CN110039106B - 一种工业切管机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业机器人，尤其涉及一种工业切管机器人。要解决的技术问题：提供一种能智能开关、能保证使用者安全的工业切管机器人。技术方案是：一种工业切管机器人，包括有底座、支撑板、环形套、切割机构、弧形杆、安装块、左行程开关、右行程开关、弧形齿条、弧形支杆、减速电机等；底座上侧中部连接有支撑板，支撑板下侧中部开有切割孔，支撑板下部前后两侧均连接有环形套，环形套位于切割孔两侧，支撑板中部开有导孔。本发明设置了切割开关，通过切割开关智能操控设备进行切割一定规格的钢管，有利于长时间进行切割；同时使用者距离切割处有一定的距离，有利于保证使用者的安全；通过设置了压紧套，达到了在切割过程中防止钢管转动的效果。

Description

一种工业切管机器人

技术领域

本发明涉及一种工业机器人，尤其涉及一种工业切管机器人。

背景技术

在工业中经常需要使用一定规格的钢管，而在使用时，为了满足不同的需要，通常需要对钢管进行切割。在切割钢管时，人们通常需要近距离重复操作切割设备，普通的切割设备在使用时需要人们反复开启和关闭，容易使人感到烦躁；而且在切割钢管时容易产生火花，还时常有碎屑溅出，可能会对人造成伤害。

发明内容

为了克服普通切割设备需要人近距离重复操作、不利于使用者安全的缺点，要解决的技术问题：提供一种能智能开关、能保证使用者安全的工业切管机器人。

技术方案是：一种工业切管机器人，包括有底座、支撑板、环形套、切割机构、弧形杆、安装块、左行程开关、右行程开关、弧形齿条、弧形支杆、减速电机、齿轮、控制箱、总开关和切割开关，底座上侧中部连接有支撑板，支撑板下侧中部开有切割孔，支撑板下部前后两侧均连接有环形套，环形套位于切割孔两侧，支撑板中部开有导孔，支撑板左侧下部转动式连接有切割机构，切割机构上侧右部连接有弧形杆，弧形杆穿过导孔，弧形杆上侧连接有两个安装块，两个安装块分别位于支撑板左右两侧，左侧安装块的右侧安装有左行程开关，右侧安装块的左侧安装有右行程开关，弧形杆下侧右部连接有弧形齿条，支撑板右侧中部连接有弧形支杆，弧形支杆位于导孔下方，弧形支杆位于切割孔上方，弧形支杆右端安装有减速电机，减速电机的输出轴上连接有齿轮，齿轮与弧形齿条相啮合，支撑板右侧上部安装有控制箱，控制箱内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源与电源模块通过线路相连接，电源模块和控制模块通过线路相连接，控制箱右侧上部安装有总开关，控制箱右侧中部安装有切割开关，总开关、切割开关、左行程开关、右行程开关和减速电机均通过线路与控制模块相连接。

进一步，切割机构包括有摆动块和切割轮，支撑板左侧下部铰接连接有摆动块，摆动块上侧右部与弧形杆左端相连接，摆动块中部开有安装孔，摆动块中部安装有切割轮，切割轮位于安装孔内，切割轮与切割孔相配合，切割轮通过线路与控制模块相连接。

进一步，还包括有电动推杆、横杆、竖杆、导套、压紧套和压紧开关，支撑板左侧上部安装有电动推杆，电动推杆的底端连接有横杆，横杆下侧前后两部均连接有竖杆，支撑板左侧中部前后两侧均安装有导套，导套位于导孔下方，导套位于切割孔上方，两个竖杆分别穿过前后两侧的导套，竖杆和导套滑动式配合，两个竖杆的下端均连接有压紧套，前侧的压紧套位于前侧环形套的前方，后侧的压紧套位于后侧的环形套的后方，控制箱右侧面下部安装有压紧开关，电动推杆和压紧开关通过线路与控制模块相连接。

