一種緩沖式接觸力主動(dòng)控制多用途作業(yè)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種緩沖式接觸力主動(dòng)控制多用途作業(yè)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動(dòng)化裝備與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，各種坐標(biāo)式機(jī)床、加工中心以及關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人相繼問(wèn)世，并逐漸形成了坐標(biāo)式和關(guān)節(jié)式兩類通用運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，在這兩類運(yùn)動(dòng)平臺(tái)末端連接不同作業(yè)頭，可完成各種各樣的作業(yè)任務(wù)。
[0003]但是，對(duì)于已經(jīng)成型的誤差較大的作業(yè)對(duì)象(如:管件、鈑金曲面等)進(jìn)行二次加工時(shí)，這兩類通用運(yùn)動(dòng)平臺(tái)存在以下缺點(diǎn):其一，這兩類運(yùn)動(dòng)平臺(tái)采用空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)作業(yè)頭作業(yè)，因而需要預(yù)先知道作業(yè)對(duì)象的精確尺寸、空間位置；其二，由于作業(yè)頭需要達(dá)到精確的空間位置，就要求這兩類運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的每個(gè)自由度都具有較高的精度，還有可能需要配備逆向工程裝備，因而造價(jià)高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服以上的不足和缺陷提出一種緩沖式接觸力主動(dòng)控制多用途作業(yè)機(jī)構(gòu)。
[0005]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種緩沖式接觸力主動(dòng)控制多用途作業(yè)機(jī)構(gòu)，包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和工作頭；
[0007]所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有被直線驅(qū)動(dòng)的滑臺(tái)；
[0008]所述緩沖機(jī)構(gòu)包括上安裝座、滑軌、滑軌尾座、滑軌頭座、力傳感器和緩沖器；所述上安裝座安裝固定于所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑臺(tái)上；所述滑軌相對(duì)于所述上安裝座滑動(dòng)，所述滑軌一端安裝固定于所述滑軌尾座，其另一端安裝固定于所述滑軌頭座；所述滑軌頭座與上安裝座之間串聯(lián)連接所述力傳感器和緩沖器，所述力傳感器可測(cè)量所述緩沖器的壓縮和拉伸的受力；
[0009]所述工作頭安裝于所述滑軌頭座上，并由所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行工作。
[0010]所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)座、馬達(dá)、主軸、馬達(dá)皮帶輪、傳動(dòng)皮帶和主軸皮帶輪；所述馬達(dá)座固定在所述滑軌尾座上；所述馬達(dá)安裝固定于所述馬達(dá)座；所述滑軌頭座內(nèi)安裝有軸承，所述主軸通過(guò)所述軸承與所述滑軌頭座安裝連接；所述主軸皮帶輪安裝固定在所述主軸上；所述馬達(dá)皮帶輪安裝固定在所述馬達(dá)的輸出軸上；所述傳動(dòng)皮帶套于所述馬達(dá)皮帶輪和所述主軸皮帶輪的輪槽內(nèi)。
[0011]所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基板、導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)、滑臺(tái)和絲桿螺母驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0012]所述絲桿螺母驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、絲桿和絲桿螺母；
[0013]所述絲桿和所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌均安裝于所述基板；所述絲桿螺母安裝于所述絲桿；所述滑臺(tái)安裝于所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊和所述絲桿螺母上；所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)；使所述絲桿螺母移動(dòng)；從而帶動(dòng)所述滑臺(tái)在所述滑塊上沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0014]所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基板、導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)、滑臺(tái)和齒輪齒條驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0015]所述齒輪齒條驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、齒輪和齒條；
[0016]所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌安裝于所述基板上；所述齒條安裝固定于所述滑臺(tái)的底部，所述滑臺(tái)安裝于所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述齒輪使所述齒條與所述齒輪配合移動(dòng)，從而帶動(dòng)所述滑臺(tái)在所述滑塊上沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0017]所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基板、導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)、滑臺(tái)和同步帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0018]所述同步帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)同步輪、從動(dòng)同步輪和同步皮帶；
[0019]所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌安裝固定于基板，所述滑臺(tái)安裝固定在所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述滑臺(tái)同時(shí)置于所述同步皮帶上，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)同步輪；使所述同步皮帶在所述主動(dòng)同步輪和所述從動(dòng)同步輪上傳動(dòng)，從而帶動(dòng)所述滑臺(tái)在所述滑塊上沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0020]所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基板、導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)、滑臺(tái)和鏈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0021]所述鏈驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)裝置、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條；
