一种具有圆弧轨道的多用途机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种具有圆弧轨道的多用途机器人。
【背景技术】
[0002]随着自动化装备与机器人技术的发展，各种坐标式机床、加工中心以及关节型工业机器人相继问世，并逐渐形成了坐标式和关节式两类通用运动平台，在这两类运动平台末端连接不同作业头，可完成各种各样的作业任务。
[0003]但是，对于管件类作业对象，这两类通用运动平台存在以下缺点:其一，实现整周作业的运动复杂，需要三个以上自由度联动完成；其二，这两类运动平台采用空间坐标数据驱动作业头作业，因而需要预先知道管件轮廓的精确尺寸；其三，由于作业头需要达到精确的空间位置，就要求这两类运动平台的每个自由度都具有高的精度，因而造价高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种具有圆弧轨道的多用途机器人，不仅能够对板件和曲面作业，还能够很好地适用于各类管件作业任务，包括中心线为空间形状或封闭形状的复杂管件，应用于管件作业时，具有造价低、作业前只需明确管件中心线位置而无需知道管件轮廓精确位置、实现绕管件整周作业运动所需自由度少、便于使用维护等优点。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种具有圆弧轨道的多用途机器人；包括连接部、圆弧轨道、驱动机构、伸缩机构、工作臂和工作头；所述连接部与所述圆弧轨道为旋转自由度，该转轴轴线垂直于所述圆弧轨道的中心线所在平面，并位于所述圆弧轨道的中部，所述工作臂在所述驱动机构的驱动下可沿所述圆弧轨道运动，所述工作头在所述伸缩机构带动下可伸缩。
[0007]进一步的，所述工作臂运行于所述圆弧轨道时保持垂直于所述圆弧轨道。
[0008]进一步的，所述圆弧轨道包括前侧导轨、轨道齿条和后侧导轨，所述驱动机构包括前侧滑块、后侧滑块、前侧板、伸缩臂基座、驱动齿轮和驱动齿轮动力机构；
[0009]所述前侧导轨和后侧导轨固定安装于所述轨道齿条，所述前侧滑块和后侧滑块分别沿所述前侧导轨和后侧导轨运动，所述前侧板和伸缩臂基座分别安装于所述前侧滑块和后侧滑块，所述驱动齿轮通过轴承安装于所述前侧板和伸缩臂基座之间并与所述轨道齿条啮合，驱动驱动齿轮的驱动齿轮动力机构安装在所述伸缩臂基座。
[0010]更进一步的，所述轨道齿条的齿设置在外侧；所述前侧导轨和后侧导轨安装于所述轨道齿条的同一侧，且内外设置。
[0011]更进一步的，所述伸缩机构包括上侧导轨、下侧导轨、上侧滑块、下侧滑块、工作头基座、螺母、丝杆和丝杆动力机构；所述上侧导轨和下侧导轨安装于所述伸缩臂基座，所述上侧滑块和下侧滑块分别沿所述上侧导轨和下侧导轨滑动，所述工作头基座同时固定安装于所述上侧滑块和下侧滑块，所述螺母固定安装于所述工作头基座并与所述丝杆螺纹配合，所述丝杆动力机构安装于所述伸缩臂基座并驱动所述丝杆转动，所述工作头安装于所述工作头基座。
[0012]更进一步的，所述上侧导轨和下侧导轨位于所述伸缩臂基座的一侧，所述轨道齿条、前侧导轨和后侧导轨位于所述伸缩臂基座的另一侧。
[0013]进一步的，所述圆弧轨道包括外壳、内侧轨道和外侧轨道，所述驱动机构包括若干外侧从动轮、若干内侧从动轮、内侧滑块、外侧滑块、皮带、皮带轮和工作臂基座；