进一步，还包括有铁质杆、卷尺和磁块，底座上侧左部铰接连接有铁质杆，铁质杆前端连接有卷尺，底座左侧上部连接有磁块，磁块与铁质杆相吸。

使用者需要使用此装置切割钢管时，使用者将要切割的钢管插入环形套内，并根据需要钢管的长度调整钢管的位置，使钢管的切割处与切割孔对齐，然后使用者按下总开关，接着按下切割开关，从而控制模块控制切割机构开始工作，同时控制模块控制减速电机的输出轴开始顺时针转动，减速电机的输出轴带动齿轮顺时针旋转，齿轮通过弧形齿条带动弧形杆顺时针旋转，弧形杆通过左侧的安装块带动左行程开关向右移动，弧形杆通过右侧的安装块带动右行程开关向右移动，弧形杆带动切割机构顺时针摆动，切割机构对钢管进行切割，当钢管切割完毕后，弧形杆通过左侧的安装块带动左行程开关继续向右移动，直至左行程开关挤压支撑板，从而控制模块控制减速电机的输出轴逆时针旋转，减速电机的输出轴带动齿轮逆时针旋转，齿轮通过弧形齿条带动弧形杆逆时针旋转，弧形杆通过左侧的安装块带动左行程开关向左移动，弧形杆通过右侧的安装块带动右行程开关向左移动，弧形杆推动切割机构逆时针摆动，当右行程开关挤压支撑板时，控制模块控制切割开关停止工作，同时控制模块控制减速电机停止工作，此时使用者可取下环形套内的钢管，将要需要切割的钢管再次放入环形套并调整好位置，即可再次开启切割开关，重复上述步骤，对钢管进行切割，当钢管切割完毕后，使用者关闭总开关即可。

使用者按下切割开关后，控制模块控制切割轮开始工作，当弧形杆顺时针旋转时，弧形杆带动摆动块顺时针摆动，摆动块带动切割轮顺时针摆动对钢管进行切割，切割孔与切割轮相配合，避免切割轮对设备造成损坏，当弧形杆逆时针旋转时，弧形杆带动摆动块逆时针摆动，弧形杆通过右侧的安装块带动右行程开关向左移动，当右行程开关挤压支撑板时，控制模块控制切割轮停止工作。

使用者将环形套内钢管的位置调整完毕后，使用者按下压紧开关，控制模块控制电动推杆的伸缩杆将横杆向下推动，横杆通过两个竖杆推动压紧套向下移动，导套起导向作用，两秒后，控制模块控制电动推杆停止工作，此时压紧套将钢管进一步固定，防止钢管在切割时发生旋转，钢管切割完毕后，当右行程开关挤压支撑板时，控制模块控制减速电机停止工作，同时控制模块控制电动推杆的伸缩杆向上移动，从而电动推杆的伸缩通过相关部件带动压紧套向上移动，两秒后，控制模块控制电动推杆停止工作，此时压紧套不与钢管相接触，此时使用者可将切割完毕的钢管取出，若钢管全部切割完毕，使用者可再次按下总开关将设备关闭。

在放置钢管时，使用者可将铁质杆逆时针旋转90度，铁质杆带动卷尺逆时针旋转90度，使用者可使用卷尺对钢管进行测量，较为便利，同时使得钢管切割的位置更加精准，当使用完毕后，使用者将铁质杆顺时针旋转90度使之复位，铁质杆带动卷尺顺时针旋转90度，磁块可对铁质杆进行固定，避免铁质杆随意移动。

本发明的有益效果为：本发明设置了切割开关，通过切割开关智能操控设备进行切割一定规格的钢管，有利于长时间进行切割；同时使用者距离切割处有一定的距离，有利于保证使用者的安全；通过设置了压紧套，达到了在切割过程中防止钢管转动的效果。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明切割机构的主视结构示意图。

图3为本发明的部分左视结构示意图。

图4为本发明的电路原理图。

图5为本发明的电路框图。

附图标号：1：底座，2：支撑板，3：切割孔，4：环形套，5：导孔，6：切割机构，61：摆动块，62：安装孔，63：切割轮，7：弧形杆，8：安装块，9：左行程开关，10：右行程开关，11：弧形齿条，12：弧形支杆，13：减速电机，14：齿轮，15：控制箱，16：总开关，17：切割开关，18：电动推杆，19：横杆，20：竖杆，21：导套，22：压紧套，23：压紧开关，24：铁质杆，25：卷尺，26：磁块。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。

