新型通用气液机器人的制作方法

本发明涉及一种新型通用气液机器人设备，属自动化类别。

技术背景

随着我国经济发展，人工成本越来越高，许多企业开始大量使用机器人，现有机器人是用伺服电机驱动，它可以在软件的指令下可以精确驱动伺服电机进行多个自由度的动作，能很好的完成多个产品任务。但是该系统三大核心零件：伺服电机、驱动器、减速机价格非常贵，维护费用很高，一台六个自由度的机械手一般都要十万以上，加上维护费用贵，一般中小企业是难以承受。

目前气动或液压机械手虽然价格低，但都是专机的形式出现，它是因工艺的专门要求设计的没有通用性，它适合大规模单一产品生产，一旦该工序取消了，该专机就报废了。由于市场变化快，企业开发新品不断，真正能形成产品，市场又能接受的产品不是很多，一般企业开发十个新产品有一个能够在市场畅销就已经算成功了，因此新品开发成本非常高，浪费也很大。

另外，目前的气动或液压专机气缸或油缸的工作行程长短可用挡块控制，但是行程中间不能多次停顿，如果需要不同的行程，一般都是选用多个不同行程气缸或油缸才能实现，这种专机费用较高，体积较大，结构比较复杂，虽然可以通过控制系统控制气缸或油缸的进气时间实现全行程中间位置多次停止，但是，由于气体或液体压力不稳定，气体分子间隙大，具有压缩性，精度不高，实用性低出。

为此，专门设计了新型通用气液机器人设备，它精度较高，通用性好，价格不到伺服机器人三分之一；如果受载荷大力，价格不到伺服机器人5分之一，甚至更低，而且维护费用很低。它还可以像伺服电机机器人一样工作，标准化后还可以进行大批量生产，满足各种生产需求，能有提高企业的自动化程度，降低企业的开发及生产成本。

技术实现要素：

为了降低小企业自动化改造费用，降低成本，提高效率，本发明是气缸或油缸、阻挡器、plc或单片机控制系统创新性结合的一种新型通用气液机器人设备，它即可以像伺服机器人一样工作，也可以组成各种类型的通用机器。

本发明新型通用气液机器人可从三部分进行描述：核心组件，机器人类型和pkc或单片机控制系统：

第一部分：新型通用气液机器人核心组件：新型通用气液机器人是由直线气缸或油缸单元；旋转气缸或油缸单元和直线气缸或油缸的旋转为核心单元部件，加上机架，支架组成的通用设备，下面以三个核心单元的特点进行描述：

1.直线气缸或油缸单元：它包含：安装板，挡板，滑块，滑板，滑轨，调节螺栓，定位板，阻挡器，气缸或油缸，角铁，缓冲器，推板，第一螺母，阻挡器定位槽，阻挡器安装板，第一螺栓，阻挡器安装槽，定位销，第二螺栓，定位销孔，挡轮。

上述直线气缸或油缸结构单元特征：气缸或油缸安装在安装板上，气缸或油缸活塞杆通过第一螺母与推板连接，推板又与角铁连接，角铁安装在滑板上，滑板安装在滑块上，滑块安装在滑轨上，挡板安装在滑板的右端，阻挡器和缓冲器安装在安装板上。

上述直线气缸或油缸单元特征是：气缸或油缸通过推板，使角铁推动滑板，滑块，在滑轨上前后直线运动，阻挡器和缓冲器通过挡板使滑板在直线运动中途停止、前进或后退，上述传动构成了滑块上所有零件在气缸或油缸推动和阻挡器及挡轮作用下在滑轨上前后运动，并能在任意点停止、前进、后退的机构。

上述直线气缸或油缸单元中的安装板特征是：有阻挡器的定位槽，还有阻挡器的安装槽，阻挡器安装在阻挡器安装板上后，通过第一螺栓安装在安装板上，阻挡器可以在槽内前后移动，从而得到相应的气缸或油缸行程。当气缸或油缸载荷大时，为防止阻挡器移位，在阻挡器后面安装定位板，用定位销将定位板固定在安装板的定位孔上，用第二螺栓与定位板连接，定位板上的两个调节螺栓顶在阻挡器安装板上。

上述直线气缸或油缸单元中的安装板可以是钢材，也可以用铝材，有阻挡器定位槽，可以不要安装槽。为简化机构，重载选钢材，当阻挡器位置定好后，直接用第一螺栓将阻挡器安装板和阻挡器安装在安装板上，用电焊固定；不再安装定位板；轻载荷选铝材，直接用第一螺栓将阻挡器安装板和阻挡器安装在安装板上，不再安装定位板，可以取消安装槽，也可保留。

上述直线气缸或油缸单元中的阻挡器可以安装一个，也可以安装多个，具体多少个应根据工作任务需要在气缸或油缸全行程停止多少次，每停止一次就需要一个阻挡器。阻挡器可以沿行程路线安装一排，也可以在气缸或油缸两边对称安装两排，三排，四排，根据需要安装。

2.旋转气缸或油缸单元：它包含：挡板，调节螺栓，定位板，阻挡器，缓冲器，第一螺母，阻挡器定位槽，阻挡器安装板，第一螺栓，阻挡器安装槽，定位销，第二螺栓，定位销孔，挡轮，轴套安装板，旋转缸安装板，旋转气缸或油缸，轴套，轴承，第二螺母，旋转轴，旋转板。

