一种带喷涂机械手的转动架

技术领域

本发明涉及一种带喷涂机械手的转动架。

背景技术

喷漆机是在变革开放后，是在工业技术的开展自动化越来越普遍的环境中的产物。随着自动化的水平越来越高，喷涂消费线的使用也越来越普遍，并深化到国民经济的多个范畴。

现有技术中，可参考申请公布号为CN110605204A的中国发明专利，其公开了一种喷漆机，包括：一框架，一安装于框架内的工装板，一安装于框架底部的工装电机，一安装于框架上的调整机构，一安装于调整机构上的喷漆机构；当喷漆机工作时，喷漆机构控制自喷漆开始喷漆，工装电机控制工装板旋转，调整机构控制喷漆机构沿工件顶部至侧部往复移动，直至工件达到喷漆要求。

上述中的技术方案存在以下缺陷：喷漆机构喷漆完成后，必须停机来拆卸工件，然后再装上工件来进行喷漆，因此延长了停机时间，降低了喷漆机的生产效率。

为此相关技术人员研发了可以实现工件转动的转台，市面上的转台多种多样，其各自都有不同的设计理念，力求能达到不同用户的使用要求。但这些转台虽然能大致满足使用要求，但设计不巧妙，一般是跟其它设备、如喷涂机械手配套使用，同时转台和喷涂机械手是独立分开的，这样在设备的布局上就会占用较大的场地，体积较大，因此在一些场地面积有限的地方就无法使用，而且，转台只能实现工作转动这单一功能，无法满足工作在喷漆过程中更多的功能需求。因此，有必要进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种带喷涂机械手的转动架，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种带喷涂机械手的转动架，包括固定底座、机械手和转动支架，其特征在于：所述固定底座上固定设置有圆柱支撑组件，圆柱支撑组件外围设置有交叉滚子转盘轴承；所述机械手固定设置在圆柱支撑组件上；所述转动支架中部设置有开口部和齿轮盘，外端设置有至少两个用于放置工件的工件放置装置；所述转动支架通过开口部套设在圆柱支撑组件外围、且通过齿轮盘与交叉滚子转盘轴承转动连接；所述固定底座上还设置有动力输出组件，动力输出组件与齿轮盘驱动连接、且在工作时通过齿轮盘驱动转动支架转动在圆柱支撑组件的交叉滚子转盘轴承上。

所述转动支架至少包括顶护板和侧护板；所述顶护板呈水平延伸设置、且其中部设置有开口部，并通过开口部套设在圆柱支撑组件外围；所述侧护板固定设置在顶护板外侧、且与齿轮盘固定连接，并通过齿轮盘与交叉滚子转盘轴承转动连接；所述至少两个工件放置装置分别呈水平延伸设置、且分别固定设置在顶护板外端。

所述至少两个工件放置装置分别位于机械手外侧，并分别以机械手为中心线对称式固定设置在顶护板外端，至少两个工件放置装置在动力输出组件工作时通过齿轮盘水平转动在圆柱支撑组件的交叉滚子转盘轴承上。

所述侧护板底部还固定设置有底护板、且通过底护板与齿轮盘固定连接；所述底护板上设置有底板中心圆孔、且通过底板中心圆孔跟随顶护板一并套设在圆柱支撑组件外围。

所述工件放置装置包括连接横梁，连接横梁中部设置有连接板、且通过连接板固定设置在顶护板外端，连接横梁一端活动设置有活动臂，另一端固定设置有固定臂；所述活动臂和固定臂相互独立设置、且二者之间形成间距，并分别设置有用于承放及翻转工件的支承翻转组件。

所述连接横梁上还设置有加固板，连接横梁通过连接板、加固板的配合横向固定设置在顶护板外端；所述连接横梁一端还设置有左右导轨；所述活动臂和固定臂内端分别沿顶护板水平延伸的方向设置在连接横梁左右两端，活动臂和固定臂外端分别设置有支承翻转组件；其中，活动臂内端设置有套接部，套接部左右内壁分别设置有滑块，活动臂通过套接部套设在连接横梁一端、且其左右内壁分别通过滑块线性滑动在左右导轨上，以调节活动臂与固定臂之间的间距。

