[发明专利]一种用于复杂曲面内壁涂装的可调式柔索驱动喷涂机器人

说明书

本发明公开了一种用于复杂曲面内壁涂装的可调式柔索驱动喷涂机器人，包括有水平移动平台，水平移动平台的上端面安装有X轴线性驱动机构和Y轴线性驱动机构，Y轴线性驱动机构的下方安装有多个柔索驱动平台，柔索驱动平台的底端分别安装有伸缩机构、喷涂机构，喷涂机构为适应喷涂曲面内壁的调整动作通过多机控制平台驱动，上述X、Y轴线性驱动机构以及可分离式旋转机构带动柔索驱动平台实现空间X、Y、Z坐标轴自由运动，结合喷涂机构自身的沿曲面内壁的调整、喷涂动作，构成了用于曲面内壁类喷涂的柔索驱动混联喷涂机器人的空间运动。本发明可实现了多个喷涂机构协同工作，工作直径可调，由柔索混联驱动实现末端高灵活性和双向拉力伸缩的喷涂机器人。

技术领域：

本发明涉及机器人领域，主要涉及一种用于复杂曲面内壁涂装的可调式柔索驱动喷涂机器人。

背景技术：

随着喷涂技术的发展，传统手工喷涂容易导致表面喷涂不均匀，涂料利用率低下，而且手工作业的工作效率较低。同时，喷涂作业对人体自身健康以及外界自然环境存在着较大的危害。而喷涂机器人扩大了人可从事的工作范围，它可以代替工人完成高危，高热，高压，严寒等极端恶劣环境中的工作；代替流水线上工人完成日常繁复的工作，提高生产率，提高喷涂质量。

目前，喷涂机器人被逐渐应用于工业中的更多领域，主流的喷涂机器人主要分为串联喷涂机器人和并联喷涂机器人。串并联混合的机器人目前应用不太广泛。

串联机器人的主要优点是工作空间大，末端灵活，被广泛应用于焊接、搬运，装配等领域，但由于串联机器人的驱动装置安装在各个关节上，导致运动惯量比较大，关节误差累积，因而无法实现高速，高精度运动。与串联机器人相比较，并联机器人的主要优点是：无累积误差，精度较高；机构紧凑，刚度高，承载能力大，但由于其闭环结构的原因，并联机构普遍存在结构尺寸偏大而工作空间却很小且关节过多的缺陷。混联机器人则是将串联机器人与并联机器人优缺点互补的一类机器人，具有末端灵活，机构紧凑，稳定性好等优点。

喷涂机器人在串联和并联机构方面虽然已经发展迅速，但一些机器人还是有不足的地方需要解决和改善。CN110743736A的专利公布了一种悬挂式六自由度混联喷涂机器人，该发明专利中的喷涂机构采用并联Delta机构和串联机构混联，串联机构采用电机直接驱动的机械臂结构，与并联机构配合，稳定性难以保证，同时加重了并联机构的下端的重力负担，串联机构旋转伸缩幅度大，难以满足较深管壁类的零件的喷涂加工。公开号为CN111111976A的专利公布了一种面向大型装备表面喷涂的机器人升降云台，该发明专利虽然结构紧凑，运动稳定，升降距离大，但是结构巨大，升降机构重量重，缺乏灵活性，且应多用于大型零部件的喷涂，无法适应更多复杂的小零部件。

发明内容：

本发明目的就是为了解决复杂零件外表面和变直径零件复杂曲面内壁的喷涂问题，提供一种用于复杂曲面内壁涂装的可调式柔索驱动喷涂机器人，尤其是一种可实现三个喷涂机构协同工作，工作直径可调，由柔索混联驱动实现末端高灵活性和双向拉力伸缩的喷涂机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的：