实施例1

一种工业切管机器人，如图1-5所示，包括有底座1、支撑板2、环形套4、切割机构6、弧形杆7、安装块8、左行程开关9、右行程开关10、弧形齿条11、弧形支杆12、减速电机13、齿轮14、控制箱15、总开关16和切割开关17，底座1上侧中部连接有支撑板2，支撑板2下侧中部开有切割孔3，支撑板2下部前后两侧均连接有环形套4，环形套4位于切割孔3两侧，支撑板2中部开有导孔5，支撑板2左侧下部转动式连接有切割机构6，切割机构6上侧右部连接有弧形杆7，弧形杆7穿过导孔5，弧形杆7上侧连接有两个安装块8，两个安装块8分别位于支撑板2左右两侧，左侧安装块8的右侧安装有左行程开关9，右侧安装块8的左侧安装有右行程开关10，弧形杆7下侧右部连接有弧形齿条11，支撑板2右侧中部连接有弧形支杆12，弧形支杆12位于导孔5下方，弧形支杆12位于切割孔3上方，弧形支杆12右端安装有减速电机13，减速电机13的输出轴上连接有齿轮14，齿轮14与弧形齿条11相啮合，支撑板2右侧上部安装有控制箱15，控制箱15内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源与电源模块通过线路相连接，电源模块和控制模块通过线路相连接，控制箱15右侧上部安装有总开关16，控制箱15右侧中部安装有切割开关17，总开关16、切割开关17、左行程开关9、右行程开关10和减速电机13均通过线路与控制模块相连接。

实施例2

一种工业切管机器人，如图1-5所示，包括有底座1、支撑板2、环形套4、切割机构6、弧形杆7、安装块8、左行程开关9、右行程开关10、弧形齿条11、弧形支杆12、减速电机13、齿轮14、控制箱15、总开关16和切割开关17，底座1上侧中部连接有支撑板2，支撑板2下侧中部开有切割孔3，支撑板2下部前后两侧均连接有环形套4，环形套4位于切割孔3两侧，支撑板2中部开有导孔5，支撑板2左侧下部转动式连接有切割机构6，切割机构6上侧右部连接有弧形杆7，弧形杆7穿过导孔5，弧形杆7上侧连接有两个安装块8，两个安装块8分别位于支撑板2左右两侧，左侧安装块8的右侧安装有左行程开关9，右侧安装块8的左侧安装有右行程开关10，弧形杆7下侧右部连接有弧形齿条11，支撑板2右侧中部连接有弧形支杆12，弧形支杆12位于导孔5下方，弧形支杆12位于切割孔3上方，弧形支杆12右端安装有减速电机13，减速电机13的输出轴上连接有齿轮14，齿轮14与弧形齿条11相啮合，支撑板2右侧上部安装有控制箱15，控制箱15内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源与电源模块通过线路相连接，电源模块和控制模块通过线路相连接，控制箱15右侧上部安装有总开关16，控制箱15右侧中部安装有切割开关17，总开关16、切割开关17、左行程开关9、右行程开关10和减速电机13均通过线路与控制模块相连接。

切割机构6包括有摆动块61和切割轮63，支撑板2左侧下部铰接连接有摆动块61，摆动块61上侧右部与弧形杆7左端相连接，摆动块61中部开有安装孔62，摆动块61中部安装有切割轮63，切割轮63位于安装孔62内，切割轮63与切割孔3相配合，切割轮63通过线路与控制模块相连接。

