本实用新型专利技术公开了一种末端载置装置、机械臂及喷浆机器人，其中末端载置装置安装在机械臂的末端，且该末端载置装置用于喷浆机器人所配喷头在喷浆机器人机械臂上的载置，包括：机架，用于末端载置装置在机械臂上的安装；摆件，一端通过球铰链连接于所述机架，侧面用于载置所述喷头；曲柄，该曲柄的一端与摆件的另一端铰接；另一端铰接于所述机架；驱动装置，驱动所述曲柄绕曲柄与机架间的铰接点旋转。借助于本实用新型专利技术的末端载置装置易于实现较好喷浆质量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
末端载置装置、机械臂及喷浆机器人
[0001]本技术涉及一种喷浆机器人所配机械臂上用于载置喷头的末端载置装置，本技术还涉及一种装有该末端载置装置的机械臂，以及配有该机械臂的一种喷浆机器人。
技术介绍
[0002]混凝土喷射作业在例如采矿业、交通运输隧道施工中应用非常普遍，例如隧道新奥法施工，其初期支护通常是喷射混凝土，因涉及到后续施工的安全性，喷射混凝土对例如隧道施工等非常重要。混凝土喷射施工工法主要分为干喷法和湿喷法两种。其中干喷法出现相对较早，施工工艺简单，但存在喷射所形成的混凝土回弹率高、强度低的问题，且同时存在施工过程粉尘污染非常严重的问题，目前几乎为湿喷法所完全取代。
[0003]因喷浆的工作风压比较大，一般在0.5MPa左右，喷头喷出的浆料成柱形，喷头不适于直喷受喷面，避免浆料附着的范围过小，喷头往往需要有一定幅度的晃动，从而在机械臂运动过程中，能够使浆料在相对较大的范围内附着。
[0004]人工喷浆时，工人需要肩扛喷头，依靠人工调整喷头的指向，并且需要工人晃动喷头，以在较大的范围内均匀喷浆。随着技术的发展，目前喷浆主要由喷浆机器人实现。喷浆机器人所实现的喷浆方式为机械式，很难根据受喷面的状况进行有针对性的调整喷浆方式，因此，对于机械式喷浆，通常采用例如在喷头除装设旋流结构的方式，使浆料在喷出喷头后有一定程度的扩散，从而使得喷射出的浆料成锥形而能够覆盖较大的面积。需知，喷浆作业时，需要控制喷射角度，一方面避免直喷所产生的回弹率较高的问题，另一方面又需避免喷浆角度过大而导致的浆料附着量少的问题。锥形的喷射，使得受喷面各处的喷浆角度不同，喷浆质量不容易控制。
[0005]在一些实现中，喷浆机器人的机械臂所配末端载置装置具有一个摆转副，喷头安装在的从动构件上，在机械臂运动过程中，摆转副叠加的运动使喷头的运动轨迹大致呈正弦或者余弦线。尽管从运动形式上看，摆转运动实现相对简单，但喷浆受喷射形式的限制，往往需要进行浆料堆叠才能实现较好的喷浆质量，相对简易的摆转副往往很难实现较好的喷浆质量。
技术实现思路
[0006]在本技术的实施例中，提供了一种易于实现较好喷浆质量的末端载置装置，在本技术的实施例中，还提供了一种配有该末端载置装置的机械臂，以及配有该机械臂的喷浆机器人。
[0007]在本技术的实施例中提供了一种末端载置装置，用于喷浆机器人所配喷头在喷浆机器人机械臂上的载置，包括：
[0008]机架，用于末端载置装置在机械臂上的安装；
[0009]摆件，一端通过球铰链连接于所述机架，侧面用于载置所述喷头；
[0010]曲柄，该曲柄的一端与摆件的另一端铰接；另一端铰接于所述机架；
[0011]驱动装置，驱动所述曲柄绕曲柄与机架间的铰接点旋转。
[0012]可选地，曲柄位于摆件一侧；
[0013]相应地，摆件与曲柄连接的一端具有向曲柄所在侧悬伸的第一连接部。
[0014]可选地，球铰链与曲柄位于摆件的同侧；
[0015]相应地，摆件具有向球铰链所在侧悬伸的第二连接部。
[0016]可选地，介于第一连接部与第二连接部间的摆件本体为板件，板件上开有用于连接喷头的安装孔或设有装夹总成。
[0017]可选地，球铰链构造为：
[0018]于机架或摆件之一上设有轴体，另一上设有套体；
[0019]轴体与套体间通过关节轴承装配。
[0020]可选地，所述机架包括位于摆件一侧的主框架；
[0021]曲柄和驱动装置位于主框架与摆件之间；
[0022]相应地，主框架具有向曲柄所在侧延伸的第三连接部；
[0023]驱动装置安装在第三连接部上。
[0024]可选地，驱动装置与曲柄分居于第三连接部的两侧；
[0025]摆件与曲柄连接的部位为曲柄背离驱动装置的一侧。
[0026]可选地，所述曲柄与机架铰接的轴为基准轴；
[0027]曲柄与摆件铰接的轴为副轴；
[0028]相应地，副轴绕基准轴公转。
[0029]可选地，基准轴的轴线与摆件本体间的夹角为2.5~3.5度。
