冗余機(jī)器人及機(jī)器人噴漆系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冗余機(jī)器人及機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，冗余機(jī)器人用于在噴漆間里對工件進(jìn)行操作，其包括：基底，鄰近所述工件通過所述噴漆間的行進(jìn)路線的一側(cè)安裝在一固定位置中；以及鉸接的冗余機(jī)械臂，附接至所述基底，用于在所述工件上進(jìn)行操作。冗余旋轉(zhuǎn)軸線在避免障礙物并達(dá)到工件內(nèi)部對其噴漆方面為機(jī)械臂提供額外的撓性。機(jī)器人設(shè)備可以是七軸式機(jī)械臂或者是用于打開和/或關(guān)閉面板的五軸式平行連桿面板開啟機(jī)械臂。機(jī)械臂安裝在至少一個豎直定向的立柱上，該立柱鄰近穿過噴漆間的工件行進(jìn)路徑，并且，該機(jī)械臂能夠安裝在公共基底上。
【專利說明】冗余機(jī)器人及機(jī)器人噴漆系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年9月10日提交的美國臨時申請序列號61/698，952的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。該申請也要求于2012年10月5日提交的美國臨時申請序列號61/710，096的優(yōu)先權(quán)，其整體內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種噴漆(噴涂,paint)的機(jī)器人,更具體地說,涉及一種在噴漆間(噴漆櫥)中使用的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的噴漆間是已知的。用于在連續(xù)運(yùn)輸和停留站兩個系統(tǒng)中給車身外表面噴漆的典型現(xiàn)有技術(shù)的噴漆間包括封殼，該封殼容納有設(shè)置在其周邊的多個噴漆和開啟機(jī)器人(painting and opener robot,噴漆和開門機(jī)器人)。這些機(jī)器人可以安裝在地面、墻壁或者軌道上。噴漆機(jī)器人帶有噴槍或者旋轉(zhuǎn)式涂覆器(鐘形機(jī)器，bell machine)，用于將霧化漆引向車身。
[0005]新制造的車身通常與安裝著的門一起被噴漆。在噴漆過程中，門可以從關(guān)閉位置運(yùn)動到打開位置，以便于對車身內(nèi)部進(jìn)行噴漆。噴完車身內(nèi)部時，門返回到關(guān)閉位置。開啟機(jī)器人包含有設(shè)置在關(guān)節(jié)臂端部的特別適配的工具，在打開和關(guān)閉過程中，該機(jī)器人通常用于抓握并移動門。車輛引擎罩和后擋板/后備箱蓋也可以安裝在車身上，同樣地，與門相似，在噴涂過程中必須打開和關(guān)閉。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)噴漆及開啟機(jī)器人本身成本非常高，并且，對于噴漆間的視覺訪問也受限。例如，現(xiàn)有技術(shù)的安裝在地面的機(jī)器人安裝在目前的噴漆間時還需要對噴漆間進(jìn)行很多改進(jìn)，這增加了安裝時間和成本，并且需要更長更寬的噴漆間。安裝在地面上的機(jī)器人需要經(jīng)常地打掃，這是由于過噴漆霧的向下氣流使得漆料積聚在機(jī)械臂和基座上，這導(dǎo)致了較高的維護(hù)和清潔成本。而且，由于一個噴漆機(jī)器人不能充分到達(dá)物體一側(cè)上的所有適于噴涂的表面并且一個開啟器也不能達(dá)到所有待打開的區(qū)域，因此，通常需要另外的機(jī)器人區(qū)域，從而，它們?nèi)鄙賹o法運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器人的任何備份能力。如果一個機(jī)器人無法運(yùn)轉(zhuǎn)，那么整個噴漆間都無法運(yùn)轉(zhuǎn)，這會產(chǎn)生延遲和停工成本。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)的安裝在地面的機(jī)器人也缺少撓性(flexibility)。撓性的缺少通常會使現(xiàn)有的安裝在地面的機(jī)器人具有被分段以僅圍繞六個不同轉(zhuǎn)動軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)械臂。設(shè)在這些六軸式機(jī)器人端部的端部執(zhí)行工具僅能使用有限數(shù)量的機(jī)械臂分段結(jié)構(gòu)在工作包絡(luò)線(envelope)范圍內(nèi)達(dá)到某些位置，在許多情況下，僅僅一個結(jié)構(gòu)允許端部執(zhí)行工具達(dá)到指定位置和結(jié)構(gòu)。如果端部執(zhí)行工具的期望位置和定向?qū)е卢F(xiàn)有技術(shù)的六軸式機(jī)器人與包含在噴漆間內(nèi)的其他機(jī)器人或部件相干擾，則這些受限結(jié)構(gòu)將會出問題。為了解決缺少撓性的問題，許多現(xiàn)有技術(shù)的噴漆間通過將六軸式機(jī)器人放置在線性軌道系統(tǒng)上來為它們增加額外的自由度。這些軌道系統(tǒng)可能非常昂貴的并且空間受限?，F(xiàn)有技術(shù)的軌道安裝(安裝在軌道上)機(jī)器人還需要軌道，機(jī)器人可以沿著該軌道行進(jìn)以跟著傳送帶移動。機(jī)器人的軌道軸線在噴漆間的每一端都需要通道。機(jī)器人的腰軸線(waist axis)在噴漆間端部需要額外的安全區(qū)，并且，在地面安裝的機(jī)器人的軌道座侵占走道空間，并增加大量的成本。
[0008]因此，期望的是，提供一種以有效且經(jīng)濟(jì)的方式利用機(jī)器人的噴漆設(shè)備和噴漆系統(tǒng)，其使得漆料浪費(fèi)最小化，在噴漆間里占用很少的空間(長度和寬度)，并且能夠安裝在現(xiàn)有噴漆間中而不需要對噴漆間進(jìn)行很多修改。
[0009]在美國專利號7，650，852中公開了對上述噴漆系統(tǒng)的改進(jìn)。該專利描述了一種用于對物體噴漆的包括提升的管狀框架軌道(安裝有帶有漆料噴涂器的四軸機(jī)械臂)的設(shè)備。該機(jī)器人附接至沿著軌道移動的安裝基座，從而允許對車身的頂部和/或側(cè)部噴漆。電源和流體管線可以通過軌道行進(jìn)至機(jī)器人?？梢詫⑦@樣的兩個軌道以及多個機(jī)器人結(jié)合成模塊安裝在新的或現(xiàn)有噴漆間。