实施例3

一种工业切管机器人，如图1-5所示，包括有底座1、支撑板2、环形套4、切割机构6、弧形杆7、安装块8、左行程开关9、右行程开关10、弧形齿条11、弧形支杆12、减速电机13、齿轮14、控制箱15、总开关16和切割开关17，底座1上侧中部连接有支撑板2，支撑板2下侧中部开有切割孔3，支撑板2下部前后两侧均连接有环形套4，环形套4位于切割孔3两侧，支撑板2中部开有导孔5，支撑板2左侧下部转动式连接有切割机构6，切割机构6上侧右部连接有弧形杆7，弧形杆7穿过导孔5，弧形杆7上侧连接有两个安装块8，两个安装块8分别位于支撑板2左右两侧，左侧安装块8的右侧安装有左行程开关9，右侧安装块8的左侧安装有右行程开关10，弧形杆7下侧右部连接有弧形齿条11，支撑板2右侧中部连接有弧形支杆12，弧形支杆12位于导孔5下方，弧形支杆12位于切割孔3上方，弧形支杆12右端安装有减速电机13，减速电机13的输出轴上连接有齿轮14，齿轮14与弧形齿条11相啮合，支撑板2右侧上部安装有控制箱15，控制箱15内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源与电源模块通过线路相连接，电源模块和控制模块通过线路相连接，控制箱15右侧上部安装有总开关16，控制箱15右侧中部安装有切割开关17，总开关16、切割开关17、左行程开关9、右行程开关10和减速电机13均通过线路与控制模块相连接。

切割机构6包括有摆动块61和切割轮63，支撑板2左侧下部铰接连接有摆动块61，摆动块61上侧右部与弧形杆7左端相连接，摆动块61中部开有安装孔62，摆动块61中部安装有切割轮63，切割轮63位于安装孔62内，切割轮63与切割孔3相配合，切割轮63通过线路与控制模块相连接。

还包括有电动推杆18、横杆19、竖杆20、导套21、压紧套22和压紧开关23，支撑板2左侧上部安装有电动推杆18，电动推杆18的底端连接有横杆19，横杆19下侧前后两部均连接有竖杆20，支撑板2左侧中部前后两侧均安装有导套21，导套21位于导孔5下方，导套21位于切割孔3上方，两个竖杆20分别穿过前后两侧的导套21，竖杆20和导套21滑动式配合，两个竖杆20的下端均连接有压紧套22，前侧的压紧套22位于前侧环形套4的前方，后侧的压紧套22位于后侧的环形套4的后方，控制箱15右侧面下部安装有压紧开关23，电动推杆18和压紧开关23通过线路与控制模块相连接。

实施例4

一种工业切管机器人，如图1-5所示，包括有底座1、支撑板2、环形套4、切割机构6、弧形杆7、安装块8、左行程开关9、右行程开关10、弧形齿条11、弧形支杆12、减速电机13、齿轮14、控制箱15、总开关16和切割开关17，底座1上侧中部连接有支撑板2，支撑板2下侧中部开有切割孔3，支撑板2下部前后两侧均连接有环形套4，环形套4位于切割孔3两侧，支撑板2中部开有导孔5，支撑板2左侧下部转动式连接有切割机构6，切割机构6上侧右部连接有弧形杆7，弧形杆7穿过导孔5，弧形杆7上侧连接有两个安装块8，两个安装块8分别位于支撑板2左右两侧，左侧安装块8的右侧安装有左行程开关9，右侧安装块8的左侧安装有右行程开关10，弧形杆7下侧右部连接有弧形齿条11，支撑板2右侧中部连接有弧形支杆12，弧形支杆12位于导孔5下方，弧形支杆12位于切割孔3上方，弧形支杆12右端安装有减速电机13，减速电机13的输出轴上连接有齿轮14，齿轮14与弧形齿条11相啮合，支撑板2右侧上部安装有控制箱15，控制箱15内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源与电源模块通过线路相连接，电源模块和控制模块通过线路相连接，控制箱15右侧上部安装有总开关16，控制箱15右侧中部安装有切割开关17，总开关16、切割开关17、左行程开关9、右行程开关10和减速电机13均通过线路与控制模块相连接。

切割机构6包括有摆动块61和切割轮63，支撑板2左侧下部铰接连接有摆动块61，摆动块61上侧右部与弧形杆7左端相连接，摆动块61中部开有安装孔62，摆动块61中部安装有切割轮63，切割轮63位于安装孔62内，切割轮63与切割孔3相配合，切割轮63通过线路与控制模块相连接。