上述旋转气缸或油缸结构单元特征：旋转气缸或油缸单元中的旋转气缸或油缸安装在旋转缸安装板上，轴套安装板安装在旋转缸安装板上，挡板安装在旋转气缸或油缸旋转零件上，旋转气缸或油缸的旋转零件又与旋转轴连接，阻挡器和缓冲器安装在旋转缸安装板上，旋转轴安装在轴套内的轴承内用第二螺母固定，旋转板用第一螺母固定在旋转轴下端。

上述旋转气缸或油缸单元特征是：旋转气缸或油缸带动旋转轴和挡板转动，同时带动安装在旋转轴上旋转板和第一螺母一起转动。旋转气缸或油缸行程中间位置停止、前进、后退由旋转挡板和阻挡器上的挡轮完成。上述传动构成了旋转轴及安装在旋转轴上的所有零件在旋转气缸或油缸和阻挡器上的挡轮作用下旋转，并能在任意点停止、前进、后退的传动机构。

上述旋转气缸或油缸单元中的旋转安装板特征是：有阻挡器的定位槽，还有阻挡器的安装槽，阻挡器安装在旋转缸安装板上后，通过第一螺栓安装在旋转安装板上，阻挡器可以在定位槽内前后移动，从而得到相应的旋转气缸或油缸行程。当旋转气缸或油缸载荷大时，为防止阻挡器移位，在阻挡器后面安装定位板，用定位销将定位板固定在旋转安装板的定位孔上，用第二螺栓固定，定位板上的两个调节螺栓顶在阻挡器安装板上。

上述旋转气缸或油缸单元中的旋转安装板可以是钢材，也可以用铝材，有阻挡器定位槽14，可以不要安装槽。为简化机构，重载选钢材，当阻挡器位置定好后，直接用第一螺栓将阻挡器安装板和阻挡器安装在旋转安装板上，用电焊固定；不再安装定位板；轻载荷选铝材，直接用第一螺栓将阻挡器安装板和阻挡器安装在旋转安装板上，不再安装定位板，可以取消安装槽，也可保留。

上述旋转气缸或油缸单元中的阻挡器可以安装一个，也可以安装多个，具体多少个应根据工作任务需要在旋转气缸或油缸全行程停止多少次，每停止一次就需要一个阻挡器。阻挡器可以沿行程安装一排，也可以在绕旋转轴向外安装一排，二排，多排，根据需要安装。

上述旋转气缸或油缸，选双轴齿条结构，它出力大，也可以选其它结构；旋转角度根据需要可选择360度，190度不同角度的旋转气缸或油缸，还可以选气动马达或油压马达。

3.直线气缸或油缸的旋转单元：它包含气缸或油缸座，带耳气缸或油缸，轴套，轴承，第二螺母，第三螺母，曲轴，连接套，带耳气缸或油缸安装板，第一螺母，旋转板，阻挡器安装板，阻挡器，缓冲器，挡板2，旋转轴，阻挡器安装槽，阻挡器定位槽，，定位销，第二螺栓，定位销孔，调节螺栓，定位板组成。

直线气缸或油缸的旋转单元结构特征是：气缸或油缸座安装在带耳气缸或油缸安装板上，带耳气缸或油缸的耳部安装在气缸或油缸座上，活塞杆旋入连接套内用第三螺母固定，连接套套在曲轴上，曲轴一端固定在旋转轴上，随旋转轴转动；旋转轴安装在轴套里的轴承内，用第二螺母固定；轴套、阻挡器和阻挡器安装板，缓冲器安装在带耳气缸或油缸安装板上；挡板和旋转板安装在旋转轴上用第一螺母固定，随旋转轴旋转。

上述直线气缸或油缸的旋转单元特征是：带耳气缸或油缸通过活塞杆，连接套推动曲轴旋转，由于曲轴的一端与旋转轴固定，从而带动旋转轴旋转，以及安装在旋转轴上的挡板，旋转板和第一螺母一起旋转，由于带耳气缸或油缸只能直线运动，因此旋转轴旋转角度不超过度。旋转轴要在旋转过程中任意角度停止，需要挡板挡在阻挡器挡轮上，旋转轴在旋转中间停止次数与阻挡器数量相等。

上述曲轴与旋转轴中心线距离越大，根据杠杆原理，在旋转板上的载荷不变的情况下，可以选择出力少的小直径气缸或油缸。

上述带耳气缸或油缸安装板特征除了安装带耳气缸或油缸31不一样外，其它都与旋转气缸或油缸单元中的旋转安装板特征一样。

上述直线气缸或油缸的旋转单元中的阻挡器可以安装一个，也可以安装多个，具体多少个应根据工作任务需要在气缸或油缸全行程停止多少次，每停止一次就需要一个阻挡器。阻挡器可以沿行程安装一排，也可以在绕旋转轴向外安装一排，二排，多排，根据需要安装。

上述三个核心单元组件的阻挡器特征：它由气缸或油缸、挡轮、弹簧组成，挡轮安装在活塞杆上，它随活塞杆上下运动，它通过随活塞杆升起来的挡轮挡住挡板使滑板或旋转板停止，它安装在阻挡器安装板上，阻挡器安装板上通过第一螺栓安装在安装板，旋转安装板，带耳气缸或油缸安装板上。

