[實用新型]懸浮磨料水射流切割裝備

有效

• 申請號: 201420488777.2
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN204019374U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 任保林;祁思遠;張穎強
• 申請（專利權）人: 西安遠誠機電科技有限公司
• 主分類號: B24C3/02
• 分類號: B24C3/02;B24C9/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及多軸智能機器人懸浮磨料水射流3D切割裝備，具體地說是一種懸浮磨料水射流切割裝備。

背景技術

現有的磨料水射流切割裝置一般為后混合式，即高壓水通過水噴嘴形成高速射流之后，利用文杜里真空卷吸效應將磨料吸入后再與水射流混合。這種方法的缺點是磨料不容易與水均勻混合，磨料也難以在短時間內加速以進入射流的中心。另外，在進行金屬切割時所需的射流壓力較高，一般在300MPa以上。因此，對高壓水發生裝置以及對系統中各元、器件的密封性要求較高，這將導致射流元件的壽命較短，維護困難，成本高，耗能高。

目前國內外水刀大多為3軸2聯動，X軸Y軸聯動，Z軸調高，只能實現平面切割，大多用來進行粗加工，如石材切割，鈑金下料、零件毛坯下料。該類裝備的缺點在于，不能實現帶有錐度，或者擺角的切割。另外高端的水切割裝備為5軸5聯動水刀，移動軸X軸Y軸Z軸、旋轉軸A軸B軸。5軸水刀在國外的技術相對成熟，產品相對穩定，但價格較貴，但目前國內仍然沒有成熟的5軸水刀，其優點在于：可以切割帶有錐度、擺角的零件；缺點在于：切割擺角小，對一些復雜零件切割時角度不夠或者存在死角，不能到達切割點。

目前國內外也有一類工業機器人水刀，但均為純水切割，大多用來切割非金屬材料（如汽車內飾等）。該類裝備特點是，采用高壓硬管纏繞機器人臂輸送高壓水到達切割噴嘴，高壓硬管會影響機器人的靈活性，且后混合技術磨料很難到達噴嘴，因此該類裝備為純水切割，只能加工軟材質。

發明內容

本實用新型針對上述問題，提供一種懸浮磨料水射流切割裝備，采用該切割裝備能有效實現復雜的高難度切割。

按照本實用新型的技術方案：一種懸浮磨料水射流切割裝備，其特征是：包括用于提供切割動力的高壓泵站、磨料充填裝置及用于產生磨料的懸浮磨料發生裝置，所述磨料充填裝置的出料口通過進料管與懸浮磨料發生裝置內置的高壓容器的進料口相連，磨料充填裝置的進水口通過進水管與懸浮磨料發生裝置內置的高壓容器的出水口相連接；高壓泵站產生的高壓水通過高壓管與懸浮磨料發生裝置內置的三通相連，三通的兩個出口分別連通懸浮磨料輸送管與第一水管，懸浮磨料輸送管的末端與機器人執行機構執行端固定的噴頭裝置相連通，第一水管與懸浮磨料發生裝置內置的高壓容器相連通，所述高壓容器與懸浮磨料輸送管之間還連接有出料管，且所述出料管下端伸入高壓容器內并延伸至高壓容器底部；所述機器人執行機構安裝于護罩的底座上，在護罩內還固定有工作水箱，在噴頭裝置的下方設有工作臺，所述工作臺固定于旋轉軸上端，旋轉軸下端與設置于護罩內的伺服電機的輸出軸相連接。

作為本實用新型的進一步改進，所述磨料充填裝置包括內置的砂箱，吸砂管下端伸入砂箱底部，上端從砂箱中伸出，進料管與吸砂管上端相連通，進水管出水端與砂箱相連通；所述進料管上設有第三氣孔高壓閥，進水管上連接有第四氣控高壓閥與隔膜泵；沖洗管道一端接通進料管，另一端伸入吸砂管中，所述沖洗管道上依次設有低壓止回閥、第一電磁閥、流量調節閥、第二電磁閥。

作為本實用新型的進一步改進，所述高壓泵站采用變頻電機驅動的三柱塞泵，三柱塞泵的泵口與高壓管相連接，并在高壓管置于高壓泵站內的管體上連接安全閥、變頻調壓閥及壓力表，高壓泵站提供的切割壓力為10-200MPa、流量為10-20L/min。

作為本實用新型的進一步改進，所述懸浮磨料發生裝置包括連接于高壓管上的高壓止回閥，高壓泵站泵出的高壓水經高壓止回閥后由三通分流，一路通過第一水管上的噴射閥及第二氣控高壓閥流入高壓容器，另一路經節流閥到達懸浮磨料輸送管，所述懸浮磨料輸送管上還連接有手動卸荷閥；所述第一水管與懸浮磨料輸送管之間通過一旁通管路相連接，所述旁通管路下端與噴射閥相連接，在旁通管路上還設置有第一氣控高壓閥。

作為本實用新型的進一步改進，所述機器人執行機構包括第一軸、第二軸、第三軸、第四軸、第五軸、第六軸，所述第二軸通過其下端的法蘭盤轉動連接于第一軸上，第三軸下端轉動連接于第二軸上端，第五軸通過第四軸轉動連接于第三軸上端，第六軸轉動連接于第五軸前端，噴頭裝置設置于第六軸端部。

作為本實用新型的進一步改進，所述噴頭裝置包括用于連接機器人執行機構的噴頭支架，所述噴頭支架前端連接有豎直向下延伸的噴頭體，所述噴頭體中心貫通設有水道，懸浮磨料輸送管與噴頭體上端水道連接處設有第一密封墊，所述噴頭體下端通過壓緊螺母連接有噴嘴，并在所述噴嘴與噴頭體之間設有第二密封墊。

作為本實用新型的進一步改進，所述高壓容器外面底部安裝稱重傳感器。