一种高精度的涂胶工业机器人的制作方法

1.本发明涉及涂胶工业机器人领域，具体为一种高精度的涂胶工业机器人。


背景技术：

2.涂胶工业机器人采用数控技术控制的工业五轴机械臂，利用机械臂末端的涂胶头进行涂胶，广泛应用于led灯具、显示屏、电子电器产品、水晶工艺品的灌胶等产品的生产加工过程中。
3.现有的高精度的涂胶工业机器人在进行涂胶工作时，胶水从涂胶管中流动至五轴机械臂末端的涂胶头内，利用直管式的涂胶头涂挤出条状的胶水，通过控制涂胶头与所需涂胶面的距离，伴随五轴机械臂的移动，使柱状的胶水粘附在工件的所需涂覆面上。
4.针对上述现有技术，现有的高精度涂胶工业机器人末端的涂胶头大多为固定式的管状结构，胶水通过管式结构的涂胶管后直接粘附在所需涂覆面上，在对一些复杂曲面的零件进行涂胶时，例如对内凹的弧面、倾角超过九十度的斜面等涂覆面进行涂胶时，由于涂胶头并不能够灵活的转动调节角度，因此五轴机械臂需要转动较大的角度，才能够适使涂胶头应复杂的涂覆面，并且也存在部分复杂表面涂胶头无法进行涂胶的情况，在进行连续的小幅度的蛇形涂胶工作时，五轴机械臂需要频繁的轻微摆动以实现涂胶头所涂出的胶水呈蛇形，而五轴机械臂频繁的小范围摆动容易产生一定的误差，并且可能会使涂胶头所涂出的胶水偏移预定路线。
5.因此，现有的高精度的涂胶工业机器人存在涂胶头不够灵活的问题。


技术实现要素：

6.基于此，本发明的目的是提供一种高精度的涂胶工业机器人，以解决现有的高精度的涂胶工业机器人存在涂胶头不够灵活的技术问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高精度的涂胶工业机器人，包括机械臂，所述机械臂的末端连接有安装柱，所述安装柱的底端通过波纹管连接有涂胶头，所述安装柱的侧面皆设置有相互平行的滑轨与齿条，所述滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块上固定连接有电机，所述电机的输出端通过连接结构固定连接有与齿条啮合的齿轮，所述齿轮的中心远离电机的一端固定连接有齿轮轴，所述齿轮轴通过阻尼结构转动连接有第一连杆，所述第一连杆转动连接有第二连杆，所述第二连杆转动连接在涂胶头侧面的连接结构上。
8.通过采用上述技术方案，在机械臂的末端设置安装柱，利用波纹管连接安装柱与涂胶头，并且在安装柱的四周设置电动的连杆结构，用电动电杆结构控制涂胶头的朝向，同时利用驱动电动连杆结构的电机驱使涂胶头远离或是靠近安装柱，以求达到更广泛的涂胶头调节角度，进而使高精度的涂胶工业机器人的涂胶头更为灵活，以便适应复杂的涂覆面。
9.本发明进一步设置为，所述安装柱与涂胶头皆有四个侧面，且相邻侧面相互正交。
10.通过采用上述技术方案，使安装柱与涂胶头的侧面一一对应，并且相互对应的侧
面上的连杆结构能够较为精准的控制涂胶头的朝向角度。
11.本发明进一步设置为，所述涂胶头的中心竖向贯通并设置有涂胶软管，所述涂胶头内在涂胶软管的两侧滑动设置有第二斜块，所述第二斜块的斜面贴合有第一斜块，所述涂胶头内设置有限制第一斜块横向滑动以及第二斜块竖向滑动的限位结构。
12.通过采用上述技术方案，利用相向移动的两个第二斜块挤压涂胶软管，进而便捷的调节涂胶头的出胶量。
13.本发明进一步设置为，所述涂胶头相对的两端固定设置有固定杆，而相对的两侧皆设置有活动杆开口，所述涂胶头内上下滑动设置有移块，所述移块的一端朝向活动杆开口方向固定连接有伸出涂胶头的活动杆，所述移块的另一端固定连接第一斜块。
14.通过采用上述技术方案，利用上下滑动的移块使得第一斜块上下移动，进而利用第一斜块与第二斜块之间的相对滑动驱使第二斜块相向平移。
