[发明专利]一种汽车制造用车身喷涂机器人

说明书

本发明涉及工业机器人技术领域，且公开了一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架、滑行装置、车身和二自由度机械臂，所述滑行装置位于龙门架正中间的底部，所述车身固定安装在滑行装置的上表面，所述龙门架的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置，所述龙门架内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置。通过顶部喷涂装置、侧身喷涂装置的设置，使得对通过龙门架中间的车身的外侧进行全面的喷涂，将串联机器人与并联机器人的优点进行有机结合，使得喷涂机器人即能够具有串联机器人较大工作空间的优点，又具有并联机器人刚度高，承载能力强的优点，提高了喷涂机器人的整体性能，延长喷涂机器人的使用年限，增加喷涂机器人的维护周期。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，具体为一种汽车制造用车身喷涂机器人。

背景技术

现代汽车工业的迅速发展带来汽车型号的迅速变化和车体设计的不断调整以及生产量的大幅度提高，国内外已经大量使用喷涂机器人来代替人工，手工喷涂对人体有害，劳动强度大，而且较难保证喷涂均匀，而且应用喷涂机器人有助于实现全自动化，不仅使工人远离有毒、有害物质，而且涂层均匀，质量有保证，效率高，涂料不浪费，还能够通过重复规定的简单动作，大大提高喷涂效率，目前，喷涂机器人绝大多数都是拥有3-6个自由度的串联机器人（如附图8），通过模拟人体手臂进行多方向多角度运动，可夹持旋杯静电喷枪后，利用静电场（此为现有公知技术，在此不多做赘述）将油漆喷涂到车身上，但串联机器人在使用过程中存在一些不足，如下：

串联机器人的机械手臂刚度小，承载能力弱，末端件惯性较大，并且当安装旋杯静电喷枪对车身进行喷涂时，其运行轨迹控制较为麻烦，并且喷涂时容易重复喷涂或者漏喷，导致喷涂质量下降，相对串联机器人来说，并联机器人具有结构简单紧凑、易于实现加工模块化，运动部件质量小，易于实现高速运动，机构动力学性能好、易于实现反馈控制，无积累误差、运动精度高的优点，这是串联机器人无法具备的。

同样，串联机器人具有结构简单，成本低，控制简单，运动空间大等优点，为此根据两者的优点，可设计一种汽车制造用车身喷涂机器人。

发明内容

本发明提供了一种汽车制造用车身喷涂机器人，具备刚度大，承载能力强，精度高，末端惯性较小的优点，解决了串联机器人刚度小，承载能力弱，末端件惯性较大，并联机器人的结构复杂，运动空间不足的问题。

本发明提供如下技术方案：一种汽车制造用车身喷涂机器人，包括龙门架、滑行装置、车身和二自由度机械臂，所述滑行装置位于龙门架正中间的底部，所述车身固定安装在滑行装置的上表面，所述龙门架的顶部固定安装安装有顶部喷涂装置，所述龙门架内环的两侧底部壁上分别固定安装有侧身喷涂装置，所述龙门架内环的两侧中部且位于侧身喷涂装置的上方固定安装有内部喷涂装置，所述二自由度机械臂的前端固定连接有旋杯静电喷枪。

优选的，所述顶部喷涂装置包括升降直线电机，所述升降直线电机固定安装在龙门架上，所述升降直线电机中活动安装有连杆，所述升降直线电机和连杆共有三组且均匀排布，所述位于两侧的连杆的底端分别活动套接有平行直线电机，所述位于中部的连杆的底端活动连接有连接板，两个所述平行直线电机通过连接板活动连接，所述平行直线电机和连接板的底面固定安装有均匀分布的五个二自由度机械臂。

优选的，两个所述平行直线电机与顶部喷涂装置平行时长度之和大于车身的宽度，所述平行直线电机底部的二自由度机械臂固定安装在平行直线电机的动子上。

优选的，所述侧身喷涂装置包括旋转伺服电机一，所述旋转伺服电机一固定安装在龙门架的内侧，所述旋转伺服电机一上固定套接有三自由度连接架，所述三自由度连接架有两个，且三自由度连接架的前端固定安装有固定板，所述固定板靠近车身的一侧均匀固定安装有两个二自由度机械臂。

优选的，所述固定板远离车身的一侧顶部与底部分别固定连接有支撑杆，所述支撑杆从龙门架中穿过，且与龙门架活动套接。