[发明专利]一种基于天车平台的智能喷砂机器人

说明书

本发明一种基于天车平台的智能喷砂机器人，包括喷砂设备、工件放置台、天车平台、人工操作台、系统控制柜、机器手臂，人工操作台设置有带功能按钮的手柄以及触摸屏，通过手柄来模拟人的操作让机器获知喷头轨迹和运行速度，通过触摸屏设置抛喷力度；系统控制柜与人工操作台、机器手臂、天车平台、喷砂设备电连接并共同组成控制系统，控制系统包括电气控制系统和微机控制系统，微机控制系统用来实现喷查处理的全过程控制，电气控制柜控制各个模块或部件的运动；机器手臂设置在天车平台上，设置有至少6个转轴或关节和至少一个喷嘴。本发明具备优异的运动能力，移动空间覆盖整个喷砂清理室，可以通过自动或人工控制方式对各种工件进行喷砂清理。

技术领域

本发明涉及喷砂工艺处理领域，具体涉及一种基于天车平台的智能喷砂机器人。

背景技术

喷砂是利用高速旋转的叶轮把丸、砂抛掷出去，高速撞击零件表面，达到表面处理要求。喷砂房又叫喷丸房、打砂房，适应于一些大型工件表面清理、除锈，增加工件与涂层之间的附着力等效果，喷砂房根据磨料的回收方式喷丸房分为：机械回收式喷丸房和人工回收式喷丸房。目前国内多数采用人工回收喷砂房，原因是经济实用，制作简单、方便，用材简易，大大的减少了喷砂房的造价成本。但对于复杂的工件人工实现显得困难，效率低；所以一种可抛喷各种工件的具有喷嘴机械手的机器人是大势所趋。

国内抛喷丸设备技术水平较低，总体达到国外上世纪80年代初期到中期水平。存在的问题是：可靠性差，故障率高；能耗高；作业环境差，环境污染严重；操作者素质和技能比较差，存在安全隐患；设备控制水平较低，自动化水平较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具备优异的运动能力，能够智能喷砂清理各种工件包括复杂结构的工件表面的机器人，其移动空间可以覆盖整个喷砂清理室，可以通过示教模式对机器人进行编程或者采用人工控制方式对各种工件进行喷砂清理；它甚至可以通过车窗或其它孔洞进入轨道机车内部，清理其内部表面，应用范围从各种铸件、大型钢件到轨道机车车辆。

本发明采用以下技术方案：

一种基于天车平台的智能喷砂机器人，包括喷砂设备、工件放置台和天车平台，天车平台可以实现两个垂直方向上的移动，其特征在于，还包括人工操作台、系统控制柜、机器手臂，所述的人工操作台设置有带功能按钮的手柄以及触摸屏，通过手柄来模拟人的操作让机器获知喷头轨迹和运行速度，通过触摸屏设置抛喷力度；所述的系统控制柜与人工操作台、机器手臂、天车平台、喷砂设备电连接并共同组成控制系统，整个控制系统包括电气控制系统和微机控制系统，微机控制系统用来记录和分析喷砂处理的过程数据，实现喷查处理的全过程控制，电气控制柜通过电机与各个模块或部件电连接，控制各个模块或部件的运动；机器手臂设置在天车平台上，设置有至少6个转轴或关节，能够实现纵向、横向和垂直方向移动，还设置至少一个喷嘴，喷嘴与喷砂设备连接，实现喷砂。

优选的，所述的天车平台包括第一支架、第二支架和第三支架，第一支架和第二支架平行设置，第三支架垂直卡合在第一支架和第二支架之间，且第三支架能够沿着第一支架和第二支架自由滑动。

进一步的，所述的机器手臂包括喷嘴、第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节和滑动块，所述的滑动块能够沿着第三支架自由滑动，滑动块下端固接连接套筒上端，所述第六关节和第五关节均为套筒结构，第六关节能够在连接套筒内壁上自由滑动，第五关节上端能够在第六关节内壁上自由滑动；第五关节下端通过活动轴与第四关节连接，第四关节下端通过活动轴与第三关节连接；第三关节下端通过转向台与第二关节连接，第二关节上端通过旋转轴与转向台下端活动连接，且第二关节沿旋转轴360度旋转；第二关节下端与第一关节固接，第一关节设有转轴，且所述转轴与所述旋转轴相互垂直，所述转轴能够360度旋转；所述喷嘴固定在转轴上。