专利名称：直角坐标系悬臂式机器人的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直角坐标系悬臂式机器人。
技术背景随着社会的发展，工业切割焊接机器械人的发展在汽车制造 等待业中应用普遍，但这些机器人的功能单一，有些加工件需要多台设备才 能完成，国外现在的龙门切割机、龙门钻床、龙门铣床以及龙门式雕刻机， 设备庞大价格昂贵，小企业不适用，在上述多种机床和机器人的设计制造基 础上，设计发明一种直角坐标系悬臂式机器人，将机器人和机床制造新技术 融合创新，创造出一种新颖的，价格低的多功能综合机器人。
发明内容本实用新型的目的是提供一种适用范围广、加工精度高的直 角坐标系悬臂式机器人。本实用新型的目的是通过以下结构实现的本实用 新型为一种直角坐标系悬臂式机器人，其传动机构为立式车床变速装置，横 梁装在立柱上，立柱装在滑座上，滑座装在轨道上，主轴箱工作机构装在;f黄 梁上并可进行数控移动，滑座上装有消隙减速机构，主轴箱上装有消隙减速 机，电控拒装在横梁上，操作台装在立柱上，主机装在主轴箱上，万向操作 台、电路气路复位连接按键，电动操作立柱上装有精密旋转机构，精密旋转 机构上安装仪表盘。本实用新型既能切割金属，又能切割非金属材料，而国 内外切割行业现在龙门切割机没有这样的功能，龙门切割机体积大造价高很 多用户接受不了，另外门式切割机占用厂房面积大，不适用于小企业，用单 机的价格买了一个机器人的功能，而价格仅为同类产品的1/5。本实用新型 具有数控钻床的功能，现在龙门式切割机都没有钻割功能，数控钻床一般利 用率较低，小企业不适合购买，另外钻和切割放到一台设备上，加工工件质 量高，同心度好，这是国内外数控钻床都不具备的功能。本实用新型的占地 面积只有相同切割能力的龙门切割机的1/4,而加工范围还大一倍，该项技 术可节省大量的厂房建设费用，每年增加1000个用户，可节省厂房100000 平方米，可节省基建费l亿多元。本实用新型增加功能后给用户每年带来数 亿元经济效益。本实用新型将多种机器人设计技术融为一体，创造了机器人 制作的新阶段，属于新型产品，有大量的市场覆盖面，在技术上创新点是高 度机电一体化，将多高科多领域的技术进行有机的结合，产生出新的创造与 新产品，本实用新型以价格低，性能全，体积小，加工范围大而赢得国内外 市场的认可与好评。
图1为本实用新型整体结构图 图2为图1的俯视图 图3为导轨结构示意图 图4为消隙结构示意图图5为转角结构图具体实施方式
如图1、图2所示的本实用新型为一种直角坐标系悬臂式机器人，其传 动机构为立式车床变速装置1，横梁3装在立柱5上，立柱装在滑座2上， 滑座2装在轨道1上，主轴箱4工作机构装在;f黄梁3上并可进行数控移动， 滑座上装有消隙减速机构13，主轴箱4上装有消隙减速机14，电控柜装在 横梁3上，操作台8装在立柱5上，主机7装在主轴箱4上，万向操作台8、 电路气路复位连接按键10,电动操作立柱5上装有精密旋转机构11，精密 旋转机构11上安装仪表盘9。
如图3所示，导轨釆用直线导轨与镶钢导轨复合式导轨，现在机器人 和机床所用导轨为直线导轨、镶钢导轨、滑动导轨或滚动导轨等。而直 角坐标系悬臂式机器人采用了直线导轨和镶钢导轨的复合型导轨，提高了 导轨的承载能力，减小了导轨的体积，吸取了直线导轨和镶钢导轨的优点， 见图1。导轨设计是对现行机床导轨设计的创新结构，采用新结构，生产 成本低，易于安装制造，详见图2。该导轨具有4个自由度的约束，具有 防翻的功能，提高了直线运动精度和设备的稳定性。
齿轮齿条传运的消隙结构设计。现行的数控机床传动设计，齿轮齿条 连接为刚性的啮合，高精密传动多采用蜗轮蜗杆，但采用蜗轮蜗杆后减速 箱有自锁功能，优点是能克服运动中的反力矩，缺点是不便于手动操作， 加离合器的缺点是降低了传动精度，国外采用气动离合，结构复杂，生产 成本高，而且齿条啮合始终受一个正向力，齿轮齿条磨损严重，而采用图 4所示的消隙机构克服了传统设计的缺点，降低了传动功率，提高了精度， 属于国内外首创结构。
如图5所示，横梁旋转与精密定位及调整，转角机构与定位。悬臂横 梁可转角180双侧工作，解决转角定位，锁紧是本实用新型能否正常工作 的关键问题。现行技术有数控变位机等技术， 一是价格昂贵，二是承载能 力小不适用，选用如图4所示的回转机构使用方便、快捷、定位准确、先 旋转后定位，最后锁紧。 主要技术参数
X向y向Z向驱动电才几各一个 加工范围1000x1600mm 切割厚度6-120mm 加工速度100-1000mm/min 设备外型尺寸2400x500xl200mm
权利要求1、一种直角坐标系悬臂式机器人，其传动机构为立式车床变速装置(1)，其特征是横梁(3)装在立柱(5)上，立柱装在滑座(2)上，滑座(2)装在轨道(1)上，主轴箱(4)工作机构装在横梁(3)上并可进行数控移动，滑座上装有消隙减速机构(13)，主轴箱(4)上装有消隙减速机(14)，电控柜装在横梁(3)上，操作台(8)装在立柱(5)上，主机(7)装在主轴箱(4)上，万向操作台(8)、电路气路复位连接按键(10)，电动操作立柱(5)上装有精密旋转机构(11)，精密旋转机构(11)上安装仪表盘(9)。
专利摘要本实用新型是直角坐标系悬臂式机器人，其传动机构为立式车床变速装置，横梁装在立柱上，立柱装在滑座上，滑座装在轨道上，主轴箱工作机构装在横梁上并可进行数控移动，滑座上装有消隙减速机构，主轴箱上装有消隙减速机，电控柜装在横梁上，操作台装在立柱上，主机装在主轴箱上，万向操作台、电路气路复位连接按键，电动操作立柱上装有精密旋转机构，精密旋转机构上安装仪表盘。本实用新型将切割机器人、线切割机、焊接机器人及数控门式切割机、数控钻床以及.数控铣床等设备的功能融为一体.创造一台综合机器人，为现在机器人制造技术开辟了一个新领域，本实用新型的设计制造，优于现有的机器人产品。
文档编号B25J19/00GK201320760SQ20082021181
公开日2009年10月7日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者刘安丽 申请人:哈尔滨四海数控科技股份有限公司