专利名称：室内喷涂机器人的喷头装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及喷涂机器人，尤其涉及一种室内墙面喷涂机器人的喷头装置。
背景技术：
对房屋墙壁表面进行喷涂的机器人有室外喷涂机器人和室内喷涂机器人两 种，公知的外墙面喷涂机器人主要是通过建筑物的屋顶悬挂固定，并由气泵推
动喷涂机器人在直线导轨上移动；而室内喷涂机器人也主要是由机器人沿着已 固定的导轨在室内移动，按固定的路线对墙面进行喷涂，由于房间形状各异， 导轨布置复杂，降低了总体的喷涂效率，对于提高喷涂效率和工程进度造成了 很大障碍，这种需用固定导轨的室内喷涂机器人的运用受到很大限制，因而室 内的喷涂工作绝大多数由人工完成。这就需要开发一种无需使用导轨，就能在 室内行走的喷涂机器人，由于机器人需要灵活移动对墙面喷涂，需要重新设计 能自动喷涂的喷头装置，它能根据喷头与墙面、天花板和地面的距离自动控制 喷头的喷涂工作，以及机器人的行走装置和机械臂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种室内喷涂机器人的喷头装 置，它能自动打开、关闭喷口并使喷口打开时始终正对墙面，还能根据喷头与 墙面、天花板和地面的距离自动控制喷口开闭、调整行走装置移动和机械臂臂节夹角。
本实用新型的技术方案如下 一种室内喷涂机器人的喷头装置，包括喷头体、传动机构和控制器，其中所述喷头体内设有阀芯，该阀芯在液力推动下打开喷口，在所述喷头体上装有朝向上方、下方和前方的测距传感器，所述控制器能根据所述测距传感器采集的信息控制机器人喷涂系统管路的开闭、机械臂臂节夹角和行走装置移动；所述传动机构安装在机械臂前部，该传动机构中设
有带角位移传感器的转轴，该转轴上设有安装板，所述喷头体通过螺栓与所述
安装板连接；所述控制器能根据所述角位移传感器采集的信息控制所述转轴的旋转。
本实用新型所提供的喷头装置是机器人喷涂系统的末端部分，喷头装置与涂料供给装置相接。当需要喷涂时，涂料液压管路处于导通状态，涂料通过液压管路进入喷头体内，初始时，喷头体内的压力较小，喷头体内的阀芯将喷口堵住，喷口关闭，随着喷头体内液压的不断增大，阀芯被推开、喷口突然打开，涂料在一定压力下喷出；当需要停止喷涂时，切换进入喷头体的液压管路，涂料不再进入喷头体，喷头体内的液压减小直至阀芯复位重新将喷口堵住，喷口关闭。
装在喷头体上的测距传感器，会不断测量喷头体与天花板、地面或与墙面(当喷涂天花板时)的距离，并将所测距离实时地传递给控制器，控制器通过计算，对比这个距离与控制系统预设的特定值，当这个距离小于或等于系统预设的特定值时，说明这道喷涂过程完毕，此时控制器发出控制指令，使机械臂和喷涂系统暂停工作，喷口关闭，并启动行走装置行走一段距离，再进行下次喷涂。这样就防止喷头在喷涂过程中碰到天花板或地面(在喷涂天花板时，防止碰到前后的墙面)。朝前的测距传感器可保证喷头在喷涂时，喷头到墙面的距离始终处于控制系统的预设范围内，当喷头偏离了允许范围，控制器通过计算发出调整指令，调节机械臂各个臂节的夹角，使喷头再次进入控制系统允许的范围。由控制器控制的传动机构可调整喷头体与机械臂最末臂节的夹角，使喷头体的喷口打开时始终正对墙面。
作为进一步的技术方案，所述喷头体内装有主阀、小阀、调节螺钉和弹簧;所述喷头体下表面接有与其内腔相通的进液管，所述主阀位于所述喷头体的内腔中部，该主阀的前端面将所述喷口堵住，主阀的后端面通过所述弹簧抵在所述调节螺钉端面，该调节螺钉旋在所述喷头体后端；在所述主阀上设有平行于其后端面的推力面，所述小阀为位于液压腔中的单杆活塞，小阀推杆抵在所述推力面上，在所述液压腔的无杆腔端部设有进液口。
所述推力面和所述小阀为两个，且对称分布在所述主阀的两侧；所述喷口为直缝式。直缝式喷口使喷涂更加均匀，因主阀横向尺寸较大，为使推力均匀，设置两个助推小阀。
所述传动机构包括固定在机械臂臂节两侧板间的电机，所述电机的输出轴穿过一侧板后装有小齿轮，该小齿轮与所述转轴端部的大齿轮相啮合，所述转轴铰接在所述臂节两侧板的前端。
为使喷头易于从机械臂上拆装，所述转轴中部设有"L"形所述安装板，在所述喷头体的下表面设有"L"形连接板，所述连接板和所述安装板的竖板相贴靠后通过螺栓连接。
