一种喷涂机器人用集成线束系统及含有该线束的机器人的制作方法

1.本发明属于喷涂机器人技术领域，尤其涉及一种喷涂机器人用集成线束系统及含有该线束的机器人。


背景技术：

2.喷涂是防腐防湿表面增加强度的常用工序，随着技术发展，机器人使用越来越多，机器人的精度和可靠性是两个要求指标。
3.可靠性中，线束的接头松动是常发生的事故，主要因为在机械手运动过程中接头附近的线束受到长时间的扭曲弯折，长时间使用后接头与其连接的线束会有轻微的相对运动引起松动，甚至线中因扭曲弯折而出现内部的保护层磨损，引起短路或断路的情况。
4.本发明设计一种关节处布线的系统，可解决如上问题，不会使扭曲弯折传递到接头处，具有明显的改进。


技术实现要素：

5.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种喷涂机器人用集成线束系统，它包括主电线、连接电线，其中位于两个相互铰接的两个摆臂之间的两个主电线之间通过连接电线连接，连接电线的两端具有两个用于连接主电线的连接组件。
6.所述连接组件包括连接头、安装环、球形压块、螺杆，其中连接电线的端部固定安装有盘状的连接头，连接头面向连接电线的一端对称的固定安装有两个连接支耳，安装环的外圆面上对称的固定安装有两个摆轴，安装环通过其上的两个摆轴与两个连接支耳的配合摆动安装在连接头上；所述安装环上周向均匀的安装有三个螺杆，螺杆与安装环螺纹配合连接；每个螺杆插入安装环内的一端均固定安装有一个球形压块，球形压块与连接电线的外部绝缘层挤压配合。
7.作为优选的方案，所述连接电线是由四个中间带保护套的线芯、包裹在线芯外侧的润滑层、包裹在润滑层外侧的屏蔽层和包裹在屏蔽层外侧的外部绝缘层组成；所述四个线芯与连接头固定连接，连接头上开有供主电线的线芯插入的插接孔。
8.作为优选的方案，所述连接头上安装有安装环的一侧固定安装有弹性的防尘罩。
9.一种喷涂机器人用集成线束系统的机器人，它包括底座、旋转安装臂、第一摆臂、第二摆臂、第三摆臂、第一电机、涂料喷管，第二电机，其中旋转安装臂通过旋转柱旋转安装在底座的上侧，底座内安装有第二电机，第二电机的输出轴与旋转柱固定连接；第一摆臂摆动安装在旋转安装臂上，旋转安装臂上安装有控制第一摆臂摆动的第一电机；第二摆臂摆动安装在第一摆臂上，第一摆臂上安装有控制第二摆臂摆动的第一电机；第三摆臂摆动安装在第二摆臂上，第二摆臂上安装有控制第三摆臂摆动的第一电机；第三摆臂上安装有涂料喷管和控制涂料喷管旋转的第三电机；第三电机通过主电线和连接电线与外置电源连接，第一摆臂、第二摆臂和旋转安装臂内分别安装有一条主电线，相互铰接的摆臂之间的主
电线之间通过连接电线连接；所述旋转安装臂内安装的主电线和穿过底座与外置电源连接的主电线之间通过一条弧形的连接电线连接。各个电机与各自机械摆臂上的主电线引出的电机连接线束连接。
10.作为优选的方案，所述涂料喷管的上端通过涂料管与涂料箱连接，涂料管通过卡接件固定于摆臂上。
11.作为优选的方案，所述涂料喷管的上端安装有旋转连接件，涂料喷管通过旋转连接件与涂料管连接。
12.作为优选的方案，所述底座上固定安装有对旋转安装臂和穿过底座与外置电源连接的主电线之间的连接电线起到支撑作用的支撑板。
13.作为优选的方案，所述旋转安装臂、第一摆臂、第二摆臂和第三摆臂上均开有避让连接电线的避让导向缺口，避让导向缺口对连接电线具有导向作用，能够限制连接电线只能在摆臂摆动方向弯曲。
14.作为优选的方案，所述第三摆臂的一端为圆盘状，旋转套旋转安装在第三摆臂上，旋转套的上端固定安装有齿圈，第三电机的输出轴上固定安装有齿轮，齿轮与齿圈啮合；所述涂料喷管上固定安装有固定滑板，固定滑板通过导块与导槽的配合与旋转套滑动连接，所述固定滑板与第三摆臂之间安装有弹簧。
15.所述涂料喷管的下端具有安装口，安装口的下侧安装有旋流喷嘴。
16.作为优选的方案，所述旋转套的下端周向均匀的固定安装有刀片组。
