一種具有圓弧軌道的多用途機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械加工技術領域，尤其涉及一種具有圓弧軌道的多用途機器人。
【背景技術】
[0002]隨著自動化裝備與機器人技術的發展，各種坐標式機床、加工中心以及關節型工業機器人相繼問世，并逐漸形成了坐標式和關節式兩類通用運動平臺，在這兩類運動平臺末端連接不同作業頭，可完成各種各樣的作業任務。
[0003]但是，對于管件類作業對象，這兩類通用運動平臺存在以下缺點:其一，實現整周作業的運動復雜，需要三個以上自由度聯動完成；其二，這兩類運動平臺采用空間坐標數據驅動作業頭作業，因而需要預先知道管件輪廓的精確尺寸；其三，由于作業頭需要達到精確的空間位置，就要求這兩類運動平臺的每個自由度都具有高的精度，因而造價高。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于提出一種具有圓弧軌道的多用途機器人，不僅能夠對板件和曲面作業，還能夠很好地適用于各類管件作業任務，包括中心線為空間形狀或封閉形狀的復雜管件，應用于管件作業時，具有造價低、作業前只需明確管件中心線位置而無需知道管件輪廓精確位置、實現繞管件整周作業運動所需自由度少、便于使用維護等優點。
[0005]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]一種具有圓弧軌道的多用途機器人；包括連接部、圓弧軌道、驅動機構、伸縮機構、工作臂和工作頭；所述連接部與所述圓弧軌道為旋轉自由度，該轉軸軸線垂直于所述圓弧軌道的中心線所在平面，并位于所述圓弧軌道的中部，所述工作臂在所述驅動機構的驅動下可沿所述圓弧軌道運動，所述工作頭在所述伸縮機構帶動下可伸縮。
[0007]進一步的，所述工作臂運行于所述圓弧軌道時保持垂直于所述圓弧軌道。
[0008]進一步的，所述圓弧軌道包括前側導軌、軌道齒條和后側導軌，所述驅動機構包括前側滑塊、后側滑塊、前側板、伸縮臂基座、驅動齒輪和驅動齒輪動力機構；
[0009]所述前側導軌和后側導軌固定安裝于所述軌道齒條，所述前側滑塊和后側滑塊分別沿所述前側導軌和后側導軌運動，所述前側板和伸縮臂基座分別安裝于所述前側滑塊和后側滑塊，所述驅動齒輪通過軸承安裝于所述前側板和伸縮臂基座之間并與所述軌道齒條嚙合，驅動驅動齒輪的驅動齒輪動力機構安裝在所述伸縮臂基座。
[0010]更進一步的，所述軌道齒條的齒設置在外側；所述前側導軌和后側導軌安裝于所述軌道齒條的同一側，且內外設置。
[0011]更進一步的，所述伸縮機構包括上側導軌、下側導軌、上側滑塊、下側滑塊、工作頭基座、螺母、絲桿和絲桿動力機構；所述上側導軌和下側導軌安裝于所述伸縮臂基座，所述上側滑塊和下側滑塊分別沿所述上側導軌和下側導軌滑動，所述工作頭基座同時固定安裝于所述上側滑塊和下側滑塊，所述螺母固定安裝于所述工作頭基座并與所述絲桿螺紋配合，所述絲桿動力機構安裝于所述伸縮臂基座并驅動所述絲桿轉動，所述工作頭安裝于所述工作頭基座。
[0012]更進一步的，所述上側導軌和下側導軌位于所述伸縮臂基座的一側，所述軌道齒條、前側導軌和后側導軌位于所述伸縮臂基座的另一側。
[0013]進一步的，所述圓弧軌道包括外殼、內側軌道和外側軌道，所述驅動機構包括若干外側從動輪、若干內側從動輪、內側滑塊、外側滑塊、皮帶、皮帶輪和工作臂基座；
