噴塗機器人的直線型供料機結構的製作方法

2023-04-27 08:15:01

專利名稱：噴塗機器人的直線型供料機結構的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關一種直線型供料機結構，應用於金屬、塑膠、木器等各種表面的 噴塗機器人，特別是指一種噴塗機器人的直線型供料機結構。
背景技術：
噴塗機主要是針對金屬、塑膠、木器等各種表面進行噴塗加工，一般乃是利用供料 機將所需噴塗加工的工件提供給予噴塗機器人進行噴塗作業。而根據供料機與噴塗機器人 的安裝位置，大致上可以區分為落地安裝型以及壁掛型兩大類。臂掛型噴塗機器人顧名思義，乃是將噴塗機器人直接架設於廠房的機架上，而與 供料機分離，然而，因為需要額外設置機架(骨架)供噴塗機器人來架設，因此材料成本較 高，且礙於噴塗機器人的工作範圍，廠房的限制較大，需要較大的廠房空間(包含高度、寬 度、深度等)，同時也需要較大的排氣循環量，消耗較多的能量；且因為噴塗機器人架設於 廠房的骨架，因此管線配置複雜，安裝、維修都不方便。落地安裝型的噴塗機器人主要安裝於供料機上，大致上包含有雙滑臺型供料機、Y 字型供料機、直線型供料機等；請參閱圖1A，雙滑臺型供料機具有兩條平行、且設置在噴塗 機器人1左右兩側的滑軌2a、2b，來提供噴塗機器人1左右依序進行加工；因為採用兩條滑 軌2a、2b，因此成本較高，且位於滑軌2a、2b的外側的加工面不易加工。Y字型供料機具有Y字型的擺臂3，如圖IB所示，中心樞設於噴塗機器人1前方， 而可相對於噴塗機器人1左右兩側擺動，提供噴塗機器人1加工以及作業員進行上下料；然 而，因為是左右擺動的形式，因此兩側上下料的位置不同，增加作業員上下料的工時，且上 下料時，作業員將處於噴塗機器人1後方工作，具有潛在的風險。而直線型供料機乃是將噴塗機器人1設置在擺臂4的旋轉中心上，請參閱圖1C， 改良Y字型供料機的缺點，作業員僅需於同一側進行上下料作業，且也遠離噴塗機器人1， 降低工作的危險性；然而，因為需要將噴塗機器人1架設於擺臂4上，因此，需要有中空軸心 來提供擺臂4能獨立轉動，以及相關連的中空分割器、驅動機構等來予以控制，因此有些元 件皆需特別訂製，造成成本大幅提高。
發明內容鑑於以上的問題，本實用新型的主要目的在於提供一種噴塗機器人的直線型供料 機結構，可減小安裝廠房的尺寸，投資成本降低，且設備安裝與保養容易。因此，為達上述目的，本實用新型所揭露的一種噴塗機器人的直線型供料機結構， 包含有機器人底座支架、公轉軸、驅動機構以及擺臂，機器人底座支架供噴塗機器人架設， 而公轉軸相鄰於機器人底座支架設置，擺臂之中央架設於公轉軸上，兩端分別具有送料盤； 通過驅動機構帶動公轉軸轉動，使擺臂往復轉動，而供噴塗機器人針對送料盤上的工件進 行噴塗加工，並使送料盤定位於相同位置進行上、下料。其有益效果在於，通過擺臂的公轉軸相鄰而非重迭於機器人底座支架的方式，可以避免中空軸心、分割器、驅動機構的使用來大幅降低成本與製造時程。另一方面，擺臂中段處具有橫向延伸的短臂，而可使擺臂之中段處相對於公轉軸 側向偏移，使擺臂的短臂與送料盤之間分別形成彎折段，而可閃避機器人底座支架，因此， 可在擺臂概略為直線型的情況下，又能維持兩端送料盤於左右往復轉動時，定位於相同位
置。 為使對本實用新型的目的、特徵及其功能有進一步的了解，茲配合附圖詳細說明 如下

圖IA IC為習知落地安裝型的噴塗機器人供料機的示意圖；圖2為本實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的立體結構示意圖；圖3為本實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的俯視圖；圖4A 4C為本實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的擺臂轉動的動作示意 圖；以及圖5為本實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的應用實施例示意圖。附圖標記說明1-噴塗機器人；2a、2b_滑軌；3_擺臂；4_擺臂；10_機器人底座支架；20-公轉軸； 30-擺臂；301-短臂；302-彎折段；303-彎折段；31-送料盤；32-送料盤；40-驅動機構； 41-馬達；42-連動單元；421-扭力限制器；422-鏈條；423-鏈輪；43-控制單元；50-噴塗 機器人；60-安全防護欄；70-作業員。