缓冲器特征：它内有液压油或弹簧，启缓冲作用，用于气缸或油缸工作行程的起点或终点，它与阻挡器的区别就是没有气缸或油缸，不能伸缩。

上述三组核心单元中的滑轨、阻挡器、缓冲器、各种气缸或油缸、轴承、第一螺母，第二螺母、第三螺母在每个单元型号可根据需要选用，；挡板、旋转板、轴套，旋转轴的形状大小在每个单元可根据需要设计。

上述三个核心单元组件中的气缸或油缸可以选择自锁结构气缸或油缸，防止停气或停电时发生安全事故，也可以选择普通气缸或油缸。

上述三组核心单元中气缸或油缸可以单独用气缸，也可以单独用油缸，还可以气缸和油缸混用，气缸由于气体分子比液压油间距大，因此气缸稳定性和精度比油缸差，根据工作需要使用。

上述三个核心单元组件中的气缸-油缸如果任务需要的压力超过了系统提供的最大压力，可选用增压气缸-油缸。

第二部分：三个核心单元组件组成的新型通用气液机器人类型：

1.直线气缸或油缸单元组成的新型通用气液机器人：

一组直线气缸或油缸单元和机架可以组成一个设定的不同高度升降机升降机机器人；两组直线气缸或油缸单元和机架、支架组成一台两个直线自由度的机器人；三组直线气缸或油缸单元和机架、支架组成一台三个直线自由度的机器人，以此类推，多个直线气缸或油缸单元组成多自由度的机器人。两组直线气缸或油缸单元相互安装，可以直接安装在滑板上，也可以通过支架安装在滑板上的xy、xz、yz平面；一组直线气缸或油缸单元的滑板上还可以安装多组直线气缸或油缸单元，组成多臂机器人。

2.旋转气缸或油缸单元组成的新型通用气液机器人：

一组旋转气缸或油缸单元和机架可以组成一个设定的不同角度分度盘；两组旋转气缸或油缸单元和机架、支架组成一台两个旋转自由度的机器人；三组旋转气缸或油缸单元和机架、支架组成一台三个旋转自由度的机器人，以此类推，多个旋转气缸或油缸单元组成多自由度的机器人，两组旋转气缸或油缸单元相互安装，可以直接安装在旋转板上，也可以通过支架安装在旋转板上的xy、xz、yz平面；一组旋转气缸或油缸单元的旋转板上还可以安装多组旋转气缸或油缸单元，组成多旋转轴机器人。

3.直线气缸或油缸的旋转单元组成的新型通用气液机器人类型：

一组直线气缸或油缸的旋转单元和机架可以组成一个180度内设定的不同角度分度盘；两组直线气缸或油缸的旋转单元和机架、支架组成一台两个旋转自由度的机器人；三组直线气缸或油缸的旋转单元和机架、支架组成一台三个旋转自由度的机器人，以此类推，多个直线气缸或油缸的旋转单元组成多自由度的机器人。两组直线气缸或油缸的旋转单元相互安装，可以直接安装在旋转板上，也可以通过支架安装在旋转板上的xy、xz、yz平面。

4.直线气缸或油缸单元、旋转气缸或油缸单元、直线气缸或油缸的旋转单元相互组成的新型通用气液机器人类型：

两组直线气缸或油缸单元和一组旋转气缸或油缸单元、机架可以组成两个直线自由度和一个旋转自由度的机器人；一组旋转气缸或油缸单元和一组直线气缸或油缸的旋转单元和两组直线气缸或油缸单元，机架、支架组成一台两个旋转自由度和两个直线自由度机器人；以此类推，三组核心组件相互之间组合，加上机架和支架可以组成多个旋转自由度，多个直线自由度的通用机器人。

第三部分：新型通用气液机器人控制：

1.一套plc编码器或单片机控制系统：下面以控制元件方法和安装位置分为六种控制方法：

(1).第一种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机、开关、流量比例阀组成。

滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)是进入新型通用气液机器人前就设定了的，不受plc可编程器或单片机控制。

此方法特点：每个单元气缸或油缸前都有一个流量比例阀，每个阻挡器前都有一个开关，所有的阻挡器都由一套plc编码器或单片机安时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。当新型通用气液机器人要完成多个任务时，由于每个任务需要的新型通用气液机器人各自由度的行程不同，就需要在每个任务相应气缸或油缸的行程位置安装阻挡器，在完成其中一个任务时，只需要将其他任务的阻挡器的开关关闭，只执行该任务的阻挡器就行了。

新型通用气液机器人工作时为了减少挡板对阻挡器的冲击，提高定位精度，延长阻挡器寿命，在气缸或油缸前安装流量比例阀，用于在挡板靠近阻挡器前减小挡板速度，实际减小了对阻挡器的冲击。

(2).第二种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机、开关。

此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装流量比例阀，其它与第一种方法完全相同；

(3).第三种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机、开关。

此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装比例阀，而在每个单元气缸或油缸前安装一个或多个调速器(节流阀)，调整各工作段的速度，其它与第一种方法完全相同；

(4).第四种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机、开关。

此方法特点：与上(2)和(3)两种方法不同点就是，在每个单元气缸或油缸前增加一个或多个精密调压器，可满足气缸或油缸在不同任务段需要不同的压力；

(5).第五种方法：上述(1)、(3)、(4)方法可以相互合成一种即能控制各工作段速度，又能控制各工作段压力，又能减少对阻挡器的冲击的控制系统，也可以满足其中两个要求的控制系统。