[0010]然而，仍然希望通過不用線性軌道系統(tǒng)以將機(jī)器人送到期望位置和定向來進(jìn)一步減少噴漆間的尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]與本發(fā)明一致協(xié)調(diào)的是，已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)一種能相當(dāng)大程度地減少噴漆間尺寸的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)中的冗余機(jī)器人(redundant robot)。根據(jù)本發(fā)明，冗余軸式噴漆機(jī)器人能通過增加機(jī)器人可使用的包絡(luò)線減少噴漆間尺寸。冗余軸線用于避免噴漆機(jī)器人操作過程中的障礙物、車身和開啟機(jī)器人。
[0012]本發(fā)明的一個實施例涉及一種用于在噴漆間對工件進(jìn)行操作的冗余機(jī)器人，其包括:基底，鄰近工件穿過噴漆間的行進(jìn)路線的一側(cè)安裝在一固定位置；以及鉸接的冗余機(jī)械臂，附接至基底，用于對工件進(jìn)行操作。基底可以安裝在鄰近行進(jìn)路線的該側(cè)定位的豎直柱。冗余機(jī)械臂可以是七軸式噴漆機(jī)械臂，七軸式噴漆機(jī)械臂包括位于肩部旋轉(zhuǎn)軸線和肘部旋轉(zhuǎn)軸線之間的冗余旋轉(zhuǎn)軸線，其中，第一旋轉(zhuǎn)軸線和肩部旋轉(zhuǎn)軸線垂直并相交。七軸式噴漆機(jī)械臂包括外臂部，外臂部包括第一外延伸部和第二外延伸部，其中，第一外延伸部的第一端與七軸噴漆機(jī)械臂的內(nèi)臂部耦接，第一外延伸部的第二端與第二外延伸部的第一端可調(diào)節(jié)地耦接，用于選擇性地調(diào)節(jié)第一外延伸部和第二外延伸部之間的角定向并且將所選的角定向固定為第一外延伸部和第二外延伸部之間的靜態(tài)連接。第一外延伸部和第二外延伸部之間的可調(diào)節(jié)連接允許第二外延伸部的縱向軸線偏離內(nèi)臂部的縱向軸線。七軸式噴漆機(jī)械臂的內(nèi)臂部可具有成角度的縱向軸線。七軸式噴漆機(jī)械臂可包括噴漆線路軟管梁(loom)，噴漆線路軟管梁具有與七軸噴漆機(jī)械臂脫離的跨越七軸式噴漆機(jī)械臂的兩個軸線的一部分，這兩個軸線是腰部軸線和肩部軸線或者冗余軸線和肘部軸線。軟管梁可具有在肩部軸線和冗余軸線之間穿過七軸式噴漆機(jī)械臂的內(nèi)部的一部分，并且可以由以螺旋盤繞(helix twist)方式一起行進(jìn)的多個噴漆線路形成。
[0013]冗余機(jī)械臂是五軸式開啟機(jī)械臂，該五軸式開啟機(jī)械臂包括可旋轉(zhuǎn)地連接的三個平行連桿和用于打開工件的至少一個開口面板的附接開啟工具。三個平行連桿在連桿的旋轉(zhuǎn)軸線方向上相互偏移。冗余機(jī)器人可包括用于安裝一個或多個機(jī)械臂或者開啟裝置的公共基底。
[0014]在一個實施例中，用于對具有敞開的門、引擎罩以及板面板的車身進(jìn)行噴漆的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)包括設(shè)置在穿過噴漆間的車身行進(jìn)路徑的相對側(cè)上的多個豎直立柱。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:第一對六軸或七軸式噴漆機(jī)械臂，附接至第一對立柱，用于在車身上噴涂第一外涂層；四個七軸式噴漆機(jī)械臂，每個均附接至四個立柱中的一個，用于噴涂車身內(nèi)部；以及第二對六軸式或七軸式噴漆機(jī)械臂，附接至第二對立柱，用于對車身噴涂第二外涂層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]從以下結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地明白本發(fā)明的以上以及其他優(yōu)點，在附圖中:
[0016]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的冗余軸線(redundant axis)噴漆機(jī)器人的正視圖。
[0017]圖2A是圖1的冗余軸線噴漆機(jī)器人的左手構(gòu)造的正視圖。
[0018]圖2B是圖1的冗余軸線噴漆機(jī)器人的右手構(gòu)造的正視圖。
[0019]圖3A是圖1的噴漆機(jī)器人的具有第一能調(diào)節(jié)構(gòu)造的外臂部分的正視圖。
[0020]圖3B是圖1的噴漆機(jī)器人的具有第二能調(diào)節(jié)構(gòu)造的外臂部分的正視圖。
[0021]圖3C是圖1的噴漆機(jī)器人的具有第三能調(diào)節(jié)構(gòu)造的外臂部分的正視圖。
[0022]圖4A是圖1的噴漆機(jī)器人的立體圖，示出了跨越噴漆機(jī)器人的腰部軸線和肩部軸線的軟管梁(hose loom)。
[0023]圖4B是圖1的噴漆機(jī)器人的立體圖，示出了圖4A的軟管梁的第一附接點和第二附接點。
[0024]圖4C是圖1的噴漆機(jī)器人的立體圖，示出了圖4A的軟管梁的第三附接點和第四附接點。
[0025]圖4D是圖4A的軟管梁的一部分的放大立體圖，示出了該軟管梁具有螺旋盤繞布置。
[0026]圖5是根據(jù)本發(fā)明的門開啟裝置機(jī)器人的立體圖。
[0027]圖6是根據(jù)本發(fā)明的引擎罩板開啟裝置機(jī)器人的立體圖。
[0028]圖7A是平面圖，示出了現(xiàn)有技術(shù)3-聯(lián)桿機(jī)械臂與機(jī)動車的干涉情形。
[0029]圖7B是平面圖，示出了圖5的門開啟裝置機(jī)器人，該機(jī)器人避免了與機(jī)動車的干涉情形。
[0030]圖8A是利用軌道系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)噴漆間的平面圖。
[0031]圖8B是根據(jù)本發(fā)明的噴漆間的平面圖，示出了與圖8A的現(xiàn)有技術(shù)噴漆間相比尺寸減小。
[0032]圖9是圖8B噴漆間的不同構(gòu)造的立體圖。