具體實施方式
根據本實用新型所揭露的噴塗機器人的直線型供料機結構，首先請參閱圖2，為本 實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的立體結構示意圖。本實用新型的噴塗機器人的直線型供料機結構，包含有機器人底座支架10、公轉 軸20、擺臂30以及驅動機構40，機器人底座支架10供噴塗機器人架設(圖中未示)，而公 轉軸20相鄰於機器人底座支架10設置，並可通過驅動機構40的驅動，使公轉軸20進行轉 動，同時可帶動架設於公轉軸20上的擺臂30同步進行轉動。擺臂30通過中央部份架設於公轉軸20上，而兩端分別具有一送料盤31、32，通過 驅動機構40帶動公轉軸20轉動，進而連動擺臂30進行往復轉動，而供噴塗機器人針對送 料盤31、32上的工件進行噴塗加工、以及供操作員針對送料盤31、32來進行上、下料。驅動機構40包含有馬達41、連動單元42以及控制單元43，馬達41較佳者為齒輪 減速馬達，而連動單元42包含有扭力限制器421、鏈條422與鏈輪423，而控制單元43較佳 者為分割器。因此，通過馬達41輸出動力，而帶動裝設在其輸出軸上的扭力限制器421，扭 力限制器421上亦配有鏈輪423，經由鏈條422傳動而帶動控制單元(分割器)43輸入軸上 的鏈輪423。分割器是一種工業用、具有機械性旋轉定位的結構，其輸入軸和輸出軸都經過 精密計算再加工而成，可使輸入軸每轉動一圈(360度)，輸出軸會固定旋轉某一角度，並保 持每次旋轉角度都會相同，利用此特性，而可精密控制其輸出軸的轉動角度，並藉以將動 力傳輸至公轉軸20，進而控制後續擺臂30能夠往復180度轉動(容後詳述)。
4[0023]請參閱圖3，為本實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的俯視圖。擺臂30中段處具有一橫向延伸的短臂301，並通過短臂301而連接於公轉軸20， 故，擺臂30的中段處(短臂301附近)相對於公轉軸20側向偏移，而且擺臂30末端為橫 向偏移，而使擺臂30的短臂301與送料盤31、32之間分別形成一彎折段302、303，因此可閃 避機器人底座支架10。同時，較佳者擺臂30的兩端的送料盤31、32、短臂301概略與機器 人底座支架10成一直線配置，配合擺臂30沿著短臂301 (公轉軸20處)作左右對稱，加上 前述驅動機構40的精密控制，可使得公轉軸20往復精密地180度轉動，進而使擺臂30兩 端的送料盤31、32在往復運動過程中，皆定位於相同位置。如圖4A 4C，為本實用新型噴塗機器人的直線型供料機結構的擺臂轉動的動作 示意圖。假若以圖式中右側的送料盤31的位置為噴塗加工位置(見圖4A)，可供噴塗機器 人進行噴塗加工，因此，左側的送料盤32即為上、下料位置，提供操作員將已噴塗完畢的工 件取下，並且更換新的待加工的工件。完成後，通過驅動機構40的帶動使擺臂30以公轉軸 20為中心進行轉動(見圖4B)，最後轉動180度而使送料盤31、32的位置交換，且定位於相 同位置(見圖4C)，而可供噴塗機器人進行噴塗加工、以及作業員進行上、下料。接著完成 後，則擺臂30往復進行轉動。因此，本實用新型通過用非直線型的擺臂30，擺臂30中段向側邊偏移並橫向延伸 出短臂301，使擺臂30順、逆時針旋轉時，皆不會對機器人底座支架10造成幹涉，同時也確 保送料盤31、32皆定位於相同位置。實際應用時，請參閱圖5，因上、下料位置相同，因此，噴塗機器人50的噴塗加工位 置可固定，達到更加精密的控制。