本技術(shù)涉及噴涂，尤其是涉及一種噴涂設(shè)備末端指向裝置及機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、噴涂機(jī)器人應(yīng)用逐漸廣泛，常用于五金、家具、衛(wèi)浴、工程機(jī)械等場(chǎng)景，常見(jiàn)的六關(guān)節(jié)機(jī)器人用于噴涂時(shí)，噴涂機(jī)器人的末端指向受到關(guān)節(jié)和機(jī)械臂的限制，經(jīng)常會(huì)遇到奇異點(diǎn)或超出關(guān)節(jié)角度范圍等問(wèn)題，奇異點(diǎn)是指在機(jī)器人或機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一些特殊位置，這些位置上機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出異?；虿贿B續(xù)的特性。

2、在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，為了避免奇異點(diǎn)等問(wèn)題，通常采用插入一段空軌跡進(jìn)行過(guò)渡。插入空軌跡的做法會(huì)使得噴涂軌跡斷續(xù)，影響噴涂效果，同時(shí)空軌跡的插入相當(dāng)于增加了機(jī)器空跑的時(shí)間，降低了整體生產(chǎn)效率。

3、也有將中空手腕類型的機(jī)器人應(yīng)用于噴涂，使得出現(xiàn)奇異點(diǎn)的概率會(huì)顯著降低。但中空手腕需要的精密零部件比較多，導(dǎo)致硬件成本比較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于噴涂設(shè)備末端指向裝置，解決噴涂工件過(guò)程中噴涂設(shè)備末端指向受到關(guān)節(jié)和機(jī)械臂的限制，從而導(dǎo)致出現(xiàn)奇異點(diǎn)或超出關(guān)節(jié)角度范圍等問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例第一方面提供了一種噴涂設(shè)備末端指向裝置，包括噴嘴、第一擺動(dòng)組件、第二擺動(dòng)組件和基座；所述噴嘴設(shè)置在所述第一擺動(dòng)組件上，所述第一擺動(dòng)組件設(shè)置在所述第二擺動(dòng)組件上，所述第二擺動(dòng)組件設(shè)置在所述基座上，所述第一擺動(dòng)組件設(shè)置為能夠繞第一軸線往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)所述噴嘴擺動(dòng)，所述第二擺動(dòng)組件設(shè)置為能夠帶動(dòng)所述第一擺動(dòng)組件繞第二軸線往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述第一軸線和所述第二軸線相互垂直。

3、通過(guò)這樣的設(shè)置，將噴嘴設(shè)置在第一擺動(dòng)組件上，實(shí)現(xiàn)噴嘴在第一軸線來(lái)回?cái)[動(dòng)，通過(guò)第二擺動(dòng)組件帶動(dòng)第一擺動(dòng)組件，實(shí)現(xiàn)噴嘴在第二軸線來(lái)回?cái)[動(dòng)，利用第一擺動(dòng)組件和第二擺動(dòng)組件的連續(xù)擺動(dòng)，使得噴嘴的指向更加靈活、覆蓋范圍更全面，從而使噴涂設(shè)備的末端指向不受關(guān)節(jié)的限制。將第一軸線和第二軸線設(shè)置成垂直狀態(tài)，便于控制裝置在擺動(dòng)過(guò)程中噴嘴的運(yùn)動(dòng)軌跡判斷和記錄，利于噴涂過(guò)程中噴嘴的指向的控制。

4、優(yōu)選的，所述第一擺動(dòng)組件包括第一電機(jī)、轉(zhuǎn)軸和第一架體，所述第一電機(jī)通過(guò)所述轉(zhuǎn)軸與所述第一架體連接，所述第一電機(jī)設(shè)置在所述基座上，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述第二擺動(dòng)組件上，所述噴嘴設(shè)置在所述第一架體上。

