[發明專利]四軸串聯超大管切割機器人

在審

• 申請號: 201610678629.0
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN107755933A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 杜宏旺;趙亞楠;杜傳亮;田耕;汪進文
• 申請（專利權）人: 南京海納機器人有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B23K7/10;B23K10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工業切割機器人，特別是涉及一種用于桁架梁、管道、容器的管端相貫線的四軸串聯超大管切割機器人，可以采用氧氣乙炔、等離子等方式進行管端相貫線的切割。

背景技術

近年來石油化工、壓力容器、船舶、城市管道等裝備制造行業對管端相貫線的切割總量需求不斷擴大，對于管端相貫線切割的加工設備生產水平停留在：大部分傳統中低端制造產業還處于在手工放樣、手工切割后打磨處理，這種落后的加工方式使加工精度難以保證、工作效率較低、生產周期過長、工人工作量較大且影響工人身體健康等問題凸顯；部分高端制造產業應用通用機床，生產效率不高、生產周期較長、通用設備使用率低、設備成本居高不下等現實問題制約了產業的健康良性發展。生產實踐中急需一種便于工人維護操作、成本適中、可對加工尺寸范圍內管子一次成型、滿足一定精度要求的管端切割機器人，本設備適合加工直徑大于300mm或長度大于6m的管道。

國內石油化工、壓力容器、船舶、城市管道行業中存在著大量的管子，上述行業中涉及的筒體、橢球封頭、球封頭、錐體等殼體中管子的切割。目前，國內外還沒有針對超大管切割的專用機械設備，本發明專利四軸串聯超大管切割機器人具有四個自由度，將超大管水平橫放在可以自動旋轉的設備上，通過四軸聯動即可實現超大管的切割作業。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供一種造價成本適中、易于實現、具有一定自動化水平、達到需求精度要求的管端切割機器人。本發明解決上述問題所采用的技術方案是：

一種四軸串聯式超大管切割機器人，包括槍擺機構、半徑臂機構、伸縮臂機構、升降臂機構，其特征在于：所述槍擺機構位于半徑臂機構上側且靠近管子一側，割槍可以在水平方向擺動一定角度；所述半徑臂機構通過螺栓與槍擺機構固連，其軌道軸線與管子軸線相垂直，通過其運動可以控制割槍遠離或靠近管子；所述伸縮臂機構通過螺栓與半徑臂機構固連且位于遠離槍擺機構一側，其軌道軸線與管子軸線相平行；所述升降臂機構通過螺栓與伸縮臂機構固連，其軌道軸線與管子軸線相垂直，其下方安裝有滾輪，可以在地面移動。

本發明還可以包括這樣一些結構特征：

所述槍擺機構的構成包括割槍、割槍夾、槍擺用減速器連架、弧板齒輪、槍擺用齒輪、軌道輪組、槍擺用減速器、槍擺用電機、槍擺連架。所述割槍與割槍夾同軸安裝，割槍指向管子一側；所述槍擺用減速器連架上安裝有割槍夾、軌道輪組、槍擺用減速器，其中割槍夾和槍擺用減速器相對安裝于槍擺用減速器連架的兩側，割槍夾安裝于槍擺用減速器連架長端一側，軌道輪組安裝于槍擺用減速器連架的內面；所述槍擺用電機與槍擺用減速器同軸且通過螺栓連接；所述槍擺用齒輪安裝在槍擺用減速器軸端且位于槍擺用減速器連架內面，槍擺用齒輪與弧板齒輪相互嚙合，并且在軌道輪組的約束下沿著弧板齒輪上的軌道帶動槍擺用減速器連架沿著弧板齒輪圓周運動；所述槍擺連架通過螺栓與弧板齒輪固連；槍擺連架與槍擺半徑連架通過螺栓連接。

所述半徑臂機構的構成包括半徑架、絲母架、滾珠絲母、滾珠絲杠、半徑臂用直線滑軌、半徑臂用滑塊、半徑臂用電機、半徑臂用電機支架、槍擺半徑連架、聯軸器、滾珠絲杠支架。所述滾珠絲杠與滾珠絲母及滾珠絲杠支架的軸孔同軸連接，滾珠絲母鑲嵌于絲母架軸孔當中；所述聯軸器一端連接滾珠絲杠，另一端連接半徑臂用電機，半徑臂用電機與滾珠絲杠支架Ⅰ、滾珠絲杠支架Ⅱ同軸連接；所述半徑架上面依次安裝有半徑臂用電機支架、滾珠絲杠支架Ⅰ、滾珠絲杠支架Ⅱ、半徑臂用直線滑軌；所述半徑臂用直線滑軌上面安裝有半徑臂用滑塊，其上面安裝有槍擺半徑連架，其側面安裝有絲母架。

所述伸縮臂機構的構成包括伸縮臂、伸縮用滑軌、伸縮用滑塊、伸縮用齒條、伸縮用齒輪、伸縮用電機、伸縮用減速器、伸縮用減速器支架、半徑伸縮連架。所述伸縮臂相對兩側面各安裝一條伸縮用滑軌，其上面安裝伸縮用齒條；所述伸縮用電機、伸縮用減速器、伸縮用齒輪同軸安裝，伸縮用齒輪與伸縮用齒條相互嚙合；所述伸縮用減速器支架通過螺栓與伸縮用減速器固連；所述半徑伸縮連架通過螺栓與伸縮用滑塊固連。

所述升降臂機構的構成包括：升降連架、升降用電機、蝸輪蝸桿減速器、升降用齒輪、升降用齒條、升降座臂、升降用滑軌、升降用滑塊、滾輪。所述升降連架上安裝有蝸輪蝸桿減速器；所述升降用電機與蝸輪蝸桿減速器通過螺栓固連，蝸輪蝸桿減速器輸出軸與升降用齒輪同軸安裝；所述升降用滑塊安裝在升降用滑軌上，升降用滑塊的上面與升降連架通過螺栓固連；所述升降座臂上安裝有升降用滑軌和升降用齒條，升降座臂下面安裝有滾輪，使得四軸串聯超大管切割機器人可以在地面隨意滑動。