所述动力输出组件包括驱动电机、减速器和主动齿轮轴；所述驱动电机和减速器分别固定设置在固定底座上、且二者相互驱动连接；所述主动齿轮轴与减速器驱动连接、且与齿轮盘啮合传动；所述减速器通过驱动电机驱动主动齿轮轴转动，主动齿轮轴在转动时驱动齿轮盘跟随转动、且带动转动支架转动在交叉滚子转盘轴承上，以最终实现至少两个工件放置装置在机械手外侧水平转动。

所述固定底座上设置有转动感应器；所述齿轮盘上设置有到位检测部，齿轮盘在转动时通过到位检测部与转动感应器感应配合，以感应齿轮盘的转动角度。

所述固定底座上还设置有保护罩，该保护罩固定设置在固定底座上，并罩设在动力输出组件、交叉滚子转盘轴承、齿轮盘、以及圆柱支撑组件下部外侧。

所述圆柱支撑组件包括上支撑立柱和下支撑立柱，上支撑立柱固定设置在下支撑立柱顶部，下支撑立柱底部固定设置在固定底座上；所述交叉滚子转盘轴承设置在上支撑立柱和下支撑立柱之间；所述上支撑立柱顶部固定设置有定位板；所述机械手为六轴机械手、且其底部固定设置在定位板上。

本发明通过上述结构的改良，与现有技术相比，具有以下优点：

1、在固定底座上设置有固定不动的圆柱支撑组件，随后在圆柱支撑组件顶部设置有机械手，转动支架中部通过动力输出组件、齿轮盘、交叉滚子转盘轴承的配合转动套设在圆柱支撑组件外围，从而实现至少两个工件放置装置能够在机械手外侧作水平转动，不但使转动支架和机械手所占用的空间转移到圆柱支撑组件上，避免二者因独立分开设置导致占用场地空间较大的问题，而且由于转动支架和机械手均设置在圆柱支撑组件上，因此还能提高各个构件之间的连接紧凑性，简化整体结构。

2、至少两个工件放置装置分别沿水平方向延伸设置，并分别以机械手为中心线对称，因此能使转动支架外端的重力分布达到平衡状态，不但保证了转动支架的转动更加平稳、顺畅，而且还使转动支架作用在圆柱支撑组件上的重力更加均匀，保证相互之间的装配稳定性。

3、动力输出组件、交叉滚子转盘轴承、齿轮盘、以及圆柱支撑组件在装配后能够被护板和保护罩进行遮掩，不但提高了外观整体性，还能避免因上述构件外露，用户或异物在工件喷涂过程中容易触碰，导致用户受伤、或构件损坏的问题，使动力输出组件、交叉滚子转盘轴承、齿轮盘、以及圆柱支撑组件之间的装配更加稳定，工件的喷涂作业更加安全。

4、到位检测部与转动感应器之间感应配合，能够精准地感应至少两个工件放置装置的转动角度，从而保证工件的喷涂成品率。

5、至少两个工件放置装置上还设置有能对工件进行承放及翻转的支承翻转组件，至少两个工件放置装置不但能够以机械手为中心对工件进行转动，还可以利用支承翻转组件对工件进行自身翻转，配合机械手的喷涂工作，可以实现至少二个工件的无间断360°喷涂作业，工件在喷涂完成后不需要人工对其进行转换角度，降低生产成本，同进还能使工件的喷涂效果更均匀，喷涂的速度更快，提高生产效率。

