CN109434801B - 一种喷砂喷锌机器人移动机构及喷砂喷锌设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷砂喷锌机器人移动机构及喷砂喷锌设备，解决了现有技术中人工喷砂、喷锌作业效率低，质量低的技术问题。所述的喷砂喷锌机器人移动机构包括若干立柱，通过立柱设置有承重梁，承重梁上设置有横向行走机构，喷砂喷锌机器人安装在横向行走机构上，横向行走机构包括驱动机构，在驱动机构的驱动下喷砂喷锌机器人沿着承重梁往复移动；通过立柱还设置有外壳，外壳沿着承重梁设置以遮盖驱动机构，外壳内部形成隔离室，驱动机构在隔离室内运行，外壳阻挡外部的杂物进入隔离室。所述的喷砂喷锌设备包括喷砂喷锌机器人，还包括以上的喷砂喷锌机器人移动机构。本发明显著提高了喷砂、喷锌作业效率和质量，降低了工人劳动强度。

Description

一种喷砂喷锌机器人移动机构及喷砂喷锌设备

技术领域

本发明涉及一种工业机器人设备，具体涉及一种喷砂喷锌机器人移动机构。本发明还涉及一种喷砂喷锌设备。

背景技术

在工厂中，有的工件需要进行表面喷砂、喷锌处理。工件进行表面喷砂，是为了对工件表面进行除锈、除油、增加粗糙度等加工。工件进行表面喷锌，是为了提高工件的防锈、防腐效果。

目前，工厂中的喷砂、喷锌工艺主要为人工完成，人工作业存在多种缺陷，一是人工效率不高，二是喷砂、喷锌质量难以保证，这两点对于大型工件、形状复杂的工件表现很明显，三是喷砂、喷锌操作环境恶劣，对人体伤害大。

在工业4.0的规划和工业发展的大趋势下，喷砂、喷锌自动化生产线代替人工喷砂、喷锌是工业发展的大趋势，喷砂、喷锌自动化生产线的普及将大大提高生产的效率及质量。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种喷砂喷锌机器人移动机构，能够带动喷砂喷锌机器人移动，对工件进行自动喷砂、喷锌作业，显著提高了喷砂、喷锌效率，降低了工人劳动强度，同时提高了喷砂、喷锌质量，满足大尺寸、复杂形状工件的喷砂、喷锌需求。

本发明还提供了一种喷砂喷锌设备，安装了喷砂喷锌机器人和上述喷砂喷锌机器人移动机构。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种喷砂喷锌机器人移动机构，包括若干立柱，通过所述立柱设置有承重梁，所述承重梁上设置有横向行走机构，喷砂喷锌机器人安装在所述横向行走机构上，所述横向行走机构包括驱动机构，在所述驱动机构的驱动下所述喷砂喷锌机器人沿着所述承重梁往复移动；

通过所述立柱还设置有外壳，所述外壳沿着所述承重梁设置以遮盖所述驱动机构，所述外壳内部形成隔离室，所述驱动机构在所述隔离室内运行，所述外壳阻挡外部的杂物进入所述隔离室。

可选地，每根所述立柱上均安装有支撑座，所述承重梁安装固定在所述支撑座上，所述承重梁上对应设置有耳板与所述支撑座连接。

可选地，所述外壳下方设置有滑动通道供所述横向行走机构滑动通过，所述滑动通道处设置软遮挡封闭所述滑动通道，所述横向行走机构在滑动方向的两侧设置有撑开组件，所述横向行走机构滑动通过时，所述撑开组件首先撑开所述横向行走机构附件的所述软遮挡。

可选地，所述软遮挡采用橡胶制成。

可选地，所述撑开组件包括一根或两根竖向设置的滚轴。

可选地，所述承重梁上安装有直线导轨，所述横向行走机构上对应安装有滑块，所述滑块扣合在所述导轨上，支撑所述横向行走机构滑动。

可选地，所述承重梁两端安装有行程限位组件。

可选地，所述驱动机构包括电机、减速器和传动机构，所述传动机构包括齿轮和齿条，所述齿条安装在所述承重梁上并且与所述导轨平行设置，所述齿轮安装在所述减速器的输出轴端部，与所述齿条啮合传动。

