一種管道內壁噴涂機器人的制作方法

本實用新型涉及機器人技術領域，特別涉及一種管道內壁噴涂機器人。

背景技術：

在機械制造技術領域中，經常需要對管道的內壁進行噴涂作業，目前管道內壁噴涂基本還是采用人工噴涂作業，存在效率低下，作業環境惡劣，勞動強度大。尤其是需要高溫噴涂的特種管道，由于噴涂的粉末含氟，劇毒，對人體的危害極大，同時由于人工噴涂作業，會產生漏噴、重復噴等現象，不僅影響質量也浪費粉末材料，因此需要采用機器人自動噴涂。

公開號為CN 105750131 A的中國專利申請“一種噴涂機器人”，包括底座、立柱、底座旋轉軸、滑座、手臂轉軸、手臂、噴嘴轉軸、噴嘴、測距儀、控制系統和立柱座，底座上設有底座電機，底座電機與底座旋轉軸連接，底座旋轉軸上固定有立柱座，立柱座上固定兩根立柱，兩立柱上設有可沿其滑動的滑座，滑座上設有手臂轉軸，手臂通過手臂轉軸連接在滑座上，噴嘴轉軸固定在手臂前端，噴嘴通過噴嘴轉軸連接在手臂上，測距儀固定在噴嘴一側；滑座、手臂和噴嘴分別與各自對應的電機相連接，測距儀和前述各電機分別與控制系統相連，測距儀將測得的距離傳輸至控制系統，控制系統通過控制滑座和各個轉軸的電機來控制滑座或轉軸的精確移動或轉動。雖然該噴涂機器人能夠精確控制噴涂時噴嘴的距離和噴涂厚度，但是并不具備4軸聯動的功能，噴涂方式也受到了限制，會出現漏噴、重復噴的弊病。

因此，當務之急需要設計出一種能夠解決上述問題的噴涂機器人。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠避免漏噴和重復噴的一種管道內壁噴涂機器人。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種管道內壁噴涂機器人，其創新點在于：包括底座、垂直設置在底座上方的立柱和垂直設置在立柱一側的多節伺服電動缸；

所述底座頂面沿著其長度方向的中間開設有凹槽且保留其兩端面，所述兩端面之間連接有一滾珠絲桿，所述底座頂面沿著其長度方向兩側的上方安裝有直線導軌A，所述直線導軌A上安裝有可自由滑動的滑塊A，所述滾珠絲桿的一端連接有驅動滾珠絲桿的主電機，所述主電機固定安裝在底座的端面上；

所述立柱垂直固定連接在直線導軌A的滑塊A上，所述立柱上橫跨直線導軌A的側面的中間開設有沿著其高度方向的凹槽且保留其上端面，所述立柱的上端面與滑塊A頂面之間連接有一升降滾珠絲桿，所述立柱上橫跨直線導軌A的側面的兩側上安裝有直線導軌B，所述直線導軌B上安裝有可自由滑動的滑塊B，所述升降滾珠絲桿的上端安裝有驅動升降滾珠絲桿的升降電機，所述升降電機固定在立柱的上端面上，所述立柱上直線導軌B的滑塊B上固定有Z軸箱體，所述立柱的側面上安裝有控制面板；

所述多節伺服電動缸安裝穿插在Z軸箱體內，所述Z軸箱體內還設置有電機安裝板，所述多節伺服電動缸包括伺服電機、同步輪和缸筒結構，所述缸筒結構包括固定滾珠絲桿、滾珠絲桿螺母、中空滾珠絲桿、缸筒本體、輸出軸、末端輸出軸，所述缸筒本體和伺服電機通過螺絲桿固定連接在電機安裝板的一側，所述同步輪過螺絲桿固定連接在電機安裝板的另一側且由伺服電機進行驅動，所述輸出軸套在缸筒本體內，所述末端輸出軸套在輸出軸內，所述輸出軸的前端部設置有連接盤，所述連接盤上安裝有噴槍，所述中空滾珠絲桿內同軸安裝有固定滾珠絲桿，所述固定滾珠絲桿穿插在電機安裝板內，所述固定滾珠絲桿的后端連接有電動缸回轉電機，所述電動缸回轉電機在Z軸箱體外，所述固定滾珠絲桿上套設有浮動滾珠絲桿，所述浮動滾珠絲桿為中空結構且其內孔為與固定滾珠絲桿相配合的螺紋孔，所述滾珠絲桿螺母套在浮動滾珠絲桿后端部上。

進一步的，所述立柱與控制面板之間通過連接件相連，所述連接件呈“┐”形，包括連接桿、與連接桿垂直相連的連接板，所述連接板的另一端與控制面板相連，所述連接桿的另一端固定安裝在立柱上與噴槍方向相反的側面上。

