取物体重量等因素来确定，同时在结构设计和布局上应该尽量减少运动部件的重量和减少对回转中心的惯量。手臂伸缩液压缸8通过双导向杆17承受弯曲作用，活塞杆只受拉压作用，故受力简单，传动平稳，外形整齐美观，结构紧凑，可用于抓重大、行程较长的场合。
[0028]手臂的升降运动机构，当升降液压缸5通压力油时，升降螺母7做上下运动，手臂伸缩液压缸8固定在升降螺母7上随其做升降运动，并通过双向导杆17实现导向作用，保证稳定的升降运作。
[0029]本发明圆柱坐标式机器人，手臂伸缩机构为控制手臂沿水平方向伸缩移动的手臂伸缩液压缸8。手臂伸缩液压缸8通过设于其上的驱动电机20驱动。臂部件作用是支撑腕部和手部(包括工件或工具)，并带动它们做空间运动。臂部运动的目的:把手部抓取机构送到空间运动范围内任意一点。如果改变手部的姿态(方位)，则用腕部的自由度加以实现。因此，一般来说臂部应该具备3个自由度才能满足基本要求，既手臂伸缩、回转、和升降运动。手臂的各种运动通常用驱动机构和各种传动机构来实现。机械手手臂的伸缩、升降及横向移动均属于直线运动，而实现手臂往复直线运动的机构形式比较多，常用的有活塞油(气)缸、活塞缸和齿轮齿条机构、丝杆螺母机构以及活塞缸和连杆机构。优选的，采用液压驱动活塞油缸实现直线往复运动，即手臂伸缩液压缸8，其具有体积小、重量轻的特点，使用灵活方便。
[0030]本发明中，如图3所示，抓取机构包括通过连接法兰连接在手腕旋转液压缸9下端的手抓旋转液压缸13，在手抓旋转液压缸13下端设有控制夹紧送开的卡爪。手腕旋转液压缸9通过连接板10连接在手臂伸缩液压缸8的伸出端上，手腕旋转液压缸9下端依次通过连接法兰I 11及连接法兰II 12与下方的手抓旋转液压缸13连接，在手抓旋转液压缸13一侧设有接通驱动液压的液压管19。抓取机构为直接与工件接触的部分，一般有吸盘式和电磁式结构，本专利选用结构简单的手爪三支点结构，手部卡爪为三指式，使得夹持更加稳定。
[0031]本发明机器人，在底座I上设有立柱4，基座旋转机构设于立柱4内，美观且安全实用。基座旋转机构包括基座旋转液压缸2及控制其转动速度的减速器3。通过基座旋转液压缸2转动，从而实现机器人的旋转运动，减速器3以控制转速，保证稳定缓慢的回转运动。通过安装在固定支架6上的升降液压缸5实现手臂的上下移动。采用了双向导柱17导向定位，以防止手臂伸缩液压缸8升降螺母7上转动，确保手臂随基座旋转液压缸2 —起转动。本发明确定了一种圆柱坐标式机器人具有多个自由度和圆柱坐标型式，可用于点胶、涂胶作业；打螺丝；搬运碟片；线路板焊锡；线体分拣；线体上下料等行业。通过液压驱动来实现手臂伸缩和升降，手臂旋转和手腕旋转。具有独立的控制系统、程序可变、动作灵活多样，其通用性强、可应用范围广、自身体积和重量适中、成本适中、适合于不断变换生产品种的中小批量自动化生产，占地面积小而活动范围大，结构较简单，并能达到很高的定位精度，可应用广泛。
[0032]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种圆柱坐标式机器人，其特征在于:包括底座(I)及竖直设于其上的导向机构，可水平伸缩移动的手臂伸缩机构连接在所述导向机构上并可沿其上下升降运动，所述手臂伸缩机构前端连接抓取机构，所述底座(I)上设有带动整体转动的基座旋转机构。
2.按照权利要求1所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述导向机构包括丝杆(18)及连接在所述丝杆(18)上的升降螺母(7)。
3.按照权利要求2所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述丝杆(18)上端连接控制其转动以实现所述升降螺母(7)上下移动的升降液压缸(5)。
4.按照权利要求3所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述升降液压缸(5)的输出端通过联轴器(14)连接至所述丝杆(18)，并通过锁紧螺母(15)固定锁紧。
5.按照权利要求4所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述手臂伸缩机构为控制手臂沿水平方向伸缩移动的手臂伸缩液压缸(8)，所述手臂伸缩液压缸(8)通过连接座(16)连接在所述升降螺母(7)上。
6.按照权利要求5所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述丝杆(18)的两侧设有固定的双向导杆(17)，所述双向导杆(17)的上端连接在固定支撑所述升降液压缸(5)的固定支架(6)上，穿过所述连接座(16)，下端连接至所述基座旋转机构上。
7.按照权利要求1所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述抓取机构通过手腕旋转液压缸(9)连接在手臂伸缩机构对的伸出端。
8.按照权利要求7所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述抓取机构包括通过连接法兰连接在所述手腕旋转液压缸(9)下端的手抓旋转液压缸(13)及设于所述手抓旋转液压缸(13)下端控制夹紧松开的卡爪。
9.按照权利要求1至8任一项所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述基座旋转机构包括基座旋转液压缸(2)及控制其转动速度的减速器(3)。
10.按照权利要求9所述的圆柱坐标式机器人，其特征在于:所述底座(I)上设有立柱(4)，所述基座旋转机构设于所述立柱(4)内。
【专利摘要】本发明公开了一种圆柱坐标式机器人，包括底座(1)及竖直设于其上的导向机构，可水平伸缩移动的手臂伸缩机构连接在所述导向机构上并可沿其上下升降运动，所述手臂伸缩机构前端连接抓取机构，所述底座(1)上设有带动整体转动的基座旋转机构。此发明圆柱坐标式机器人结构简单，成本低，占地面积小而活动范围大，通用性强，适合于不断变换生产品种的中小批量自动化生产。
【IPC分类】B25J9-10, B25J9-04
【公开号】CN104786215
【申请号】CN201510218990
【发明人】江涛
【申请人】奇瑞汽车股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月4日