智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械手，具體是一種適用于數(shù)字總線工廠噴涂除塵工序的智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手，屬于涂裝設(shè)備技術(shù)裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，市場(chǎng)對(duì)工業(yè)用品及生活制品的表面處理提出了越來(lái)越高的要求，噴涂一直作為制品表面處理的一種主要方法和手段，即是將涂料分散成霧狀噴涂于被涂物表面，涂料形成黏附牢固、具有一定強(qiáng)度連續(xù)的固態(tài)薄膜，可阻止外界環(huán)境對(duì)制品表面的破壞、延長(zhǎng)使用壽命，同時(shí)可以得到絢麗多彩的外觀、美化環(huán)境，甚至可以根據(jù)不同的涂料提供如防霉、殺菌、耐高溫、保溫、絕緣、導(dǎo)電、防滑、防噪音等特殊功能，因此噴涂是產(chǎn)品的表面制造工藝中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
[0003]噴涂質(zhì)量是產(chǎn)品全面質(zhì)量的重要方面之一，現(xiàn)有技術(shù)中純手工操作已不多見(jiàn)，大型制造業(yè)多采用自動(dòng)噴涂，自動(dòng)噴涂是利用電器或機(jī)械原理(機(jī)械手或機(jī)器人)自動(dòng)控制進(jìn)行的一種噴涂方法，自動(dòng)噴涂多采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PLC程式控制和監(jiān)控，自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線一般設(shè)置在密閉空間內(nèi)，包括輸送單元、除塵單元、噴涂單元、排氣單元和烘烤單元，除塵單元、噴涂單元和烘烤單元隔段設(shè)置，各隔段內(nèi)設(shè)有排氣單元，運(yùn)輸單元貫穿整個(gè)自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線，工件或制品經(jīng)除塵單元除塵后通過(guò)運(yùn)輸單元進(jìn)入噴涂單元的噴涂室或噴涂房?jī)?nèi)噴涂，噴涂后進(jìn)入烘烤單元烘干，再經(jīng)運(yùn)輸單元成品輸出，彌漫在各隔段內(nèi)的包含有灰塵、霧狀涂料廢氣的工業(yè)廢氣經(jīng)排氣單元排出。
[0004]噴涂環(huán)境一般要求至少是十萬(wàn)級(jí)無(wú)塵車間，即每立方米空氣中直徑大于等于
0.5um的灰塵粒的數(shù)量至少少于10萬(wàn)個(gè)，現(xiàn)在的噴涂車間內(nèi)通常設(shè)有靜電除塵器、袋式除塵器或?yàn)V筒除塵器等除塵器對(duì)車間內(nèi)的微塵進(jìn)行吸附控制，現(xiàn)有的除塵單元的清潔子單元通常采用工業(yè)吸塵器吸塵的方式對(duì)工件或制品表面進(jìn)行除塵，但是工件或制品上若有油污，則簡(jiǎn)單的工業(yè)吸塵器吸塵無(wú)法清理油污，通常需要進(jìn)行人工用有機(jī)溶劑進(jìn)行擦拭。
[0005]現(xiàn)有的清潔單元存在以下缺陷:
[0006]1.為了保證無(wú)塵的噴涂環(huán)境，進(jìn)入噴房的人員必須戴干凈靜電帽、穿干凈靜電衣且徹底經(jīng)過(guò)風(fēng)淋，因此工序復(fù)雜且清潔效率較低；
[0007]2.由于纖維、毛料、紙皮等帶絲之物易造成噴涂后工件或制品表面的瑕疵，因此擦拭清潔工件或制品表面的工具不能帶纖維、毛料、紙皮等帶絲之物，否則不易清理干凈致使清潔效率進(jìn)一步降低；
[0008]3.由于采用人工進(jìn)行操作，因此操作人員責(zé)任心、情緒等人為因素對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響較大，同時(shí)，人工操作受操作人員操作技能熟練程度的限制，清潔效率及效果會(huì)有差另O，多個(gè)操作人員的操作熟練程度參差不齊也在不同程度上影響生產(chǎn)進(jìn)度，且易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手，安裝在智能自動(dòng)清潔單元上能夠?qū)崿F(xiàn)降低操作復(fù)雜程度，提高清潔效率、保證后續(xù)噴涂質(zhì)量，且能夠?qū)崿F(xiàn)智能化清潔，自動(dòng)化程度較高，適用于數(shù)字總線工廠噴涂除塵工序。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手包括本體和洗刷裝置；
[0011]本體后端與機(jī)械臂的末節(jié)連接，前端與洗刷裝置后端連接，本體內(nèi)部至少設(shè)有一個(gè)內(nèi)通道，內(nèi)通道分別通過(guò)管路與控制閥組的正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥的輸出端連接，本體上還設(shè)有面向洗刷裝置方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器分別與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接；
[0012]洗刷裝置內(nèi)對(duì)應(yīng)內(nèi)通道的位置設(shè)有與內(nèi)通道連通的噴孔，洗刷裝置包括滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32和滾刷，滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸與滾刷連接，滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與電控裝置的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，還包括旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成，所述的本體后端通過(guò)旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成與機(jī)械臂的末節(jié)連接，旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成至少包括一個(gè)A坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)控制或B坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)控制或C坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)控制。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)前端設(shè)置有與滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸固定連接的自動(dòng)滾刷夾持機(jī)構(gòu)，滾刷后端夾持在自動(dòng)滾刷夾持機(jī)構(gòu)上。
[0015]作為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式，所述的本體內(nèi)設(shè)有滑軌，所述的滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)滾刷夾持機(jī)構(gòu)安裝在本體內(nèi)部，滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)后端設(shè)置有推拉機(jī)構(gòu)，自動(dòng)滾刷夾持機(jī)構(gòu)前端設(shè)置有與其活動(dòng)連接的、帶有復(fù)位彈簧的多個(gè)錐形卡爪，洗刷裝置前端對(duì)應(yīng)錐形卡爪的位置設(shè)有通過(guò)軸承安裝在洗刷裝置前端的、且與錐形卡爪的錐形配合的鎖口板。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的內(nèi)通道在本體的橫截面上呈同心圓結(jié)構(gòu)的環(huán)形分布。