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[發明專利]一種管道切割機器人有效

專利信息
申請號: 202010571987.8 申請日: 2020-06-22
公開(公告)號: CN111644735B 公開(公告)日: 2022-07-08
發明(設計)人: 錢華 申請(專利權)人: 中國科學院合肥物質科學研究院
主分類號: B23K10/00 分類號: B23K10/00;B25J11/00
代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251 代理人: 顧煒
地址: 230031 安徽*** 國省代碼: 安徽;34
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 管道 切割 機器人
【權利要求書】:

1.一種管道切割機器人,其特征在于,包括:

夾持機構、旋轉機構、夾具、割炬、框架結構、機器人殼體、擋板、電機控制電路、電壓控制電路;

所述夾持機構包括減速電機,所述減速電機與傳動齒輪一連接,傳動齒輪一與一級傳動軸上的傳動齒輪二相嚙合;一級傳動軸上的傳動齒輪三、傳動齒輪四分別與二級傳動軸上的傳動齒輪五、傳動齒輪六相嚙合傳動,二級傳動軸上的蝸桿軸套一、蝸桿軸套二分別與三級傳動軸上的蝸輪一、蝸輪二相嚙合傳遞運動和動能;三級傳動軸上的傳動齒輪七、傳動齒輪八、傳動齒輪九、傳動齒輪十分別與四級傳動軸上的傳動齒輪十一、傳動齒輪十二、傳動齒輪十三、傳動齒輪十四相嚙合傳遞運動和動能,四級傳動軸上的蝸桿軸套三、蝸桿軸套四、蝸桿軸套五、蝸桿軸套六分別與五級傳動軸上的蝸輪三、蝸輪四、蝸輪五、蝸輪六相嚙合進行傳動;所述蝸輪三、蝸輪四、蝸輪五、蝸輪六作為主動齒輪分別與六級傳動組件中的齒條一、齒條二、齒條三、齒條四相嚙合傳遞運動和動能,齒條一、齒條二、齒條三、齒條四平行設置,齒條一、齒條二、齒條三、齒條四兩端分別設置齒條定位板一和齒條定位板二,齒條定位板一和齒條定位板二中部分別設置有開口相對的V型塊一和V型塊二,通過V型塊一和V型塊二對管道進行夾持;所述夾持機構能夠夾持35mm以內不同直徑的管道且夾持時管道穿過機器人夾持機構;

所述旋轉機構從外到內依次包括夾具固定盤、外齒圈連接環、外齒圈、滾動軸承內圈連接環、滾動軸承內圈固定環、滾動軸承、滾動軸承外圈固定環、步進電機傳動齒輪一、步進電機傳動齒輪二、步進電機傳動齒輪三、步進電機固定盤、定位銷一、定位銷二、定位銷三、定位銷四、定位銷五、定位銷六、連接筋一、連接筋二、連接筋三、步進電機一、步進電機二、步進電機三;滾動軸承通過夾具固定盤、滾動軸承內圈連接環、滾動軸承內圈固定環用螺栓固定在一起,所述夾具固定盤、外齒圈連接環、外齒圈、滾動軸承內圈連接環、滾動軸承內圈固定環用螺栓固定滾動軸承內圈,滾動軸承外圈固定環通過螺栓固定滾動軸承外圈在步進電機固定板,步進電機一、步進電機二、步進電機三用螺絲固定在步進電機固定盤,步進電機軸安裝有步進電機傳動齒輪一、步進電機傳動齒輪二、步進電機傳動齒輪三再用螺絲固定,安裝好的旋轉機構通過銷釘定位在框架結構;所述旋轉機構通過連接筋與框架結構連接;

所述電機控制電路包括控制板、驅動擴展板、電機驅動芯片、藍牙模塊、5V繼電器模塊、電線夾、WIFI功能串口攝像頭、減速電機、步進電機,采用控制板和驅動擴展板相結合,驅動擴展板通過電機驅動芯片控制減速電機和步進電機的運轉;減速電機和步進電機分別對應的是夾持機構和旋轉機構;

所述夾具包括夾具連接座、割炬固定塊;所述夾具連接座能夠根據切割管道直徑的大小調節;

所述機器人殼體包括放置控制板的左邊外殼以及相應的檢修蓋板,放置驅動擴展板的右邊外殼以及相應的檢修蓋板,還包括旋轉機構端蓋外殼;

所述擋板是切割時防止火星對機器人造成損傷的零件;

所述割炬是用于等離子切割的部件。

2.根據權利要求1所述的一種管道切割機器人,其特征在于:

所述電壓控制電路包括控制板、5V繼電器模塊,5V繼電器模塊的觸發端接控制板的IO口,5V繼電器模塊的COM端和NO端分別控制220V接線插座零線的接通和斷開;采用控制板和5V繼電器模塊相結合控制220V接線插座零線的接通與斷開,220V接線插座連接380V電壓逆變器,等離子切割機接在電壓逆變器,割炬接在等離子切割機。

3.根據權利要求1所述的一種管道切割機器人,其特征在于:

電機控制電路中,驅動擴展板連接藍牙模塊,安裝藍牙APP的手機通過WIFI與藍牙模塊連接控制電機的運轉和220V接線插座零線的接通和斷開;使用手機安裝的藍牙APP遙控機器人夾持管道,切割管道,割炬切割完轉回到起點,夾持機構松開。

4.根據權利要求1所述一種管道切割機器人,其特征在于:

旁路啟動加載器,為微控制器編程,使機器人夾持管道,切割管道,割炬切割完轉回到起點,夾持機構松開動作能夠按照預定的時間,速度和順序進行編程,使機器人的這些動作能連貫和可重復。

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