15.本发明进一步设置为，所述第二斜块与涂胶头的内壁之间设置有复位弹簧，所述复位弹簧用于使第二斜块远离涂胶软管方向滑动。
16.通过采用上述技术方案，利用复位弹簧的弹力以及涂胶软管的弹力使第二斜块滑动复位。
17.本发明进一步设置为，所述涂胶头在移块的滑动轨道与移块之间设置也有阻尼结构，并且所述涂胶头与移块之间的阻尼力度大于齿轮轴处的阻尼力度。
18.通过采用上述技术方案，使得连杆结构在调整涂胶头角度的时候，移块发生滑动。
19.本发明进一步设置为，所述机械臂的一侧设置有工作台，所述工作台的一侧固定设置有保温盒，所述保温盒内设置有电热丝。
20.通过采用上述技术方案，利用保温盒在涂胶头不使用的时候对涂胶头保温，保持涂胶头内胶水的流动性。
21.本发明进一步设置为，所述保温盒顶端的开口处向内倾斜设置有斜挡板，所述电热丝设置在斜挡板的背面，所述保温盒的内壁设置有反光板，并且底端设置有漏胶口。
22.通过采用上述技术方案，有效避免胶水滴落在电热丝上影响电热丝工作。
23.综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
24.1、本发明通过在机械臂的末端设置安装柱，利用波纹管连接安装柱与涂胶头，并且在安装柱的四周设置电动的连杆结构，用电动电杆结构控制涂胶头的朝向，同时利用驱动电动连杆结构的电机驱使涂胶头远离或是靠近安装柱，以求达到更广泛的涂胶头调节角度，进而使高精度的涂胶工业机器人的涂胶头更为灵活，以便适应复杂的涂覆面；
25.2、本发明通过电动连杆结构驱动涂胶头摆动，使涂胶头能够在小幅度内快速摆动，以使高精度的涂胶工业机器人在进行类似长距离的蛇形涂胶工作时能够尽可能的减小误差，进而使涂胶头保持在正确的运动轨迹上；
26.3、本发明通过控制斜块的上下滑动挤压涂胶头内的涂胶软管，进而便捷的实现对涂胶量的快速控制，并且涂胶量的电气控制组件距离涂胶头较远，在更换工作台上零件时，可以将注胶头伸入到保温组件内，不用担心保温组件影响涂胶头内的电气控制组件，有效避免涂胶头内的胶水降温后出现堵塞的情况；
27.4、本发明通过在工作台的一侧设置保温盒，在保温盒的开口处设置多组向内倾斜的挡板，在挡板的背面设置点热丝，利用保温盒内的反光结构将辐射照射至伸入保温盒内
的涂胶头，对涂胶头进行保温，同时有效避免涂胶头内的胶水滴落在电热丝上，使电热丝能够更好的工作。
附图说明
28.图1为本发明的立体图；
29.图2为本发明的图1中a的放大图；
30.图3为本发明的机械臂末端立体图；
31.图4为本发明的图3中b的放大图；
32.图5为本发明的齿轮轴内视图；
33.图6为本发明的另一视角机械臂末端立体图；
34.图7为本发明的图6中c的放大图：
35.图8为本发明的涂胶头正视内视图；
36.图9为本发明的涂胶头俯视内视图；
37.图10为本发明的图9中d的放大图；
38.图11为本发明的保温盒正视内视图。
39.图中：1、机械臂；2、工作台；3、安装柱；4、波纹管；5、涂胶头；6、防护盒；7、防护盒开口；8、滑轨；9、滑块；10、电机；11、齿条；12、齿轮轴；13、齿轮；14、第一卡柱；15、套环；16、内齿圈；17、第一连杆；18、第二连杆；19、固定杆；20、活动杆；21、活动杆开口；22、卡齿带；23、移块；24、第二卡柱；25、第一斜块；26、第二斜块；27、斜块凸沿；28、复位弹簧；29、涂胶软管；30、保温盒；31、斜挡板；32、电热丝；33、反光板；34、漏胶口。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
41.下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