可选地，所述齿轮位于所述齿条与所述喷砂喷锌机器人相反的一侧，所述导轨安装在所述齿条与所述喷砂喷锌机器之间。

可选地，所述横向行走机构下部安装有随动器，所述随动器中设置有滚轮，所述滚轮的旋转轴线为竖直方向，所述承重梁上对应设置有支撑板，所述滚轮顶住所述支撑板对横向行走机构构成支撑，随着所述横向行走机构的移动，所述滚轮在所述支撑板上滚动。

可选地，所述横向行走机构还包括内座板和外座板，所述内座板位于所述隔离室内，所述外座板位于所述隔离室外，所述内座板和外座板水平设置，所述内座板和外座板之间通过连接板和支座连接固定，所述连接板竖向设置，上端与所述内座板连接固定，下端与所述支座连接固定，所述支座倾斜设置，上端与所述外座板连接固定。

可选地，所述电机、所述减速器、所述滑块安装固定在所述内座板上，所述喷砂喷锌机器人安装固定在所述外座板上。

可选地，所述减速器安装固定在所述内座板上，所述电机安装固定在所述减速器上。

可选地，所述立柱上还安装有内框架，所述内框架包括若干根互相平行设置的支杆，所述外壳通过所述内框架安装。

可选地，所述外壳两端安装有盖板，打开所述盖板为所述驱动机构添加润滑脂。

可选地，所述隔离室内设置有拖链机构，所述拖链机构随着所述横向行走机构的滑动进行移动，所述横向行走机构和所述喷砂喷锌机器人的接线设置在所述拖链机构中。

可选地，所述承重梁上安装有若干根气管，所述气管上设置有出气孔，所述气管连接外部的气压设备，所述气管向所述隔离室内吹气，使所述隔离室内保持正压。

本发明还提供一种喷砂喷锌设备，包括喷砂喷锌机器人，还包括以上所述的喷砂喷锌机器人移动机构。

采用上述结构设置的喷砂喷锌机器人移动机构具有以下优点：

本发明的喷砂喷锌机器人移动机构具有大行程的横向运动功能，可实现对工件自动喷砂、喷锌作业，主要实现大尺寸工件、复杂形状工件的自动喷砂、喷锌处理，可满足客户对喷砂、喷锌质量高，效率高等要求。

本发明显著提高了喷砂、喷锌效率，降低了工人劳动强度。

附图说明

图1是本发明实施例中喷砂喷锌设备的俯视图；

图2是本发明实施例中喷砂喷锌机器人移动机构的主视图；

图3是本发明实施例中喷砂喷锌机器人移动机构的左视图；

图4是本发明实施例中喷砂喷锌机器人移动机构的俯视图；

图5是本发明实施例中喷砂喷锌机器人移动机构的立体图；

图6是本发明实施例中横向行走机构的主视图；

图7是本发明实施例中横向行走机构的立体图；

图8是本发明实施例中横向行走机构和机器人组合状态的主视图；

图9是本发明实施例中横向行走机构和机器人组合状态的立体图；

图10是本发明实施例中承重梁的主视图；

图11是本发明实施例中承重梁的立体图；

图12是图11的局部放大视图；

图13是本发明实施例中横向行走机构的立体图(去掉了外壳)；

图14是图13的局部放大视图。

图中：1.喷砂喷锌机器人移动机构；2.工件；3.喷砂喷锌机器人移动机构；

101.立柱；102.外壳；103.喷砂喷锌机器人；104.横向行走机构；105.承重梁；106.齿条；107.导轨；108.齿轮；109.滑块；110.内座板；111.减速器；112.电机；113.支座；114.外座板；115.撑开组件；116.耳板；117.行程限位组件；118.气管；119.内框架；120.拖链机构；121.盖板；122.支撑座；123.连接板；124.随动器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图2、图3、图4、图5所示为本发明实施例1，本实施例中提供一种喷砂喷锌机器人移动机构1，包括若干立柱101，通过立柱101设置有承重梁105，承重梁105上设置有横向行走机构104，喷砂喷锌机器人103安装在横向行走机构104上，横向行走机构104包括驱动机构，在驱动机构的驱动下喷砂喷锌机器人103沿着承重梁105往复移动。

