專利名稱：便攜式小車機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利表述的是一種高技術(shù)的光機(jī)電一體的內(nèi)含計(jì)算機(jī)的智能設(shè)備，是一種功能極強(qiáng)的機(jī)器人。可以廣泛的用于需要切割與焊接的造船，建筑，冶金，化工，軍事，農(nóng)業(yè)等需要機(jī)械制造的行業(yè)。
以往具有一定切割精度的如國內(nèi)外生產(chǎn)的大中型氣割機(jī)，因其大而均為固體式，而小型的切割工具均無法保證加工精度。本專利發(fā)明的機(jī)器人不僅具有較高的切割精度，而且因其輕而可以移動(dòng)，因其智能而可示教，還可以完成上述兩類機(jī)器工具無法完成的各種焊接與切割，從而具有極為廣泛的應(yīng)用前景。
本發(fā)明專利是這樣實(shí)施(由圖示意)的機(jī)器人具有可移動(dòng)的高精度導(dǎo)軌(如圖一)。兩條高精度導(dǎo)軌(1)平行地固定在一塊矩型平板(2)上，為了輕便，底板開孔，底板上也可由扁條材料焊(鉚，粘)接而成。兩條平行導(dǎo)軌上至少有一條裝有齒條(3)，從而機(jī)器人可以通過齒輪與齒條嚙合，自由地在導(dǎo)軌上來回行走，精確定位。導(dǎo)軌截面可為矩型或其他異型，甚至可以把底板一側(cè)當(dāng)作一條無齒條的導(dǎo)軌。
機(jī)器入主體(如圖二)象一臺有組合軸承輪子的小車。這種組合輪子依靠軸承(4)高精度地緊扣平行導(dǎo)軌，可輕便地移動(dòng)(如圖三)。機(jī)器人內(nèi)部裝有傳動(dòng)箱(5)，伺服馬達(dá)(6)(步進(jìn)馬達(dá)或交直流伺服馬達(dá))，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電氣。計(jì)算機(jī)按照運(yùn)控程序通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電氣控制馬達(dá)，經(jīng)傳動(dòng)裝置的輸出齒輪(5a)與導(dǎo)軌上的齒條相合，從而高精度地在導(dǎo)軌上前后行走。任何馬達(dá)必定聯(lián)有導(dǎo)熱外殼內(nèi)含PWM控制電路的直接固定在小車外殼內(nèi)壁上的固體塊狀驅(qū)動(dòng)器小車上面的中后部有兩個(gè)固定器，一個(gè)可以固定各種可控閥與氣配器(7a)，另一個(gè)固定器上可以裝置馬達(dá)與齒輪組(7b1)，且能使驅(qū)動(dòng)臂保持器環(huán)(8)繞固定器圓筒(7b2)轉(zhuǎn)動(dòng)。臂保持器上裝有馬達(dá)與傳動(dòng)裝置(8a)，因臂(9)上裝有齒條或臂本身刻有齒條，從而可以驅(qū)動(dòng)臂作精確的伸縮。臂的后端必定有平衡塊(9a)，臂的前端可裝有各種組合夾具(9b)，可以夾持等離子割炬，氧乙炔割炬，弧焊炬等。夾具上可裝有自動(dòng)升降控制器。一種簡單的機(jī)器人會(huì)把臂和導(dǎo)軌固定成直角，允許帶有馬達(dá)傳動(dòng)裝置(10)通過同步帶或齒形帶或孔形帶(10a)帶動(dòng)裝有自動(dòng)升降控制器(11a)的組合夾持器(11)，沿著臂上的定位條或定位槽在臂上前后行走。如圖四機(jī)器人含有一個(gè)組合計(jì)算機(jī)(12)，這個(gè)計(jì)算機(jī)的CPU主機(jī)部分與鍵盤，顯示部分，電源部分通過結(jié)構(gòu)件與面板組合在一起成為面板式的組合計(jì)算機(jī)。為了某種需要，機(jī)器人可改組面板式組合計(jì)算機(jī)，分離出的組合計(jì)算機(jī)中的鍵盤部分與主機(jī)部分組成機(jī)器人的線控器或搖控器。通過電線或紅外接發(fā)器與機(jī)器人相連。(組合計(jì)算機(jī)可以允許各種通用的接口。)作為本機(jī)器人的特征之一，夾具可以夾持光電軌跡讀入器或光電示蹤器。光電讀入器內(nèi)除了光學(xué)鏡和光源之外，必定裝有可以立即判別運(yùn)動(dòng)軌跡方向與位置的多元光電列陣與多元邏輯列陣，多元光電邏輯給出方向，位置的數(shù)據(jù)，直接送給機(jī)內(nèi)的計(jì)算機(jī)，由此讀入圖紙等上的軌跡，從而許可機(jī)器人作記憶切割。光電示蹤器可以射出一條模擬焊割特征的光線，從而人們可以通過操縱機(jī)器人跟蹤實(shí)物或圖紙對機(jī)器人實(shí)行示教，并且允許機(jī)器人作示教后回憶切割。
權(quán)利要求
1本發(fā)明表述的機(jī)器人，其特征是自身帶有計(jì)算機(jī)，可以自由伸轉(zhuǎn)臂，帶著裝有齒條的平行導(dǎo)軌，能在其上自由行走，并且可以接受示教，光電跟蹤和搖控線控。
2根據(jù)權(quán)利1，機(jī)器人必定帶有面板式組合計(jì)算機(jī)，這種計(jì)算機(jī)可以改裝組成機(jī)器人的遙控器與線控器。
3根據(jù)權(quán)利1，機(jī)器人必定可以自由的直伸臂與直轉(zhuǎn)臂，臂自身帶有齒條，由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)臂伸縮，旋轉(zhuǎn)。當(dāng)臂固定安裝與道軌成直角時(shí)，必定允許馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置通過某種帶子帶動(dòng)組合夾具，沿著臂上的定位條(槽)在臂上前后行走。臂端必有平衡塊。
4根據(jù)權(quán)利1，機(jī)器人必定帶有兩條可用于定位的裝有齒條的高精度平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌安裝在可任意移動(dòng)的平底板上。
5根據(jù)權(quán)利1，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器必定是導(dǎo)熱外殼內(nèi)含PWM控制電路的固體塊狀驅(qū)動(dòng)器，并且直接固定在小車外殼上。
6機(jī)器人臂端必定可以夾持光電示蹤器或光電讀入器。
7根據(jù)權(quán)利6，該光電示蹤器必內(nèi)含光源，且可以射出一條模擬切割焊接的光束，以便示教。
8根據(jù)權(quán)利6，該光電讀入器必內(nèi)含光學(xué)透鏡，光源及可以立即判別運(yùn)動(dòng)軌跡方向與位置的多元光電列陣與多元邏輯列陣。
全文摘要
本發(fā)明表述一種高技術(shù)的光機(jī)電一體化的智能機(jī)器人，它在內(nèi)部計(jì)算機(jī)的控制下由電機(jī)驅(qū)動(dòng)伸轉(zhuǎn)臂，并且可以在帶有齒條的二條高精度平行導(dǎo)軌上自由行走，完成各種動(dòng)作。
文檔編號B25J11/00GK1140119SQ9511179
公開日1997年1月15日 申請日期1995年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月11日
發(fā)明者俄家齊 申請人:俄家齊