42.一种高精度的涂胶工业机器人，如图1-11所示，包括机械臂1，具体的，机械臂1为现有的高精度涂胶工业机器人的多轴机械臂，机械臂1的末端连接有安装柱3，安装柱3的底端通过波纹管4连接有涂胶头5，具体的，波纹管4用于传导胶水，同时，由于波纹管4能够弯曲，同时也可以伸缩，因此能够满足涂胶头5的活动需求，安装柱3的侧面皆设置有相互平行的滑轨8与齿条11，具体的，为了保护滑轨8上的滑动组件，安装柱3的侧面固定设置有防护盒6，防护盒6的一侧设置有供齿轮轴12穿出的长条形防护盒开口7，滑轨8上滑动连接有滑块9，滑块9上固定连接有电机10，具体的，安装柱3侧面上相对的两个电机10的输出端朝向相反，电机10的输出端通过连接结构固定连接有与齿条11啮合的齿轮13，具体的，电机10通过联轴器固定同轴连接齿轮13，齿轮13的中心远离电机10的一端固定连接有齿轮轴12，齿轮轴12通过阻尼结构转动连接有第一连杆17，具体的，阻尼结构包括套在齿轮轴12末端的套环15，套环15的内壁设置有内齿圈16，而齿轮轴12在对应内齿圈16的位置处设置有第一卡柱14，第一卡柱14沿齿轮轴12的径向设置，并且与齿轮轴12之间设置有弹簧，弹簧的弹力使得第一卡柱14紧贴内齿圈16，当出齿轮轴12正常转动时，第一卡柱14挤压弹簧的力不足，
齿轮轴12能够带动套环15转动，进而带动套环15外壁上固定连接的第一连杆17转动，而当第一连杆17受到限制无法转动的时候，齿轮轴12还是会正常转动，但是第一卡柱14会不断的伸缩，此时套环15与齿轮轴12转动连接，而由于齿轮轴12在正常转动，齿轮13与齿条11啮合，使得滑块9在滑轨8上滑动，第一连杆17转动连接有第二连杆18，第二连杆18转动连接在涂胶头5侧面的连接结构上，具体的，当所有第一连杆17皆与安装柱3平行时，涂胶头5与安装柱3竖向的中心线则保持在同一轴线上。
43.请参阅图2和图6，安装柱3与涂胶头5皆有四个侧面，且相邻侧面相互正交，使安装柱3与涂胶头5的侧面一一对应，并且相互对应的侧面上的连杆结构能够较为精准的控制涂胶头5的朝向角度，使得通过控制各个电机10的转动方向与单次的工作时间便能够控制涂胶头5的朝向。
44.请参阅图2、图8和图9，涂胶头5的中心竖向贯通并设置有涂胶软管29，具体的，涂胶软管29的一端向下延伸出涂胶头5，而另一端与波纹管4相连通，涂胶头5内在涂胶软管29的两侧滑动设置有第二斜块26，第二斜块26的斜面贴合有第一斜块25，涂胶头5内设置有限制第一斜块25横向滑动以及第二斜块26竖向滑动的限位结构，具体的，涂胶头5的内部连接复位弹簧28的内壁能够限制第二斜块26竖向滑动，而与第一斜块25相连接的移块23则受到卡齿带22的限位不能够横向滑动，进而限制第一斜块25无法横向滑动，利用相向移动的两个第二斜块26挤压涂胶软管29，进而便捷的调节涂胶头5的出胶量，涂胶头5相对的两端固定设置有固定杆19，而相对的两侧皆设置有活动杆开口21，涂胶头5内上下滑动设置有移块23，移块23的一端朝向活动杆开口21方向固定连接有伸出涂胶头5的活动杆20，移块23的另一端固定连接第一斜块25，利用上下滑动的移块23使得第一斜块25上下移动，进而利用第一斜块25与第二斜块26之间的相对滑动驱使第二斜块26相向平移，第二斜块26与涂胶头5的内壁之间设置有复位弹簧28，复位弹簧28使得第二斜块26的斜面始终与第一斜块25的斜面接触，具体的，第二斜块26的顶端向上延伸有斜块凸沿27，斜块凸沿27与涂胶头5的内壁之间设置有复位弹簧28，复位弹簧28用于使第二斜块26远离涂胶软管29方向滑动，利用复位弹簧28的弹力以及涂胶软管29的弹力使第二斜块26滑动复位。