[0033]圖10是包括圖6的引擎罩板開啟裝置機(jī)器人和圖1的冗余軸線噴漆機(jī)械臂的雙臂式公共基座機(jī)器人的立體圖。
【具體實施方式】
[0034]以下的詳細(xì)描述和附圖描述且示出了本發(fā)明的多個示例性實施例。所述描述和附圖用于使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明的范圍。對于所公開的方法，給出的步驟本質(zhì)上是示例性的，因此所述步驟的順序不是必需的或關(guān)鍵性的。[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明的七軸式(seven-axis，七軸線)噴漆機(jī)器人20的正視圖。七軸式噴漆機(jī)器人20包括冗余旋轉(zhuǎn)軸線，其能夠在無需使用軌道系統(tǒng)的情況下通過增加機(jī)器人的可用包絡(luò)線而實現(xiàn)噴漆間尺寸減小。當(dāng)七軸式噴漆機(jī)器人20被驅(qū)動至期望位置與定向時，該冗余軸線允許七軸式噴漆機(jī)器人20避免噴漆間中的障礙物，諸如工件和板開啟裝置。相似地，該冗余軸線允許在無需軌道的情況下使用五軸線開門裝置和引擎板開啟裝置。
[0036]七軸式噴漆機(jī)器人20是安裝在模塊化基座21上的七軸式鉸接機(jī)械臂，所述模塊化基座適合于各種安裝位置，諸如墻壁安裝、高架安裝等。在圖1中，模塊化基座21被定向成附接至豎直壁(未示出)，諸如噴漆間壁或噴漆間中使用的豎直柱或豎直立柱。圖1中示出的七軸式噴漆機(jī)器人20的安裝構(gòu)造被認(rèn)為是倒轉(zhuǎn)的安裝構(gòu)造，因為該七軸式噴漆機(jī)器人20從模塊化基座21處向下延伸。
[0037]如圖1中所示的，七軸式噴漆機(jī)器人20旋轉(zhuǎn)地耦接至模塊化基座21，以便于所述七軸式噴漆機(jī)器人20圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線Al (也稱作“腰部”旋轉(zhuǎn)軸線)旋轉(zhuǎn)。第一旋轉(zhuǎn)軸線Al被示出為豎直對準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)軸線，允許機(jī)械臂20沿第一旋轉(zhuǎn)方向Rl在水平對準(zhǔn)的平面中旋轉(zhuǎn)。第二旋轉(zhuǎn)軸線A2 (也稱作“肩部”旋轉(zhuǎn)軸線)與所述第一旋轉(zhuǎn)軸線Al垂直、相交且橫斷于所述第一旋轉(zhuǎn)軸線延伸，允許機(jī)械臂20沿第二旋轉(zhuǎn)方向R2在豎直平面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，如圖1中所示的。應(yīng)該理解的是，不同安裝構(gòu)造將導(dǎo)致第一和第二旋轉(zhuǎn)軸線A1、A2具有與圖1中所示的不同的空間定向。
[0038]七軸式噴漆機(jī)器人20的第一臂部分或內(nèi)臂部分22在其第一端處旋轉(zhuǎn)地耦接至模塊化基座21，以便于圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線A2旋轉(zhuǎn)。內(nèi)臂部分22是大致彎曲或有角度的兩部分結(jié)構(gòu)，以提供左手和右手構(gòu)造并且優(yōu)化七軸式噴漆機(jī)器人的可達(dá)范圍。如圖1中所示的，內(nèi)臂部分22包括第一內(nèi)延伸部22A和第二內(nèi)延伸部22B。第一內(nèi)延伸部22A的第一端在第二旋轉(zhuǎn)軸線A2處旋轉(zhuǎn)地耦接至模塊化基座21，而第一內(nèi)延伸部22A的第二端靜態(tài)地固定于第二內(nèi)延伸部22B的第一端。第二內(nèi)延伸部22B的縱向軸線相對于第一內(nèi)延伸部22k的縱向軸線成角度，導(dǎo)致第二內(nèi)延伸部22B相對于模塊化基座21的偏移。第二內(nèi)延伸部22B與模塊化基座21之間的偏移允許內(nèi)臂部分22覆蓋圍繞模塊化基座21的更寬的范圍或旋轉(zhuǎn)，而內(nèi)臂部分22不會與內(nèi)臂部分22干涉或碰撞。
[0039]第二內(nèi)延伸部22B的第二端圍繞第三旋轉(zhuǎn)軸線A3旋轉(zhuǎn)地耦接至肘部部件23的第一端，允許沿第三旋轉(zhuǎn)方向R3的旋轉(zhuǎn)。如圖1中所示的，第三旋轉(zhuǎn)軸線A3在形成于內(nèi)臂部分22與模塊化基座21之間的可旋轉(zhuǎn)的連接處與第一旋轉(zhuǎn)軸線Al和第二旋轉(zhuǎn)軸線A2兩者相交。肘部部件23將內(nèi)臂部分22連接至第二臂部分或外臂部分24。肘部部件23在內(nèi)臂部分22與外臂部分24之間形成圍繞第四旋轉(zhuǎn)軸線A4 (也稱作“肘部”旋轉(zhuǎn)軸線)的可旋轉(zhuǎn)的連接，允許沿第四旋轉(zhuǎn)方向R4的旋轉(zhuǎn)。肘部部件23與內(nèi)臂部分22的第二內(nèi)延伸部22B之間形成的第三旋轉(zhuǎn)軸線A3橫向于第四旋轉(zhuǎn)軸線A4對準(zhǔn)并與所述第四旋轉(zhuǎn)軸線相交。
[0040]外臂部分24在其第一端處安裝至肘部部件23的第二端以便圍繞第四旋轉(zhuǎn)軸線A4旋轉(zhuǎn)。外臂部分24是模塊化的并且包括第一外延伸部24A和第二外延伸部24B。第一外延伸部24A的第一端在第四旋轉(zhuǎn)軸線A4處可旋轉(zhuǎn)地耦接至肘部部件23的第二端，而第一外延伸部24A的第二端可調(diào)節(jié)地連接至第二外延伸部24B的第一端。第一外延伸部24A與第二外延伸部24B之間形成的可調(diào)節(jié)的連接允許第二外延伸部24B的縱向軸線相對于第一外延伸部24A的縱向軸線選擇性地調(diào)節(jié)至各種角定向。應(yīng)該理解的是，一旦已在第一和第二外延伸部24A、24B之間形成了可調(diào)節(jié)的連接，則該連接被固定以形成靜態(tài)連接，并且使得第一和第二外延伸部24A、24B在七軸式噴漆機(jī)器人20的操作過程中一致地(in unison，和諧地)移動。例如，延伸部24A、24B能被可旋轉(zhuǎn)地耦接以便于選擇性地調(diào)節(jié)角度并且所述延伸部能夠具有用于接收緊固裝置的環(huán)形孔陣列以固定所選角度。