(6).第六种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机、开关。

此方法特点：它与以上五种控制方法不同是：新型通用气液机器人完成多项任务时不在每个任务需要的气缸或油缸行程位置都安装阻挡器，只安装一个需要阻挡器最多的任务的阻挡器，同样用一套plc编码器或单片机按时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。在完成其中一个任务时，只需要将阻挡器重新安装在该任务行程位置就行了，完成下一个任务时又将阻挡器重新安装在相应的位置，该方法简化了新型通用气液机器人结构，降低了成本。

上述开关它即能关闭气源或油源管路，也能关闭光电信号，使阻挡器不工作。

2.多套plc编码器或单片机控制系统：下面以控制元件方法和安装位置分为六种控制方法：

(1).第一种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机、流量比例阀组成。

滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)是进入新型通用气液机器人前就设定了的，不受plc编程器或单片机控制。

此方法特点：每个单元气缸或油缸前都安装一个流量比例阀，所有的阻挡器都由多套plc编码器或单片机安时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。当新型通用气液机器人要完成多个任务时，由于每个任务需要的新型通用气液机器人各自由度的行程不同，就需要在每个任务相应气缸或油缸的行程位置安装阻挡器，每个任务需要一套单独的plc编码器或单片机控制，在完成其中一个任务时，只需要按该任务的plc编码器或单片机启动按钮，只执行该任务的阻挡器就行了。同理执行下一个任务时就按动下一个任务的plc编码器或单片机启动按钮，只执行下一个任务的阻挡器就行了。

新型通用气液机器人工作时为了减少挡板对阻挡器的冲击，提高定位精度，延长阻挡器寿命，在每个气缸或油缸前装流量比例阀，用于在挡板靠近阻挡器前减小挡板速度，实际减小了对阻挡器的冲击。

(2).第二种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机。

此方法特点：此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装比例阀，其它与第一种方法完全相同。

(3).第三种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机。

此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装比例阀，在每个单元气缸或油缸前安装一个或多个调速器(节流阀)，调整各工作段的速度，其它与第一种方法完全相同。

(4).第四种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机。

此方法特点：与上(2)和(3)两种方法不同点就是，在每个单元气缸或油缸前增加一个或多个精密调压器，可满足气缸或油缸在不同任务段需要不同的压力；

(5).第五种方法：上述(1)、(3)、(4)方法可以相互合成一种即能控制各工作段速度，又能控制各工作段压力，又能减少对阻挡器的冲击的控制系统，也可以满足其中两个要求的控制系统；

(6).第六种方法部件包含：滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc可编程器或单片机。

此方法特点：它与以上五种控制方法不同是：新型通用气液机器人完成多项任务时需要多套plc编码器或单片机安时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。当新型通用气液机器人要完成多个任务时，由于每个任务需要的新型通用气液机器人各自由度的行程不同，就需要在每个任务相应气缸或油缸的行程位置安装阻挡器8，每个任务需要一套单独的plc编码器控制或单片机，但是，如果任务太多，就需要安装太多阻挡器和或单片机系统，新型通用气液机器人体积就很大，为缩小体积，降低成本，可以将经常使用的任务用多套plc或单片机单独控制，不经常使用的任务可用重新安装阻挡器位置的方法完成。

上述选用控制方法的选用主要以任务特点及经济效益为标准选用。

上述新型通用气液机器人，创新性利用了阻挡器可伸缩的特性，阻挡器数量，多套plc控制系统，使气缸或油缸全行程任何的多点位置都可以前进、停止、后退，提高了新型通用气液机器人的通用性，为企业自动化降低了成本，提高了效率。它具有多种用途，下面是几种典型事例：

1)安装旋转手指气缸或手指气缸的全气动机械手或其它三点式或多点式夹具，用于搬运物体。

2)安装了真空吸盘组件或磁性吸盘的全气动机械手，用于自动搬运或安装物体。

3)安装了含电动或沙轮组件的全气动机械手，用于自动去毛刺，打磨物体。

4)安装了含电动或气动钻头或攻丝组件或打标机组件的全气动机械手，用于自动多孔加工或攻丝或打标。

5)安装了加油机组件的枪头的全气动机械手，用于自动加油。

6)安装了拧紧轴组件的全气动机械手，用于自动多工位螺母拧紧。

7)安装了焊机组件的全气动机械手，用于自动焊接。

8)安装了振动盘，自动上料。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为新型通用气液机器人核心部件直线气缸或油缸单元示意图；

图2为新型通用气液机器人核心部件直线气缸或油缸单元a向示意图；

图3为新型通用气液机器人核心部件直线气缸或油缸单元b向示意图；

图4为三个直线气缸或油缸单元组成的三个方向直线自由度的新型通用气液机器人示意图；

图5为双臂多个直线气缸或油缸单元组成的多个方向直线自由度机器人示意图；

图6为新型通用气液机器人核心部件旋转气缸或油缸单元示意图；

图7为新型通用气液机器人核心部件旋转气缸或油缸单元a向示意图；

图8为新型通用气液机器人核心部件旋转气缸或油缸单元b向示意图；

图9为新型通用气液机器人主要部件旋转气缸或油缸单元c向示意图；

图10为六个旋转气缸或油缸单元组成的6个方向旋转自由度的新型通用气液机器人示意图；

图11为新型通用气液机器人核心部件直线气缸或油缸的旋转单元示意图；

图12为新型通用气液机器人核心部件直线气缸或油缸的旋转单元a向示意图；

图13为新型通用气液机器人核心部件直线气缸或油缸的旋转单元b向示意图；

图14为六个直线气缸或油缸的旋转单元组成的6个方向旋转自由度的新型通用气液机器人示意图；

图15为二个直线气缸或油缸单元；一个旋转气缸或油缸单元组成的二个方向直线自由度和一个方向旋转自由度的新型通用气液机器人示意图；

图16为二个直线气缸或油缸单元；一个旋转气缸或油缸单元和直线气缸或油缸的旋转单元组成的二个方向直线自由度和二个方向旋转自由度的新型通用气液机器人示意图；

图17为一个plc或单片机控制，由滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc、开关、比例阀组成的控制系统示意图。

