[发明专利]十三自由度大型船体外表面喷涂机器人

摘要

十三自由度大型船体外表面喷涂机器人，它涉及一种船体外表面喷涂机器人。现有设备分为船体表面吸附式和框架移动式，前者对船体表面光滑度要求高，可靠性差，后者灵活性差，导致喷涂的反喷率高，喷涂质量低下。本发明移动车体靠近分段船体设置，七自由度液压展臂设置在移动车体上，六自由度轻量化机械手设在七自由度液压展臂上；七自由度液压展臂包括配重转盘、第一大臂、辅臂、主臂、伸缩、短臂、旋转支撑连接件、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸、第五液压缸、第六液压缸、第一连接件、第二连接件和第三连接件；机械手本体机械手本体固定安装在载重平台上，载重平台与旋转支撑连接件相连接。本发明用于喷涂大型船体。

主权项

一种十三自由度大型船体外表面喷涂机器人，其特征在于：它包括移动车体、七自由度液压展臂和六自由度轻量化机械手，所述移动车体靠近分段船体(2)设置，所述七自由度液压展臂设置在移动车体上，所述六自由度轻量化机械手设置在七自由度液压展臂上；所述七自由度液压展臂包括配重转盘(18)、第一大臂(19)、辅臂(110)、主臂(112)、伸缩臂(113)、短臂(116)、旋转支撑连接件(117)、第一液压缸、第二液压缸(13)、第三液压缸(111)、第四液压缸、第五液压缸(114)、第六液压缸(115)、第一连接件(51)、第二连接件(52)和第三连接件(53)，所述配重转盘(18)设置在移动车体上并与移动车体转动配合，所述第一液压缸设置在配重转盘(18)内，所述第一大臂(19)的一端与配重转盘(18)内的第一液压缸相连接，所述第一大臂(19)的另一端铰接在第一连接件(51)上，所述第一大臂(19)在第一液压缸的驱动下作出抬升和下落动作，所述辅臂(110)设置在第一连接件(51)和第二连接件(52)之间，所述第二液压缸(13)设置在配重转盘(18)上，所述辅臂(110)与第二液压缸(13)相连接并在第二液压缸(13)的驱动下作出抬升或下落动作，所述主臂(112)的一端铰接在第二连接件(52)上，所述第三液压缸(111)设置在第二连接件(52)和主臂(112)之间，所述主臂(112)在第三液压缸(111)的驱动下作出抬升或下落动作，所述主臂(112)内设置有第四液压缸，所述伸缩臂(113)的一端套装在主臂(112)内并与第四液压缸相连接，所述伸缩臂(113)在第四液压缸的驱动下作出沿主臂(112)长度方向伸出或缩回的动作，所述伸缩臂(113)的另一端通过第三连接件(53)与短臂(116)相连接，伸缩臂(113)和第三连接件(53)相铰接且二者之间设置有第五液压缸(114)，第三连接件(53)在第五液压缸(114)的驱动下作出摆动动作，所述短臂(116)铰接在第三连接件(53)和旋转支撑连接件(117)之间，所述短臂(116)和第三连接件(53)之间设置有第六液压缸(115)，所述短臂(116)在第六液压缸(115)的驱动下作出抬升或下落动作；六自由度轻量化机械手包括载重平台(12)和机械手本体，所述机械手本体为轻量化机械本体，所述机械手本体固定安装在载重平台(12)上，所述载重平台(12)与旋转支撑连接件(117)相连接；机械手本体包括第一防爆伺服电机(22)、第二防爆伺服电机(21)、第三防爆伺服电机(213)、旋转底座(23)、外部连杆(24)、肘部支撑件(25)、防爆外壳(26)、小臂用连接件(28)、小臂(27)、手腕中段(29)、手腕末端(210)、喷枪连接件(212)、喷枪(211)和第二大臂(215)，所述第一防爆伺服电机(22)通过电机法兰(46)连接在载重平台(12)的下端面，所述旋转底座(23)设置在载重平台(12)的上端面且其底部与第一防爆伺服电机(22)的输出轴相连接，所述第二大臂(215)的底部铰接在旋转底座(23)上，所述第二防爆伺服电机(21)和第三防爆伺服电机(213)分别位于第二大臂(215)的两侧且均固定安装在旋转底座(23)上，所述第二大臂(215)的顶部与肘部支撑件(25)相铰接，肘部支撑件(25)的顶部设置有小臂用连接件(28)，所述小臂用连接件(28)的一端设置有防爆外壳(26)，所述小臂用连接件(28)的另一端通过手腕中段(29)与手腕末端(210)相连接，手腕末端(210)上设置有喷枪(211)，喷枪(211)上设置有喷枪连接件(212)，所述外部连杆(24)设置在旋转底座(23)和防爆外壳(26)之间；机械手本体还包括第一RV减速器(47)，所述第一RV减速器(47)设置在第一防爆伺服电机(22)和旋转底座(23)之间；所述小臂(27)包括第一圆锥齿轮(311)、第二圆锥齿轮(312)、手腕中段传动杆(314)、第一圆柱齿轮(317)、第二圆柱齿轮(318)、第三圆柱齿轮(319)、第四圆柱齿轮(320)、第五圆柱齿轮(321)、第一行星减速器(323)、第一伺服电机(324)、第二行星减速器(325)、第二伺服电机(326)、第三伺服电机(327)、第三行星减速器(328)、第六圆柱齿轮(329)、手腕接口法兰(31)、第三圆锥齿轮(32)、手腕末端外壳(33)、第四圆锥齿轮(34)、第五圆锥齿轮(38)和第六圆锥齿轮(39)，所述手腕中段传动杆(314)的一端依次设置有第一圆柱齿轮(317)、第二圆柱齿轮(318)和第三圆柱齿轮(319)，所述第一伺服电机(324)设置在第二行星减速器(325)上，所述第二行星减速器(325)的输出轴上套装有第五圆柱齿轮(321)，所述第一行星减速器(323)通过第五圆柱齿轮(321)与第三圆柱齿轮(319)相啮合；所述第二伺服电机(326)设置在第一行星减速器(323)上，所述第一行星减速器(323)的输出轴上套装有第四圆柱齿轮(320)，所述第一行星减速器(323)通过第四圆柱齿轮(320)与第二圆柱齿轮(318)相啮合；所述第三伺服电机(327)设置在第三行星减速器(328)上，所述第三行星减速器(328)的输出轴上套装有第六圆柱齿轮(329)，所述第三行星减速器(328)通过第六圆柱齿轮(329)与第一圆柱齿轮(317)相啮合，所述述手腕中段传动杆(314)的另一端依次设置有第一圆锥齿轮(311)和第二圆锥齿轮(312)，所述第六圆锥齿轮(39)和第五圆锥齿轮(38)相连接且同轴设置，所述第六圆锥齿轮(39)与第二圆锥齿轮(312)相啮合，所述第五圆锥齿轮(38)与第一圆锥齿轮(311)相啮合，所述第四圆锥齿轮(34)与第六圆锥齿轮(39)相连接且同轴设置，所述第四圆锥齿轮(34)与第三圆锥齿轮(32)相啮合，所述第三圆锥齿轮(32)外罩有手腕末端外壳(33)，所述手腕接口法兰(31)处于手腕末端外壳(33)外且与第三圆锥齿轮(32)相连接。