一种人机协作的智能喷色机器人

技术领域

本申请涉及衣物染色技术领域，特别涉及一种人机协作的智能喷色机器人。

背景技术

注染作为衣物染色工艺，其花纹别具一格，晕色过渡自然，个性化非常突出，深受大众喜爱。其中注染是扎染中常用的工艺，将衣物扎花后，将颜料喷、注、刷等方式注入衣物，使衣物呈现不同效果。

现有注染以手工为主，但工作人员在对衣物进行染色时，无法准确控制各染液的含量，导致染色效果一致性差，并且喷嘴易堵塞，效率低。

故申请人提出猜想，在对衣物进行染色时，如能够将各种所需染料自动喷涂在衣物染色区域，即可有效避免各染料分量无法控制的问题，且喷嘴如能实现自动清洁，即可有效提升染色效率。

发明内容

本申请目的在于解决有注染以手工为主，但工作人员在对衣物进行染色时，无法准确控制各染液的含量，导致染色效果一致性差，并且喷嘴易堵塞，效率低的问题，相比现有技术提供一种人机协作的智能喷色机器人，包括协作机器人系统、移动轨道系统、电气控制系统、染料注染系统和主体支撑结构，移动轨道系统安装在主体支撑结构顶部一侧，协作机器人系统安装在移动轨道系统上，用于带动协作机器人系统移动，染料注染系统安装在协作机器人系统上，用于喷洒染料，染料注染系统包括喷嘴和防堵清理组件，防堵清理组件安装在喷嘴内部，机器系统、移动轨道系统和染料注染系统均电连接电气控制系统；防堵清理组件包括防堵块和防堵杆，防堵块与喷嘴内壁滑动连接，且防堵块底部固定有第一弹性件，防堵杆顶部与防堵块滑动连接，防堵杆与防堵块之间连接有第二弹性件，防堵块内壁设有与防堵杆抵接的磁性块，防堵杆底部外侧固定有毛刷，且防堵杆与喷嘴出液口垂直对应，喷嘴内部开设有上输液腔和下输液腔，上输液腔和下输液腔之间通过输液槽连通，防堵块位于上输液腔内。

通过移动轨道系统中的私服电机可方便精准定位，有效提高确保喷洒区域的准确性，染料注染系统中至少包括有三个喷嘴，从而实现不同染料的混合注染，且染料注染系统中通过电磁阀控制染液的输送，可精确实现定时定量注染，有效保证染色效果的一致性，通过电气控制系统中的控制柜可由工作人员预先输入相关控制参数，从而实现衣物的自动注染，智能化程度高。

可选的，协作机器人系统包括机械臂，机械臂固定端与移动轨道系统固定，机械臂自由端安装有染料注染系统。

可选的，移动轨道系统包括伺服电机和双轨道，双轨道沿主体支撑结构长度分布，双轨道顶部滑动连接有移动板，伺服电机安装在双轨道一端，双轨道远离伺服电机的一端安装有滚轮，滚轮与伺服电机输出端之间套接有传动带，传动带与移动板固定。

可选的，电气控制系统包括控制柜，控制柜放置在主体支撑结构一侧。

可选的，防堵块底部转动连接有转环，转环与第一弹性件顶部固定，第一弹性件底部与喷嘴内壁固定。

可选的，防堵块第一状态下水平高度高于输液槽，防堵块第二状态下水平高度低于输液槽。

可选的，下输液槽内壁固定有磁性层，且防堵块在第二状态下磁性层与磁性块水平对应，磁性块与防堵块内部连接有第三弹性件。

可选的，防堵杆内部滑动连接有冲击杆，冲击杆底部贯穿防堵杆。

可选的，冲击杆顶部固定有相斥块，防堵杆内部固定有与相斥块对应的电磁块，上输液腔内壁固定有触发气囊，触发气囊内部安装有触发开关。

可选的，上输液腔内壁开设有螺旋槽，防堵块外侧固定有与螺旋槽匹配，防堵块上方设有复原杆，复原杆与喷嘴内壁固定，防堵块上开设有与复原杆对应的复原孔。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

