【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动喷涂装备领域，涉及快速防撞避让系统，具体是一种喷涂避让一体化系统及方法。
技术介绍
1、在机加件、铸件、钣金件加工中，都是根据机械设计师设计好的工件三维数字模型与加工图纸，来完成相应工件的加工。在实际机加件、铸件、钣金件加工过程中，由于加工设备精度、操作员技术熟练程度等的影响，就会造成机加件、铸件、钣金件实际加工的实物相比设计的三维数字模型存在一定的模型轮廓误差。加工设备精度越低，操作员技术越不熟练，工件形状越复杂，加工出来工件以后，轮廓误差就会越大。
2、由于加工好的工件，往往要经过相应的涂装工艺，才能成为最终的成品。在自动化喷涂与涂胶过程中，往往利用工件的三维数字模型，来进行喷涂轨迹与涂胶轨迹规划，由于机加件、铸件、钣金件加工与铸造实物与工件本身的三维模型存在轮廓误差，这样在喷涂与涂胶过程中，工件与喷头往往会发生碰撞现象，从而造成相应的损失，特别对于一些精密的工件，由于加工与制造成本特别高，是不允许发生碰撞的，否则会带来无法估量的损失。尽管在自动化涂装设备中引入了一些防碰撞检测系统，但由于受涂装距离与防碰撞检测系统反应时间的影响，还是无法规避碰撞的发生。因此，本专利技术中基于五轴联动机构喷涂设备的伸缩臂前端增加了一个可以快速往复运动的防撞避让系统，从而进一步规避自动化涂装过程中碰撞的发生，充分保证涂装过程中工件的安全。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种喷涂避让一体化系统及方法，以解决现有技术中防碰撞检测系统无
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种喷涂避让一体化系统，包括结构相同的x轴移动结构、y轴移动结构和z轴移动结构，其特征在于，所述z轴移动结构在所述x轴移动结构上可移动设置，所述y轴移动结构在所述z轴移动结构上可移动设置；
4、所述y轴移动结构上设置有伺服电动缸，所述伺服电动缸上连接有旋转轴摆动头，所述旋转轴摆动头上安装有自动涂装装置；所述自动涂装装置上设置有多个测距传感器；
5、还包括控制系统，所述控制系统与所述x轴移动结构、y轴移动结构、z轴移动结构、伺服电动缸和测距传感器分别电连接。
6、本专利技术还包括以下技术特征：
7、所述x轴移动结构、y轴移动结构和z轴移动结构包括底座，所述底座上沿轴向设置有一对导轨，一对所述导轨上可移动设置有滑动板，所述底座的一侧设置有第三电机，所述第三电机的输出轴上连接有滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副上的螺母与所述滑动板的底部固定连接；所述第三电机与所述控制系统电连接；
8、所述y轴移动结构安装在所述z轴移动结构的滑动板上，所述z轴移动结构安装在所述x轴移动结构的滑动板上。
9、所述伺服电动缸包括固定在y轴移动结构的底座上的第一支撑板，所述第一支撑板设置有电动缸，所述电动缸的伸缩杆上依次连接有连接架和摆动头安装板。
10、所述旋转轴摆动头包括与固定在所述摆动头连接板上的l型安装架，所述l型安装架上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴伸出所述l型安装架的底部且固定有第二电机安装架，所述第二电机安装架上安装有第二电机，所述第二电机的输出轴沿y轴方向布设且其末端固定安装有连接杆，所述连接杆的末端设置有自动涂装装置安装架，所述自动涂装装置安装架中安装所述自动涂装装置；所述第一电机与所述第二电机分别与所述控制系统电连接。
11、所述滑动板的底部设置有一对滑块，所述滑块分别与所述导轨一一对应。
12、所述导轨的两端均设置有限位支架。
13、所述滚珠丝杠副的末端设置有缓冲块。
14、所述导轨通过螺栓和压块固定在所述底座上。
15、所述第三电机的输出轴与所述滚珠丝杠副之间通过联轴器连接。
16、所述底座包括第二支撑板和第三支撑板，所述第二支撑板和第三支撑板之间设置有支撑工字钢。
17、所述第三支撑板上设置有电机座，所述电机座上设置所述第三电机。
18、一种喷涂方法，基于所述喷涂避让一体化系统，具体包括以下步骤：
19、步骤一，将待喷涂工件固定在x轴装配体右侧的工作空间区域内，控制系统控制x轴移动结构、y轴移动结构、z轴移动结构、伺服电动缸和旋转轴摆动头调整自动涂装装置，使自动涂装装置找到控制系统设定的初始喷涂位置；
20、步骤二，当控制系统判断出自动涂装装置已到达初始喷涂位置时，控制系统进入喷涂程序，并发出喷涂指令；