图18为三个plc或单片机控制，由滤清器、精密调压器、调速器(节流阀)，plc、比例阀组成的控制系统示意图。

1.安装板，2.挡板，3.滑块，4.滑板，5.滑轨，6.调节螺栓，7.定位板，8阻挡器9.气缸或油缸，10.角铁，11.缓冲器，12.推板，13.第一螺母，14.阻挡器定位槽，15.阻挡器安装板，16.第一螺栓17.阻挡器安装槽，18.定位销，19.第二螺栓，20.定位销孔，21.挡轮，22.轴套安装板，23.旋转缸安装板，24.旋转气缸或油缸，25.轴套，26.轴承，27.第二螺母，28.旋转轴，29.旋转板，30.气缸或油缸座，31.带耳气缸或油缸，32.第三螺母，33.曲轴，34.连接套，35.带耳气缸或油缸安装板，36.机架，37.支架，38.滤清器，39.精密调压器，40.调速器(节流阀)，41.plc编程器或单片机，42.开关，43.流量比例阀。

具体实施

本发明新型通用气液机器人可从三部分进行描述：核心组件，机器人类型和plc或单片机控制系统：

第一部分：新型通用气液机器人核心组件：新型通用气液机器人是由直线气缸或油缸单元；旋转气缸或油缸单元和直线气缸或油缸的旋转单元为核心部件，加上机架，支架组成的通用设备，下面以三个核心单元的特点进行描述：

1.直线气缸或油缸单元：它包含：安装板1，挡板2，滑块3，滑板4，滑轨5，调节螺栓6，定位板7，阻挡器8，气缸或油缸9，角铁10，缓冲器11，推板12，第一螺母13，阻挡器定位槽14，阻挡器安装板15，第一螺栓16，阻挡器安装槽17，定位销18，第二螺栓19，定位销孔20，挡轮21。

上述直线气缸或油缸单元结构特征是：：气缸或油缸9安装在安装板1上，气缸或油缸活塞杆通过第一螺母13与推板12连接，推板12又与角铁10连接，角铁10安装在滑板4上，滑板4安装在滑块3上，滑块3安装在滑轨5上，挡板2安装在滑板4的右端，阻挡器8和缓冲器11安装在安装板1上。

上述直线气缸或油缸单元特征是：气缸或油缸9通过推板12，使角铁10推动滑板4，滑块3，在滑轨5上前后直线运动；阻挡器8和缓冲器11通过挡板2使滑板4在直线运动中途停止、前进或后退，上述传动构成了滑块3上所有零件在气缸或油缸9推动下和阻挡器8及挡轮21作用下在滑轨5上前后运动，并能在任意点停止、前进、后退的机构。

上述直线气缸或油缸单元中的安装板1，它是长方形或正方形，有阻挡器的定位槽14，还有阻挡器的安装槽17，阻挡器8安装在阻挡器安装板15上后，通过第一螺栓16安装在安装板1上，阻挡器8可以在槽内前后移动，从而得到相应的气缸或油缸9行程。当气缸或油缸9载荷大时，为防止阻挡器8移位，在阻挡器8后面安装定位板7，用定位销18将定位板7固定在安装板1的定位孔20内，用第二螺栓19安装在安装板1上，定位板7上的两个调节螺栓6顶在阻挡器安装板15上。

上述直线气缸或油缸单元中的安装板1可以是钢材，也可以用铝材。为简化机构，重载选钢材，当阻挡器8位置定好后，直接用第一螺栓16将阻挡器安装板15和阻挡器8安装在安装板1上，用电焊固定，不再安装定位板7；轻载荷选铝材，直接用第一螺栓16将阻挡器安装板15和阻挡器8安装在安装板1上，不再安装定位板7，可以取消安装槽17，也可以保留。

上述直线气缸或油缸单元中的阻挡器8可以安装一个，也可以安装多个，具体多少个应根据工作任务需要在气缸或油缸全行程停止多少次，每停止一次就需要一个阻挡器8，阻挡器8可以沿行程路线安装一排，也可以在气缸或油缸9两边对称安装两排，三排，四排，根据需要安装。

2.旋转气缸或油缸单元：它包含：挡板2，调节螺栓6，定位板7，阻挡器8，缓冲器11，第一螺母13，阻挡器定位槽14，阻挡器安装板15，第一螺栓16，阻挡器安装槽17，定位销18，第二螺栓19，定位销孔20，挡轮21，轴套安装板22，旋转缸安装板23，旋转气缸或油缸24，轴套25，轴承26，第二螺母27，旋转轴28，旋转板29。