还包括有电动推杆18、横杆19、竖杆20、导套21、压紧套22和压紧开关23，支撑板2左侧上部安装有电动推杆18，电动推杆18的底端连接有横杆19，横杆19下侧前后两部均连接有竖杆20，支撑板2左侧中部前后两侧均安装有导套21，导套21位于导孔5下方，导套21位于切割孔3上方，两个竖杆20分别穿过前后两侧的导套21，竖杆20和导套21滑动式配合，两个竖杆20的下端均连接有压紧套22，前侧的压紧套22位于前侧环形套4的前方，后侧的压紧套22位于后侧的环形套4的后方，控制箱15右侧面下部安装有压紧开关23，电动推杆18和压紧开关23通过线路与控制模块相连接。

还包括有铁质杆24、卷尺25和磁块26，底座1上侧左部铰接连接有铁质杆24，铁质杆24前端连接有卷尺25，底座1左侧上部连接有磁块26，磁块26与铁质杆24相吸。

使用者需要使用此装置切割钢管时，使用者将要切割的钢管插入环形套4内，并根据需要钢管的长度调整钢管的位置，使钢管的切割处与切割孔3对齐，然后使用者按下总开关16，接着按下切割开关17，从而控制模块控制切割机构6开始工作，同时控制模块控制减速电机13的输出轴开始顺时针转动，减速电机13的输出轴带动齿轮14顺时针旋转，齿轮14通过弧形齿条11带动弧形杆7顺时针旋转，弧形杆7通过左侧的安装块8带动左行程开关9向右移动，弧形杆7通过右侧的安装块8带动右行程开关10向右移动，弧形杆7带动切割机构6顺时针摆动，切割机构6对钢管进行切割，当钢管切割完毕后，弧形杆7通过左侧的安装块8带动左行程开关9继续向右移动，直至左行程开关9挤压支撑板2，从而控制模块控制减速电机13的输出轴逆时针旋转，减速电机13的输出轴带动齿轮14逆时针旋转，齿轮14通过弧形齿条11带动弧形杆7逆时针旋转，弧形杆7通过左侧的安装块8带动左行程开关9向左移动，弧形杆7通过右侧的安装块8带动右行程开关10向左移动，弧形杆7推动切割机构6逆时针摆动，当右行程开关10挤压支撑板2时，控制模块控制切割开关17停止工作，同时控制模块控制减速电机13停止工作，此时使用者可取下环形套4内的钢管，将要需要切割的钢管再次放入环形套4并调整好位置，即可再次开启切割开关17，重复上述步骤，对钢管进行切割，当钢管切割完毕后，使用者关闭总开关16即可。

使用者按下切割开关17后，控制模块控制切割轮63开始工作，当弧形杆7顺时针旋转时，弧形杆7带动摆动块61顺时针摆动，摆动块61带动切割轮63顺时针摆动对钢管进行切割，切割孔3与切割轮63相配合，避免切割轮63对设备造成损坏，当弧形杆7逆时针旋转时，弧形杆7带动摆动块61逆时针摆动，弧形杆7通过右侧的安装块8带动右行程开关10向左移动，当右行程开关10挤压支撑板2时，控制模块控制切割轮63停止工作。

使用者将环形套4内钢管的位置调整完毕后，使用者按下压紧开关23，控制模块控制电动推杆18的伸缩杆将横杆19向下推动，横杆19通过两个竖杆20推动压紧套22向下移动，导套21起导向作用，两秒后，控制模块控制电动推杆18停止工作，此时压紧套22将钢管进一步固定，防止钢管在切割时发生旋转，钢管切割完毕后，当右行程开关10挤压支撑板2时，控制模块控制减速电机13停止工作，同时控制模块控制电动推杆18的伸缩杆向上移动，从而电动推杆18的伸缩通过相关部件带动压紧套22向上移动，两秒后，控制模块控制电动推杆18停止工作，此时压紧套22不与钢管相接触，此时使用者可将切割完毕的钢管取出，若钢管全部切割完毕，使用者可再次按下总开关16将设备关闭。

