喷枪装置及喷涂机器人的制作方法

该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本实用新型涉及喷涂技术领域，尤其涉及一种喷枪装置及喷涂机器人。


背景技术：

2.喷涂机器人又叫喷漆机器人(spray painting robot)，是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，主要包括机械手、喷枪和相应的控制系统。
3.在喷涂作业中，受被喷涂的产品的尺寸和外形等因素影响，往往要对喷枪与工件相对的位置、角度等进行调整；由于喷枪往往是通过固定喷枪式夹具被固定在机械手上，使喷枪与机械手的间距不可调节，导致喷枪在喷涂时不能根据工件位置的远近做灵活调整，近距离喷涂时容易与工件发生碰撞且机器人姿态调整不便，存在轨迹切换效率低，喷涂轨迹上易出现奇异点等弊端；而远距离喷涂时又容易发生喷枪接触不到工件的情况，导致对工件的喷涂覆盖率低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种喷枪装置及喷涂机器人，用以解决现有技术中喷枪不能根据距离调整导致喷涂效率低的缺陷，提高对工件的喷涂效率和覆盖率。
5.第一方面，本实用新型提供了一种喷枪装置，包括：
6.喷枪本体；
7.安装座，所述喷枪本体连接在所述安装座上，且所述喷枪本体相对于所述安装座的连接角度可调；
8.伸缩机构，所述伸缩机构的驱动端与所述安装座连接，其中，所述伸缩机构能够在伸长状态和收缩状态之间切换，在所述伸长状态下，所述伸缩机构能够将安装座伸出，在所述收缩状态下，所述伸缩机构能够将所述安装座收回。
9.根据本实用新型提供的喷枪装置，所述安装座设置有第一连接孔，所述喷枪本体设置有与所述第一连接孔对应的第二连接孔，所述第一连接孔和所述第二连接孔的截面形状均呈多边形，所述第一连接孔及所述第二连接孔通过销轴相连接，所述销轴的截面形状与所述第一连接孔和所述第二连接孔的截面形状相同。
10.根据本实用新型提供的喷枪装置，所述第一连接孔和所述第二连接孔的截面形状呈正多边形。
11.根据本实用新型提供的喷枪装置，所述伸缩机构设置为气缸、电缸或液压缸的任一种。
12.根据本实用新型提供的喷枪装置，所述伸缩机构设置有用于限制所述伸缩杆沿周向旋转的限位结构。
13.根据本实用新型提供的喷枪装置，所述伸缩机构的伸缩杆截面呈多边形，所述伸缩机构的缸体供所述伸缩杆伸出的端口形状与所述伸缩杆的截面形状相适配，所述端口与所述伸缩杆相配合形成所述限位结构。
14.根据本实用新型提供的喷枪装置，所述安装座的材质为绝缘材料。
15.第二方面，本实用新型还提供了一种喷涂机器人，包括：
16.机械手和喷枪装置，所述喷枪装置为第一方面所描述的喷枪装置，所述喷枪装置设置在所述机械手上。
17.根据本实用新型提供的喷涂机器人，所述喷枪装置的缸体远离所述喷枪装置的伸缩杆的一端设置有连接法兰，所述缸体通过所述连接法兰与所述机械手的轴端连接。
18.根据本实用新型提供的喷涂机器人，还包括用于控制所述喷枪装置的伸缩杆伸缩的控制装置。
19.本实用新型提供的喷枪装置，包括喷枪本体、安装座和伸缩机构，喷枪本体相对于安装座的连接角度可调，通过改变喷枪本体相对于安装座的角度，以实现对工件上不同位置的喷涂，提高喷涂时对工件的覆盖率；通过伸缩机构驱动安装座伸出或收回，进而使喷枪本体可实现伸缩，实现喷枪本体对近距离或远距离的工件进行喷涂，减少所处作业空间大小对喷枪装置的约束，提高喷涂效率。
20.本实用新型还提供了一种喷涂机器人，将上述的喷枪装置连接在机械手。该有益效果的推导过程与上述喷枪装置所带来的有益效果的推导过程大体类似，此处不再赘述。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型实施例中喷枪装置的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例中安装座的侧视图；
24.图3是本实用新型实施例中伸缩机构的剖视图；
25.图4是本实用新型实施例中缸体与伸缩杆连接的剖面图。
26.附图标记：
27.1、喷枪本体；2、安装座；21、销轴；3、伸缩机构；31、缸体；32、伸缩杆；4、控制装置；5、机械手。
具体实施方式
28.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.下面结合图1至图4描述本实用新型的实施例中提供的一种喷枪装置。
30.本实施例提供的喷枪装置，包括喷枪本体1、安装座2和伸缩机构3，喷枪本体1连接在安装座2上，且喷枪本体1相对于安装座2的连接角度可调；伸缩机构3的驱动端与安装座2连接，其中，伸缩机构3能够在伸长状态和收缩状态之间切换，在伸长状态下，伸缩机构3将
安装座2伸出，在收缩状态下，伸缩机构3将安装座2收回。