[0041]可調(diào)節(jié)的連接允許第二外延伸部24B以許多不同構(gòu)造相對于第一外延伸部24A被附接或鎖定，從而提供左手和右手構(gòu)造(分別如圖2A和2B中所示的)以及不同的動態(tài)構(gòu)造和臂尺寸(如圖3A、3B和3C所示的)。第一外延伸部24A相對于肘部部件23和內(nèi)臂部分22與第二外延伸部24B形成偏移，提高了外臂部分24的“近距離觸及”能力。外臂部分24的“近距離觸及”能力是指外臂部分24的接觸到七軸式噴漆機(jī)器人20的位于模塊化基座21附近的工作包絡(luò)線區(qū)域的能力。如以上參照圖3A、3B和3C解釋和示出的，七軸式噴漆機(jī)器人20的操作者可相對于第二外延伸部24B選擇第一外延伸部24A的位置，以改變七軸式噴漆機(jī)器人20的總長度、外臂部分24相對于內(nèi)臂部分22的運(yùn)動范圍、以及第二外延伸部24B相對于內(nèi)臂部分22的偏移。外臂部分24的該可調(diào)節(jié)能力幫助操作者將七軸式噴漆機(jī)器人20構(gòu)造成用于以下任務(wù)，所述任務(wù)可能要求可變臂長度或定向以便觸及工作項目的特定部分或避免障礙物(包括七軸式噴漆機(jī)器人20本身的部件)，在試圖執(zhí)行特定任務(wù)時七軸式噴漆機(jī)器人20可能碰撞到所述障礙物。
[0042]腕部部件25在第五旋轉(zhuǎn)軸線A5處旋轉(zhuǎn)地耦接至外臂部分24的第四外延伸部24B的第二端，允許沿第五旋轉(zhuǎn)方向R5旋轉(zhuǎn)。第五旋轉(zhuǎn)軸線A5平行于外臂部分24的第四外延伸部24B的縱向軸線而對準(zhǔn)。腕部部件25由第一腕部區(qū)段25A、第二腕部區(qū)段25B以及第三腕部區(qū)段25C構(gòu)成。第一腕部區(qū)段25A的第一端旋轉(zhuǎn)地耦接至第四外延伸部24B的第二端以便圍繞第五旋轉(zhuǎn)軸線A5旋轉(zhuǎn)，而第一腕部區(qū)段25A的第二端旋轉(zhuǎn)地耦接至第二腕部區(qū)段25B的第一端以便圍繞第六旋轉(zhuǎn)軸線A6沿第六旋轉(zhuǎn)方向R6旋轉(zhuǎn)。第六旋轉(zhuǎn)軸線A6相對于第五旋轉(zhuǎn)軸線A5成角度，導(dǎo)致在第二腕部區(qū)段25B圍繞第六旋轉(zhuǎn)方向R6的旋轉(zhuǎn)過程中，第二腕部區(qū)段25B和第三腕部區(qū)段25C相對于外臂部分24的第四外延伸部24B傾斜。為此原因，第六旋轉(zhuǎn)軸線A6可被稱作“傾斜”旋轉(zhuǎn)軸線。
[0043]第二腕部區(qū)段25B的第二端圍繞第七旋轉(zhuǎn)軸線A7旋轉(zhuǎn)地耦接至第三腕部區(qū)段25C的第一端，允許沿第七旋轉(zhuǎn)方向R7的旋轉(zhuǎn)。第七旋轉(zhuǎn)軸線A7對準(zhǔn)為相對于第六旋轉(zhuǎn)軸線A6成角度并且平行于第五旋轉(zhuǎn)軸線A5且相對于第五旋轉(zhuǎn)軸線偏移。漆料涂覆器26附接至第三腕部區(qū)段25C的第二端。應(yīng)理解的是，漆料涂覆器可為任何類型的適合的漆料涂覆器，包括圓形噴射式鐘形涂覆器或傳統(tǒng)噴槍等。應(yīng)該理解的是，取決于七軸式噴漆機(jī)器人20的預(yù)期應(yīng)用，任何數(shù)量的部件(諸如焊接工具、夾持工具、緊固工具等)均可取代漆料涂覆器26附接至第三腕部區(qū)段25C的第二端。因此，應(yīng)理解的是，漆料涂覆器26或任何其他端部執(zhí)行器(end effector)機(jī)器人式工具均能可移除地附接至第三腕部區(qū)段25C以適應(yīng)由七軸式噴漆機(jī)器人20執(zhí)行的不同可能任務(wù)。
[0044]如上文中所述的，七軸式噴漆機(jī)器人20具有七個不同的旋轉(zhuǎn)軸線Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7，用于沿七個旋轉(zhuǎn)方向Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7旋轉(zhuǎn)。由于七軸式噴漆機(jī)器人20僅需要六個旋轉(zhuǎn)軸線來使得設(shè)置在七軸式噴漆機(jī)器人20的遠(yuǎn)端處的漆料涂覆器26觸及七軸式噴漆機(jī)器人20的工作包絡(luò)線內(nèi)的預(yù)期位置和定向，因而附加的第七個旋轉(zhuǎn)軸線使得七軸式噴漆機(jī)器人20具有冗余旋轉(zhuǎn)軸線。由于在第二旋轉(zhuǎn)軸線A2 (肩部旋轉(zhuǎn)軸線)與第四旋轉(zhuǎn)軸線A4 (肘部旋轉(zhuǎn)軸線)之間添加了第三旋轉(zhuǎn)軸線A3，因而七軸式噴漆機(jī)器人20與傳統(tǒng)六軸式(six-axis，六軸線)機(jī)器人不同。因此，第三旋轉(zhuǎn)軸線A3被認(rèn)為是冗余旋轉(zhuǎn)軸線。
[0045]具有冗余旋轉(zhuǎn)軸線的機(jī)器人系統(tǒng)能夠改變位于機(jī)械臂的原點與機(jī)械臂的端部執(zhí)行器工具之間的機(jī)械臂部件的構(gòu)造，而無需改變機(jī)械臂的端部執(zhí)行器工具的位置和定向。因此，冗余旋轉(zhuǎn)軸線(第三旋轉(zhuǎn)軸線A3)的添加允許內(nèi)臂部分22、肘部部件23、外臂部分24以及腕部部件25的可變定位，同時漆料涂覆器26保持在固定的位置和定向中。七軸式噴漆機(jī)器人20的部件22、23、24、25以多種不同構(gòu)造定位和定向的能力允許七軸式噴漆機(jī)器人20被構(gòu)造成避免障礙物并觸及工件的用傳統(tǒng)固定六軸式機(jī)器人不可能觸及的部分。這種靈活性轉(zhuǎn)而允許七軸式噴漆機(jī)器人20以緩和空間限制以及消除需要多個六軸機(jī)器人以實現(xiàn)特定任務(wù)的方式被安置。
[0046]圖4A至4D示出了用于實現(xiàn)工作臺尺寸減小的噴漆線路的方法。多個噴漆線路以螺旋盤繞方式一起行進(jìn)以形成軟管梁27，如圖4D中所示的。形成軟管梁27的噴漆線路的盤繞在七軸式噴漆機(jī)器人20的運(yùn)動過程中保持噴漆線路聚集在一起。軟管梁27在選定位置附接至七軸式噴漆機(jī)器人20以保持其全范圍移動。軟管梁27通常安裝至模塊化基座21并源于與模塊化基座相鄰的豎直布置的表面(諸如噴漆間或立柱的壁)。然而，應(yīng)該理解的是，如果期望，軟管梁27可源于模塊化基座21或包含在噴漆間中的任何其他部件。如圖4B中所示的，軟管梁27與七軸式噴漆機(jī)器人20之間的第一附接點81位于七軸式噴漆機(jī)器人20的內(nèi)壁部分22上。第一附接點81位置允許軟管梁27與七軸式噴漆機(jī)器人20以及與豎直布置的表面(軟管梁27源于所述豎直布置的表面)兩者脫離，以跨越七軸式噴漆機(jī)器人20的兩個旋轉(zhuǎn)軸線，即，第一旋轉(zhuǎn)軸線Al和第二旋轉(zhuǎn)軸線A2。
