一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械制造領域，具體涉及一種能夠應用于汽車保險杠噴涂領域的混聯機構。
【背景技術】
[0002]近年來，汽車制造業在我國的高速發展促進了工業機器人的發展。自從2000年開始，受國家宏觀政策調控及居民消費水平提高的影響，我國汽車工業的發展進入了一個歷史性的高速增長期。汽車需求量飛速增長，人們對汽車質量的要求也在不斷提高。在這種局面下，國際汽車巨頭紛紛進入中國市場并不斷擴大原有生產規模，國內汽車自主品牌生產廠家也紛紛加大研發和投資力度，由此可見在未來幾年，我國的汽車生產量仍將持續增加，各種新車型也會大量出現，汽車工業對工業機器人等自動化汽車生產裝備的需求將會不斷增加。
[0003]隨著汽車工業的快速發展，對保險杠需求也越來越大。為了達到整車的美觀，越來越多的保險杠等外飾件采用與車身同色的涂裝件。保險杠噴涂具有一些特點:1)噴涂量大，通常年產量在幾萬套以上，所以許多廠家采用自動化程度較高的涂裝線，如噴涂機器人；2)保險杠形狀復雜，如前后保險杠有較多曲面與大小燈孔；3)涂裝質量要求高，通常要達到整車車身外觀的要求。由于汽車保險杠主要采用塑料材質，涂料在其表面難于附著，另外塑料件的熱變形溫度低，一般生產中選用的涂料的烘干溫度低于金屬件所用涂料的烘干溫度，因此塑料件涂裝和金屬件涂裝在工藝和涂裝材料等方面有很大不同，保險杠涂裝一般不和車身涂裝混線生產。
[0004]目前，在國內廣泛使用的、有代表性的噴涂機構大部分都是串聯機構。相對于串聯機構，并聯機構具有加速度尚、剛度尚、精度尚、靈活性好等優點，因此在并聯機構的基礎上，結合串聯機構工作空間大的優點，開發出適用于噴涂的混聯機構，具有非常廣闊的應用前景。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，使其擁有并聯機構的高速、高精度、高剛度、易于制造的優點，又擁有串聯機構工作空間大的優點，更適應于汽車保險杠的噴涂作業任務，可針對不同形狀和規格的汽車保險杠進行噴涂作業。
[0006]本發明的技術方案如下:
[0007]一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，其特征在于:該機構包括水平直線導軌、空間三自由度并聯機構和噴頭三個部分；所述的空間三自由度并聯機構與水平直線導軌串聯，噴頭與空間三自由度并聯機構串聯，構成噴涂混聯機構；所述的空間三自由度并聯機構通過第一移動副安裝在水平直線導軌上；所述的空間三自由度并聯機構包括機架、第一滑塊、第二滑塊、套筒、第一桿件和第二桿件；所述的機架安裝在水平直線導軌上，機架包括第一導軌和第二導軌；所述的第一導軌和第二導軌豎直平行分布在機架上；所述的第一滑塊和第二滑塊分別安裝在第一導軌和第二導軌上；所述的第一桿件通過第一轉動副和第一滑塊連接；所述的套筒通過第二轉動副和第二滑塊連接；所述的第二桿件通過第二移動副和套筒連接；所述的第一桿件通過第三轉動副和第二桿件連接；所述的噴頭通過第四轉動副和第二桿件的末端連接。
[0008]所述的第一轉動副、第二轉動副和第三轉動副的轉動軸線相互平行。
[0009]所述的第一移動副采用齒輪齒條傳動機構、絲杠傳動機構或帶傳動機構。
[0010]所述的第二移動副采用絲杠滑塊傳動機構、氣壓傳動機構或液壓傳動機構。
[0011]本發明的特點及技術效果:本發明提出一種可實現汽車保險杠噴涂的機構，其具有串聯機構的較大工作空間的優點，又具有并聯機構剛度高，精度高，動態性能好的優點。本發明的機構結構簡單，易于制造，控制簡單，靈活性好，應用于噴涂時易于適應不同形狀保險杠，進而提高生產效率。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明提供的混聯機構的實施例的三維結構示意圖。
[0013]圖2為本發明的機架實施例結構示意圖。
[0014]圖3為本發明的混聯機構噴涂汽車保險杠的示意圖。
[0015]圖中:1-水平直線導軌、2-機架、3-第一滑塊、4-第一桿件、5-套筒、6-噴頭、7-第二滑塊、8-第二桿件、9-待噴涂保險杠、21-第一導軌、22-第二導軌。
【具體實施方式】
[0016]本發明的一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構結合附圖及實施例詳細說明如下:
[0017]本實施例的一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構的結構如圖1所示，包括水平直線導軌1、空間三自由度并聯機構和噴頭6三個部分；所述的空間三自由度并聯機構與水平直線導軌I串聯，噴頭6與空間三自由度并聯機構串聯，構成噴涂混聯機構。
[0018]所述的空間三自由度并聯機構通過第一移動副安裝在水平直線導軌I上，采用齒輪齒條傳動機構、絲杠傳動機構或帶傳動機構，實現并聯機構的大范圍水平移動。
[0019]所述的空間三自由度并聯機構包括機架2、第一滑塊3、第二滑塊7、套筒5、第一桿件4和第二桿件8 ;所述的第一滑塊3、第一桿件4、第二桿件8、套筒5、第二滑塊7和機架2構成空間閉環機構；所述的機架2如圖2所示，安裝在水平直線導軌I上；所述的機架2包括第一導軌21和第二導軌22 ;所述的第一導軌21和第二導軌22豎直平行分布在機架2平面上；所述的第一滑塊3和第二滑塊7分別安裝在第一導軌21和第二導軌22上，通過絲杠傳動機構或帶傳動機構，實現滑塊的上下豎直滑動；所述的第一桿件4通過第一轉動副和第一滑塊3連接；所述的套筒5通過第二轉動副和第二滑塊7連接；所述的第二桿件8通過第二移動副和套筒5連接，通過絲杠滑塊傳動機構、氣壓傳動機構或液壓傳動機構，實現第二桿件8的伸縮運動；所述的第一桿件4通過第三轉動副和第二桿件8連接；通過電機驅動第一滑塊3、第二滑塊7和第二移動副，可實現空間三自由度并聯機構的兩平動和一轉動的運動。
[0020]所述的噴頭6通過第四轉動副和第二桿件8的末端連接，通過驅動所述的第四轉動副，可實現噴頭的轉動運動。
[0021]如圖3所示，本發明可實現噴頭的三移動和兩轉動的五自由度運動，進而實現保險杠噴涂作業。該噴涂機構結構簡單，靈活性好，易于制造，易實現模塊化。
【主權項】
1.一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，其特征在于:該機構包括水平直線導軌(1)、空間三自由度并聯機構和噴頭(6)三個部分；所述的空間三自由度并聯機構與水平直線導軌(I)串聯，噴頭(6)與空間三自由度并聯機構串聯，構成噴涂混聯機構；所述的空間三自由度并聯機構通過第一移動副安裝在水平直線導軌(I)上；所述的空間三自由度并聯機構包括機架(2)、第一滑塊(3)、第二滑塊(7)、套筒(5)、第一桿件(4)和第二桿件(8);所述的機架(2)安裝在水平直線導軌(I)上，機架(2)包括第一導軌(21)和第二導軌(22);所述的第一導軌(21)和第二導軌(22)豎直平行分布在機架(2)上；所述的第一滑塊(3)和第二滑塊(7)分別安裝在第一導軌(21)和第二導軌(22)上；所述的第一桿件(4)通過第一轉動副和第一滑塊(3)連接；所述的套筒(5)通過第二轉動副和第二滑塊(7)連接；所述的第二桿件(8)通過第二移動副和套筒(5)連接；所述的第一桿件(4)通過第三轉動副和第二桿件(8)連接；所述的噴頭(6)通過第四轉動副和第二桿件(8)的末端連接。
2.如權利要求1所述的一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，其特征在于:第一轉動畐O、第二轉動副和第三轉動副的轉動軸線相互平行。
3.如權利要求1或2所述的一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，其特征在于:第一移動副采用齒輪齒條傳動機構、絲杠傳動機構或帶傳動機構。
4.如權利要求1或2所述的一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，其特征在于:第二移動副采用絲杠滑塊傳動機構、氣壓傳動機構或液壓傳動機構。
【專利摘要】本發明涉及一種用于汽車保險杠噴涂的混聯機構，該機構包括水平直線導軌、空間三自由度并聯機構和噴頭三個部分。所述的空間三自由度并聯機構安裝在水平直線軌道上，通過導軌實現并聯機構的大范圍水平移動；空間三自由度并聯機構包括機架、第一滑塊、第二滑塊、套筒、第一桿件和第二桿件，通過驅動第一滑塊、第二滑塊和第二桿件實現噴頭兩移動和一轉動的運動；噴頭通過轉動副安裝在第一桿件上，通過驅動所述的轉動副，實現噴頭的一轉動的運動。本發明可實現噴頭的三移動和兩轉動的五自由度運動。該噴涂機構結構簡單，靈活性好，易于制造，易實現模塊化。
【IPC分類】B05B13-04
【公開號】CN104741270
【申請號】CN201510170253
【發明人】王立平, 吳軍, 張彬彬, 李鐵民
【申請人】清華大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月10日