[发明专利]一种缓冲式接触力主动控制多用途作业机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种缓冲式接触力主动控制多用途作业机构。

背景技术

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。

但是，对于已经成型的误差较大的作业对象(如：管件、钣金曲面等)进行二次加工时，这两类通用运动平台存在以下缺点：其一，这两类运动平台采用空间坐标数据驱动作业头作业，因而需要预先知道作业对象的精确尺寸、空间位置；其二，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较高的精度，还有可能需要配备逆向工程装备，因而造价高。

发明内容

本发明的目的在于克服以上的不足和缺陷提出一种缓冲式接触力主动控制多用途作业机构。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种缓冲式接触力主动控制多用途作业机构，包括直线驱动机构、缓冲机构、执行机构和工作头；

所述直线驱动机构设置有被直线驱动的滑台；

所述缓冲机构包括上安装座、滑轨、滑轨尾座、滑轨头座、力传感器和缓冲器；所述上安装座安装固定于所述直线驱动机构的滑台上；所述滑轨相对于所述上安装座滑动，所述滑轨一端安装固定于所述滑轨尾座，其另一端安装固定于所述滑轨头座；所述滑轨头座与上安装座之间串联连接所述力传感器和缓冲器，所述力传感器可测量所述缓冲器的压缩和拉伸的受力；

所述工作头安装于所述滑轨头座上，并由所述执行机构驱动而进行工作。

所述执行机构包括马达座、马达、主轴、马达皮带轮、传动皮带和主轴皮带轮；所述马达座固定在所述滑轨尾座上；所述马达安装固定于所述马达座；所述滑轨头座内安装有轴承，所述主轴通过所述轴承与所述滑轨头座安装连接；所述主轴皮带轮安装固定在所述主轴上；所述马达皮带轮安装固定在所述马达的输出轴上；所述传动皮带套于所述马达皮带轮和所述主轴皮带轮的轮槽内。

所述直线驱动机构包括基板、导轨滑块机构、滑台和丝杆螺母驱动机构；

所述丝杆螺母驱动机构包括驱动装置、丝杆和丝杆螺母；

所述丝杆和所述导轨滑块机构的导轨均安装于所述基板；所述丝杆螺母安装于所述丝杆；所述滑台安装于所述导轨滑块机构的滑块和所述丝杆螺母上；所述驱动装置通过传动机构驱动所述丝杆转动；使所述丝杆螺母移动；从而带动所述滑台在所述滑块上沿所述导轨移动。

所述直线驱动机构包括基板、导轨滑块机构、滑台和齿轮齿条驱动机构；

所述齿轮齿条驱动机构包括驱动装置、齿轮和齿条；

所述导轨滑块机构的导轨安装于所述基板上；所述齿条安装固定于所述滑台的底部，所述滑台安装于所述导轨滑块机构的滑块，所述驱动装置通过传动机构驱动所述齿轮使所述齿条与所述齿轮配合移动，从而带动所述滑台在所述滑块上沿所述导轨移动。

所述直线驱动机构包括基板、导轨滑块机构、滑台和同步带驱动机构；

所述同步带驱动机构包括驱动装置、主动同步轮、从动同步轮和同步皮带；

所述导轨滑块机构的导轨安装固定于基板，所述滑台安装固定在所述导轨滑块机构的滑块上；所述滑台同时置于所述同步皮带上，所述驱动装置通过传动机构驱动所述主动同步轮；使所述同步皮带在所述主动同步轮和所述从动同步轮上传动，从而带动所述滑台在所述滑块上沿所述导轨移动。

所述直线驱动机构包括基板、导轨滑块机构、滑台和链驱动机构；

所述链驱动机构包括驱动装置、主动链轮、从动链轮和链条；

所述导轨滑块机构的导轨安装固定于基板，所述滑台安装固定在所述导轨滑块机构的滑块上；所述滑台同时置于所述链条上，所述驱动装置通过传动机构驱动所述主动链轮；使所述链条在所述主动链轮和所述从动链轮上传动，从而带动所述滑台在所述滑块上沿所述导轨移动。

所述缓冲器为弹簧，其通过定位转接块与所述力传感器连接。

所述滑轨设置为两根滑杆，所述上安装座的两侧开孔，孔内沿轴向各固定安装一个直线轴承；两根所述滑杆分别穿过两个所述直线轴承；所述滑杆一端有外螺纹，另一端有内螺纹，所述滑轨尾座上设置与所述滑杆的外螺纹相配合的螺纹孔，所述滑轨头座设置有沉头孔，所述滑杆的有内螺纹的一端插入所述沉头孔内，并从所述沉头孔另一侧通过螺丝将所述滑杆和所述滑轨头座固定；所述缓冲器一端与所述滑轨头座固定连接或通过销钉连接，另一端与所述力传感器固定连接或通过销钉连接。