[0030]可选地，所述驱动装置为摆线马达。
[0031]在本技术的实施例中，还提供了一种机械臂，该机械臂末端为前所述的末端载置装置。
[0032]可选地，包括：
[0033]大臂，该大臂基于与喷浆机器人底盘间的第一摆转副而具有摆转的自由度；
[0034]小臂，通过第二摆转副连接于大臂的末端，且第二摆转副的轴线与第一摆转副的轴线平行；
[0035]其中，小臂的末端用于安装所述末端载置装置。
[0036]可选地，大臂和/或小臂具有伸缩自由度。
[0037]可选地，第二摆转副构造为：
[0038]于大臂末端装有一架体，架体上设有座孔；
[0039]一与座孔配合形成所述第二摆转副的脚座与小臂间铰接，该铰接的第一轴线与第二回转副的轴线垂直；
[0040]脚座上进一步装有一移动副，形成移动副的一活动构件与小臂间铰接，该铰接的第二轴线与第一轴线平行。
[0041]可选地，适配于第二摆转副设有用于约束第二摆转副转角范围的限位装置。
[0042]在本技术的实施例中，还提供了一种喷浆机器人，该喷浆机器人配有如前所述的机械臂。
[0043]在本技术的实施例中，所提供末端载置装置通过球铰链使摆件具有三个转动自由度，进一步通过曲柄驱动摆件的另一端，从而使摆件产生摇动，并使摆件的另一端随曲柄转动的周转，即划圈运动。加以对应的，载置于末端载置装置上的喷头会有一个画圈的运动形式，从而适于在喷浆过程中进行浆料叠加，获得更加的喷浆质量。
附图说明
[0044]图1为一实施例中末端载置装置主视结构示意图。
[0045]图2为一实施例中末端载置装置立体结构示意图。
[0046]图3为一实施例中机械臂结构示意图。
[0047]图4为一实施例中小臂驱动装置结构示意图。
[0048]图中：1.底座，2.下轴套，3.下轴，4.安装孔，5.摆动框，6.摆线马达，7.偏心轴，8.上轴，9.主框架，10.关节轴承，11.大臂，12.基板，13.小臂，14.铰轴，15.脚座，16.铰轴，17.法兰，18.液压缸，19.铰轴，20.电子仓，21.刹车马达，22.编码器，23.行程开关。
具体实施方式
[0049]对于机械臂而言，其通常具有多个自由度，通过强耦合，最终目的在于控制末端位姿，在本技术的实施例中，末端载置装置即机械臂的末端装置，该末端装置在其所适用领域用于载置喷头，换言之，用于控制喷头的位姿。
[0050]相应地，末端载置装置除了载置喷头外，还用于控制喷头的喷浆动作，例如常规的摆动。
[0051]在本技术的实施例中，除非特别说明，在机械臂上以其末端为上端，相应地，以机械臂与喷浆机器人的底盘连接的一端为下端。加以对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种末端载置装置，用于喷浆机器人所配喷头在喷浆机器人机械臂上的载置，其特征在于，包括：机架，用于末端载置装置在机械臂上的安装；摆件，一端通过球铰链连接于所述机架，侧面用于载置所述喷头；曲柄，该曲柄的一端与摆件的另一端铰接；另一端铰接于所述机架；驱动装置，驱动所述曲柄绕曲柄与机架间的铰接点旋转。2.根据权利要求1所述的末端载置装置，其特征在于，曲柄位于摆件一侧；相应地，摆件与曲柄连接的一端具有向曲柄所在侧悬伸的第一连接部。3.根据权利要求2所述的末端载置装置，其特征在于，球铰链与曲柄位于摆件的同侧；相应地，摆件具有向球铰链所在侧悬伸的第二连接部。4.根据权利要求3所述的末端载置装置，其特征在于，介于第一连接部与第二连接部间的摆件本体为板件，板件上开有用于连接喷头的安装孔或设有装夹总成。5.根据权利要求1所述的末端载置装置，其特征在于，球铰链构造为：于机架或摆件之一上设有轴体，另一上设有套体；轴体与套体间通过关节轴承装配。6.根据权利要求1~5任一所述的末端载置装置，其特征在于，所述机架包括位于摆件一侧的主框架；曲柄和驱动装置位于主框架与摆件之间；相应地，主框架具有向曲柄所在侧延伸的第三连接部；驱动装置安装在第三连接部上。7.根据权利要求6所述的末端载置装置，其特征在于，驱动装置与曲柄分居于第三连接部的两侧；摆件与曲柄连接的部位为曲柄背离驱动装置的一侧。8.根据权利要求1~5任一所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马龙，沈怀强，张坤，黄梁松，冯开林，秦存海，
申请(专利权)人：泰安科创矿山设备有限公司，
类型：新型
国别省市：
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