基于優(yōu)化思想的工業(yè)機(jī)器人用加工除塵裝置設(shè)計(jì)

湯斌 譚方寧

摘 ? 要：目前工業(yè)機(jī)器人在使用過(guò)程中存在清灰不方便以及不及時(shí)等問(wèn)題，導(dǎo)致在使用時(shí)影響作業(yè)以及不利于后期的清灰。為解決這一問(wèn)題，本文擬通過(guò)設(shè)計(jì)基于優(yōu)化思想的一種工業(yè)機(jī)器人用加工除塵裝置，利用壓縮氣源對(duì)機(jī)器人組件的部位進(jìn)行吹灰，由此改善使用者的清灰作業(yè)以及工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)情況。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人 ?裝置設(shè)計(jì) ?加工除塵

中圖分類號(hào)：TG234.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）04（c）-0058-02

Abstract：At present， industrial robots have problems such as inconvenience and untimely cleaning， which affects the operation during use and is not conducive to later cleaning. In order to solve this problem， this article intends to design an industrial robot processing dust removal device based on optimization ideas， using compressed air to blow the parts of the robot components， thereby improving the user's dust removal operation and the operation of the industrial robot.

Key Words： Industrial robot; Inconvenient cleaning; Dust removal during processing

對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用環(huán)境廣泛，由于屬于高精度設(shè)備，因此其實(shí)際使用的環(huán)境需要保證無(wú)塵，但由于車間本身環(huán)境控制以及生產(chǎn)需求來(lái)看，無(wú)塵環(huán)境顯然是不可控的，因此對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)清灰除塵是需要經(jīng)常做的事情，傳統(tǒng)的除塵多為采用壓縮氣源吹灰，由于壓縮氣源本身具有較強(qiáng)的沖擊力，從而在吹灰過(guò)程中容易引起灰塵飛揚(yáng)，不利于后期的清灰。因此，為了優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人的使用，設(shè)計(jì)一款工業(yè)機(jī)器人用加工清塵裝置是十分有意義的。

1 ?設(shè)計(jì)理念

通過(guò)研究工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)和加工過(guò)程以及現(xiàn)有各種清塵裝置，分析機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)特性和加工精度以及現(xiàn)有清塵裝置的弊端，有針對(duì)性地基于優(yōu)化改善思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而改善所存在的問(wèn)題，改善工業(yè)機(jī)器人的作業(yè)加工和使用者的使用體驗(yàn)。

2 ?工業(yè)機(jī)器人用加工除塵裝置設(shè)計(jì)

2.1 整體結(jié)構(gòu)

本裝置主要由排風(fēng)口、吸塵管、壓縮氣源、PVC管等部分構(gòu)成，如圖1所示。

2.2 排風(fēng)口部分設(shè)計(jì)

排風(fēng)管懸吊安裝在機(jī)器人組件的上方，排風(fēng)管呈一端封閉一端開(kāi)口狀結(jié)構(gòu)，其中排風(fēng)管的開(kāi)口端對(duì)接安裝有抽風(fēng)機(jī)，排風(fēng)管的管身上開(kāi)設(shè)有多個(gè)等距間隔設(shè)置的進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口的外端口以焊接的形式對(duì)接有端口環(huán)，其中端口環(huán)對(duì)接安裝有吸塵管體結(jié)構(gòu)，排風(fēng)管起到抽吸的作用。

2.3 吸塵管部分設(shè)計(jì)

吸塵管體結(jié)構(gòu)包括兩端呈開(kāi)口狀的波紋管，波紋管吊裝安裝在排風(fēng)管上，并且波紋管的上端套在端口環(huán)的外側(cè)并輔以膠粘的形式對(duì)接連接，下端以膠粘的形式內(nèi)外套設(shè)對(duì)接有透明軟質(zhì)PVC管。

2.4 壓縮氣源部分設(shè)計(jì)