承重梁105承载了整个生产线的重量，本实施例中承重梁105采用大尺寸矩形钢管制成，结构强度可以满足设计要求。承重梁105两端设置有端板进行封闭，端板也起到了一定的结构加强作用。端板可以焊接固定在承重梁105两端。

承重梁105也可以采用H型钢制成。

承重梁105长度较长，使得喷砂喷锌机器人具有大行程的横向运动功能，主要实现对长度方向比较大的工件的自动喷砂、喷锌处理，可满足客户对喷砂、喷锌质量高，效率高等要求。

立柱101可以采用矩形钢管制成，也可以采用H型钢制成，还可以同时采用矩形钢管和H型钢。立柱101底端可以设置底座方便安装固定。

由于喷砂、喷锌操作环境恶劣，空气中弥散粉尘、颗粒，为了不影响横向行走机构104的驱动机构，通过立柱101还设置有外壳102，外壳102沿着承重梁105设置以遮盖驱动机构，外壳102内部形成隔离室，驱动机构在隔离室内运行，外壳102阻挡外部的杂物进入隔离室。

外壳102主要防止喷砂或喷锌过程中产生的弥散在空气中的粉尘、颗粒等杂物进入生产线内腔中，保证了驱动机构的良好运行。

为了安装固定承重梁105，如图2、图3所示，每根立柱101上均安装有支撑座122，支撑座122以悬臂状态支撑承重梁105，承重梁105安装固定在支撑座122上，承重梁105上对应设置有耳板116与支撑座122连接。

在承重梁105的底部两侧对称设置了若干组耳板116，而且在耳板116上设置有加强筋提高结构强度。耳板116的距离与立柱101的距离是对应的。

具体地，耳板116焊接固定在承重梁105下方，支撑座122焊接固定在立柱101上，耳板116与支撑座122上均设置有连接孔，装入螺栓即可实现固定连接。

因为横向行走机构104一部分位于隔离室内，一部分位于隔离室外，所以外壳102下方设置有滑动通道供横向行走机构104滑动通过，滑动通道处设置软遮挡封闭滑动通道，横向行走机构104在滑动方向的两侧设置有撑开组件115，横向行走机构104滑动通过时，撑开组件115首先撑开横向行走机构104附件的软遮挡。

软遮挡可以采用橡胶制成，具有弹性变形功能。

撑开组件115包括一根或两根竖向设置的滚轴，滚轴可以围绕自身的轴线旋转，在撑开软遮挡的过程中能够降低摩擦力，保证横向行走机构104的滑动顺畅。

如图6、图8、图10、图11、图12所示，承重梁105上安装有直线导轨107，横向行走机构104上对应安装有滑块109，滑块109扣合在导轨107上，支撑横向行走机构104滑动。

为了扩大支撑长度，横向行走机构104上可以设置两块以上的滑块109。

如图11、图12所示，承重梁105两端安装有行程限位组件117，对横向行走机构104的滑动行程限位。

如图6、图7、图8、图9所示，驱动机构包括电机112、减速器111和传动机构，传动机构包括齿轮108和齿条106，齿条106安装在承重梁105上并且与导轨107平行设置，齿轮108安装在减速器111的输出轴端部，与齿条106啮合传动。

由于齿条106是固定在承重梁105上，所以当齿轮106旋转时，就可以驱动横向行走机构104滑动。

齿轮108位于齿条106与喷砂喷锌机器人103相反的一侧，导轨107安装在齿条106与喷砂喷锌机器之间，这样设置驱动机构在施加驱动力时，横向行走机构104的内外受力比较平衡。

横向行走机构104下部还安装有随动器124，随动器124中设置有滚轮，滚轮的旋转轴线为竖直方向，承重梁105上对应设置有支撑板，滚轮顶住支撑板对横向行走机构104构成支撑，随着横向行走机构104的移动，滚轮在支撑板上滚动，始终对横向行走机构104构成有力支撑。这样设置是为了满足横向行走机构104的重力平衡关系，使得横向行走机构104不会因为重心靠上、靠外而发生倾斜，保证平稳运行。

