相連，兩個第一從動齒輪分別與兩個第一主動齒輪相互嚙合，噴槍固定在第一絲杠上。

進一步地，還包括第二運動機構，第一運動機構設置其上，用于攜帶噴槍沿左右方向往復移動。

進一步地，還包括第三運動機構，第二運動機構設置其上，用于攜帶噴槍沿上下方向往復移動。

進一步地，第二運動機構包括第二電機、第二支撐架、第二支撐軸、第二連接座、第二絲杠以及第二螺母，第二絲杠轉動安裝在第二支撐架上，第二螺母螺紋連接在第二絲杠上，第二連接座固定在第二螺母上，第二支撐軸固定在第二支撐架上并穿過第二連接座與第二連接座滑動配合，第二電機固定在第二支撐架上，第二絲杠與第二電機的輸出軸相連，第一運動機構的連接架固定在第二運動機構的第二連接座上。

進一步地，第三運動機構包括第三電機以及兩組絲杠傳動單元，絲杠傳動單元包括第三支撐架、第三支撐軸、第三連接座、第三絲杠以及第三螺母，第三絲杠轉動安裝在第三支撐架上，第三螺母螺紋連接在第三絲杠上，第三連接座固定在第三螺母上，第三支撐軸固定在第三支撐架上并穿過第三連接座與第三連接座滑動配合，第三電機固定在其中一組絲杠傳動單元的第三支撐架上，第三電機的輸出軸與該其中一組絲杠傳動單元的第三連接，該其中一組絲杠傳動單元的第三絲杠與另一組絲杠傳動單元的第三絲杠通過同步傳動機構連接，第二運動機構固定在兩組絲杠傳動單元的第三連接座上。

進一步地，第二支撐軸設置有兩根并分別為第二絲杠的兩側，第三支撐軸也設置有兩根并分別位于第三絲杠的兩側。

進一步地，第二支撐架和第三支撐架的結構相同，均由一塊條形板和分別固定在條形板的兩端的兩塊固定板構成。

進一步地，第一絲杠的一端設置有噴槍連接器，用于固定噴槍。

進一步地，第一絲杠和第二絲杠均水平設置，且第一絲杠和第二絲杠相互垂直。

進一步地，兩組絲杠傳動單元的第三絲杠平行于重力線設置，兩組絲杠傳動單元的第三支撐架的下端分別設有支撐底座。

本發明的有益效果體現在：

本發明的第一運動機構能夠攜帶噴槍轉動以及沿前后方向往復移動，而且可以通過調整兩個第一電機的轉動方向和轉速，控制第一絲杠在轉動和邊移動邊轉動的運動形式中自由選擇，從而實現對筒狀噴涂面的噴涂，并有效保證噴涂的均勻性，操作非常方便，而且自動化程度高，控制精確；另外本發明結構簡單，易于制作，成本低，具有非常好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的結構示意圖。

圖2是本發明一實施例中第一運動機構的結構示意圖。

圖3是噴槍的安裝示意圖。

附圖中各部件的標記為：10第一運動機構、101包括連接架、102第一絲杠、103第一螺母、104第一電機、105第一主動齒輪、106第一從動齒輪、107噴槍連接器、20第二運動機構、201第二電機、202第二支撐架、203第二支撐軸、204第二連接座、205第二絲杠、206第二螺母、30第三運動機構、301第三電機、302第三支撐架、303第三支撐軸、304第三連接座、305第三絲杠、306第三螺母、307支撐底座、001條形板、002固定板、003電機連接架。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述：

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。同樣，術語“第一”、“第二”等僅用于區分描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

參見圖1、圖2和圖3，本發明一實施例的噴涂機械臂系統，包括：

第一運動機構10，噴槍設置其上，用于攜帶噴槍運動；

第一運動機構10，包括連接架101、第一絲杠102、兩個第一螺母103、兩個第一電機104、兩個第一主動齒輪105以及兩個第一從動齒輪106，連接架101設置在第二運動機構20上，兩個第一螺母103分別轉動安裝在連接架101上，兩個第一從動齒輪106分別固接在兩個第一螺母103上，第一絲杠102穿過兩個第一螺母103、兩個第一從動齒輪106，且第一絲杠102與兩個第一螺母103螺紋配合、與兩個第一從動齒輪106間隙配合，兩個第一主動齒輪105分別與兩個第一電機104的輸出軸相連，兩個第一從動齒輪106分別與兩個第一主動齒輪105相互嚙合，噴槍固定在第一絲杠102上。

具體實施中，連接架101包括固定在第二連接座上的平板，以及分別設置在平板兩側的兩塊豎直板，各第一螺母103分別穿設在各豎直板上且各第一螺母103與相應豎直板之間通過軸承轉動配合，豎直板相當于軸承套，兩個第一電機104均固定在該平板的底面。

本系統在使用時，兩個第一電機104分別通過兩個第一主動齒輪105帶動兩個第一從動齒輪106轉動，繼而兩個第一從動齒輪106帶動兩個第一螺母103轉動，只要控制相應第一電機104的轉動方向和轉速，就可以控制兩個第一螺母103的轉動方向和轉速。

而通過控制兩個第一螺母103，就可以帶動第一絲杠102運動，運動方式描述如下：當兩個第一螺母103同時轉動且轉動方向相同，轉速一致時，第一絲杠102只產生轉動，而不產生直線運動，通過控制兩個第一螺母103的轉動方向和轉速，就可以控制第一絲杠102的轉動方向和轉速；當兩個第一螺母103一個轉動，一個不轉動時，第一絲杠102即產生直線運動，又產生轉動，控制轉動的第一螺母103的轉動方向和轉速，就可以控制第一絲杠102的轉動方向、轉速、移動方向和移動速度。