17.与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、传统电线的接头在电线弯折时，线芯与接头会发生微弱的运动，连接处的电线的线芯和绝缘层均被固定，摆动时线芯外侧的橡胶绝缘层会受到较大的挤压变形，长时间使用后接头就会变松；但是使用本发明设计的连接电线和连接组件后，在连接电线发生弯折时，连接组件中的连接头和安装环会发生相对摆动，即通过螺杆和球形压块固定于安装环上的连接电线的绝缘层能够相对连接头摆动，相比于传统的线芯和绝缘层都被固定，本发明设计的连接方式能够一定程度上减小连接组件和连接电线之间的牵拉力，保护了连接电线。
18.2、连接电线内添加了润滑层，润滑层的作用是在连接电线弯折过程中通过润滑层能够对内部的线芯起到保护作用，防止线芯外侧的保护套摩擦受损。
附图说明
19.图1是整体部件外观示意图。
20.图2是整体部件分布示意图。
21.图3是支撑板安装示意图。
22.图4是旋转安装臂安装示意图。
23.图5是第一摆臂安装示意图。
24.图6是第二摆臂安装示意图。
25.图7是第三摆臂安装示意图。
26.图8是涂料喷管安装示意图。
27.图9是涂料喷管结构示意图。
28.图10是连接电线和主电线连接一示意图。
29.图11是主电线和球形压块配合示意图。
30.图12是连接电线结构示意图。
31.图13是连接电线和主电线连接二示意图。
32.图中标号名称：1、底座；2、旋转安装臂；3、第一摆臂；4、第二摆臂；5、第三摆臂；6、第一电机；7、旋转套；8、涂料管；9、涂料箱；10、连接组件；11、电线；12、支撑板；13、避让导向口；14、旋转柱；15、第二电机；16、涂料喷管；17、弹簧；18、旋流喷嘴；19、刀片组；20、齿轮；21、齿圈；22、第三电机；23、固定滑板；24、安装口；25、外部绝缘层；26、润滑层；27、线芯；28、连接电线；29、防尘罩；30、主电线；31、连接头；32、安装环；33、摆轴；34、连接支耳；35、球形压块；36、螺杆；37、旋转连接件；38、屏蔽层，39、电机连接线束。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
34.一种喷涂机器人用集成线束系统，其特征在于：如图10、11所示，它包括主电线30、连接电线28，其中位于两个相互铰接的两个摆臂之间的两个主电线30之间通过连接电线28连接，连接电线28的两端具有两个用于连接主电线30的连接组件10。
35.如图11所示，所述连接组件10包括连接头31、安装环32、球形压块35、螺杆36，其中如图12所示，连接电线28是由四个中间带保护套的线芯27、包裹在线芯27外侧的润滑层26、包裹在润滑层外侧的屏蔽层38和包裹在屏蔽层38外侧的外部绝缘层25组成；如图11所示，连接电线28的端部固定安装有盘状的连接头31，连接头31面向连接电线28的一端对称的固定安装有两个连接支耳34，安装环32的外圆面上对称的固定安装有两个摆轴33，安装环32通过其上的两个摆轴33与两个连接支耳34的配合摆动安装在连接头31上；所述安装环32上周向均匀的安装有三个螺杆36，螺杆36与安装环32螺纹配合连接；螺杆螺距较小，实现较好的是上紧和自锁效果，也可以在螺杆上安装螺母增加防松效果。每个螺杆36插入安装环32内的一端均固定安装有一个球形压块35，球形压块35与连接电线28的外部绝缘层25挤压配合；所述四个线芯27与连接头31固定连接，连接头31上开有供主电线30的线芯27插入的插接孔。连接电线28内添加润滑层26的作用是在连接电线28弯折过程中通过润滑层26能够对内部的线芯27起到保护作用，防止线芯27外侧的保护套摩擦受损。
36.如图10所示，所述连接头31上安装有安装环32的一侧固定安装有弹性的防尘罩29。
37.传统电线11的接头在电线11弯折时，线芯27与接头会发生微弱的运动，连接处的电线11的线芯27和绝缘层均被固定，摆动时线芯27外侧的橡胶绝缘层会受到较大的挤压变形，长时间使用后接头就会变松；但是使用本发明设计的连接电线28和连接组件10后，如图13所示，在连接电线28发生弯折时，内弯方向的绝缘层会在两端堆叠，外弯方向，两侧向中间堆叠，这样两端的截面会变形，这种情况下，被主线插接的连接组件10中的连接头31和固定在连接电线上绝缘层上的安装环32会发生相对摆动，即通过螺杆36和球形压块35固定于安装环32上的连接电线28的绝缘层能够相对连接头31摆动，相比于传统的线芯27和绝缘层都被固定，本发明设计的连接方式能够一定程度上减小连接组件10和连接电线28之间的牵