如图6、图7、图8、图9所示，横向行走机构104还包括内座板110和外座板114，内座板110位于隔离室内，外座板114位于隔离室外，内座板110和外座板114水平设置，内座板110和外座板114之间通过连接板123和支座113连接固定，连接板123竖向设置，上端与内座板110连接固定，下端与支座113连接固定，支座113倾斜设置，上端与外座板114连接固定。

支座113以悬臂状态支撑外座板114。

内座板110、连接板123、支座113、外座板114这几个部件主要采用钢板制成，这几个部件之间均可以通过连接孔与螺栓的组合进行连接固定，或者通过焊接进行连接固定，在必要的位置设置加强筋以提高结构强度，还可以同时采用连接孔与螺栓的组合、焊接进行连接固定。

支座113在不影响结构强度的前提下，可以设置减重孔，减轻横向行走机构104的重量。

横向行走机构104在外壳102下方的滑动通道中滑动的部分主要是连接板123部位，连接板123部位的厚度较薄，容易实现滑动通道的封闭，撑开组件115也是设置在连接板123的两侧。

电机112、减速器111、滑块109安装固定在内座板110上，喷砂喷锌机器人103安装固定在外座板114上。

在本实施例中，电机112和减速器111采用竖向安装，减速器111安装固定在内座板110上，电机112安装固定在减速器111上，减速器111的输出轴也是竖向布置。

如图13、图14所示，立柱101上还安装有内框架119，内框架119包括若干根互相平行设置的支杆，外壳102通过内框架安装。内框架119焊接固定在立柱101上。

支杆本身是曲折的，与外壳102的形状相配合，这样形成的隔离室满足横向行走机构104滑动的空间需求，而且不会占用较大的空间。支杆与立柱101连接的一端设置有三脚架，提高了支杆的支撑强度。

外壳102采用薄钢板制成，这样有利于成型为曲面，支杆与外壳102上均设置有连接孔，装入螺栓即可进行连接固定。外壳102在与立柱101相邻的一侧设置有背板进行封闭。

如图2、图3所示，外壳102两端安装有盖板121，打开盖板121可以为横向行走机构104的驱动机构添加润滑脂，进行日常维护。

如图13、图14所示，隔离室内设置有拖链机构120，拖链机构120随着横向行走机构104的滑动进行移动，横向行走机构104和喷砂喷锌机器人103的接线设置在拖链机构120中，这些接线主要包括电源线、控制线、气压管路、喷枪管路等。

如图12、图14所示，为了进一步提高隔离室的防尘效果，承重梁105上安装有若干根气管118，气管118上设置有出气孔，气管118连接外部的气压设备，气管118向隔离室内吹气，使隔离室内保持正压。这样就可以有效防止弥散在空气中的粉尘、颗粒等杂物进入隔离室中。

气管118可以借助槽钢进行安装固定，这些槽钢焊接固定在承重梁105的侧壁上。

横向行走机构104作业时，操作人员在控制端选则对应不同工件的运行程序，由预先编好的运行程序实现产线喷砂、喷锌自动控制，横向行走机构104根据工件形状进行移动，待工件完成喷砂、喷锌作业后，横向行走机构104滑动到承重梁105的端部，等待下次作业。

此外，本实施例中的喷砂喷锌机器人移动机构1还可以用于喷漆等作业。

喷砂喷锌机器人103采用现有多轴机器人，具有多个自由度，运转灵活，手臂端部安装喷枪装置，可以满足复杂形状工件的喷砂、喷锌需求。

实施例2

如图1所示为本发明实施例2，在该实施例中提供一种喷砂喷锌设备，包括喷砂喷锌机器人103，还包括实施例1或实施例2中的喷砂喷锌机器人移动机构1。

喷砂喷锌机器人103采用现有多轴机器人，具有多个自由度，运转灵活，手臂端部安装喷枪装置，可以满足复杂形状工件的喷砂、喷锌需求。

喷砂喷锌设备中可以相对设置两组喷砂喷锌机器人移动机构，两组喷砂喷锌机器人移动机构的结构是相同的，如图1中所示的喷砂喷锌机器人移动机构1和喷砂喷锌机器人移动机构3，需要进行喷砂、喷锌的工件2从喷砂喷锌机器人移动机构1和喷砂喷锌机器人移动机构3之间通过。