進一步的，所述立柱與滑塊A的連接處設置有加強筋。

進一步的，所述電動缸回轉電機上設置有電機散熱片。

本實用新型的優點在于：

（1）一種管道內壁噴涂機器人具有4軸聯動的功能，速度快，運行平穩，定位精準，不會產生漏噴、重復噴的弊病，改善了在有毒有害和高溫環境中人工作業的處境。

（2）按照噴涂的特點，在控制面板上預設了直線噴涂、圓弧噴涂、擺動噴涂和自定義噴涂模板，可以根據管道的情況隨時調整噴涂作業方式。

（3）采用多節伺服電動缸，通過浮動滾珠絲桿來實現電動缸的多級輸出，具有結構緊湊、輸出行程長、強度高、免維護的顯著優點。

（4）立柱與控制面板之間通過連接件相連，方便工作人員在操作控制面板時，還能觀察到噴涂機器人的工作狀態。

（5）立柱與滑塊A的連接處設置有加強筋，增加了結構強度。

（6）電動缸回轉電機上設置有電機散熱片，對電動缸回轉電機進行散熱，防止過熱。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型一種管道內壁噴涂機器人的結構示意圖。

圖2為本實用新型一種管道內壁噴涂機器人的多節伺服電動缸結構示意圖。

具體實施方式

下面的實施例可以使本專業的技術人員更全面地理解本實用新型，但并不因此將本實用新型限制在所述的實施例范圍之中。

如圖1所示，一種管道內壁噴涂機器人，包括底座1、垂直設置在底座1上方的立柱2和垂直設置在立柱2一側的多節伺服電動缸3。

所述底座1頂面沿著其長度方向的中間開設有凹槽且保留其兩端面，所述兩端面之間連接有一滾珠絲桿4，所述底座1頂面沿著其長度方向兩側的上方安裝有直線導軌A5，所述直線導軌A5上安裝有可自由滑動的滑塊A6，所述滾珠絲桿4的一端連接有驅動滾珠絲桿4的主電機7，所述主電機7固定安裝在底座1的端面上。

所述立柱2垂直固定連接在直線導軌A5的滑塊A6上，所述立柱2與滑塊A5的連接處設置有加強筋8，所述立柱2上橫跨直線導軌A5的側面的中間開設有沿著其高度方向的凹槽且保留其上端面，所述立柱2的上端面與滑塊A6頂面之間連接有一升降滾珠絲桿9，所述立柱2上橫跨直線導軌A5的側面的兩側上安裝有直線導軌B10，所述直線導軌B10上安裝有可自由滑動的滑塊B11，所述升降滾珠絲桿9的上端安裝有驅動升降滾珠絲桿9的升降電機12，所述升降電機12固定在立柱2的上端面上，所述立柱2上直線導軌B10的滑塊B11上固定有Z軸箱體13，所述立柱2通過連接件14連接有控制面板15，所述連接件14呈“┐”形，包括連接桿15、與連接桿15垂直相連的連接板16，所述連接板16的另一端與控制面板17相連，所述連接桿15的另一端固定安裝在立柱2上與噴槍28安裝方向相反的側面上。

如圖2所示，所述多節伺服電動缸3安裝穿插在Z軸箱體13內，所述Z軸箱體13內還設置有電機安裝板18，所述多節伺服電動缸3包括伺服電機19、同步輪20和缸筒結構，所述缸筒結構包括固定滾珠絲桿21、滾珠絲桿螺母22、中空滾珠絲桿23、缸筒本體24、輸出軸25、末端輸出軸26，所述缸筒本體24和伺服電機19通過螺絲桿固定連接在電機安裝板18的一側，所述同步輪20過螺絲桿固定連接在電機安裝板18的另一側且由伺服電機19進行驅動，所述輸出軸25套在缸筒本體24內，所述末端輸出軸26套在輸出軸25內，所述輸出軸25的前端部設置有連接盤27，所述連接盤27上安裝有噴槍28，所述中空滾珠絲桿23內同軸安裝有固定滾珠絲桿21，所述固定滾珠絲桿21穿插在電機安裝板18內，所述固定滾珠絲桿21的后端連接有電動缸回轉電機29，所述電動缸回轉電機29上設置有電機散熱片30，所述電動缸回轉電機29在Z軸箱體13外，所述固定滾珠絲桿21上套設有浮動滾珠絲桿31，所述浮動滾珠絲桿31為中空結構且其內孔為與固定滾珠絲桿21相配合的螺紋孔，所述滾珠絲桿螺母22套在浮動滾珠絲桿31后端部上。

當伺服電機19正轉時，帶動同步輪20轉動，中空滾珠絲桿23作為主動軸旋轉，中空滾珠絲桿23內壁的花鍵帶動浮動滾珠絲桿31旋轉，浮動滾珠絲桿31旋轉的同時又沿著固定滾動絲桿21的導程移動。浮動滾珠絲桿31作旋轉運動和直線運動，從而帶動末端輸出軸26作前后移動，從而實現電動缸的多級輸出；同時，固定滾珠絲桿21后端的電動缸回轉電機29轉動時，可以驅動多節伺服電動缸3旋轉，就可以滿足管道噴涂的要求；當伺服電機19反轉時，電動缸各輸出軸一起按照絲桿導程運動速度退回本體內部。

該管道內壁噴涂機器人按照直角坐標機器人的布局方式，立柱2可以沿著底座1上的直線導軌A5水平移動，多節電動伺服缸3可以沿著垂直設置的立柱2上的直線導軌B10上下移動，多節電動伺服缸3的末端輸出軸26可以前后移動，這樣就構成了4軸架構。使用時，按照噴涂的特點，在控制軟件上預設直線噴涂、圓弧噴涂、擺動噴涂和自定義噴涂，可以根據管道的情況隨時調整噴涂作業方式。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征以及本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。