旋转气缸或油缸单元结构特征是：上述旋转气缸或油缸单元中的旋转气缸或油缸24，阻挡器8和缓冲器11安装在旋转缸安装板23上；轴套安装板22也安装在旋转缸安装板23上，挡板2安装在旋转气缸或油缸24旋转零件上，旋转气缸或油缸24的旋转零件又与旋转轴28连接，旋转轴28安装在轴套25内的轴承26孔内用第二螺母27固定，旋转板29用第一螺母13固定在旋转轴28下端。

上述旋转气缸或油缸单元特征是：旋转气缸或油缸24带动旋转轴28和挡板2转动，同时带动安装在旋转轴28上旋转板29和第一螺母13一起转动。旋转气缸或油缸24行程中间位置停止、前进、后退由旋转挡板2和阻挡器8上的挡轮21完成。上述传动构成了旋转轴28及安装在旋转轴28上的所有零件在旋转气缸或油缸24和阻挡器8上的挡轮21作用下旋转，并能在任意点停止、前进、后退的传动机构。

上述旋转气缸或油缸单元中的旋转安装板特征是：它是圆形或半圆形，也可以设计成半圆形与长方形的接合，有阻挡器的定位槽14，还有阻挡器的安装槽17；阻挡器8安装在阻挡器安装板15上后，通过第一螺栓16安装在旋转安装板23上，阻挡器8可以在定位槽14内前后移动，从而得到相应的旋转气缸或油缸24行程。当旋转气缸或油缸24载荷大时，为防止阻挡器8移位，在阻挡器8后面安装定位板7，用定位销18将定位板7固定在旋转安装板23的定位孔20内，用第二螺栓19固定，定位板7上的两个调节螺栓6顶在阻挡器安装板7上。

上述旋转气缸或油缸单元中的旋转安装板23可以是钢材，也可以用铝材。为简化机构，重载选钢材，当阻挡器8位置定好后，直接用第一螺栓16将阻挡器安装板15和阻挡器8安装在旋转安装板23上，用电焊固定，不再安装定位板7；轻载荷选铝材，直接用第一螺栓16将阻挡器安装板15和阻挡器8安装在旋转安装板23上，不再安装定位板7，可以取消安装槽17，也可保留。

上述旋转气缸或油缸单元中的阻挡器8可以安装一个，也可以安装多个，具体多少个应根据工作任务需要在旋转气缸或油缸24全行程停止多少次，每停止一次就需要一个阻挡器8。阻挡器8可以沿行程路线安装一排，也可以在绕旋转轴28向外安装一排，二排，多排，根据需要安装。

上述旋转气缸或油缸24，选双轴齿条结构，它出力大，也可以选其它结构；旋转角度根据需要可选择360度，190度不同角度的旋转气缸或油缸，还可以选气动马达或油压马达。

3.直线气缸或油缸的旋转单元：它包含：气缸或油缸座30，带耳气缸或油缸31，轴套25，轴承26，第二螺母27，第三螺母32，曲轴33，连接套34，带耳气缸或油缸安装板35，第一螺母13，旋转板29，阻挡器安装板15，阻挡器8，缓冲器11，挡板2，旋转轴28，阻挡器安装槽17，阻挡器定位槽14，定位销18，第二螺栓19，定位销孔20，调节螺栓6，定位板7组成。

上述直线气缸-油缸的旋转单元结构特征是：气缸或油缸座30安装在带耳气缸或油缸安装板35上，带耳气缸或油缸31的耳部安装在气缸或油缸座30上，活塞杆旋入连接套34内用第三螺母32固定，连接套34套在曲轴33上，曲轴33一端固定在旋转轴28上，随旋转轴28转动；旋转轴28安装在轴套25里的轴承26内，用第二螺母27固定；轴套25、阻挡器8和阻挡器安装板15，缓冲器11安装在带耳气缸或油缸安装板35上；挡板2和旋转板29安装在旋转轴28上用第一螺母13固定，随旋转轴28旋转。

上述直线气缸或油缸的旋转单元特征是：带耳气缸或油缸31通过活塞杆，连接套34推动曲轴33旋转，由于曲轴33的一端与旋转轴28固定，从而带动旋转轴28旋转，以及安装在旋转轴28上的挡板2，旋转板29和第一螺母13一起旋转，由于带耳气缸或油缸31只能直线运动，因此旋转轴28旋转角度能超过180度，小于360度。旋转轴28要在旋转过程中任意角度停止，需要挡板2挡在阻挡器挡轮21上，旋转轴28在旋转中间停止次数与阻挡器8数量相等。

上述曲轴33与旋转轴28中心线距离越大，根据杠杆原理，在旋转板29上的载荷不变的情况下，可以选择出力少的小直径气缸或油缸。

上述带耳气缸或油缸安装板35特征除了安装带耳气缸或油缸31不一样外，其它都与旋转气缸或油缸单元中的旋转安装板特征一样。

上述直线气缸或油缸的旋转单元中的阻挡器8可以安装一个，也可以安装多个，具体多少个应根据工作任务需要在气缸或油缸全行程停止多少次，每停止一次就需要一个阻挡器8。阻挡器8可以沿行程路线安装一排，也可以在绕旋转轴28向外安装一排，二排，多排，根据需要安装。

上述三组核心单元的阻挡器特征：它由气缸或油缸、挡轮21、弹簧组成。挡轮21安装在活塞杆上，它随活塞杆上下运动，它通过随活塞杆升起来的挡轮21挡住挡板2使滑板4或旋转板29停止；它安装在阻挡器安装板15上，阻挡器安装板15通过第一螺栓16安装在安装板1或旋转安装板23或带耳气缸或油缸安装板35上。