[0047]一旦軟管梁27在第一附接點81處與七軸式噴漆機(jī)器人20相遇，軟管梁27就可穿過內(nèi)臂部分22的內(nèi)部行進(jìn)直至其在第二附接點82處出現(xiàn)，如圖4C中所示的。然后軟管梁27延伸遠(yuǎn)離第二附接點82以再次自由地與七軸式噴漆機(jī)器人20脫離，以便跨越另外兩個旋轉(zhuǎn)軸線，即，第三旋轉(zhuǎn)軸線A3和第四旋轉(zhuǎn)軸線A4。然后，軟管梁27又在位于外臂部分24上的第三附接點83處附接至七軸式噴漆機(jī)器人20。一旦在第三附接點83處附接至外臂部分24，則軟管梁27可朝向腕部部件25穿過外臂部分24的內(nèi)部。腕部部件25被構(gòu)造成使得軟管梁27能夠穿過第一、第二和第三腕部區(qū)段25A、25B、25C的內(nèi)部，允許軟管梁27在七軸式噴漆機(jī)器人20內(nèi)部穿過，同時跨越第五、第六和第七旋轉(zhuǎn)軸線A5、A6、A7。然后軟管梁27終止于漆料涂覆器26。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的用于減少噴漆間尺寸的方法包括下面描述的特征中的一個或多個。作為系統(tǒng)，多個機(jī)器人對諸如車身的工件進(jìn)行噴漆。例如，這個噴漆過程可以第一外部涂層、然后是內(nèi)部涂層、然后是第二外部涂層來執(zhí)行。在內(nèi)部處理期間，第一外部涂層有時間閃鍍(flash)。噴漆機(jī)器人包括七軸式噴漆機(jī)器人20，所述七軸式噴漆機(jī)器人倒置安裝以用于內(nèi)部噴漆過程。六軸式或七軸式壁式安裝機(jī)器人用于外部噴漆。門或引擎罩板開啟裝置用于幫助噴漆機(jī)器人到達(dá)所噴漆的車輛的內(nèi)部部分。
[0049]圖5是根據(jù)本發(fā)明的門開啟機(jī)器人50的透視圖。門開啟機(jī)器人50是三平行連桿機(jī)器臂，用于打開車輛的門板，以便通向車身內(nèi)部從而對其進(jìn)行噴漆。門開啟機(jī)器臂具有用于附接至豎直表面(比如噴漆間的壁)或豎直布置立柱的基底51。內(nèi)部連桿52具有可旋轉(zhuǎn)地耦接至基底51以便繞第一豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第一端。該第一豎直旋轉(zhuǎn)軸線取代現(xiàn)有技術(shù)中的軌道。內(nèi)部連桿52的第二端可旋轉(zhuǎn)地耦接至中間連桿53的第一端以便繞第二豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。中間連桿53的第二端可旋轉(zhuǎn)地耦接至外部連桿54的第一端，以便繞第三豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。如圖5中所示的，中間連桿53在內(nèi)部連桿52下方豎直偏移，而外部連桿54在中間連桿53下方豎直偏移。然而，應(yīng)理解的是，連桿52、53、54之間的偏移的任何配置都可以用于更好地構(gòu)造引擎罩板開啟機(jī)器人50，以避免障礙物并且進(jìn)而潛在地減小噴漆間的尺寸。外部連桿54的第二端耦接至門開啟工具55，所述門開啟工具用于穿過車輛31 (圖7B)的門窗以打開門從而對車輛31的內(nèi)部進(jìn)行噴漆。門開啟工具55進(jìn)一步包括第四旋轉(zhuǎn)軸線和第五旋轉(zhuǎn)軸線，從而使門開啟機(jī)器人50為五軸式機(jī)器人。
[0050]圖6是根據(jù)本發(fā)明的引擎罩板開啟機(jī)器人60的透視圖。引擎罩板開啟機(jī)器人60通常為三平行連桿機(jī)器人臂，其用于打開車身的引擎、板或行李箱中的一個，以便通向車身內(nèi)部從而對其進(jìn)行噴漆。引擎罩板開啟機(jī)器人60具有用于附接至豎直布置表面(比如噴漆間的壁)或豎直布置立柱的基底61。第一連桿62具有可旋轉(zhuǎn)地稱接至基底61以便繞第一豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第一端。該第一旋轉(zhuǎn)軸線取代現(xiàn)有技術(shù)中的軌道。第一連桿62的第二端可旋轉(zhuǎn)地耦接至第二連桿63的第一端以便繞第二豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。第二連桿63的第二端附接至第三連桿64的第一端，以便繞第三旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。第三連桿64沿著平行于第三豎直旋轉(zhuǎn)軸線的方向豎直地向下延伸。第三連桿64的第二端可旋轉(zhuǎn)地耦接至第四連桿65的第一端以便繞第四旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，第四旋轉(zhuǎn)軸線橫向于第三豎直旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)。第四連桿65的第二端繞第五旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地耦接至引擎罩板開啟工具66，第五旋轉(zhuǎn)軸線平行于第四旋轉(zhuǎn)軸線并且自第四旋轉(zhuǎn)軸線偏移。引擎罩板開啟工具66包括設(shè)置在其遠(yuǎn)端的鉤部67。引擎罩板開啟工具66用來打開車輛的引擎罩或行李箱。