(1)通过移动轨道系统中的私服电机可方便精准定位，有效提高确保喷洒区域的准确性，染料注染系统中至少包括有三个喷嘴，从而实现不同染料的混合注染，且染料注染系统中通过电磁阀控制染液的输送，可精确实现定时定量注染，有效保证染色效果的一致性，通过电气控制系统中的控制柜可由工作人员预先输入相关控制参数，从而实现衣物的自动注染，智能化程度高，且通过防堵块对进入到上输液腔的染液起到阻挡作用，随着染液的持续输送会导致上输液腔中的水压逐渐增大，使防堵杆上的毛刷会对出液口处进行清理，从而有效避免出液口发生堵塞问题，有效保证染液的正常喷出。

(2)当防堵块下移到预定距离时，此时磁性层与磁性块处于水平对应状态，磁性层产生的磁场会吸引多个磁性块滑动，使磁性块与防堵杆分离，防堵杆在第二弹性件弹力收缩下会向防堵块收缩，从而与出液口分离，不会发生堵塞问题。

(3)通过冲击杆当喷嘴出液口处的杂质粘附较为顽固时会导致防堵杆无法伸入出液口进行清理，从而导致喷嘴内部的水压持续上升，进而使触发气囊在水压压力作用下会发生收缩，进而触发内部的触发开关，使触发开关为电磁铁通电，且通电后的电磁铁会与相斥块产生斥力，进而使冲击杆将顽固杂质进行清理去除。

(4)通过螺旋槽和滑块的配合使用，使防堵块在下移过程中会螺旋转动，进而带动防堵杆上的毛刷转动，使其产生轴向推动力，清理效果更佳。

(5)防堵块上开设有与复原杆对应的复原孔，通过复原杆对防堵杆起到推动作用，便于防堵杆被磁性块抵接，实现重复使用。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的俯视结构示意图；

图3为本申请的系统结构示意图；

图4为本申请的喷嘴局部放大结构示意图；

图5为本申请的喷嘴剖视立体结构示意图；

图6为本申请的防堵块第一状态结构示意图；

图7为本申请的防堵块受力下滑结构示意图；

图8为本申请的防堵杆收缩结构示意图；

图9为本申请的防堵块剖视结构示意图；

图10为本申请的防堵杆剖视结构示意图。

图中标号说明：

1、协作机器人系统；2、移动轨道系统；3、电气控制系统；4、染料注染系统；5和主体支撑结构；6、喷嘴；7、防堵块；8、防堵杆；9、第一弹性件；10、第二弹性件；11、磁性块；12、上输液腔；13、下输液腔；14、输液槽；15、磁性层；16、冲击杆；17、电磁块；18、触发气囊；19、螺旋槽；20、复原杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

本申请公开了一种人机协作的智能喷色机器人，请参阅图1-4，包括协作机器人系统1、移动轨道系统2、电气控制系统3、染料注染系统4和主体支撑结构5，移动轨道系统2安装在主体支撑结构5顶部一侧，协作机器人系统1安装在移动轨道系统2上，用于带动协作机器人系统1移动，染料注染系统4安装在协作机器人系统1上，用于喷洒染料，染料注染系统4包括喷嘴6和防堵清理组件，防堵清理组件安装在喷嘴6内部，机器系统、移动轨道系统2和染料注染系统4均电连接电气控制系统3；协作机器人系统1包括机械臂，机械臂固定端与移动轨道系统2固定，机械臂自由端安装有染料注染系统4，移动轨道系统2包括伺服电机和双轨道，双轨道沿主体支撑结构5长度分布，双轨道顶部滑动连接有移动板，伺服电机安装在双轨道一端，双轨道远离伺服电机的一端安装有滚轮，滚轮与伺服电机输出端之间套接有传动带，传动带与移动板固定，电气控制系统3包括控制柜，控制柜放置在主体支撑结构5一侧。

具体的，主体支撑结构5由铝合金框架材料制成，用于承载设备，通过移动轨道系统2中的私服电机可方便精准定位，有效提高确保喷洒区域的准确性，染料注染系统4中至少包括有三个喷嘴6，从而实现不同染料的混合注染，且染料注染系统4中通过电磁阀控制染液的输送，可精确实现定时定量注染，有效保证染色效果的一致性，通过电气控制系统3中的控制柜可由工作人员预先输入相关控制参数，从而实现衣物的自动注染，智能化程度高。