21、步骤三，控制系统根据步骤二得到的喷涂指令控制x轴移动结构、y轴移动结构和z轴移动结构的第三电机带动滚珠丝杠副进行直线运动；控制旋转轴摆动头进行旋转运动，使自动涂装装置的喷头运动到对应的喷涂区域点上并反馈至控制系统，控制系统控制喷头进行在对应喷涂点上的喷涂；自动涂装装置上的测距传感器实时检测自动涂装装置喷头与工件表面的距离s并实时向控制系统反馈，控制系统实时判断接收到的距离s是否超过预设安全距离，若超出，则控制系统控制伺服电动缸回缩，进而带动旋转轴摆动头与自动涂装装置回缩；
22、步骤四，喷涂结束后，使自动涂装装置运动到远离待喷涂工件的初始位置。
23、本专利技术与现有技术相比，有益的技术效果是：
24、(ⅰ)本专利技术中通过设置x轴移动结构、y轴移动结构、z轴移动结构、伺服电动缸和旋转轴摆动头组成六轴联动运动机构，x轴移动结构、y轴移动结构和z轴移动结构以直线运动为主，能够进行精确喷涂，当在处理被喷物体表面出现较大形状误差时，伺服电动缸带动旋转轴摆动头进行回缩，可以快速的进行回缩避让运动，能够完成实时、快速避让处理，解决了现有技术中防碰撞检测系统无法在喷涂过程中实现快速避让的技术问题。
25、(ⅱ)本专利技术中，在测距传感器检测到自动涂装装置与待喷涂工件的距离小于安全距离时，只需要控制电动缸的伸缩杆的回缩动作，实现快速避让，避免了多个旋转轴联合运动控制，使得避让动作更加快速和简单、直接且有效，对于复杂的工况环境，辅助于两个旋转轴动作会取得更好的效果。
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1.一种喷涂避让一体化系统，包括结构相同的X轴移动结构(1)、Y轴移动结构(2)和Z轴移动结构(3)，其特征在于，所述Z轴移动结构(3)在所述X轴移动结构(1)上可移动设置，所述Y轴移动结构(2)在所述Z轴移动结构(3)上可移动设置；
2.如权利要求1所述喷涂避让一体化系统，其特征在于，所述X轴移动结构(1)、Y轴移动结构(2)和Z轴移动结构(3)包括底座((101))，所述底座(101)上沿轴向设置有一对导轨(102)，一对所述导轨(102)上可移动设置有滑动板，所述底座(101)的一侧设置有第三电机(103)，所述第三电机(103)的输出轴上连接有滚珠丝杠副(104)，所述滚珠丝杠副(104)上的螺母(105)与所述滑动板的底部固定连接；所述第三电机(103)与所述控制系统电连接；
3.如权利要求2所述喷涂避让一体化系统，其特征在于，所述伺服电动缸(4)包括固定在Y轴移动结构(2)的底座(101)上的第一支撑板(401)，所述第一支撑板(401)设置有电动缸(402)，所述电动缸(402)的伸缩杆上依次连接有连接架(403)和摆动头安装板(404)。<...
【技术特征摘要】
1.一种喷涂避让一体化系统，包括结构相同的x轴移动结构(1)、y轴移动结构(2)和z轴移动结构(3)，其特征在于，所述z轴移动结构(3)在所述x轴移动结构(1)上可移动设置，所述y轴移动结构(2)在所述z轴移动结构(3)上可移动设置；
2.如权利要求1所述喷涂避让一体化系统，其特征在于，所述x轴移动结构(1)、y轴移动结构(2)和z轴移动结构(3)包括底座((101))，所述底座(101)上沿轴向设置有一对导轨(102)，一对所述导轨(102)上可移动设置有滑动板，所述底座(101)的一侧设置有第三电机(103)，所述第三电机(103)的输出轴上连接有滚珠丝杠副(104)，所述滚珠丝杠副(104)上的螺母(105)与所述滑动板的底部固定连接；所述第三电机(103)与所述控制系统电连接；
3.如权利要求2所述喷涂避让一体化系统，其特征在于，所述伺服电动缸(4)包括固定在y轴移动结构(2)的底座(101)上的第一支撑板(401)，所述第一支撑板(401)设置有电动缸(402)，所述电动缸(402)的伸缩杆上依次连接有连接架(403)和摆动头安装板(404)。
4.如权利要求3所述喷涂避让一体化系统，其特征在于，所述旋转轴摆动头(5)包括与固定在所述摆动头连接板(404)上的l型安装架(501)，所述l型安装架(501)上设置有第一电机(502)，所述第一电机(502)的输出轴伸出所述l型安装架(501)的底部且固定有第二电机安装架(503)，所述第二电机安装架(503)上安装有第二电机(504)，所述第二电机(504)的输出轴沿y轴方向布设且其末端固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：石毅，白继乐，郭王超，
申请(专利权)人：陕西华拓科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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