[0051]如圖5和圖6中所示的，門開啟機(jī)器人50和引擎罩板開啟機(jī)器人60各自均采用三個不同的豎直定向旋轉(zhuǎn)軸線，以便將開啟機(jī)器人50、60的端部執(zhí)行工具55、56平移到沿著豎直布置平面的期望位置。這意味著開啟機(jī)器人50、60中的每一個均具有三個自由度，以便沿著兩個平面的橫向維度來平移端部執(zhí)行工具55、66。因此，門開啟機(jī)器人50和引擎罩板開啟機(jī)器人60中的每一個均包括冗余旋轉(zhuǎn)軸線。該冗余允許避免障礙物而不會存在現(xiàn)有技術(shù)噴漆間的昂貴且笨重的軌道。門開啟機(jī)器人50可以具有與傳統(tǒng)的雙連桿門開啟機(jī)械臂70 (圖7A)相同的觸及范圍，其中傳統(tǒng)的雙連桿門開啟機(jī)器臂具有當(dāng)車身31的門打開時豎直定向的兩個旋轉(zhuǎn)軸線。如圖7B中所示，門開啟機(jī)器臂50也避免與車身31發(fā)生干涉的情況，這種干涉情況在采用如圖7A中所示的雙連桿門開啟機(jī)器臂70時是常見的。此外，消除了軌道允許在門開啟臂50、60放置的位置方面具有更大的靈活性，包括在立柱上或者在公共模塊化基底21上，并且可以提升到噴漆間中所包括的其他機(jī)器人上方、位于其他機(jī)器人下方或緊挨著其他機(jī)器人。應(yīng)理解的是，除了門開啟機(jī)器人50，所有這些相同的能力也適用于引擎罩板開啟機(jī)器人60。
[0052]圖8A是采用軌道系統(tǒng)的典型現(xiàn)有技術(shù)噴漆間30的俯視圖，圖8B是示出了具有例如44%的長度減少的根據(jù)本發(fā)明的噴漆間40的俯視圖。典型現(xiàn)有技術(shù)噴漆間30具有大約81英尺的長度。車身31在噴漆間30的左端處進(jìn)入并且在內(nèi)部和外部從與多個門和引擎罩板開啟裝置35配合操作的多個六軸和七軸式噴漆機(jī)器人34接收第一噴漆涂層，其都在噴漆間的第一區(qū)段32中安裝在軌道36上。車身31在外部從另外的多個噴漆機(jī)器人34接收第二噴漆涂層，其中所述另外的多個噴漆機(jī)器人在噴漆間30的右端處在第二區(qū)段33中安裝在軌道36上。應(yīng)該理解的是，在可平移軌道上安裝各種類型的機(jī)器人會增加機(jī)器人可以沿著其運(yùn)動的額外軸線，從而為每個機(jī)器人增加額外的自由度。然而，增加軌道系統(tǒng)可能導(dǎo)致噴漆間30加長。發(fā)生這種情況是因為，在很多情況下，能夠沿著軌道系統(tǒng)平移的其中一個機(jī)器人可能需要沿著軌道平移到各種位置，以便到達(dá)車身的多個部分?？商鎿Q地，機(jī)器人可能不得不沿著軌道平移到期望位置，以便設(shè)置在機(jī)器人臂的遠(yuǎn)端處的端部執(zhí)行工具具有期望的位置和定向，而不會存在機(jī)器人與車身31或噴漆間30的其他部件的干涉。在任一種情況下，增加軌道系統(tǒng)都可能導(dǎo)致與沿著軌道系統(tǒng)可平移的每個機(jī)器人相關(guān)聯(lián)的噴漆間30的長度更大，從而使得噴漆間30的總體長度增加。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的長度減小的噴漆間40具有大約45英尺的長度，如圖8B中所示的。車身31在噴漆間40的左端處進(jìn)入，在噴漆間的左端或入口端處在第一區(qū)段42中從一對六軸式噴漆機(jī)器人6在外部接收第一噴漆涂層。六軸式噴漆機(jī)器人6與上述的七軸式噴漆機(jī)器人20類似，只是不包括冗余的第三旋轉(zhuǎn)軸線A3。能夠使用六軸式噴漆機(jī)器人6而非七軸式噴漆機(jī)器人20是因為車身31的門、引擎罩和行李箱尚未打開，這樣會減少對于六軸式噴漆機(jī)器人6的潛在障礙，從而避免其他情況下僅能通過七軸式噴漆機(jī)器人20的附加靈活性而避免的情況。然而，應(yīng)理解的是，如所期望的，對于需要附加靈活性以避免障礙的某些應(yīng)用而言，七軸機(jī)器人20可以用來取代六軸式噴漆機(jī)器人6。
[0054]車身31隨后運(yùn)動到噴漆間40的第二或中間區(qū)段43，以便從多個七軸式噴漆機(jī)器人20接收內(nèi)部噴漆涂層，所述多個七軸式噴漆機(jī)器人倒置地安裝并且由多個罩板開啟機(jī)器人60和門開啟機(jī)器人50 (圖SB中未示出)協(xié)助。優(yōu)選地，七軸式噴漆機(jī)器人20用于噴涂車身31的內(nèi)部涂層，因為七軸式噴漆機(jī)器人20在到達(dá)由打開的門、引擎罩和行李箱蓋形成的開口方面允許更大的靈活性，同時避免了其他機(jī)器人6、20、50、60、車身31的部分、以及噴漆間40的任何其他部件。車身31在噴漆間40的右端處在第三或出口區(qū)段44中從另外的多個六軸式噴漆機(jī)器人6在外部上接收第二噴漆涂層。再次，應(yīng)該理解的是，七軸式噴漆機(jī)器人20可以用來取代六軸式噴漆機(jī)器人6，如果需要的話。
[0055]圖9是根據(jù)本發(fā)明的在圖8B中所示的噴漆間40中使用的噴漆機(jī)器人系統(tǒng)10的透視圖。多個豎直立柱28 (示出了八個立柱)在其上端處連接有水平梁29，以形成機(jī)器人支撐結(jié)構(gòu)。如圖9中所示，噴漆機(jī)器人系統(tǒng)10在噴漆間40的每個縱向側(cè)上各包括四個豎直定向立柱28，這些立柱鄰近車輛31經(jīng)過噴漆間40時的行進(jìn)路徑。在噴漆間40的每個縱向側(cè)上排列的立柱28總體上沿著平行于車身31的運(yùn)動路徑的直線布置。在噴漆間40的每個縱向側(cè)上的四個立柱28中的每一個均通過其中一個水平梁29沿著噴漆間40的縱向方向連接至至少一個相鄰的立柱28。在噴漆間40的一個縱向側(cè)上的每個立柱28均具有在噴漆間40的第二縱向側(cè)上的對應(yīng)或相對的立柱28，以形成四對立柱28，并且每對立柱28通過其中一個水平梁29相互連接。立柱28具有這樣的高度，使得連接立柱28的上端的水平梁29在車身31沿著形成在立柱28的縱向列之間形成的路徑經(jīng)過時布置在車身31的上部平面的上方。應(yīng)該理解的是，豎直立柱28和水平梁29可以為管狀的，其具有中空的內(nèi)部以便將配線或供應(yīng)線傳送至機(jī)器人6、20、50、60，而不會與噴漆機(jī)器人系統(tǒng)10的剩余部分發(fā)生干涉。
[0056]形成在噴漆間40的入口(左端)處的噴漆間40的第一區(qū)段包括第一對立柱28。兩個六軸式外部噴漆機(jī)器人6各自安裝在位于第一區(qū)段中的相關(guān)聯(lián)的一個立柱28上，以便噴涂待施加至車身31的第一外部涂層。形成在噴漆間40的出口(右端)處的噴漆間40的第三區(qū)段包括第二對立柱28。兩個或更多個六軸外部噴漆機(jī)器人6安裝在位于第三區(qū)段中的相關(guān)聯(lián)的一個立柱28上，以便噴涂第二外部涂層。七軸式噴漆機(jī)器人20也可以用來取代六軸式噴漆機(jī)器人6來在噴漆間40的第一和第三區(qū)段中進(jìn)行外部噴漆，如果需要的話。如圖9中所示，六軸式噴漆機(jī)器人6安裝至立柱28，以使得每個六軸式噴漆機(jī)器人6的腰部旋轉(zhuǎn)軸線平行于噴漆間40的縱向軸線水平地定向。
