AR4机器人第七轴轨道行走组件结构

　　这套行走轴结构主要面向桌面级小型工业机器人的作业半径拓展场景，常见于小负载精密装配、桌面工位物料转运、小型工件上下料、实验室自动化测试等工位，解决原生AR4机器人固定安装后作业覆盖范围不足的问题，可让机器人在单条轨道行程内覆盖多个并排工位，替代多台机器人分散布置的方案，降低小批量自动化产线的硬件投入成本。整套组件的底座采用8020系列1.5英寸挤压铝型材搭建，这类型材的槽口标准统一，拼接时不需要额外做焊接或者大型铣削加工，依靠型材自带的T型槽就能完成导轨、驱动组件、限位部件的安装固定，安装调试阶段可以灵活调整各部件的相对位置，后期维护更换配件也不需要整体拆解底座。轨道的导向部分采用双线性导轨平行布置的方案，

　　两根导轨分别安装在铝型材底座的两侧安装面上，滑块与机器人安装回转台连接，相比单导轨的悬臂结构，双导轨的抗倾覆力矩能力更强，能承受机器人末端带载作业时产生的偏载，避免机器人高速启停或者带载伸展时出现轨道侧翻、滑块卡滞的问题。驱动部分采用滚珠螺杆传动，螺杆两端通过支撑座固定在铝型材底座的两端，螺母座与机器人安装台的底部连接，伺服电机通过联轴器直接和螺杆端部连接，传动间隙小，重复定位精度可以满足小型精密装配的作业要求，相比同步带传动的行走轴，滚珠螺杆的传动刚性更好，启停响应速度更快，适合短行程内频繁往复移动的作业工况。机器人安装台部分设置了回转支撑结构，配合机器人自身的关节自由度，可以在轨道移动的基础上增加一个水平回转的作业维度，

　　进一步扩大末端执行器的可达范围，安装台的安装孔位完全匹配AR4机器人的底座安装尺寸，不需要额外做转接板就能直接固定机器人本体，降低现场安装的适配工作量。轨道的两端设置了硬限位与缓冲部件，防止程序误操作或者传感器失效时安装台冲出轨道行程，侧面安装的槽型光电开关作为原点与软限位触发部件，接线可以顺着铝型材的槽内走线，配合拖链收纳电机与机器人的线缆，避免轨道移动时线缆被拉扯磨损。设计过程中针对3D打印加工的适配做了专门优化，部分结构复杂、不需要承受大载荷的连接件、走线支架、限位挡块都可以采用FDM工艺打印制作，不需要单独开模或者做机加工，个人用户或者小型实验室搭建时可以自行加工这些非核心承力部件，进一步降低制作成本。安装边界方面，

　　整套轨道组件的宽度控制在小型工作台的可承载范围内，长度可以根据实际工位的覆盖需求调整铝型材与螺杆的尺寸，不需要改动其余的连接结构，安装时只需要保证两根导轨的平行度、螺杆与导轨的同轴度在公差范围内，就能保证行走过程的顺畅度，不会出现卡顿或者异响问题。实际使用时，这套第七轴可以和机器人的控制器做信号联动，根据作业工位的位置预设移动点位，机器人在不同点位完成对应的装配、取放、检测工序，单台机器人就能完成原先需要多台固定机器人或者人工配合的作业流程，适合小批量多品种的柔性生产场景，换产时只需要调整程序内的点位参数，不需要改动硬件结构。