加工除塵裝置還包括壓縮氣源，其中壓縮氣源的出氣口對(duì)接有導(dǎo)氣管，導(dǎo)氣管的末端位置對(duì)接有噴槍，透明軟質(zhì)PVC管上設(shè)有一操作口，該操作口處膠粘固定有圓環(huán)狀的密封口環(huán)，密封口環(huán)處膠粘安裝有橡膠材質(zhì)制成的密封的手套，手套的開(kāi)口處與密封口環(huán)膠粘對(duì)接;透明軟質(zhì)PVC管上還開(kāi)設(shè)有穿管口，透明軟質(zhì)PVC管經(jīng)穿管口穿至透明軟質(zhì)PVC管內(nèi)，噴槍也設(shè)置在透明軟質(zhì)PVC管內(nèi)。通過(guò)手套實(shí)現(xiàn)對(duì)噴槍的握持來(lái)進(jìn)行控制裝置。

2.5 PVC管部分設(shè)計(jì)

透明軟質(zhì)PVC管的底端口位置膠粘固定有軟膠底圈，通過(guò)套設(shè)的形式將機(jī)器人組件處于透明軟質(zhì)PVC管以及波紋管構(gòu)成的管道環(huán)境中。

透明軟質(zhì)PVC管上設(shè)有一操作口，該操作口處膠粘固定有圓環(huán)狀的密封口環(huán)，密封口環(huán)處膠粘安裝有橡膠材質(zhì)制成的密封的手套，手套的開(kāi)口處與密封口環(huán)膠粘對(duì)接，此外，透明軟質(zhì)PVC管上還開(kāi)設(shè)有穿管口，透明軟質(zhì)PVC管經(jīng)穿管口穿至透明軟質(zhì)PVC管內(nèi)，噴槍也設(shè)置在透明軟質(zhì)PVC管內(nèi)。

2.6 其他部分設(shè)計(jì)

軟膠底圈配合設(shè)置有與其相互獨(dú)立的底部限位環(huán)，底部限位環(huán)呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，底部限位環(huán)用于套設(shè)在機(jī)器人組件的外圍底面位置，底部限位環(huán)的上端面上開(kāi)設(shè)有供軟膠底圈嵌入的嵌入槽。

在實(shí)際除塵的過(guò)程中，通過(guò)透明軟質(zhì)PVC管以及波紋管對(duì)機(jī)器人組件進(jìn)行外套設(shè)置，同時(shí)將軟膠底圈嵌入至嵌入槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)一定程度的氣密密封，該種結(jié)構(gòu)可以用于設(shè)備的日常套設(shè)防護(hù)，在設(shè)備未使用時(shí)起到一定的防塵保護(hù)作用。此外，軟膠底圈上綁接固定有一根鋼吊繩，排風(fēng)管上采用螺絲固定安裝有滑輪，利用鋼吊繩和滑輪可以實(shí)現(xiàn)吸塵管體結(jié)構(gòu)的底部吊高，從而方便收納。

3 ?工業(yè)機(jī)器人用加工除塵裝置有益效果

本裝置利用壓縮氣源對(duì)機(jī)器人組件的部位進(jìn)行吹灰，由于透明軟質(zhì)PVC管本身可視，同時(shí)利用透明軟質(zhì)PVC管以及波紋管構(gòu)成的管道環(huán)境可以較為方便的將灰塵抽走，而壓縮氣源在管道內(nèi)部噴出的壓縮空氣也避免對(duì)周圍環(huán)境造成較大擾動(dòng)，從而避免灰塵出現(xiàn)四散的情況，整體除塵效果更佳。

4 ?結(jié)語(yǔ)

該裝置在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮了工業(yè)機(jī)器人的加工過(guò)程和運(yùn)動(dòng)特性以及使用者的使用便捷性，基于優(yōu)化思想，設(shè)計(jì)出可以既便于機(jī)器作業(yè)又讓使用者輕松使用的一款工業(yè)機(jī)器人用加工除塵裝置，節(jié)省人力物力。

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