[0057]噴漆間40的第二區(qū)段形成在噴漆間40的位于其入口與出口之間的中央部分中。噴漆間的第二區(qū)段包括形成兩對立柱28的四個立柱28。在噴漆間40的第二區(qū)段中，四個立柱28中的每個立柱上均安裝有一個七軸式內(nèi)部噴漆機(jī)器人20和五軸式門開啟機(jī)器人50。五軸門開啟機(jī)器人50在倒置安裝的七軸式噴漆機(jī)器人20下方安裝至立柱28，以防止七軸式噴漆機(jī)器人20與五軸式門開啟機(jī)器人50之間的干涉。此外，如圖9中所示，使用連接門開啟機(jī)器人50的連桿52、53、54的三個豎直定向旋轉(zhuǎn)軸線，允許每個門開啟機(jī)器人50在不使用時朝向每個關(guān)聯(lián)的立柱28收回，以便進(jìn)一步防止七軸式噴漆機(jī)器人20與五軸式門開啟機(jī)器人50之間的干涉。在系統(tǒng)10的中央部分的右端處的其中一個立柱28以及在中央部分的左端處的其中一個立柱28各自上面均安裝有五軸式引擎罩板開啟機(jī)器臂60。系統(tǒng)10不需要在圖8A中所示的現(xiàn)有技術(shù)噴漆間30中使用的軌道36，因為所有的機(jī)器人6、20、50、60都安裝在立柱28上以使得每個機(jī)器人6、20、50、60均安裝至固定基底，從而減少噴漆間40的長度。
[0058]圖10是根據(jù)本發(fā)明的包括七軸式噴漆機(jī)器人20和五軸式引擎罩板開啟機(jī)器人60的雙臂公共基底機(jī)器人的透視圖。機(jī)械臂20和60在公共基底12的相對端處可旋轉(zhuǎn)地安裝在公共基底12上，使得機(jī)器人20、60中的每一個共用一個公共“腰部”旋轉(zhuǎn)軸線，該公共“腰部”旋轉(zhuǎn)軸線被指示為第一旋轉(zhuǎn)軸線Al，如圖10中所示。以這種配置，七軸式噴漆機(jī)器人20倒置地安裝至豎直定向表面(比如壁)或豎直立柱28，而五軸式引擎罩板開啟機(jī)器人60在豎立位置中安裝。然而，應(yīng)該理解的是，六軸式噴漆機(jī)器人6、七軸式噴漆機(jī)器人20、五軸式門開啟機(jī)器人50、以及五軸式引擎罩板開啟機(jī)器人60的任何組合可以可旋轉(zhuǎn)地耦接至公共基底12的相對端，包括兩個相同類型的機(jī)器人6、20、50、60耦接至公共基底12的每個端部的情況，如果需要的話。此外，應(yīng)該理解的是，公共基底12可以以任何定向安裝，包括水平安裝定向，使得共用公共基座12的機(jī)器人6、20、50、60的任一個共用水平“腰部”旋轉(zhuǎn)軸線。此外，額外的機(jī)械臂和/或打開裝置能夠被添加至豎直安裝結(jié)構(gòu)。用于雙機(jī)械臂的公共基底12具有這樣的優(yōu)點:兩個噴漆機(jī)械臂6、20進(jìn)行共同清潔、具有緊湊的包絡(luò)線、以及減少加工成本。
[0059]如圖9中所示，每個引擎罩板開啟機(jī)器人60均直立地安裝在其中一個公共基底12的一端上，而其中一個七軸式噴漆機(jī)器人20倒置地安裝至該一個公共基底12的第二端。公共基底12然后安裝至設(shè)置在噴漆間40的中央部分中的其中一個立柱28。引擎罩板開啟機(jī)器人60安裝至公共基底12，以使得每個引擎罩板開啟機(jī)器人60可以沿著在豎直梁29下方的水平平面旋轉(zhuǎn)，其中所述豎直梁將設(shè)置在噴漆間40的相對縱向側(cè)上的每對立柱28相連。當(dāng)引擎罩板開啟機(jī)器人60在公共基底12上安裝在七軸式噴漆機(jī)器人20上方時(如圖9和圖10中所示)，優(yōu)化引擎罩板開啟機(jī)器人60的放置以避免與七軸式噴漆機(jī)器臂20的干涉。并且，該放置優(yōu)化為使得引擎罩板開啟機(jī)器人60與七軸式噴漆機(jī)器人20共用公共工作包絡(luò)線。此外，形成在引擎罩板開啟機(jī)器人60內(nèi)的冗余軸線可以幫助引擎罩板開啟機(jī)器人60在引擎罩板開啟機(jī)器人60不使用時朝向相關(guān)聯(lián)的一個立柱28收回，從而進(jìn)一步避免與在噴漆間40中使用的其他機(jī)器人6、20、50的干涉。
[0060]根據(jù)專利法的規(guī)定，已經(jīng)在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中對本發(fā)明進(jìn)行了描述。然而，應(yīng)注意的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明也可以以不同于具體示出和描述的方式實施。
【權(quán)利要求】
1.一種冗余機(jī)器人，用于在噴漆間里對工件進(jìn)行操作，所述冗余機(jī)器 人包括: 基底，鄰近所述工件通過所述噴漆間的行進(jìn)路線的一側(cè)安裝在一固定位置中；以及 鉸接的冗余機(jī)械臂，附接至所述基底，用于在所述工件上進(jìn)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，其中，所述基底安裝在鄰近所述行進(jìn)路線的所述一側(cè)而定位的豎直立柱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，其中，所述冗余機(jī)械臂是七軸式噴漆機(jī)械臂，所述七軸式噴漆機(jī)械臂包括位于肩部旋轉(zhuǎn)軸線與肘部旋轉(zhuǎn)軸線之間的冗余旋轉(zhuǎn)軸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冗余機(jī)器人，其中，第一旋轉(zhuǎn)軸線和所述肩部旋轉(zhuǎn)軸線垂直并相交。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冗余機(jī)器人，其中，所述七軸式噴漆機(jī)械臂的冗余旋轉(zhuǎn)軸線橫向于所述七軸式噴漆機(jī)械臂的肩部旋轉(zhuǎn)軸線和肘部旋轉(zhuǎn)軸線定向并且與所述肩部旋轉(zhuǎn)軸線和所述肘部旋轉(zhuǎn)軸線相交。