请参阅图5-9，防堵清理组件包括防堵块7和防堵杆8，防堵块7与喷嘴6内壁滑动连接，且防堵块7底部固定有第一弹性件9，第一弹性件9采用压缩弹簧，防堵杆8顶部与防堵块7滑动连接，防堵杆8与防堵块7之间连接有第二弹性件10，第二弹性件10采用拉伸弹簧，防堵块7内壁设有与防堵杆8抵接的磁性块11，防堵杆8底部外侧固定有毛刷，且防堵杆8与喷嘴6出液口垂直对应，喷嘴6内部开设有上输液腔12和下输液腔13，上输液腔12和下输液腔13之间通过输液槽14连通，防堵块7位于上输液腔12内，第一弹性件9底部与喷嘴6内壁固定，防堵块7第一状态下水平高度高于输液槽14，防堵块7第二状态下水平高度低于输液槽14，下输液槽14内壁固定有磁性层15，磁性层15由磁性颗粒材料制成，且防堵块7在第二状态下磁性层15与磁性块11水平对应，磁性块11与防堵块7内部连接有第三弹性件，第三弹性件采用压缩弹簧。

具体的，通过防堵块7对进入到上输液腔12的染液起到阻挡作用，随着染液的持续输送会导致上输液腔12中的水压逐渐增大，当水压的压力大于第一弹性件9对防堵块7的推力时，防堵块7会向下移动从而将输液槽14露出，且防堵块7在移动过程中会带动防堵杆8，防堵杆8上的毛刷会对出液口处进行清理，从而有效避免出液口发生堵塞问题，当防堵块7下移到预定距离时，此时磁性层15与磁性块11处于水平对应状态，磁性层15产生的磁场会吸引多个磁性块11滑动，使磁性块11与防堵杆8分离，防堵杆8在第二弹性件10弹力收缩下会向防堵块7收缩，从而与出液口分离，有效保证染液的正常喷出。

实施例2：

本申请公开了一种人机协作的智能喷色机器人，请参阅图8-10，防堵杆8内部滑动连接有冲击杆16，冲击杆16底部贯穿防堵杆8，冲击杆16顶部固定有相斥块，相斥块采用与电磁铁磁性相同的磁铁，防堵杆8内部固定有与相斥块对应的电磁块17，上输液腔12内壁固定有触发气囊18，触发气囊18内部安装有触发开关，上输液腔12内壁开设有螺旋槽19，防堵块7外侧固定有与螺旋槽19匹配的滑块，防堵块7底部转动连接有转环，转环与第一弹性件9顶部固定，使第一弹性件9通过转环不会跟随防堵块7转动，防堵块7上方设有复原杆20，复原杆20与喷嘴6内壁固定，防堵块7上开设有与复原杆20对应的复原孔，通过复原杆20对防堵杆8起到推动作用，便于防堵杆8被磁性块11抵接。

具体的，通过冲击杆16当喷嘴6出液口处的杂质粘附较为顽固时会导致防堵杆8无法伸入出液口进行清理，从而导致喷嘴6内部的水压持续上升，进而使触发气囊18在水压压力作用下会发生收缩，进而触发内部的触发开关，使触发开关为电磁铁通电，且通电后的电磁铁会与相斥块产生斥力，进而使冲击杆16将顽固杂质进行清理去除，其中，冲击杆16的冲击力可通过调整电磁铁的磁力来改变，从而有效保证清理的效果，由于冲击杆16在使用时对出液口具有一定冲击碰撞，故冲击杆16只在出液口被顽固污渍堵塞时启动，有效提高喷嘴6的使用寿命；通过螺旋槽19和滑块的配合使用，使防堵块7在下移过程中会螺旋转动，进而带动防堵杆8上的毛刷转动，使其产生轴向推动力，清理效果更佳。需要说明的是，冲击杆16与防堵杆8内部通过橡胶弹性绳连接，便于冲击杆16在第一状态下位于防堵杆8内部。

通过移动轨道系统2中的私服电机可方便精准定位，有效提高确保喷洒区域的准确性，染料注染系统4中至少包括有三个喷嘴6，从而实现不同染料的混合注染，且染料注染系统4中通过电磁阀控制染液的输送，可精确实现定时定量注染，有效保证染色效果的一致性，通过电气控制系统3中的控制柜可由工作人员预先输入相关控制参数，从而实现衣物的自动注染，智能化程度高，通过防堵块7对进入到上输液腔12的染液起到阻挡作用，随着染液的持续输送会导致上输液腔12中的水压逐渐增大，当水压的压力大于第一弹性件9对防堵块7的推力时，防堵块7会向下移动从而将输液槽14露出，且防堵块7在移动过程中会带动防堵杆8，防堵杆8上的毛刷会对出液口处进行清理，从而有效避免出液口发生堵塞问题。

以上，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。