[0014]所述內側軌道、外側軌道、內側從動輪和外側從動輪固定安裝在所述外殼，并呈從內向外的順序，所述內側滑塊和外側滑塊分別在所述內側軌道和外側軌道滑動，所述工作臂基座同時固定安裝于所述內側滑塊和外側滑塊，所述皮帶套在全部所述內側從動輪、夕卜側從動輪和皮帶輪，所述皮帶輪帶動所述皮帶運動，所述皮帶帶動所述工作臂基座運動；
[0015]或者:所述圓弧軌道包括外殼、內側軌道和外側軌道，所述驅動機構包括若干外側從動鏈輪、若干內側從動鏈輪、內側滑塊、外側滑塊、鏈條、鏈輪和工作臂基座；
[0016]所述內側軌道、外側軌道、內側從動鏈輪和外側從動鏈輪固定安裝在所述外殼，并呈從內向外的順序，所述內側滑塊和外側滑塊分別在所述內側軌道和外側軌道滑動，所述工作臂基座同時固定安裝于所述內側滑塊和外側滑塊，所述鏈條套在全部所述內側從動鏈輪、外側從動鏈輪和鏈輪，所述鏈輪帶動所述鏈條運動，所述鏈條帶動所述工作臂基座運動。O
[0017]進一步的，所述伸縮機構包括上側軌道、下側軌道、上側滑塊、下側滑塊、工作頭基座、連接塊、伸縮皮帶、伸縮皮帶動力機構和伸縮皮帶輪；所述上側軌道和下側軌道安裝于所述伸縮臂基座，所述上側滑塊和下側滑塊分別滑動于所述上側軌道和下側軌道，所述工作頭基座同時安裝于所述上側滑塊和下側滑塊，所述工作頭基座通過所述連接塊與所述伸縮皮帶固定連接，所述伸縮皮帶套在所述伸縮皮帶輪，并在所述伸縮皮帶動力機構的帶動下驅動所述工作頭基座；
[0018]或者:所述伸縮機構包括上側軌道、下側軌道、上側滑塊、下側滑塊、工作頭基座、連接塊、伸縮鏈條、伸縮鏈條動力機構和伸縮鏈輪；所述上側軌道和下側軌道安裝于所述伸縮臂基座，所述上側滑塊和下側滑塊分別滑動于所述上側軌道和下側軌道，所述工作頭基座同時安裝于所述上側滑塊和下側滑塊，所述工作頭基座通過所述連接塊與所述伸縮鏈輪固定連接，所述伸縮鏈條套在所述伸縮鏈輪，并在所述伸縮鏈條動力機構的帶動下驅動所述工作頭基座。
[0019]更進一步的，所述伸縮機構包括上側軌道、下側軌道、上側滑塊、下側滑塊、工作頭基座、伸縮齒條、伸縮齒輪和伸縮齒輪動力機構；所述上側軌道和下側軌道安裝于所述伸縮臂基座，所述上側滑塊和下側滑塊分別滑動于所述上側軌道和下側軌道，所述工作頭基座同時安裝于所述上側滑塊和下側滑塊，所述伸縮齒輪和伸縮齒輪動力機構安裝于所述伸縮臂基座，所述伸縮齒條固定安裝于所述工作頭基座，所述伸縮齒輪與所述伸縮齒條嚙合；
[0020]或者:所述伸縮機構包括上側軌道、下側軌道、上側滑塊、下側滑塊、工作頭基座、伸縮齒條、伸縮齒輪和伸縮齒輪動力機構；所述上側軌道和下側軌道安裝于所述伸縮臂基座，所述上側滑塊和下側滑塊分別滑動于所述上側軌道和下側軌道，所述工作頭基座同時安裝于所述上側滑塊和下側滑塊，所述伸縮齒輪和伸縮齒輪動力機構安裝于所述工作頭基座，所述伸縮齒條固定安裝于所述伸縮臂基座，所述伸縮齒輪與所述伸縮齒條嚙合。
[0021]進一步的，所述圓弧軌道包括移動齒條和移動滑軌，所述驅動機構包括移動滑塊、伸縮臂基座、移動齒輪和移動齒輪動力機構；所述伸縮機構包括一條伸縮滑軌、一個伸縮滑塊、工作頭基座、伸縮絲桿和伸縮絲桿動力機構；
[0022]所述移動滑塊和伸縮臂基座固定連接，所述移動滑塊在所述移動滑軌滑動，所述移動齒輪與所述移動齒條嚙合，并在所述移動齒輪動力機構的驅動下帶動所述移動滑塊和伸縮臂基座沿所述移動滑軌運動；
[0023]所述伸縮滑軌安裝于所述伸縮臂基座，所述伸縮滑塊滑動于所述伸縮滑軌，所述伸縮絲桿安裝于所述伸縮臂基座并嚙合于所述工作頭基座設置的螺母，所述伸縮絲桿在所述伸縮絲桿動力機構的驅動下帶動所述工作頭基座移動。
[0024]本發明的