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冗余機(jī)器人，其中，所述七軸式噴漆機(jī)械臂包括外臂部，所述外臂部包括第一外延伸部和第二外延伸部，其中，所述第一外延伸部的第一端耦接至所述七軸式噴漆機(jī)械臂的內(nèi)臂部，并且所述第一外延伸部的第二端能調(diào)節(jié)地耦接至所述第二外延伸部的第一端，以選擇性地調(diào)節(jié)所述第一外延伸部與所述第二外延伸部之間的角定向并且將所選的角定向 固定為所述第一外延伸部和所述第二外延伸部之間的靜態(tài)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冗余機(jī)器人，其中，所述第一外延伸部與所述第二外延伸部之間的能調(diào)節(jié)的連接允許所述第二外延伸部的縱向軸線偏離所述內(nèi)臂部的縱向軸線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，其中，所述七軸式噴漆機(jī)械臂的內(nèi)臂部具有成角度的縱向軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，其中，所述七軸式噴漆機(jī)械臂包括噴漆線路軟管梁，所述噴漆線路軟管梁具有與所述七軸式噴漆機(jī)械臂脫離且跨越所述七軸式噴漆機(jī)械臂的兩個軸線的一部分，所述兩個軸線是腰部軸線和肩部軸線或者是冗余軸線和肘部軸線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，其中，所述七軸式噴漆機(jī)械臂包括噴漆線路軟管梁，所述噴漆線路軟管梁附接至所述七軸式噴漆機(jī)械臂并且所述噴漆線路軟管梁由以螺旋盤繞件形式一起行進(jìn)的多個噴漆線路形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，其中，所述冗余機(jī)械臂是五軸式開啟機(jī)械臂，所述五軸式開啟機(jī)械臂包括能旋轉(zhuǎn)地連接的三個平行連桿以及用于打開所述工件的至少一個開口面板的附接式開啟工具。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的冗余機(jī)器人，其中，所述三個平行連桿在這些連桿的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上相互偏移。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冗余機(jī)器人，包括用于安裝一個或多個機(jī)械臂或者開啟裝置的公共基底。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的冗余機(jī)器人，其中，所述機(jī)械臂或開啟裝置共用一公共凈化裝置。
15.一種機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，用于對工件進(jìn)行噴漆，所述機(jī)器人噴漆系統(tǒng)包括:多個豎直立柱，位于所述工件穿過噴漆間的行進(jìn)路徑的相對側(cè)上； 至少一個噴漆機(jī)械臂，附接至所述多個立柱中的一個，以在所述工件上噴涂外部涂層，其中，所述至少一個噴漆機(jī)械臂是六軸式噴漆機(jī)械臂或七軸式噴漆機(jī)械臂； 至少另一個噴漆機(jī)械臂，附接至所述立柱中的另一個，以在所述工件的開口面板處于打開位置時對車身的內(nèi)部噴漆，其中，所述另一個噴漆機(jī)械臂是七軸式噴漆機(jī)械臂。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，其中，所述至少一個立柱在所述噴漆間的入口處定位于所述噴漆間的第一區(qū)段中，所述至少另一個立柱定位于所述噴漆間的第二區(qū)段中。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，進(jìn)一步包括五軸式開啟機(jī)械臂，所述五軸式開啟機(jī)械臂具有用于打開所述工件的至少一個開口面板的三個平行連桿，其中，所述開啟機(jī)械臂附接至附接有所述七軸式噴漆機(jī)械臂的所述立柱中的一個立柱。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，進(jìn)一步包括五軸式開啟機(jī)械臂，所述五軸式開啟機(jī)械臂具有用于打開所述工件的至少一個開口面板的三個平行連桿，其中，所述開啟機(jī)械臂與所述七軸式噴漆機(jī)械臂中的一個共用一公共基底。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于對具有開口面板的車身進(jìn)行噴漆的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，所述機(jī)器人噴漆系統(tǒng)包括: 多個豎直立柱，位于所述車身穿過噴漆間的行進(jìn)路徑的相對側(cè)上； 第一對六軸式或七軸式噴漆機(jī)械臂，附接至所述路徑的相對側(cè)上的所述立柱中的第一對立柱，以在所述車身上噴涂第一外涂層；` 四個七軸式噴漆機(jī)械臂，每個均附接至四個所述立柱中的一個立柱，以在所述開口面板打開時對所述車身的內(nèi)部噴漆，該四個所述立柱被設(shè)置成在所述路徑的每一側(cè)上有兩個立柱；以及 第二對六軸式或七軸式噴漆機(jī)械臂，附接至所述路徑的相對側(cè)上的所述立柱中的第二對立柱，以在所述車身上噴涂第二外涂層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的機(jī)器人噴漆系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多個五軸式開啟機(jī)械臂，所述多個五軸式開啟機(jī)械臂附接至附接有所述七軸式噴漆機(jī)械臂的所述立柱，所述多個五軸式開啟機(jī)械臂中的每一個均與附接至所述立柱的所述七軸式噴漆機(jī)械臂中的相關(guān)的一個七軸式噴漆機(jī)械臂共用一公共基底。
【文檔編號】B05C13/00GK103769332SQ201310410117
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】安杰伊·格爾澤戈茨·巴尼亞, 邁克爾·G·比姆, 詹姆斯·布里翁·耶茲二世, 馬爾金·戈拉, 斯坦·亨利·麥克洛斯基, 戴維·邁克爾·穆爾, 馬修·雷·西科夫斯基 申請人:發(fā)納科機(jī)器人美國公司