可以看出，本系統的第一運動機構能夠攜帶噴槍轉動以及沿前后方向往復移動，而且可以通過調整兩個第一電機的轉動方向和轉速，控制第一絲杠在轉動和邊移動邊轉動的運動形式中自由選擇，從而實現對筒狀噴涂面的噴涂，并有效保證噴涂的均勻性，操作非常方便，而且自動化程度高，控制精確。

本實施例中，還包括第二運動機構20，第一運動機構10設置其上，用于攜帶噴槍沿左右方向往復移動；第二運動機構20包括第二電機201、第二支撐架202、第二支撐軸203、第二連接座204、第二絲杠205以及第二螺母206，第二絲杠205轉動安裝在第二支撐架202上，第二螺母206螺紋連接在第二絲杠205上，第二連接座204固定在第二螺母206上，第二支撐軸203固定在第二支撐架202上并穿過第二連接座204與第二連接座204滑動配合，第二電機201固定在第二支撐架202上，第二絲杠205與第二電機201的輸出軸相連，第一運動機構10的連接架101固定在第二運動機構20的第二連接座204上。使用時，通過第二電機201帶動第二絲杠205轉動，由于第二支撐軸203限制了連接座204以及與連接座204固接的第二螺母206的轉動，因此，第二螺母206只能產生直線移動來抵消與第二絲杠205的轉動，第二螺母206即可帶著第二連接座204移動，通過控制第二電機201的轉動方向，就可以控制第二連接座204的移動方向，不僅可以調整噴槍在筒狀噴涂面內的左右方向，而且可以在針對平面噴涂面時，保證噴涂的均勻性；第二運動機構20設計成以上結構，易于實施，而且同樣便于控制和操作。

本實施例中，還包括第三運動機構30，第二運動機構20設置其上，用于攜帶噴槍沿上下方向往復移動，第三運動機構30包括第三電機301以及兩組絲杠傳動單元，絲杠傳動單元包括第三支撐架302、第三支撐軸303、第三連接座304、第三絲杠305以及第三螺母306，第三絲杠305轉動安裝在第三支撐架302上，第三螺母306螺紋連接在第三絲杠305上，第三連接座304固定在第三螺母306上，第三支撐軸303固定在第三支撐架302上并穿過第三連接座304與第三連接座304滑動配合，第三電機301固定在其中一組絲杠傳動單元的第三支撐架302上，第三電機301的輸出軸與該其中一組絲杠傳動單元的第三絲杠305連接，該其中一組絲杠傳動單元的第三絲杠305與另一組絲杠傳動單元的第三絲杠305通過同步傳動機構連接，第二運動機構20固定在兩組絲杠傳動單元的第三連接座304上。

第三運動機構30的移動原理與第二運動機構20相同，為了保證系統的均勻性，設置了兩組絲杠傳動單元，這樣可以第二支撐架202的兩端分別固定在兩個第三連接座304上；同步傳動機構可以選用現有機械常見的同步傳動機構，比如同步帶輪傳動機構；第三運動機構30可以調整噴槍在筒狀噴涂面內的上下位置。

本實施例中，第二支撐軸203設置有兩根并分別為第二絲杠205的兩側，第三支撐軸303也設置有兩根并分別位于第三絲杠305的兩側。這樣設計各支撐軸均能加強各支撐架的強度和穩定性，而切能夠提高各連接座的移動穩定性。

本實施例中，第二支撐架202和第三支撐架302的結構相同，均由一塊條形板001和兩塊分別固定在條形板001的兩端的兩塊固定板002構成。這種設計的第二支撐架202結構簡單，易于制作，相應絲杠的兩端分別轉動安裝在兩塊固定板上，相應支撐軸分別固定在兩塊固定板上，在保證支撐安裝功能的前提下，盡可能地節省了材料，降低重量。

具體實施中，第二連接座204和第三連接座304的結構相同，均為U形槽體，相應支撐軸穿過U形槽體的兩幫部并通過直線軸承與其滑動配合；第二電機201和第三電機301均通過兩個電機連接架003固定在相應支撐架的固定板002上，兩個電機連接架003。

本實施例中，第一絲杠102的一端設置有噴槍連接器107，用于固定噴槍。噴槍連接器可以采用現有的裝置，也可以自行制作。圖中例示的噴槍連接器焊接在第一絲杠上，噴槍通過螺栓固定在噴槍連接器上。

本實施例中，第一絲杠102和第二絲杠205均水平設置，且第一絲杠102和第二絲杠205相互垂直；兩組絲杠傳動單元的第三絲杠305平行于重力線設置，兩組絲杠傳動單元的第三支撐架302的下端分別設有支撐底座307。這樣設計，正好可以形成三維笛卡爾坐標定位，便于噴槍的精確定位和計算。

本系統還可以模擬抖動噴涂情況。具體地，通過豎直方向的第三絲杠305帶動整體結構運動，利用豎直方向的第三絲杠305短距離來回運動帶動噴槍短距離的來回運動，來模擬豎直方向的噴槍抖動，同理水平方向上的第一絲杠102和第二絲杠205的抖動來模擬水平方向的噴槍抖動，因此三個方向上的絲杠抖動可以模擬噴槍三個維度的抖動。在實際生產中噴槍運行環境復雜，噴槍噴涂厚度又需要具備一定精度。噴槍抖動實驗用來驗證噴槍抖動對噴涂厚度的影響。

應當理解本文所述的例子和實施方式僅為了說明，并不用于限制本發明，本領域技術人員可根據它做出各種修改或變化，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。