[0014]所述内侧轨道、外侧轨道、内侧从动轮和外侧从动轮固定安装在所述外壳，并呈从内向外的顺序，所述内侧滑块和外侧滑块分别在所述内侧轨道和外侧轨道滑动，所述工作臂基座同时固定安装于所述内侧滑块和外侧滑块，所述皮带套在全部所述内侧从动轮、夕卜侧从动轮和皮带轮，所述皮带轮带动所述皮带运动，所述皮带带动所述工作臂基座运动；
[0015]或者:所述圆弧轨道包括外壳、内侧轨道和外侧轨道，所述驱动机构包括若干外侧从动链轮、若干内侧从动链轮、内侧滑块、外侧滑块、链条、链轮和工作臂基座；
[0016]所述内侧轨道、外侧轨道、内侧从动链轮和外侧从动链轮固定安装在所述外壳，并呈从内向外的顺序，所述内侧滑块和外侧滑块分别在所述内侧轨道和外侧轨道滑动，所述工作臂基座同时固定安装于所述内侧滑块和外侧滑块，所述链条套在全部所述内侧从动链轮、外侧从动链轮和链轮，所述链轮带动所述链条运动，所述链条带动所述工作臂基座运动。O
[0017]进一步的，所述伸缩机构包括上侧轨道、下侧轨道、上侧滑块、下侧滑块、工作头基座、连接块、伸缩皮带、伸缩皮带动力机构和伸缩皮带轮；所述上侧轨道和下侧轨道安装于所述伸缩臂基座，所述上侧滑块和下侧滑块分别滑动于所述上侧轨道和下侧轨道，所述工作头基座同时安装于所述上侧滑块和下侧滑块，所述工作头基座通过所述连接块与所述伸缩皮带固定连接，所述伸缩皮带套在所述伸缩皮带轮，并在所述伸缩皮带动力机构的带动下驱动所述工作头基座；
[0018]或者:所述伸缩机构包括上侧轨道、下侧轨道、上侧滑块、下侧滑块、工作头基座、连接块、伸缩链条、伸缩链条动力机构和伸缩链轮；所述上侧轨道和下侧轨道安装于所述伸缩臂基座，所述上侧滑块和下侧滑块分别滑动于所述上侧轨道和下侧轨道，所述工作头基座同时安装于所述上侧滑块和下侧滑块，所述工作头基座通过所述连接块与所述伸缩链轮固定连接，所述伸缩链条套在所述伸缩链轮，并在所述伸缩链条动力机构的带动下驱动所述工作头基座。
[0019]更进一步的，所述伸缩机构包括上侧轨道、下侧轨道、上侧滑块、下侧滑块、工作头基座、伸缩齿条、伸缩齿轮和伸缩齿轮动力机构；所述上侧轨道和下侧轨道安装于所述伸缩臂基座，所述上侧滑块和下侧滑块分别滑动于所述上侧轨道和下侧轨道，所述工作头基座同时安装于所述上侧滑块和下侧滑块，所述伸缩齿轮和伸缩齿轮动力机构安装于所述伸缩臂基座，所述伸缩齿条固定安装于所述工作头基座，所述伸缩齿轮与所述伸缩齿条啮合；
[0020]或者:所述伸缩机构包括上侧轨道、下侧轨道、上侧滑块、下侧滑块、工作头基座、伸缩齿条、伸缩齿轮和伸缩齿轮动力机构；所述上侧轨道和下侧轨道安装于所述伸缩臂基座，所述上侧滑块和下侧滑块分别滑动于所述上侧轨道和下侧轨道，所述工作头基座同时安装于所述上侧滑块和下侧滑块，所述伸缩齿轮和伸缩齿轮动力机构安装于所述工作头基座，所述伸缩齿条固定安装于所述伸缩臂基座，所述伸缩齿轮与所述伸缩齿条啮合。
[0021]进一步的，所述圆弧轨道包括移动齿条和移动滑轨，所述驱动机构包括移动滑块、伸缩臂基座、移动齿轮和移动齿轮动力机构；所述伸缩机构包括一条伸缩滑轨、一个伸缩滑块、工作头基座、伸缩丝杆和伸缩丝杆动力机构；
[0022]所述移动滑块和伸缩臂基座固定连接，所述移动滑块在所述移动滑轨滑动，所述移动齿轮与所述移动齿条啮合，并在所述移动齿轮动力机构的驱动下带动所述移动滑块和伸缩臂基座沿所述移动滑轨运动；
[0023]所述伸缩滑轨安装于所述伸缩臂基座，所述伸缩滑块滑动于所述伸缩滑轨，所述伸缩丝杆安装于所述伸缩臂基座并啮合于所述工作头基座设置的螺母，所述伸缩丝杆在所述伸缩丝杆动力机构的驱动下带动所述工作头基座移动。
[0024]本发明的