5、通過(guò)這樣的設(shè)置，通過(guò)第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一架體擺動(dòng)以帶動(dòng)噴嘴在第一軸線的擺動(dòng)，同時(shí)將第一電機(jī)設(shè)置在基座上，使得第一電機(jī)從轉(zhuǎn)軸上分離開(kāi)，減輕了第一擺動(dòng)組件在擺動(dòng)過(guò)程中的負(fù)荷，從而使第一擺動(dòng)組件更輕便。

6、優(yōu)選的，所述第一電機(jī)的輸出軸連接有主動(dòng)傘齒輪，所述轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有從動(dòng)傘齒輪，所述主動(dòng)傘齒輪與所述從動(dòng)傘齒輪相互嚙合，所述主動(dòng)傘齒輪的軸線與所述從動(dòng)傘齒輪的軸線相互垂直。

7、通過(guò)這樣的設(shè)置，利用第一電機(jī)連接的主動(dòng)傘齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸上的從動(dòng)傘齒輪，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)第一電機(jī)控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，將主動(dòng)傘齒輪和從動(dòng)傘齒輪的軸線設(shè)置成相互垂直，使得第一電機(jī)的驅(qū)動(dòng)效果以及主動(dòng)傘齒輪和從動(dòng)傘齒輪之間的嚙合效果更好。

8、優(yōu)選的，所述第二擺動(dòng)組件包括第二電機(jī)和第二架體，所述第二電機(jī)的輸出軸與所述第二架體連接，所述第二電機(jī)設(shè)置在所述基座上，所述第二架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述基座上，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述第二架體上。

9、通過(guò)這樣的設(shè)置，第二電機(jī)設(shè)置在基座上，第二架體轉(zhuǎn)動(dòng)連接在基座上，通過(guò)第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二架體在基座上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)將轉(zhuǎn)軸連接在第二架體上，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸和第二架體沿第二軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)噴嘴在第二軸線上往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、優(yōu)選的，所述第一電機(jī)的軸線和所述第二電機(jī)的軸線彼此重合或平行。

11、通過(guò)這樣的設(shè)置，將第一電機(jī)和第二電機(jī)設(shè)置在同一軸線或相互平行布置，便于節(jié)省空間，同時(shí)第一電機(jī)和第二電機(jī)不隨第一架體和第二架體擺動(dòng)，使得指向裝置更輕便，提升操控性。

12、優(yōu)選的，所述基座包括相連的第一支架和第二支架，所述第二架體設(shè)置在所述第一支架與所述第二支架之間，所述第一電機(jī)設(shè)置在所述第一支架或基座上，所述第二電機(jī)設(shè)置在所述第二支架或基座上。

13、通過(guò)這樣的設(shè)置，將第二架體設(shè)置在第一支架和第二支架之間，形成第二架體轉(zhuǎn)動(dòng)的空間，同時(shí)第一支架和第二支架的外側(cè)提供第一電機(jī)和第二電機(jī)的安裝空間，也能夠提供第一電機(jī)和第二電機(jī)的傳動(dòng)軸的固定支架。

14、優(yōu)選的，所述第一電機(jī)位于所述第一支架的外側(cè)，所述第一電機(jī)的輸出軸依次穿過(guò)所述第一支架和所述第二架體與所述主動(dòng)傘齒輪連接，所述第二電機(jī)位于所述第二支架的外側(cè)，所述第二電機(jī)的輸出軸穿過(guò)所述第二支架與所述第二架體連接；或者，所述第一電機(jī)位于所述第一支架的外側(cè)且位于所述基座的下方，所述第一電機(jī)的輸出軸通過(guò)齒輪副或者帶輪副與所述第一架體上的第一傳動(dòng)軸連接，所述第一傳動(dòng)軸依次穿過(guò)所述第一支架和所述第二架體與所述主動(dòng)傘齒輪連接；所述第二電機(jī)位于第二支架的外側(cè)且位于所述基座的下方，所述第二電機(jī)的輸出軸通過(guò)齒輪副或者帶輪副與所述第二架體上的第二傳動(dòng)軸連接，所述第二傳動(dòng)軸穿過(guò)所述第二支架與所述第二架體連接。