在放置钢管时，使用者可将铁质杆24逆时针旋转90度，铁质杆24带动卷尺25逆时针旋转90度，使用者可使用卷尺25对钢管进行测量，较为便利，同时使得钢管切割的位置更加精准，当使用完毕后，使用者将铁质杆24顺时针旋转90度使之复位，铁质杆24带动卷尺25顺时针旋转90度，磁块26可对铁质杆24进行固定，避免铁质杆24随意移动。

尽管已经仅相对于有限数量的实施方式描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设计各种其他实施方式。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。

Claims (4)

1.一种工业切管机器人，包括有底座（1）、支撑板（2）、环形套（4）和切割机构（6），底座（1）上侧中部连接有支撑板（2），支撑板（2）下侧中部开有切割孔（3），支撑板（2）下部前后两侧均连接有环形套（4），环形套（4）位于切割孔（3）两侧，支撑板（2）中部开有导孔（5），支撑板（2）左侧下部转动式连接有切割机构（6），其特征在于：还包括有弧形杆（7）、安装块（8）、左行程开关（9）、右行程开关（10）、弧形齿条（11）、弧形支杆（12）、减速电机（13）、齿轮（14）、控制箱（15）、总开关（16）和切割开关（17），切割机构（6）上侧右部连接有弧形杆（7），弧形杆（7）穿过导孔（5），弧形杆（7）上侧连接有两个安装块（8），两个安装块（8）分别位于支撑板（2）左右两侧，左侧安装块（8）的右侧安装有左行程开关（9），右侧安装块（8）的左侧安装有右行程开关（10），弧形杆（7）下侧右部连接有弧形齿条（11），支撑板（2）右侧中部连接有弧形支杆（12），弧形支杆（12）位于导孔（5）下方，弧形支杆（12）位于切割孔（3）上方，弧形支杆（12）右端安装有减速电机（13），减速电机（13）的输出轴上连接有齿轮（14），齿轮（14）与弧形齿条（11）相啮合，支撑板（2）右侧上部安装有控制箱（15），控制箱（15）内包括有开关电源、电源模块和控制模块，开关电源与电源模块通过线路相连接，电源模块和控制模块通过线路相连接，控制箱（15）右侧上部安装有总开关（16），控制箱（15）右侧中部安装有切割开关（17），总开关（16）、切割开关（17）、左行程开关（9）、右行程开关（10）和减速电机（13）均通过线路与控制模块相连接。

2.如权利要求1所述的一种工业切管机器人，其特征在于：切割机构（6）包括有摆动块（61）和切割轮（63），支撑板（2）左侧下部铰接连接有摆动块（61），摆动块（61）上侧右部与弧形杆（7）左端相连接，摆动块（61）中部开有安装孔（62），摆动块（61）中部安装有切割轮（63），切割轮（63）位于安装孔（62）内，切割轮（63）与切割孔（3）相配合，切割轮（63）通过线路与控制模块相连接。

3.如权利要求2所述的一种工业切管机器人，其特征在于：还包括有电动推杆（18）、横杆（19）、竖杆（20）、导套（21）、压紧套（22）和压紧开关（23），支撑板（2）左侧上部安装有电动推杆（18），电动推杆（18）的底端连接有横杆（19），横杆（19）下侧前后两部均连接有竖杆（20），支撑板（2）左侧中部前后两侧均安装有导套（21），导套（21）位于导孔（5）下方，导套（21）位于切割孔（3）上方，两个竖杆（20）分别穿过前后两侧的导套（21），竖杆（20）和导套（21）滑动式配合，两个竖杆（20）的下端均连接有压紧套（22），前侧的压紧套（22）位于前侧环形套（4）的前方，后侧的压紧套（22）位于后侧的环形套（4）的后方，控制箱（15）右侧面下部安装有压紧开关（23），电动推杆（18）和压紧开关（23）通过线路与控制模块相连接。

4.如权利要求3所述的一种工业切管机器人，其特征在于：还包括有铁质杆（24）、卷尺（25）和磁块（26），底座（1）上侧左部铰接连接有铁质杆（24），铁质杆（24）前端连接有卷尺（25），底座（1）左侧上部连接有磁块（26），磁块（26）与铁质杆（24）相吸。

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