31.本实用新型提供的喷枪装置，在工作时，通过伸缩机构3驱动安装座2伸出或收回，进而使喷枪本体1可实现伸缩，实现喷枪本体1对近距离或远距离的工件进行喷涂，减少所处作业空间大小对喷枪本体1的使用限制；通过喷枪本体1相对于安装座2的连接角度可调，以实现对工件的不同位置的喷涂作业，提高对工件的喷涂覆盖率和喷涂效率。
32.参照图2，在本实施中，安装座2设置有第一连接孔，喷枪本体1设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔的截面形状均呈多边形，第一连接孔及第二连接孔通过销轴21相连接，销轴21的截面形状与第一连接孔和第二连接孔的截面形状相同。
33.如此设置，通过对销轴21改进，将其设计为截面为多边形的柱状结构，并将安装座2和喷枪本体1上用于穿插销轴21的第一连接孔与第二连接孔也设计成与销轴21表面配合的多边形结构，使喷枪本体1能够以销轴21为转动中心转动，如此既实现了安装座2与喷枪本体1的转动连接，改变喷枪本体1的喷涂角度，又可通过该销轴21与第一连接孔及第二连接孔的配合，将喷枪本体1在转动后固定，优选地，销轴21的截面形状与第一连接孔和第二连接孔的截面形状均为正多边形，如正三角形、正方形、正五边形、正六边形等，边数越多其可调节的角度选择范围越大。
34.在一些实施例中，第一连接孔、第二连接孔和销轴21的截面形状为圆形，通过在喷枪本体1的第二连接孔的周围，环绕第二连接孔等角度设置多个定位孔，在安装座2的第一连接孔的周围设置一个插接孔，在安装座2与喷枪本体1相对转动的过程，插接孔与定位孔逐个对应，当喷枪本体1在转动结束后，通过将销钉或螺杆依次穿过插接孔及定位孔，实现对喷枪本体1转动后的定位。
35.在一些实施例中，还可以是采用旋转驱动件调节喷枪本体1相对于安装座2的连接角度，旋转驱动件可以是伺服电机，旋转驱动件设置在安装座2上，喷枪本体1的连接端与旋转驱动件的驱动轴固定连接，通过驱动轴的转动，驱使喷枪本体1相对于安装座2发生转动，改变喷涂角度；当然，旋转驱动件还可以是包括伺服电机、主动齿和从动齿，将从动齿安装在喷枪本体1的连接端，主动齿设置在电动机的驱动轴上，从而通过齿轮啮合的方式，驱动喷枪本体1转动，由于采用伺服电机，可以精确控制旋转角度，且定位可靠。
36.在另一些实施例中，可以在安装座2上设置一直线驱动机构，安装座2与喷枪本体1先通过圆柱状的销轴21转动连接，直线驱动机构的驱动端连接于喷枪本体1，从而通过直线驱动机构的伸缩，可实现喷枪本体1以销轴21为转动中心转动；直线驱动机构可采用气缸、液压缸或电缸等。
37.参照图1、图3，在本实施例中，伸缩机构3设置为气缸、电缸或液压缸的任一种，伸缩机构3包括缸体31和伸缩杆32，伸缩杆32沿轴线方向可移动地设置在缸体31内，伸缩杆32的驱动端与安装座2固定连接。如此设置，通过采用液压或气压驱动的方式，能够提供稳定可靠的驱动力，驱使喷枪本体1完成伸缩动作。
38.参照图3、图4，在本实施例中，伸缩机构3设置有用于限制伸缩杆32沿周向旋转的限位结构。在一些实施例中，伸缩杆32截面呈多边形，缸体31供伸缩杆32伸出的端口形状与伸缩杆32的截面形状相适配，端口与伸缩杆32相配合形成限位结构。
39.如此设置，将伸缩杆32设计为截面具有直线边的柱状结构，可以是多边形，也可以
是直线边与圆弧组合的形状，并将缸体31端口设计成与伸缩杆32适配的结构，通过伸缩杆32与缸体31端口的配合，可避免伸缩杆32沿周向转动，防止喷枪本体1在作业时发生翻转。
40.在一些实施例中，限位结构为缸体31内形成的径向凸起，伸缩杆32的外表面设有与径向凸起适配的凹槽。沿伸缩杆32的轴线方向可在伸缩杆32的外表面开设凹槽，径向凸起与凹槽适配，对伸缩杆32起到限位的作用，防止伸缩杆32发生周向转动；可通过设置多个凹槽及多个径向凸起，提高伸缩杆32与缸体31的连接可靠性，避免喷枪本体1在作业时发生翻转。
41.在本实施例中，安装座2的材质为绝缘材料，可以是陶瓷、玻璃以及塑料等材料，例如可采用工程塑料如聚酰胺、聚砜、abs树脂、聚碳酸酯(polycarbonate)等强度高的绝缘材料，可以隔离静电，适用于水性漆加电喷涂的场合。
42.本实用新型实施例还提供了一种喷涂机器人，包括机械手5和喷枪装置，喷枪装置为上述的喷枪装置，喷枪装置设置在机械手5上。
43.如此设置，通过采用具有上述喷枪装置的喷涂机器人，喷枪本体1相对机器人可做伸缩及旋转动作，能够适应不同距离及不同位置的工件喷涂，减少对所处作业空间大小的限制，并且喷枪本体1在作业时稳定可靠不会发生翻转，提高了喷涂时对工件的覆盖率和喷涂效率。
44.在一些实施例中，喷枪装置的缸体31远离喷枪装置的伸缩杆32的一端设置有连接法兰，缸体31通过连接法兰与机械手5的轴端连接。
45.在本实施例中，还包括用于控制喷枪装置的伸缩杆32伸缩的控制装置4，控制装置可以是电磁阀，电磁阀的一端与气源或液压源连接，另一端通过管路与缸体31连接，方便控制伸缩杆32的伸出及收回。
46.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。