[实用新型]一种3D微涂覆机器人

说明书

本实用新型公开了一种3D微涂覆机器人，包括：工业机器人；所述工业机器人上设置有N个关节轴，N≥2；所述工业机器人内部设置有控制关节轴旋转的第一伺服电机，所述工业机器人的底部安装有底座，底座内设有控制工业机器人水平旋转运动的第二伺服电机；应用在3D微涂覆机器人上的机器人控制模块采用平滑曲线构造归一化算子的插补方法执行空间规划与运动控制，可以有效控制工业机器人的速度和加速度平稳变化，从而减小急速的运动对机器人机构的冲击；涂覆控制模块智能选取涂覆路径，能有效提高工件涂覆效率；涂覆材料装载机构采用双料筒循环搅拌除泡，可避免管路过长而引起的堵塞。

技术领域

本实用新型涉及机器人涂覆技术领域，具体涉及一种3D微涂覆机器人。

背景技术

目前涂覆工艺不断发展和完善，用户对涂覆材料，涂覆方式、速度和精度要求越来越高，传统的人工涂覆作业在质量成本和安全效率方面已经无法满足。部分使用多轴联动机床的涂覆方式虽然可以在一定程度上进行自动化涂覆，但是对于表面形状不规则的工件涂覆就会出现无法全面作业的问题。涂覆机器人是机器人在工业自动化领域的重要应用，大量机器人涂覆工作站或生产线充分利用了机器人的灵活、稳定、高效的特点，适用于生产量大、产品型号多、表面形状不规则的工件外表面的涂覆，极大的提高了生产效率。

在涂覆领域常常需要准确定位涂覆工件的位置，需要对机器人终端执行器的运动轨迹进行严格控制，传统涂覆机器人多采用示教盒等外部设备进行工件定位和轨迹插补，但这种方式路径单一、较为繁琐且位置和姿态的精度也不高；在对机器人终端执行器做轨迹插补时，通常期望其运动轨迹是平滑的，但由于无法很好控制速度和加速度平稳变化而导致急速的运动加剧机构的磨损。此外，传统的涂覆材料搅拌机构由于管路过长的限制，常常导致涂覆材料还未到达喷头就已沉淀，从而使管路堵塞。因此，行业内急需研发一种可以准确定位涂覆工件的位置并智能选取涂覆路径的涂覆机器人。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种3D微涂覆机器人。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种3D微涂覆机器人，包括：工业机器人；所述工业机器人上设置有N个关节轴，N≥2；所述工业机器人内部设置有控制关节轴旋转的第一伺服电机，所述工业机器人的底部安装有底座，底座内设有控制工业机器人水平旋转运动的第二伺服电机；关节轴的末端设置有终端喷头设备、涂覆材料装载机构和用于获取待涂覆工件的三维数据的双目视觉相机，所述涂覆材料装载机构包括双料筒和安装在双料筒旁边的控制双料筒左右循环的光电传感器；终端喷头设备通过管路连接至双料筒。

优选地，所述底座上加设有防滑橡胶垫。

优选地，N＝6。

优选地，所述终端喷头设备为雾化喷头。

优选地，终端喷头设备、涂覆材料装载机构和双目视觉相机均通过法兰块安装在关节轴的末端。

应用在上述3D微涂覆机器人上的3D微涂覆机器人系统，包括：3D视觉定位模块、涂覆材料终端执行模块、涂覆控制模块和机器人控制模块；所述3D视觉定位模块，用于获取待涂覆工件的三维数据，根据所述三维数据得到待涂覆工件的三维坐标位置，并将工件的三维坐标位置发送到涂覆控制模块和机器人控制模块；所述机器人控制模块，用于根据所述三维坐标位置采用平滑曲线归一化插补控制方法执行空间规划，并控制工业机器人的运动；所述涂覆控制模块，用于根据所述三维坐标位置将待涂覆工件归类、选取涂覆路径、修正涂覆位置，并控制涂覆材料终端执行模块对待涂覆工件执行涂覆动作；所述涂覆材料终端执行模块，包括双料筒循环搅拌单元和终端喷头设备，所述双料筒循环搅拌单元用于在涂覆过程中的物料搅拌除泡，所述终端喷头设备用于对待涂覆工件执行涂覆动作。