45.请参阅图2、图8、图9和图10，涂胶头5在移块23的滑动轨道与移块23之间设置也有阻尼结构，并且涂胶头5与移块23之间的阻尼力度大于齿轮轴12处的阻尼力度，使得连杆结构在调整涂胶头5角度的时候，移块23发生滑动，具体的，涂胶头5内在移块23的两端设置有竖向的卡齿带22，卡齿带22上间隔设置有齿状结构，而移块23内朝向卡齿带22设置有第二卡柱24，第二卡柱24与移块23的内壁之间设置有弹簧，弹簧处于压缩状态，将第二卡柱24推向卡齿带22，与齿轮轴12处的阻尼结构同理，区别在于第二卡柱24处的弹簧弹力大于齿轮轴12处的弹簧，由于移块23上下滑动能够控制涂胶软管29的截面积，进而便捷控制涂胶软管29的出胶量，当需要使移块23上下运动时，四个第一连杆17先转动恢复到与安装柱3安装面平行的状态，活动杆20所对应的两个电机10转动方向相反，固定杆19所对应的两个电机10转动方向相反，并且固定杆19对应的第一连杆17的转动趋势与活动杆20对应的第一连杆17的转动趋势相反，具体的，第一连杆17的转动趋势指的是向上或是向下，并不是顺时针或是逆时针，此时移块23有足够的力上下滑动，进而达到控制涂胶头5出胶量的效果。
46.请参阅图1和图11，机械臂1的一侧设置有工作台2，工作台2的一侧固定设置有保温盒30，保温盒30内设置有电热丝32，利用保温盒30在涂胶头5不使用的时候对涂胶头5保
温，保持涂胶头5内胶水的流动性，有效避免工作台2上在更换零件时，涂胶头5内的胶水出现凝固的情况，保温盒30顶端的开口处向内倾斜设置有斜挡板31，电热丝32设置在斜挡板31的背面，保温盒30的内壁设置有反光板33，具体的，电热丝32所散发的热辐射通过反光板33反射到涂胶头5以及波纹管4上，加热涂胶头5与波纹管4，间接对涂胶头5与波纹管4内的胶水传热，进而保持胶水的温度，并且底端设置有漏胶口34，意外滴落在保温盒30内部的胶水能够通过漏胶口34排出，具体的，漏胶口34处转动连接有漏胶口盖，防止保温盒30持续漏胶水，保温盒30的内电热丝32的设置位置有效避免胶水滴落在电热丝32上影响电热丝32工作，并且，由于波纹管4与涂胶头5内都没有电气元件，因此不必担心电气元件因保温盒30内的温度而损坏。
47.本发明的工作原理为：当第一连杆17与安装柱3的安装面皆保持平行，并且安装柱3上相对的两个电机10转动方向相同时，第一连杆17的转动方向也相同，第一连杆17以齿轮轴12为轴转动，第一连杆17与第二连杆18的连杆结构驱使波纹管4弯曲，涂胶头5转动调节朝向，进而能够精准的对工件上的一些曲面以及斜面进行涂胶操作，并且不需要机械臂1摆动过大的幅度，而当安装柱3上相对的两个电机转动方向相反时，对应的两根第一连杆17也有着反向转动的趋势，但是由于第二连杆18的长度为固定值，对应的两根第一连杆17无法反向转动，并且固定杆19对应的第一连杆17的转动趋势与活动杆20对应的第一连杆17的转动趋势相同，具体的，第一连杆17的转动趋势指的是向上或是向下，并不是顺时针或是逆时针，此时套环15便在齿轮轴12上空转，电机10还在工作，使得滑块9在滑轨8上滑动，调节波纹管4的伸长量，进而达到调节涂胶头5转动范围的效果。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种高精度的涂胶工业机器人，包括机械臂(1)，所述机械臂(1)的末端连接有安装柱(3)，其特征在于：所述安装柱(3)的底端通过波纹管(4)连接有涂胶头(5)，所述安装柱(3)的侧面皆设置有相互平行的滑轨(8)与齿条(11)，所述滑轨(8)上滑动连接有滑块(9)，所述滑块(9)上固定连接有电机(10)，所述电机(10)的输出端通过连接结构固定连接有与齿条(11)啮合的齿轮(13)，所述齿轮(13)的中心远离电机(10)的一端固定连接有齿轮轴(12)，所述齿轮轴(12)通过阻尼结构转动连接有第一连杆(17)，所述第一连杆(17)转动连接有第二连杆(18)，所述第二连杆(18)转动连接在涂胶头(5)侧面的连接结构上。