设置两组喷砂喷锌机器人移动机构，可以同时从工件2两侧进行喷砂、喷锌作业，进一步提高了作业效率。

在本实施例中，喷砂喷锌机器人移动机构的具体结构和实施例1中相同，此处不再重复描述。

以上仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，包括若干立柱，通过所述立柱设置有承重梁，所述承重梁上设置有横向行走机构，喷砂喷锌机器人安装在所述横向行走机构上，所述横向行走机构包括驱动机构，在所述驱动机构的驱动下所述喷砂喷锌机器人沿着所述承重梁往复移动；

通过所述立柱还设置有外壳，所述外壳沿着所述承重梁设置以遮盖所述驱动机构，所述外壳内部形成隔离室，所述驱动机构在所述隔离室内运行，所述外壳阻挡外部的杂物进入所述隔离室；

所述外壳下方设置有滑动通道供所述横向行走机构滑动通过，所述滑动通道处设置软遮挡封闭所述滑动通道，所述横向行走机构在滑动方向的两侧设置有撑开组件，所述横向行走机构滑动通过时，所述撑开组件首先撑开所述横向行走机构附件的所述软遮挡；

所述撑开组件包括一根或两根竖向设置的滚轴，所述滚轴可以围绕自身的轴线旋转，在撑开所述软遮挡的过程中能够降低摩擦力，保证所述横向行走机构的滑动顺畅。

2.如权利要求1所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述承重梁上安装有直线导轨，所述横向行走机构上对应安装有滑块，所述滑块扣合在所述导轨上，支撑所述横向行走机构滑动。

3.如权利要求2所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述驱动机构包括电机、减速器和传动机构，所述传动机构包括齿轮和齿条，所述齿条安装在所述承重梁上并且与所述导轨平行设置，所述齿轮安装在所述减速器的输出轴端部，与所述齿条啮合传动。

4.如权利要求3所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述齿轮位于所述齿条与所述喷砂喷锌机器人相反的一侧，所述导轨安装在所述齿条与所述喷砂喷锌机器之间；

所述横向行走机构下部安装有随动器，所述随动器中设置有滚轮，所述滚轮的旋转轴线为竖直方向，所述承重梁上对应设置有支撑板，所述滚轮顶住所述支撑板对横向行走机构构成支撑，随着所述横向行走机构的移动，所述滚轮在所述支撑板上滚动。

5.如权利要求3所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述横向行走机构还包括内座板和外座板，所述内座板位于所述隔离室内，所述外座板位于所述隔离室外，所述内座板和外座板水平设置，所述内座板和外座板之间通过连接板和支座连接固定，所述连接板竖向设置，上端与所述内座板连接固定，下端与所述支座连接固定，所述支座倾斜设置，上端与所述外座板连接固定。

6.如权利要求5所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述电机、所述减速器、所述滑块安装固定在所述内座板上，所述喷砂喷锌机器人安装固定在所述外座板上。

7.如权利要求1所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述立柱上还安装有内框架，所述内框架包括若干根互相平行设置的支杆，所述外壳通过所述内框架安装；

所述外壳两端安装有盖板，打开所述盖板为所述驱动机构添加润滑脂；

所述隔离室内设置有拖链机构，所述拖链机构随着所述横向行走机构的滑动进行移动，所述横向行走机构和所述喷砂喷锌机器人的接线设置在所述拖链机构中。

8.如权利要求1所述的喷砂喷锌机器人移动机构，其特征在于，所述承重梁上安装有若干根气管，所述气管上设置有出气孔，所述气管连接外部的气压设备，所述气管向所述隔离室内吹气，使所述隔离室内保持正压。

9.一种喷砂喷锌设备，其特征在于，包括喷砂喷锌机器人，还包括权利要求1-8任一项所述的喷砂喷锌机器人移动机构。

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