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手由于本體內(nèi)部至少設(shè)有一個(gè)內(nèi)通道，控制閥組的正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥的輸出端分別通過(guò)管路與內(nèi)通道連接，因此可以根據(jù)清潔程序相應(yīng)控制內(nèi)通道供出清洗劑、正壓氣體和清潔水，清潔過(guò)程中可依次對(duì)工件或制品進(jìn)行清洗劑洗刷、清潔水沖刷和快速風(fēng)干，清洗過(guò)程無(wú)人工參與，工序簡(jiǎn)單且清潔效率高；自動(dòng)化操作可避免因操作人員責(zé)任心、情緒等人為因素對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的影響，同時(shí)可免受操作人員操作技能熟練程度的限制，進(jìn)而保證清潔質(zhì)量；由于本體上設(shè)有面向噴頭方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，因此在噴涂作業(yè)前可對(duì)工件或制品進(jìn)行識(shí)別及定位，便于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對(duì)工件或制品的形狀、尺寸、位置等信息進(jìn)行判斷，是否進(jìn)行調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中已存在的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)清潔，還是在數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找類似結(jié)構(gòu)的既有工件或制品信息、進(jìn)行排列組合自動(dòng)生成最優(yōu)清潔路徑及噴孔控制數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)清潔，智能化程度較高，適用于智能自動(dòng)清潔單元。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型安裝在智能自動(dòng)清潔單元上時(shí)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、本體，11、內(nèi)通道，2、旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)總成，3、洗刷裝置，31、噴孔，32、滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，33、自動(dòng)滾刷夾持機(jī)構(gòu)，34、滾刷，4、機(jī)械臂，5、控制閥組，6、電控裝置，7、運(yùn)輸單元，8、工件或制品。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明(以下描述以左右水平方向?yàn)閄坐標(biāo)，以前后水平方向?yàn)閅坐標(biāo)，以豎直方向?yàn)閆坐標(biāo)，以沿X坐標(biāo)軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)锳坐標(biāo)，以沿Y坐標(biāo)軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)锽坐標(biāo)，以沿Z坐標(biāo)軸線為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方向?yàn)镃坐標(biāo))。
[0023]如圖3所示，本智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手是智能自動(dòng)清潔單元的一部分，智能自動(dòng)清潔單元還包括機(jī)械臂4、控制閥組5和電控裝置6，機(jī)械臂4固定安裝在地面上，包括至少一個(gè)X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制閥組5包括正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥，正壓氣體控制電磁閥的輸入端與清潔正壓氣源連接，清洗劑控制電磁閥的輸入端與清洗劑供給機(jī)構(gòu)連接，清潔水壓控制電磁閥的輸入端與清潔水壓力源連結(jié)；電控裝置6包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、電源回路、洗刷裝置位置控制回路、模式識(shí)別回路、分析規(guī)劃清潔參數(shù)回路、清潔控制回路、氣路控制回路、清潔水控制回路等，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別與控制閥組5的正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥電連接，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)分別與機(jī)械臂4的X坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Y坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或Z坐標(biāo)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接。
[0024]如圖1、圖2所示，本智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手包括本體I和洗刷裝置3 ;
[0025]本體I后端與機(jī)械臂4的末節(jié)連接，前端與洗刷裝置3后端連接，本體I內(nèi)部至少設(shè)有一個(gè)內(nèi)通道11，內(nèi)通道11分別通過(guò)管路與控制閥組5的正壓氣體控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥的輸出端連接，本體I上還設(shè)有面向洗刷裝置3方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器分別與電控裝置6的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接；
[0026]洗刷裝置3內(nèi)對(duì)應(yīng)內(nèi)通道11的位置設(shè)有與內(nèi)通道11連通的噴孔31，洗刷裝置3包括滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32和滾刷34，滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32設(shè)置在洗刷裝置3內(nèi)部，滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32的驅(qū)動(dòng)軸與滾刷34連接，滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32與電控裝置6的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)電連接。
[0027]本智能自動(dòng)清潔單元清潔機(jī)械手的工作原理:通過(guò)本體I上的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器反饋，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制機(jī)械臂4動(dòng)作使洗刷裝置3移動(dòng)至程序設(shè)定的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，然后工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制滾刷驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)32帶動(dòng)滾刷34旋轉(zhuǎn)，同時(shí)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制控制閥組5的正壓控制電磁閥、清洗劑控制電磁閥和清潔水壓控制電磁閥根據(jù)清潔程序相應(yīng)打開(kāi)，內(nèi)通道11內(nèi)即根據(jù)清潔程序相應(yīng)供出清洗劑、正壓氣體和清潔水，然后工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制機(jī)械臂4動(dòng)作使洗刷裝置3按照程序設(shè)定的清潔路徑移動(dòng)對(duì)工件或制品8進(jìn)行清潔，完成工件或制品8的清潔工作后，運(yùn)輸單元7接到指令載著已完成清潔工作的工件或制品8向下道工序流轉(zhuǎn)。
[0028]如圖3所示，智能自動(dòng)清潔單元的機(jī)械臂4設(shè)置在運(yùn)輸單元7附近，系統(tǒng)未啟動(dòng)時(shí)(