上述三组核心单元的缓冲器特征：缓冲器内有液压油或弹簧，启缓冲作用，用于气缸或油缸工作行程的起点或终点，它与阻挡器的区别就是没有气缸或油缸，不能伸缩，挡板2的停止精度高。

上述三组核心单元的气缸或油缸单元可以单独用气缸，也可以单独用油缸，还可以气缸和油缸混用，气缸由于气体分子比液压油间距大，因此气缸稳定性和精度比油缸差，油缸压力也大于气缸，可根据工作需要选用。

上述三个核心单元组件中的气缸或油缸可以选择自锁结构气缸或油缸，防止停气或停电时发生安全事故，也可以选择普通气缸或油缸。

上述三个核心单元组件中的气缸或油缸如果任务需要的压力超过了系统提供的最大压力，可选用增压气缸-油缸。

上述三组核心单元中的滑块3、滑轨5、阻挡器8、缓冲器11、各种气缸或油缸、轴承26、第一螺母13，第二螺母28、第三螺母32在每个单元型号可根据需要选用，；挡板2、旋转板29、轴套25，旋转轴25的形状大小在每个单元可根据需要设计。

第二部分：三个核心单元组件组成的新型通用气液机器人类型：

1.直线气缸或油缸单元组成的新型通用气液机器人：

一组直线气缸或油缸单元和机架36可以组成一个设定的不同高度升降机机器人；两组直线气缸或油缸单元和机架36、支架37组成一台两个直线自由度的机器人；三组直线气缸或油缸单元和机架36、支架37组成一台三个直线自由度的机器人，以此类推，多个直线气缸或油缸单元组成多自由度的机器人。两组直线气缸或油缸单元相互安装，可以直接安装在滑板4上，也可以通过支架37安装在滑板4上的xy、xz、yz平面；一组直线气缸或油缸单元的滑板4上还可以安装多组直线气缸或油缸单元，组成多臂机器人。

2.旋转气缸或油缸单元组成的新型通用气液机器人：

一组旋转气缸或油缸单元和机架36可以组成一个设定的不同角度分度盘；两组旋转气缸或油缸单元和机架36、支架37组成一台两个旋转自由度的机器人；三组旋转气缸或油缸单元和机架36、支架37组成一台三个旋转自由度的机器人，以此类推，多个旋转气缸或油缸单元组成多自由度的机器人。两组旋转气缸或油缸单元相互安装，可以直接安装在旋转板29上，也可以通过支架37安装在旋转板29上的xy、xz、yz平面；一组旋转气缸或油缸单元的旋转板29上还可以安装多组旋转气缸或油缸单元，组成多旋转轴机器人。

3.直线气缸或油缸的旋转单元组成的新型通用气液机器人：

一组直线气缸或油缸的旋转单元和机架36可以组成一个180度内设定的不同角度分度盘；两组直线气缸或油缸的旋转单元和机架36、支架37组成一台两个旋转自由度的机器人；三组直线气缸或油缸的旋转单元和机架36、支架37组成一台三个旋转自由度的机器人，以此类推，多个直线气缸或油缸的旋转单元组成多自由度的机器人。两组直线气缸或油缸的旋转单元相互安装，可以直接安装在旋转板29上，也可以通过支架37安装在旋转板29上的xy、xz、yz平面。

4.直线气缸或油缸单元、旋转气缸或油缸单元、直线气缸或油缸的旋转单元相互组成的新型通用气液机器人类型：

两组直线气缸或油缸单元和一组旋转气缸或油缸单元和机架36可以组成一个直线自由度和一个旋转自由度的机器人；一组旋转气缸或油缸单元和一组直线气缸或油缸的旋转单元和两组直线气缸或油缸单元，机架36、支架37组成一台两个旋转自由度和两个直线自由度机器人；以此类推，三组核心组件相互之间组合，加上机架36和支架37可以组成多个旋转自由度，多个直线自由度的通用机器人。

第三部分：新型通用气液机器人的plc或单片机控制系统：

1.一套plc编码器或单片机控制系统：下面以控制元件方法和安装位置分为六种控制方法：

(1).第一种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41、开关42、流量比例阀组成43。

滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)是进入新型通用气液机器人前就设定了的，不受plc可编程器或单片机控制。

此方法特点：每个单元气缸或油缸前都有一个流量比例阀43，每个阻挡器8前都有一个开关42，所有的阻挡器8都由一套plc编码器或单片机41安时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。当新型通用气液机器人要完成多个任务时，由于每个任务需要的新型通用气液机器人各自由度的行程不同，就需要在每个任务相应气缸或油缸的行程位置安装阻挡器8，在完成其中一个任务时，只需要将其他任务的阻挡器8的开关42关闭，只执行该任务的阻挡器8就行了。

新型通用气液机器人工作时为了减少挡板2对阻挡器8的冲击，提高定位精度，延长阻挡器8寿命，在气缸或油缸前安装流量比例阀42，用于在挡板2靠近阻挡器8前减小挡板速度，实际减小了对阻挡器8的冲击。

(2).第二种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41、开关42；

此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装比例阀43，其它与第一种方法完全相同；

(3).第三种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41、开关42；

此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装流量比例阀43，而在每个单元气缸或油缸前安装一个或多个调速器40(节流阀)，调整各工作段的速度，其它与第一种方法完全相同；