2.根据权利要求1所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述安装柱(3)与涂胶头(5)皆有四个侧面，且相邻侧面相互正交。3.根据权利要求1所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述涂胶头(5)的中心竖向贯通并设置有涂胶软管(29)，所述涂胶头(5)内在涂胶软管(29)的两侧滑动设置有第二斜块(26)，所述第二斜块(26)的斜面贴合有第一斜块(25)，所述涂胶头(5)内设置有限制第一斜块(25)横向滑动以及第二斜块(26)竖向滑动的限位结构。4.根据权利要求3所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述涂胶头(5)相对的两端固定设置有固定杆(19)，而相对的两侧皆设置有活动杆开口(21)，所述涂胶头(5)内上下滑动设置有移块(23)，所述移块(23)的一端朝向活动杆开口(21)方向固定连接有伸出涂胶头(5)的活动杆(20)，所述移块(23)的另一端固定连接第一斜块(25)。5.根据权利要求3所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述第二斜块(26)与涂胶头(5)的内壁之间设置有复位弹簧(28)，所述复位弹簧(28)用于使第二斜块(26)远离涂胶软管(29)方向滑动。6.根据权利要求4所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述涂胶头(5)在移块(23)的滑动轨道与移块(23)之间设置也有阻尼结构，并且所述涂胶头(5)与移块(23)之间的阻尼力度大于齿轮轴(12)处的阻尼力度。7.根据权利要求1所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述机械臂(1)的一侧设置有工作台(2)，所述工作台(2)的一侧固定设置有保温盒(30)，所述保温盒(30)内设置有电热丝(32)。8.根据权利要求7所述的高精度的涂胶工业机器人，其特征在于：所述保温盒(30)顶端的开口处向内倾斜设置有斜挡板(31)，所述电热丝(32)设置在斜挡板(31)的背面，所述保温盒(30)的内壁设置有反光板(33)，并且底端设置有漏胶口(34)。

技术总结
本发明公开了一种高精度的涂胶工业机器人，涉及涂胶工业机器人领域,包括机械臂，所述机械臂的末端连接有安装柱，所述安装柱的底端通过波纹管连接有涂胶头，安装柱的侧面皆设置有滑轨与齿条，所述滑轨上滑动连接有电机，所述电机的输出端通连接有与齿条啮合的齿轮，所述齿轮连接有齿轮轴，所述齿轮轴通过阻尼结构转动连接有连杆结构，连杆结构连接在涂胶头侧面的连接结构上。本发明在机械臂的末端设置安装柱，利用波纹管连接安装柱与涂胶头，并且在安装柱的四周设置电动的连杆结构，用电动电杆结构控制涂胶头的朝向，同时利用驱动电动连杆结构的电机驱使涂胶头远离或是靠近安装柱，使高精度的涂胶工业机器人的涂胶头更为灵活。高精度的涂胶工业机器人的涂胶头更为灵活。高精度的涂胶工业机器人的涂胶头更为灵活。


技术研发人员：刘猛
受保护的技术使用者：安徽辰德精密机械有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/23