[0022]所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的導(dǎo)軌安裝固定于基板，所述滑臺(tái)安裝固定在所述導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊上；所述滑臺(tái)同時(shí)置于所述鏈條上，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述主動(dòng)鏈輪；使所述鏈條在所述主動(dòng)鏈輪和所述從動(dòng)鏈輪上傳動(dòng)，從而帶動(dòng)所述滑臺(tái)在所述滑塊上沿所述導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0023]所述緩沖器為彈簧，其通過(guò)定位轉(zhuǎn)接塊與所述力傳感器連接。
[0024]所述滑軌設(shè)置為兩根滑桿，所述上安裝座的兩側(cè)開(kāi)孔，孔內(nèi)沿軸向各固定安裝一個(gè)直線軸承；兩根所述滑桿分別穿過(guò)兩個(gè)所述直線軸承；所述滑桿一端有外螺紋，另一端有內(nèi)螺紋，所述滑軌尾座上設(shè)置與所述滑桿的外螺紋相配合的螺紋孔，所述滑軌頭座設(shè)置有沉頭孔，所述滑桿的有內(nèi)螺紋的一端插入所述沉頭孔內(nèi)，并從所述沉頭孔另一側(cè)通過(guò)螺絲將所述滑桿和所述滑軌頭座固定；所述緩沖器一端與所述滑軌頭座固定連接或通過(guò)銷釘連接，另一端與所述力傳感器固定連接或通過(guò)銷釘連接。
[0025]所述基板的底部設(shè)置有保護(hù)殼；所述保護(hù)殼包括前板、后板、兩側(cè)板和底板組成；所述前板、后板和兩側(cè)板的上端均通過(guò)螺絲與基板安裝固定，所述前板、后板和兩側(cè)板的底端均通過(guò)螺絲與底板安裝固定。
[0026]所述直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括兩個(gè)極限限位行程開(kāi)關(guān)及三個(gè)位置感應(yīng)傳感器，分別安裝在所述基板兩側(cè)。
[0027]所述滑軌頭座與上安裝座之間還連接有直線軸承、內(nèi)套筒、外套筒和彈簧端蓋；所述力傳感器一端與所述滑軌頭座通過(guò)球鉸連接，另一端與所述內(nèi)套筒通過(guò)球鉸連接；所述內(nèi)套筒穿入所述直線軸承內(nèi)孔，所述直線軸承固定安裝在所述上安裝座通孔內(nèi)，所述內(nèi)套筒借助所述直線軸承可沿相對(duì)所述上安裝座直線運(yùn)動(dòng)；所述外套筒一端固定安裝在所述上安裝座上，并與所述直線軸承同軸，另一端與所述彈簧端蓋固定安裝；所述緩沖器一端通過(guò)銷釘安裝在彈簧端蓋上，另一端通過(guò)銷釘安裝在內(nèi)套筒上。
[0028]所述緩沖器為彈簧、氣彈簧、液壓緩沖器、封閉氣缸、氣囊、高分子彈性體或復(fù)合粘彈模塊的一種或多種組合。
[0029]本實(shí)用新型通過(guò)將工作頭嫁接到運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，能減小沖擊作用，通過(guò)緩沖式操作控制作業(yè)過(guò)程中的接觸力，從而提高加工質(zhì)量；由于接觸力控制完全由緩沖式操作控制完成，對(duì)被嫁接運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)作要求、精度要求都較低，從而降低設(shè)備整體造價(jià)；接觸力通過(guò)柔性控制可降低控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)難度，提高設(shè)備可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本實(shí)用新型的由彈簧構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)的俯視示意圖。
[0031]圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)絲桿與絲桿螺母進(jìn)給式實(shí)施例的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)同步輪與同步皮帶牽引式實(shí)施例的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)鏈輪與鏈條牽引式實(shí)施例的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖5是本實(shí)用新型的一個(gè)齒輪與齒條進(jìn)給式實(shí)施例的側(cè)面剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖6是本實(shí)用新型的由氣彈簧構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)實(shí)施例的俯視示意圖。
[0036]圖7是本實(shí)用新型的由彈簧與氣彈簧復(fù)合構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)的俯視示意圖。
[0037]圖8是本實(shí)用新型的由液壓緩沖器構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)實(shí)施例的俯視示意圖。
[0038]圖9是本實(shí)用新型的由高分子彈性體構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)實(shí)施例的俯視示意圖。
[0039]圖10是本實(shí)用新型的由彈簧與液壓緩沖器復(fù)合構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)的俯視示意圖。
[0040]圖11是實(shí)用新型的由彈簧與高分子彈性體復(fù)合構(gòu)成的緩沖機(jī)構(gòu)的俯視示意圖。
[0041]圖12是本實(shí)用新型的一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施例的示意圖。
[0042]圖13是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的緩沖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]其中:主軸6，工作頭7，電機(jī)101，前板102，底板103，后板104，電機(jī)齒輪105，側(cè)板106，電機(jī)座107，滑臺(tái)201，絲桿支撐座202，絲桿203，導(dǎo)軌204，滑塊205，基板206，絲桿螺母207，絲桿固定座208，絲桿齒輪209，固定扣210，電機(jī)軸承總成211，主動(dòng)同步輪212，同步帶213，從動(dòng)同步輪214，從動(dòng)輪軸承總成215，主動(dòng)鏈輪216，鏈條217，從動(dòng)鏈輪218，齒條219，齒輪220，位置感應(yīng)傳感器221、222、223，極限限位行程開(kāi)關(guān)224、225，緩沖機(jī)構(gòu)固定螺栓301，定位轉(zhuǎn)接塊303，力傳感器304，液壓緩沖器305，氣彈簧307，高分子彈性體309，尾固定件310，首固定件311，彈簧312，外套筒313，內(nèi)套筒314，馬達(dá)401，馬達(dá)座402，馬達(dá)皮帶輪403，滑軌尾座404，傳動(dòng)皮帶405，上安裝座406，直線軸承407，滑桿408，主軸皮帶輪409，軸承座410，擋圈411，軸承412，滑軌頭座413，軸承擋板414，鎖緊螺母415;彈簧端蓋330，彈簧銷釘331，332，球鉸鏈340，連接母342。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例1
[0045]如圖1和圖2所示，一種緩沖式接觸力主動(dòng)控制多用途作業(yè)機(jī)構(gòu)，包括直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、緩沖機(jī)