(4).第四种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41、开关42；

此方法特点：与上(2)和(3)两种方法不同点就是，在每个单元的气缸或油缸前增加一个或多个精密调压器39，可满足气缸或油缸在不同任务段需要不同的压力；

(5).第五种方法：上述(1)、(3)、(4)方法可以相互合成一种即能控制各工作段速度，又能控制各工作段压力，又能减少对阻挡器8的冲击的控制系统，也可以满足其中两个要求的控制系统。

(6).第六种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41、开关42；

此方法特点：它与以上五种控制方法不同是：新型通用气液机器人完成多项任务时不在每个任务需要的气缸或油缸行程位置都安装阻挡器8，只安装一个需要阻挡器8最多的任务的阻挡器8，同样用一套plc编码器或单片机41按时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。在完成其中一个任务时，只需要将阻挡器8重新安装在该任务行程位置就行了，完成下一个任务时又将阻挡器8重新安装在相应的位置，该方法简化了新型通用气液机器人结构，降低了成本。

上述开关42它即能关闭气源或油源管路，也能关闭光电信号，使阻挡器8不工作。

2.多套plc编码器或单片机控制系统：下面以控制元件方法和安装位置分为六种控制方法：

(1).第一种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41、流量比例阀组成43；

滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)是进入新型通用气液机器人前就设定了的，不受plc编程器或单片机41控制；

此方法特点：每个单元气缸或油缸前都安装一个流量比例阀43，所有的阻挡器8都由多套plc编码器或单片机安时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。当新型通用气液机器人要完成多个任务时，由于每个任务需要的新型通用气液机器人各自由度的行程不同，就需要在每个任务相应气缸或油缸的行程位置安装阻挡器8，每个任务需要一套单独的plc编码器或单片机41控制，在完成其中一个任务时，只需要按该任务的plc编码器或单片机41的启动按钮，只执行该任务的阻挡器8就行了。同理执行下一个任务时就按动下一个任务的plc编码器或单片机41的启动按钮，只执行下一个任务的阻挡器8就行了；

新型通用气液机器人工作时为了减少挡板对阻挡器8的冲击，提高定位精度，延长阻挡器8寿命，在每个气缸或油缸前装流量比例阀43，用于在挡板2靠近阻挡器8前减小挡板速度，实际减小了对阻挡器的冲击；

(2).第二种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41；

此方法特点：此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装比例阀43，其它与第一种方法完全相同；

(3).第三种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41；

此方法特点：它与第一种方法不同点：不安装比例阀43，在每个单元气缸或油缸前安装一个或多个调速器40(节流阀)，调整各工作段的速度，其它与第一种方法完全相同。

(4).第四种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41；

此方法特点：与上(2)和(3)两种方法不同点就是在每个单元的气缸或油缸前增加一个或多个精密调压器39，可满足气缸或油缸在不同任务段需要不同的压力；

(5).第五种方法：上述(1)、(3)、(4)方法可以相互合成一种即能控制各工作段速度，又能控制各工作段压力，又能减少对阻挡器8的冲击的控制系统，也可以满足其中两个要求的控制系统；

(6).第六种方法部件包含：滤清器38、精密调压器39、调速器40(节流阀)，plc可编程器或单片机41；

此方法特点：它与以上五种控制方法不同是：新型通用气液机器人完成多项任务时需要多套plc编码器或单片机41安时间顺序控制，也可以用时间和光电传感器相结合控制。当新型通用气液机器人要完成多个任务时，由于每个任务需要的新型通用气液机器人各自由度的行程不同，就需要在每个任务相应气缸或油缸的行程位置安装阻挡器8，每个任务需要一套单独的plc编码器控制或单片机41，但是，如果任务太多，就需要安装太多阻挡器8和或单片机41系统，新型通用气液机器人体积就很大，为缩小体积，降低成本，可以将经常使用的任务用多套plc或单片机41单独控制，不经常使用的任务，可选其中一个任务的阻挡器8，对其重新安装到不经常使用的任务需要的行程位置。

上述控制系统的选用，要根据工艺和经济效益特征为原则选用

上述新型通用气液机器人，创新性利用了阻挡器可伸缩的特性，阻挡器数量，一套或多套plc或单片机41控制系统，使新型通用气液机器人三个核心单元组成的各关节在任何的位置都可以前进、停止、后退，提高了新型通用气液机器人的通用性。

新型通用气液机器人可以按载荷或使用范围进行标准化后，然后大批量生产，为企业自动化改造降低了成本，提高了效率。

它具有多种用途，下面是安装在新型通用气液机器人滑板4或旋转板29上的各种组件的几种典型事例：

1)安装旋转手指气缸或手指气缸的全气动机械手或其它三点式或多点式夹具，用于搬运物体。

2)安装了真空吸盘组件或磁性吸盘的全气动机械手，用于自动搬运或安装物体。

3)安装了含电动或沙轮组件的全气动机械手，用于自动去毛刺，打磨物体。

4)安装了含电动或气动钻头或攻丝组件或打标机组件的全气动机械手，用于自动多孔加工或攻丝或打标。

5)安装了加油机组件的枪头的全气动机械手，用于自动加油。

6)安装了拧紧轴组件的全气动机械手，用于自动多工位螺母拧紧。

7)安装了焊机组件的全气动机械手，用于自动焊接。

8)连接振动盘，可自动上料。