15、通過(guò)這樣的設(shè)置，將第一電機(jī)和第二電機(jī)設(shè)置在第一支架和第二支架的外側(cè)或基座的下方，第一電機(jī)的輸出軸或傳動(dòng)軸穿過(guò)第一支架和第二架體，與主動(dòng)傘齒輪連接，以控制轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一架體在第一軸線上擺動(dòng)；第二電機(jī)的輸出軸或傳動(dòng)軸穿過(guò)第二支架與第二架體連接，以控制第二架體擺動(dòng)，從而帶動(dòng)第一架體在第二軸線上擺動(dòng)。當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)和第二電機(jī)設(shè)置在第一支架和第二支架上時(shí)，第一電機(jī)和第二電機(jī)在同一直線上，對(duì)稱布置在幾座的兩側(cè)，有利于指向裝置的安裝和運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定；當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)和第二電機(jī)設(shè)置在基座的下方，通過(guò)齒輪副或帶輪副實(shí)現(xiàn)對(duì)指向裝置的擺動(dòng)控制。

16、優(yōu)選的，所述噴涂設(shè)備末端指向裝置還包括第三電機(jī)，所述第三電機(jī)設(shè)置在所述第一架體上，所述噴嘴連接在所述第三電機(jī)的輸出軸上，所述第三電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述噴嘴繞第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；其中，所述第一軸線、所述第二軸線和所述第三軸線兩兩垂直且相交于一點(diǎn)。

17、通過(guò)這樣的設(shè)置，在第一架體上設(shè)置第三電機(jī)，通過(guò)第三電機(jī)實(shí)現(xiàn)噴嘴繞第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，將第一軸線、第二軸線和第三軸線設(shè)置成兩兩垂直且相較于一點(diǎn)，使得噴嘴指向更加靈活，同時(shí)整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，節(jié)省了空間。

18、優(yōu)選的，所述噴嘴的噴口與所述第三軸線具有夾角；并且/或者，所述噴嘴的伸出端設(shè)有用于檢測(cè)所述噴嘴姿態(tài)的姿態(tài)傳感器。

19、通過(guò)這樣的設(shè)置，在第三電機(jī)控制噴嘴旋轉(zhuǎn)時(shí)，噴嘴的噴口和第三軸線之間存在夾角，使得噴涂的覆蓋范圍更廣，指向裝置的操控更加靈活；在噴嘴的伸出端設(shè)置姿態(tài)傳感器，能夠監(jiān)測(cè)噴嘴沿第一軸線和第二軸線擺動(dòng)的位置及沿第三軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，進(jìn)而確定噴嘴的具體朝向，對(duì)噴嘴的噴涂范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

20、相應(yīng)的，本實(shí)用新型實(shí)施例的又一方面提供了一種機(jī)器人，所述機(jī)器人包括上述的噴涂設(shè)備末端指向裝置。

21、將上述噴涂設(shè)備末端指向裝置設(shè)置在機(jī)器人上，使得機(jī)器人在噴涂工件過(guò)程中噴涂設(shè)備末端指向受到關(guān)節(jié)和機(jī)械臂的限制，減小機(jī)器人在噴涂過(guò)程中的動(dòng)作幅度，噴涂末端指向更加靈活，覆蓋范圍更廣，噴涂效果更好。

22、綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種噴涂設(shè)備末端指向裝置及機(jī)器人，一方面通過(guò)噴涂設(shè)備末端指向裝置，噴涂設(shè)備的噴嘴在噴涂過(guò)程中的指向更加靈活、覆蓋范圍更廣，從而使噴涂設(shè)備的末端指向不受關(guān)節(jié)的限制；另一方面能通過(guò)在噴涂機(jī)器人上設(shè)置末端指向裝置，使得機(jī)器人在噴涂工件過(guò)程中噴涂設(shè)備末端指向受到關(guān)節(jié)和機(jī)械臂的限制，減小機(jī)器人在噴涂過(guò)程中的動(dòng)作幅度，進(jìn)而噴涂末端指向更加靈活，覆蓋范圍更廣，噴涂效果更好。