在所述喷头体的下表面设有朝前和朝下的前、下测距传感器，在该喷头体一侧通过支耳插装有朝上的上测距传感器，所述各测距传感器为超声波测距传感器。通过支耳插装上测距传感器，可以縮短该传感器上端面与喷头体上表面
的距离，增大喷头体向上运动的行程；超声波测距传感器不受光线、被测对象颜色的影响，能适应较恶劣的粉尘环境。
本实用新型的有益效果是能根据喷涂需要自动打开、关闭喷口，并使喷
口打开时始终正对墙面，还能根据喷头与墙面、天花板和地面的距离自动控制喷口开闭、调整行走装置移动和机械臂臂节夹角。
图1为本实用新型实施例的轴测示意图
图2为图1的A向视图。图3为图2的B向剖视图。图4为图3的左视图。图5为图3的局部放大图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
如图1和图2所示， 一种室内喷涂机器人的喷头装置，主要由喷头体1、传动机构2和控制器组成。其中，传动机构2安装在机械臂3的前部，传动机构2包括电机21 、小齿轮22、转轴23和大齿轮24，电机21固定在机械臂3最末臂节的两侧板31之间，电机21的输出轴穿过一侧板31后装有小齿轮22，转轴23与电机轴平行地铰接在两侧板31的前端，小齿轮22与转轴23端部的大齿轮24相啮合。在转轴23上焊接固定有"L"形安装板25，在位于转轴23前方的喷头体1下表面焊接固定有"L"形连接板17，连接板17和安装板25的竖板相贴靠后通过螺栓4连接，从而使喷头体1安装在转轴23上。在转轴23的端部装有角位移传感器26，控制器能根据角位移传感器26采集的信息控制电机21的正、反转，从而控制转轴23的旋转，实现喷头体1绕转轴23的摆动，使喷头体1的喷口打开时始终正对墙面。
如图3、图4和图5所示，喷头体l由上、下两部分通过螺栓合装而成，在喷头体内装有主阀13、小阀14、调节螺钉15和弹簧16,喷头体1内设有主阀13和小阀14组成的阀芯，该阀芯在液力推动下打开喷口 12。具体地，在喷头体1下表面接有与喷头体1内腔相通的进液管11,主阀13位于喷头体1的内腔中部，该主阀13的前端面将直缝式的喷口 12堵住，在喷头体1的后端中部旋有调节螺钉15，在主阀13的后端面与调节螺钉15之间压装有弹簧16。在主阀13上设有两个平行于其后端面的推力面13a，两推力面13a分别对称设置在主阀13的两侧，小阀14为位于液压腔中的单杆活塞，两小阀推杆分别抵在两推力面13a上，在两液压腔的无杆腔端部设有进液口 13b。在弹簧16的弹簧力作用下，喷口 12被主阀13堵住，涂料由进液管11进入喷头体1的内腔后，涂料通过液道从进液口 13b进入装有小阀14的无杆液压腔中，随着系统中液体压力的升高，液体作用在小阀14上的压力增大，直到小阀14克服弹簧16的作用力将主阀13推动，从而打开喷口 12，涂料从喷口 12喷出。
如图1至图4所示，在喷头体1上装有朝向上方、下方和前方的超声波测距传感器，控制器能根据这些测距传感器采集的信息控制机器人喷涂系统管路的开闭、机械臂3臂节夹角和行走装置移动。这些超声波测距传感器分别是设在喷头体1下表面朝前的前测距传感器18c和朝下的下测距传感器18b，以及在喷头体1的一侧通过支耳19所插装的朝上的上测距传感器18a。上、下距离传感器18a、 18b，会不断测量喷头体1与天花板、地面或与墙面(当喷涂天花板时)的距离，并将所测距离实时地传递给控制器，由控制器通过计算、对比
后控制机械臂3、喷涂系统和行走装置，以防止喷头体1在喷涂过程中碰到天花板或地面(在喷涂天花板时，防止碰到前后的墙面)。前测距传感器18c可通过控制系统调节机械臂3各个臂节之间的夹角，使喷头体1与待喷涂面的距离始终位于控制系统允许的范围内。