且作業員70與噴塗機器人50之間也可配置安全防護欄 60，不僅上下料方便，同時人機分離更易於管控，併兼顧作業員70的工作安全性。本實用新型所揭露的噴塗機器人的直線型供料機結構，改良習知直線型供料機， 而可捨棄了昂貴大型中空軸承或中空凸輪機的設計及選用，使生產成本合理化、製造簡單 化、精密度單純化，不需要任何其他的定位機構設計。同時，安裝噴房高度減小，噴塗機器 人工作範圍加大，且可人機分離，有效人員安全與無塵室隔間管理，並降低投資成本、設備 安裝與保養容易；且針對塑膠件的噴塗的良率有更進一步的提升。雖然本實用新型以前述的實施例揭露如上，然其並非用以限定本實用新型。在不 脫離本實用新型的精神和範圍內，所為的更動與潤飾，均屬本實用新型的專利保護範圍。關 於本實用新型所界定的保護範圍請參考所附的權利要求範圍。
權利要求一種噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，包含有一機器人底座支架，供一噴塗機器人架設；一公轉軸，相鄰於該機器人底座支架設置；一驅動機構，用以驅動該公轉軸轉動；以及一擺臂，中央架設於該公轉軸，兩端分別具有一送料盤，而通過該驅動機構帶動該公轉軸轉動，使該擺臂往復轉動，而供該噴塗機器人針對該送料盤上的工件進行噴塗加工，並使該些送料盤定位於相同位置進行上、下料。
2.根據權利要求1所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該驅動機構 包含有一馬達、一連動單元以及一控制單元，該馬達用以輸出一動力，並通過該連動單元予 以傳輸而由該控制單元控制該公轉軸轉動。
3.根據權利要求2所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該馬達為一 齒輪減速馬達。
4.根據權利要求2所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該連動單元 包含有依序耦合的一扭力限制器、一鏈條與一鏈輪。
5.根據權利要求2所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該控制單元 為一分割器。
6.根據權利要求1所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該擺臂中段 處具有一橫向延伸的短臂，通過該短臂而連接於該公轉軸。
7.根據權利要求6所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該擺臂之中 段處相對於該公轉軸側向偏移。
8.根據權利要求6所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該擺臂末端 橫向偏移，而使該擺臂的該短臂與該送料盤之間形成一彎折段，而可閃避該機器人底座支^K O
9.根據權利要求6所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該擺臂沿著 該短臂是左右對稱。
10.根據權利要求6所述的噴塗機器人的直線型供料機結構，其特徵在於，該擺臂的該 送料盤、該短臂與該機器人底座支架成一直線。
專利摘要一種噴塗機器人的直線型供料機結構，是由機器人底座支架、公轉軸、驅動機構以及擺臂所構成，機器人底座支架供噴塗機器人架設，而公轉軸相鄰於機器人底座支架設置，擺臂之中央架設於公轉軸上，兩端分別具有送料盤；通過驅動機構帶動公轉軸轉動，使擺臂往復轉動，而供噴塗機器人針對送料盤上的工件進行噴塗加工，並使送料盤定位於相同位置進行上、下料。且擺臂中段處側向偏移，使得擺臂順、逆時針往復轉動時，可以使兩端的送料盤定位於相同位置來上、下料，並供噴塗機器人進行加工，藉此，不但可以減小安裝廠房的尺寸，且達到節省成本、使用便利與增高效益。
文檔編號B05C13/00GK201735501SQ20102019273
公開日2011年2月9日 申請日期2010年5月13日 優先權日2010年5月13日
發明者薛永波 申請人:薛永波