拉力，保护了连接电线28。
38.一种使用集成线束系统的喷涂机器人，如图1、2所示，它包括底座1、旋转安装臂2、第一摆臂3、第二摆臂4、第三摆臂5、第一电机6、涂料喷管16，第二电机15，其中如图4所示，旋转安装臂2通过旋转柱14旋转安装在底座1的上侧，底座1内安装有第二电机15，第二电机15的输出轴与旋转柱14固定连接；如图5所示，第一摆臂3摆动安装在旋转安装臂2上，旋转安装臂2上安装有控制第一摆臂3摆动的第一电机6，该第一电机与旋转安装臂上的主线电连接；如图6所示，第二摆臂4摆动安装在第一摆臂3上，第一摆臂3上安装有控制第二摆臂4摆动的第一电机6，该第一电机与第一摆臂上的主线电连接；如图7所示，第三摆臂5摆动安装在第二摆臂4上，第二摆臂4上安装有控制第三摆臂5摆动的第一电机6，该第一电机与第二摆臂4上的主线电连接；第三摆臂5上安装有涂料喷管16和控制涂料喷管16旋转的第三电机22；如图2所示，第三电机22通过主电线30和连接电线28与外置电源连接，第一摆臂3、第二摆臂4和旋转安装臂2内分别安装有一条主电线30，如图10所示，相互铰接的摆臂之间的主电线30之间通过连接电线28连接；所述旋转安装臂2内安装的主电线30和穿过底座1与外置电源连接的主电线30之间通过一条弧形的连接电线28连接；如图3所示，所述底座1上固定安装有对旋转安装臂2和穿过底座1与外置电源连接的主电线30之间的连接电线28起到支撑作用的支撑板12。各个电机与各自机械摆臂上的主电线引出的电机连接线束连接，电机与相应摆臂连接的电机连接线束虽然具有弯折，但是弯折线不存在跨关节引起的往复动作，所以主线与电机的电机连接线束具有可靠性。
39.如图1、2所示，所述涂料喷管16的上端通过涂料管8与涂料箱9连接，如图8所示，所述涂料喷管16的上端安装有旋转连接件37，涂料喷管16通过旋转连接件37与涂料管8连接；涂料管8通过卡接件固定于摆臂上。这里的设计可以达到涂料喷管16运动时，旋转连接件37不需要旋转的功能，保证涂料正常供给。
40.如图1、2所示，所述旋转安装臂、第一摆臂3、第二摆臂4和第三摆臂5上均开有避让连接电线28的避让导向缺口，避让导向缺口对连接电线28具有导向作用，能够限制连接电线28只能在摆臂摆动方向弯曲。
41.如图8、9所示，所述第三摆臂5的一端为圆盘状，旋转套7旋转安装在第三摆臂5上，旋转套7的上端固定安装有齿圈21，第三电机22的输出轴上固定安装有齿轮20，齿轮20与齿圈21啮合；所述涂料喷管16上固定安装有固定滑板23，固定滑板23通过导块与导槽的配合与旋转套7滑动连接，所述固定滑板23与第三摆臂5之间安装有弹簧17；所述涂料喷管16的下端具有安装口24，安装口24的下侧安装有旋流喷嘴18。
42.第三电机22工作能够驱动齿轮20旋转，齿轮20旋转带动齿圈21旋转，齿圈21旋转带动旋转套7旋转，旋转套7旋转带动下端的刀片组19旋转；当涂料喷管16下端受到挤压时，涂料喷管16会相对旋转套7上移，弹簧17压缩；在喷涂过程中当墙面上出现凸起不平的区域时可以将涂料喷管16顶在墙面上，使得涂料喷管16内移；然后控制第三电机22工作使得旋转套7旋转，旋转套7带动刀片组19旋转对凸起部位进行刮除找平处理。
43.旋流喷嘴18的作用是增加涂料喷涂的均匀性和喷涂面积。安装口24的作用是安装旋流喷嘴。
44.如图8所示，所述旋转套7的下端周向均匀的固定安装有刀片组19。
45.所述旋转套7和固定滑板23之间具有密封结构。
46.机器人使用过程中，通过相应的电机控制机械臂的运动，运动过程中通过关节处的连接电线，传递电力，避免了关节运动引起的电线接头的松动。
