[发明专利]磁吸式轻量化圆柱坐标通用机器人

权利要求书

1.一种磁吸式轻量化圆柱坐标轻量化通用机器人，该机器人以磁力底座(1)及其底面对外部铁磁材料产生的磁吸力为整个机器人机构提供安放基础和锁紧力；磁力底座(1)的顶面安装具有可以手动调节角度和锁紧功能的调角器(2)，调角器(2)由可分离上半回转部件和下半回转部件构成，并且通过转轴以及手动锁紧手柄连接，松开锁紧手柄时具有从0度到180度角度调节范围；调角器(2)下半回转部件通过平面法兰与磁力底座(1)顶面用螺栓连接，调角器(2)上半回转部件顶面与一个侧面开口的中空六面柱体(3)连接，中空六面柱体(3)内部空腔自下而上依次安装机器人的θ轴旋转驱动电机(4)、机器人θ轴旋转行星减速机(5)；行星减速机(5)下部的输入轴与上部的输出轴为同轴型式，输入轴在行星减速机(5)下部，机器人θ轴旋转驱动电机(4)的输出轴自下而上与机器人θ轴旋转行星减速机(5)的输入轴联接，使θ轴旋转驱动电机(4)和机器人θ轴旋转行星减速机(5)形成同轴安装；上述磁力底座(1)、调角器(2)、中空六面柱体结构(3)、θ轴旋转驱动电机(4)、θ轴旋转行星减速机(5)共同构成机器人下部固定部件组合，在机器人工作时它们之间没有相对运动；θ轴旋转行星减速机(5)的输出轴通过回转连接器(6)与X轴立柱(7)的底部联接，使X轴立柱(7)可以相对于磁力底座(1)产生沿θ轴旋转的运动；在机器人X轴立柱(7)上装有沿X轴线方向直线运动的X轴动力滑块(8)，X轴动力滑块(8)上通过“十”字连接器(9)安装机器人R轴横臂(10)，R轴横臂(10)上有沿R轴线方向直线运动的R轴动力滑块(11)；R轴动力滑块(11)上可以选择安装“一”字形辅助构件(12)或者“∏”字形辅助构件(13)，辅助构件(12)或(13)末端安装可回转运动机器人手腕(14)，通过机器人手腕末端作业工具夹持器(15)安装特殊设计埋弧焊枪(16)以及多种类型作业工具；X轴立柱(7)上的X轴动力滑块驱动电机(17)和R轴横臂(10)上的R轴动力滑块驱动电机(18)分别安装在X轴立柱(7)和R轴横臂(10)本体的一端；此外X轴立柱(7)和R轴横臂(10)的柱体都采用轻量化的铝合金材料和结构；机器人由多轴联动机器人控制驱动系统(19)集中控制，采用示教编程法对作业工具运动轨迹进行现场编程，控制驱动系统(19)预设作业工具摆动方式的参数化设定的功能，可以实现复杂的焊接摆动轨迹的设定。

2.如权利要求1所述的磁吸式轻量化圆柱坐标通用机器人的技术特征是使用磁力底座(1)为整个机器人机构的安装和锁定基础，由其底面产生的磁吸力作为锁紧力，从而使整个机器人本体得以快速安装和固定在被加工的工件上或地面上其他铁磁材料上，例如焊接平台、厚重的钢板、或其他铁磁性固定构件上；该磁力底座可以分别地独立采用电磁体或采用永磁体作为磁吸力产生装置，也可以将电磁体或永磁体组合使用；可以根据机器人X轴和R轴的行程大小的不同而采用与之所需磁吸力大小相适合的磁吸力产生装置作为磁力底座；当采用电磁体时，通过接通或断开电磁体电源方式使电磁体磁力底座产生或解除对外部产生的磁吸力；当采用永磁体时，通过扳动位于永磁体一侧的磁路转换手柄，使手柄分别转动到两个不同锁定位置时产生或解除永磁体磁力底座对外部产生的磁吸力。

3.如权利要求1所述磁吸式轻量化圆柱坐标通用机器人的技术特征是采用具有手动调节和锁紧功能的调角器(2)；调角器(2)由可分离上半回转部件和下半回转部件构成，它们通过转轴以及手动锁紧手柄连接，松开锁紧手柄时调角器(2)具有从0度到180度角度调节功能；调角器(2)上半回转部件和下半回转部件通过手动锁紧手柄的夹紧与松开实现棘轮棘爪的啮合与分离动作，从而实现锁紧和调节角度的功能；通过手工调角器(2)的角度设定，可以使安装有θ轴旋转驱动电机(4)和θ轴旋转行星减速机(5)的中空六面柱体结构(3)及其以上的机器人各部件与磁力底座(1)产生角度偏移；通过调角器(2)的不同工作角度的设定，可以使得磁力底座(1)不论安装在水平面还是垂直面或是倾斜的钢板上时，都可以使机器人调角器(2)以上的本体部件保持最优的工作位姿；调角器(2)外部装有提手，用于人工移动或搬运机器人本体时使用。