综合而言，其具有结构简单合理，性能优异，占地空间少，各构件间连接紧凑，外观整齐，生产效率高、成本低且使用过程安全、可靠等特点，实用性强。

附图说明

图1为本发明一实施例的装配结构示意图。

图2为本发明一实施例的另一装配结构示意图。

图3为图2中的A处放大结构示意图。

图4为本发明一实施例的装配剖视结构示意图。

图5为图4中的B处放大结构示意图。

图6、图7为本发明一实施例的固定底座、转动支架、动力输出组件、保护罩分解结构示意图。

图8、图9为本发明一实施例的机械手、圆柱支撑组件、交叉滚子转盘轴承分解结构示意图。

图10、图11为工件放置装置分解结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图11，本带喷涂机械手的转动架，包括固定底座1、机械手2和转动支架，所述固定底座1上固定设置有圆柱支撑组件，圆柱支撑组件外围设置有交叉滚子转盘轴承3；所述机械手2固定设置在圆柱支撑组件上；所述转动支架中部设置有开口部4和齿轮盘5，外端设置有至少两个用于放置工件6的工件放置装置；所述转动支架通过开口部4套设在圆柱支撑组件外围、且通过齿轮盘5与交叉滚子转盘轴承3转动连接；所述固定底座1上还设置有动力输出组件，动力输出组件与齿轮盘5驱动连接、且在工作时通过齿轮盘5驱动转动支架转动在圆柱支撑组件的交叉滚子转盘轴承3上。

转动支架中部通过动力输出组件、齿轮盘5、交叉滚子转盘轴承3的配合转动套设在圆柱支撑组件外围，从而实现至少两个工件放置装置能够在机械手2外侧作水平转动，不但使转动支架和机械手2所占用的空间转移到圆柱支撑组件上，避免二者因独立分开设置导致占用场地空间较大的问题，而且由于转动支架和机械手2均设置在圆柱支撑组件上，因此还能提高各个构件之间的连接紧凑性，简化整体结构。

转动支架至少包括顶护板8和侧护板9；所述顶护板8呈水平延伸设置、且其中部设置有开口部4，并通过开口部4套设在圆柱支撑组件外围；所述侧护板9固定设置在顶护板8外侧、且与齿轮盘5固定连接，并通过齿轮盘5与交叉滚子转盘轴承3转动连接；所述至少两个工件放置装置分别呈水平延伸设置、且分别固定设置在顶护板8外端。

具体地讲，至少两个工件放置装置分别位于机械手2外侧，并分别以机械手2为中心线对称式固定设置在顶护板8外端，至少两个工件放置装置在动力输出组件工作时通过齿轮盘5水平转动在圆柱支撑组件的交叉滚子转盘轴承3上。

至少两个工件放置装置分别沿水平方向延伸设置，并分别以机械手2为中心线对称，因此能使转动支架外端的重力分布达到平衡状态，不但保证了转动支架的转动更加平稳、顺畅，而且还使转动支架作用在圆柱支撑组件上的重力更加均匀，保证相互之间的装配稳定性，同时还能避免圆柱支撑组件出现侧翻倾倒的问题。

进一步地讲，侧护板9底部还固定设置有底护板10、且通过底护板10与齿轮盘5固定连接；所述底护板10上设置有底板中心圆孔11、且通过底板中心圆孔11跟随顶护板8一并套设在圆柱支撑组件外围。

本实施例的顶护板8、侧护板9和底护板10相互构成一个箱形结构，能够对圆柱支撑组件上部进行遮掩，圆柱支撑组件顶部则通过开口部4伸出顶护板8、侧护板9和底护板10构成的箱形外，并与机械手固定连接。

工件放置装置包括连接横梁12，连接横梁12中部设置有连接板13、且通过连接板13固定设置在顶护板8外端，连接横梁12一端活动设置有活动臂14，另一端固定设置有固定臂15；所述活动臂14和固定臂15相互独立设置、且二者之间形成间距，并分别设置有用于承放及翻转工件6的支承翻转组件16。

连接横梁12上还设置有加固板17，连接横梁12通过连接板13、加固板17的配合横向固定设置在顶护板8外端；由于连接横梁12与顶护板8之间通过连接板13、加固板17的配合进行连接，因此能保证连接横梁12与顶护板8之间的连接更加稳固，避免工件6因重力过大，导致转动支架弯曲变形的问题，提高转动支架的结构强度。

为了满足不同尺寸的工件进行承放，连接横梁12一端还设置有左右导轨18；所述活动臂14和固定臂15内端分别沿顶护板8水平延伸的方向设置在连接横梁12左右两端，活动臂14和固定臂15外端分别设置有支承翻转组件16；其中，活动臂14内端设置有套接部19，套接部19左右内壁分别设置有滑块20，活动臂14通过套接部19套设在连接横梁12一端、且其左右内壁分别通过滑块20线性滑动在左右导轨18上，以调节活动臂14与固定臂15之间的间距，由于活动臂14与固定臂15之间的间距可以调节，因此活动臂14的支承翻转组件16与固定臂15的支承翻转组件16可以实现间距调节，因此能满足不同尺寸的工件进行承放，提高使用范围。