47.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种喷涂机器人用集成线束系统，其特征在于：它包括主电线、连接电线以及多个摆臂，其中位于两个相互铰接的两个摆臂之间的两个主电线之间通过连接电线连接，连接电线的两端具有两个用于连接主电线的连接组件；所述连接组件包括连接头、安装环、球形压块、螺杆，其中连接电线的端部固定安装有盘状的连接头，连接头面向连接电线的一端对称的固定安装有两个连接支耳，安装环的外圆面上对称的固定安装有两个摆轴，安装环通过其上的两个摆轴与两个连接支耳的配合摆动安装在连接头上；所述安装环上周向均匀的安装有三个螺杆，螺杆与安装环螺纹配合连接；每个螺杆插入安装环内的一端均固定安装有一个球形压块，球形压块与连接电线挤压配合。2.根据权利要求1所述的一种喷涂机器人用集成线束系统，其特征在于：所述连接电线是由四个中间带保护套的线芯、包裹在线芯外侧的润滑层、包裹在润滑层外侧的屏蔽层和包裹在屏蔽层外侧的外部绝缘层组成；所述四个线芯与连接头固定连接，连接头上开有供主电线的线芯插入的插接孔；球形压块与连接电线的外部绝缘层挤压配合。3.根据权利要求1所述的一种喷涂机器人用集成线束系统，其特征在于：所述连接头上安装有安装环的一侧固定安装有弹性的防尘罩。4.使用权利要求1所述的集成线束系统的机器人，其特征在于：它包括底座、旋转柱、旋转安装臂、第一摆臂、第二摆臂、第三摆臂、第一电机、涂料喷管，第二电机，其中旋转安装臂通过旋转柱旋转安装在底座的上侧，底座内安装有第二电机，第二电机的输出轴与旋转柱固定连接；第一摆臂摆动安装在旋转安装臂上，旋转安装臂上安装有控制第一摆臂摆动的第一电机；第二摆臂摆动安装在第一摆臂上，第一摆臂上以及第二摆臂上分别安装有控制第二摆臂摆动以及控制第三摆臂摆动的的第一电机；第三摆臂上安装有涂料喷管和控制涂料喷管旋转的第三电机；第三电机通过主电线和连接电线与外置电源连接，第一摆臂、第二摆臂和旋转安装臂内分别安装有一条主电线，相互铰接的摆臂之间的主电线之间通过连接电线连接；所述旋转安装臂内安装的主电线和穿过底座与外置电源连接的主电线之间通过一条弧形的连接电线连接，各个电机与各自机械摆臂上的主电线引出的电机连接线束连接。5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于：还包括涂料管以及涂料箱；所述涂料喷管的上端通过涂料管与涂料箱连接，涂料管通过卡接件固定于摆臂上。6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于：所述涂料喷管的上端安装有旋转连接件，涂料喷管通过旋转连接件与涂料管连接。7.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述底座上固定安装有支撑板。8.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述旋转安装臂、第一摆臂、第二摆臂和第三摆臂上均开有避让连接电线的避让导向缺口，避让导向缺口对连接电线具有导向作用，能够限制连接电线只能在摆臂摆动方向弯曲。9.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于：所述第三摆臂的一端为圆盘状，旋转套旋转安装在第三摆臂上，旋转套的上端固定安装有齿圈，第三电机的输出轴上固定安装有齿轮，齿轮与齿圈啮合；所述涂料喷管上固定安装有固定滑板，固定滑板与旋转套滑动连接，所述固定滑板与第三摆臂之间安装有弹簧；所述涂料喷管的下端具有安装口，安装口的下侧安装有旋流喷嘴。
10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于：所述旋转套的下端周向均匀的固定安装有刀片组。

技术总结
本发明属于喷涂机器人技术领域，尤其涉及一种喷涂机器人用集成线束系统及含有该线束的机器人，它包括主电线、连接电线，传统电线的接头在电线弯折时，线芯与接头会发生微弱的运动，连接处的电线的线芯和绝缘层均被固定，摆动时线芯外侧的橡胶绝缘层会受到较大的挤压变形，长时间使用后接头就会变松；但是使用本发明设计的连接电线和连接组件后，在连接电线发生弯折时，连接组件中的连接头和安装环会发生相对摆动，即通过螺杆和球形压块固定于安装环上的连接电线的绝缘层能够相对连接头摆动，相比于传统的线芯和绝缘层都被固定，本发明设计的连接方式能够一定程度上减小连接组件和连接电线之间的牵拉力，保护了连接电线。保护了连接电线。保护了连接电线。


技术研发人员：逄政 黄斌 马伟静 潘朝蓬 赵占峰
受保护的技术使用者：上海拔山自动化技术有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/7/21