本实用新型的工作过程是喷涂系统启动，涂料液压管路处于导通状态，涂料通过液压管路6经进液管11进入喷头体1内，初始时，喷头体1内的压力较小，喷头体l内的阀芯将喷口堵住，喷口12关闭，随着喷头体l内液压的不断增大，阀芯被推开、喷口12突然打开，涂料在一定压力下喷出；当需要停止喷涂时，切换进入喷头体1的液压管路，涂料不再进入喷头体1，喷头体1内的液压减小直至阀芯复位重新将喷口 12堵住，喷口 12关闭。上、下测距传感器18a、 18b将所测距离实时地传递给控制器，控制器进行期计算、对比，当这个距离值小于或等于系统预设的特定值时，控制器发出控制指令，使机械臂3和喷涂系统暂停工作，喷口12关闭，并启动行走装置行走一段距离，再进行下次喷涂。前测距传感器18c和角位移传感器26也同时将所测距离和角度实时地传递给控制器，控制器通过计算、对比，控制调节机械臂3各个臂节间的夹角和喷头体1与最末臂节间的夹角，使喷头体1始终位于控制系统允许的范围内，并使喷口 12始终正对墙面。
权利要求1、一种室内喷涂机器人的喷头装置，其特征在于包括喷头体(1)、传动机构(2)和控制器，其中所述喷头体(1)内设有阀芯，该阀芯在液力推动下打开喷口(12)，在所述喷头体(1)上装有朝向上方、下方和前方的测距传感器，所述控制器能根据所述测距传感器采集的信息控制机器人喷涂系统管路的开闭、机械臂(3)臂节夹角和行走装置移动；所述传动机构(2)安装在机械臂(3)前部，该传动机构(2)中设有带角位移传感器(26)的转轴(23)，该转轴(23)上设有安装板(25)，所述喷头体(1)通过螺栓(4)与所述安装板(25)连接；所述控制器能根据所述角位移传感器(26)采集的信息控制所述转轴(23)的旋转。
2、 根据权利要求l所述的室内喷涂机器人的喷头装置，其特征在于所述 喷头体(1)内装有主阀(13)、小阀(14)、调节螺钉(15)和弹簧(16);所 述喷头体(1)下表面接有与其内腔相通的进液管(11)，所述主阀(13)位于 所述喷头体(1)的内腔中部，在该主阀(13)的前端面将所述喷口 (12)堵住， 主阀(13)的后端面通过所述弹簧(16)抵在所述调节螺钉(15)端面，该调 节螺钉(15)旋在所述喷头体(1)后端；在所述主阀(13)上设有平行于其后 端面的推力面(13a)，所述小阀(14)为位于液压腔中的单杆活塞，小阀推杆 抵在所述推力面(13a)上，在所述液压腔的无杆腔端部设有进液口 (13b)。
3、根据权利要求2所述的室内喷涂机器人的喷头装置，其特征在于所 述推力面(13a)和所述小阀(14)为两个，且对称分布在所述主阀(13)的两 侧；所述喷口 (12)为直缝式。
4、 根据权利要求1所述的室内喷涂机器人的喷头装置，其特征在于所 述传动机构(2)包括固定在机械臂(3)臂节两侧板(31)间的电机(21)，所 述电机(21)的输出轴穿过一侧板(31)后装有小齿轮(22)，该小齿轮(22) 与所述转轴(23)端部的大齿轮(24)相啮合，所述转轴(23)铰接在所述臂 节两侧板(31)的前端。
5、 根据权利要求1所述的室内喷涂机器人的喷头装置，其特征在于所 述转轴(23)上设有"L"形所述安装板(25),在所述喷头体(1)的下表面设 有"L"形连接板(17)，所述连接板(17)和所述安装板(25)的竖板相贴靠 后通过螺栓(4)连接。
6、根据权利要求l所述的室内喷涂机器人的喷头装置，其特征在于在所 述喷头体(1)的下表面设有朝前和朝下的前、下测距传感器(18c、 18b)，在 该喷头体(1) 一侧通过支耳(19)插装有朝上的上测距传感器(18a)，所述各 测距传感器为超声波测距传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种室内喷涂机器人的喷头装置，包括喷头体、传动机构和控制器，其中所述喷头体内设有阀芯，该阀芯在液力推动下打开喷口，在所述喷头体上装有朝向上方、下方和前方的测距传感器，控制器能根据测距传感器采集的信息控制机器人喷涂系统管路的开闭、机械臂臂节夹角和行走装置移动；传动机构中设有带角位移传感器的转轴，该转轴通过安装板和螺栓与喷头体连接，控制器能根据角位移传感器采集的信息控制所述转轴的旋转。本实用新型自动打开、关闭喷口并使喷口打开时始终正对墙面，还能根据喷头与墙面、天花板和地面的距离自动控制喷口开闭、调整行走装置移动和机械臂臂节夹角。
文档编号B25J19/00GK201431944SQ200920127288
公开日2010年3月31日 申请日期2009年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者侯海波, 周明红, 尹先进, 李奇敏 申请人:重庆大学