本实施例的连接横梁12和套接部19分别呈方管状，同时由于套接部19通过左右内壁的滑块20滑动套设在连接横梁12一端左右两侧的左右导轨18上，因此能很好地将活动臂14所承受的重力分布在连接横梁12上，避免活动臂14与连接横梁12之间出现弯曲变形、或滑动松脱的问题，使活动臂14可以平稳、顺畅地滑动在连接横梁12上。

支承翻转组件16的具体结构可以查看公开号为CN201410457Y在2010年2月24日所公开的本申请人的专利，现不再赘述。

上述的动力输出组件包括驱动电机21、减速器22和主动齿轮轴23；所述驱动电机21和减速器22分别固定设置在固定底座1上、且二者相互驱动连接；所述主动齿轮轴23与减速器22驱动连接、且与齿轮盘5啮合传动。

减速器22通过驱动电机21驱动主动齿轮轴23转动，主动齿轮轴23在转动时驱动齿轮盘5跟随转动、且带动转动支架转动在交叉滚子转盘轴承3上，以最终实现至少两个工件放置装置在机械手2外侧水平转动。

即至少两个工件放置装置在工作时不但能够以机械手2为中心对工件6进行转动，还可以通过支承翻转组件16对工件6进行承放及自身翻转，配合机械手2的喷涂工作，可以实现至少二个工件6的无间断360°喷涂作业，工件6在喷涂完成后不需要人工对其进行转换角度，降低生产成本，同进还能使工件6的喷涂效果更均匀，喷涂的速度更快，提高生产效率。

固定底座1上设置有转动感应器24；所述齿轮盘5上设置有到位检测部25，齿轮盘5在转动时通过到位检测部25与转动感应器24感应配合，以感应齿轮盘5的转动角度。

为了使到位检测部25与转动感应器24之间的感应更加精准，本实施例的固定底座1上设置有支承件，该支承件设置有两个；所述转动感应器24设置有两个、且分别固定设置在两个支承件上；所述两个支承件分别对两个转动感应器24朝到位检测部25的方向支承一定的高度，以使转动感应器24能够对到位检测部25进行精准感应。同时，本实施例的到位检测部25设置有四个、且分别变距式设置在齿轮盘5上，从而精准地感应至少两个工件放置装置的转动角度，从而保证工件6的喷涂成品率。

固定底座1上还设置有保护罩26，该保护罩26固定设置在固定底座1上，并罩设在动力输出组件、交叉滚子转盘轴承3、齿轮盘5、以及圆柱支撑组件下部外侧。

圆柱支撑组件包括上支撑立柱27和下支撑立柱28，上支撑立柱27固定设置在下支撑立柱28顶部，下支撑立柱28底部固定设置在固定底座1上；所述交叉滚子转盘轴承3设置在上支撑立柱27和下支撑立柱28之间；所述上支撑立柱27顶部固定设置有定位板29；所述机械手2为六轴机械手、且其底部固定设置在定位板29上。

具体地讲，保护罩26为箱形结构，能够对到位检测部25、转动感应器24、驱动电机21、减速器22、主动齿轮轴23、齿轮盘5、以及下支撑立柱28进行遮掩，配合顶护板8、侧护板9和底护板10对上支撑立柱27的遮掩，即能对整个动力传动部分、转动角度感应部分实现有效地遮掩，不但提高了外观整体性，还能避免因上述构件外露，用户或异物在工件6喷涂过程中容易触碰，导致用户受伤、或构件损坏的问题，使各构件之间的装配更加稳定，工件6的喷涂作业更加安全。

本实施例的上支撑立柱27和下支撑立柱28分别呈空心回柱状，由于采用了上支撑立柱27和下支撑立柱28相互配合的方式进行设置，因此其生产成本低，加工容易，同时承重能力强，能有效地对机械手2和转动支架进行支撑。

上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。