CN114131658A - 一种坡口机器人气割定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坡口机器人气割定位装置，包括定位机构、自由度调节机构和单片机；所述定位机构设置在所述自由度调节机构的上方，所述单片机设置在所述定位机构的下方，所述定位机构磁性连接有坡口机器人；所述单片机通过导线分别与坡口机器人和自由度调节机构电性连接；本发明通过设置定位机构，不仅可以快速对坡口机器人进行定位，同时配合自由度调节机构还可以快速改变坡口机器人的位置以及角度的调节，不受机器人自身变形量的限制，可以满足较大工件的切割以及精度的要求，使得机器人的适用范围提高。

Description

一种坡口机器人气割定位装置

技术领域

本发明涉及机器人气割技术领域，具体是指一种坡口机器人气割定位装置。

背景技术

坡口机器人不但可进行平面切割还可实现立体切割，与传统的门式数控切割机相比，不但体积小、功能强大，而且整体造价只是其四分之一，兼容在线编程、离线编程，因此，被广泛应用到多个领域。

现有的坡口机器人底座直接安装到地面，位置固定，在工件外形和放置位置没有偏差的条件下，使用机器人可以简单重复开坡口程序，但由于诸多原因，工件不可能完全相同，仅依靠机器人自身的变形量，无法满足对较大工件的切割以及精度的要求，使得机器人的适用范围降低，且当机器人发生损坏时不便于对其拆卸，增加了工人的工作难度，为此，提出一种坡口机器人气割定位装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坡口机器人气割定位装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种坡口机器人气割定位装置，包括定位机构、自由度调节机构和单片机；

所述定位机构设置在所述自由度调节机构的上方，所述单片机设置在所述定位机构的下方，所述定位机构磁性连接有坡口机器人；

所述单片机通过导线分别与坡口机器人和自由度调节机构电性连接。

所述定位机构包括板体、定位板、导轨、支撑板、套筒、第一电磁铁、滑块组件和第二电磁铁；

所述自由度调节机构的上方安装有板体，所述板体的表面固定连接有呈涡状线排布的导轨和定位板，所述定位板位于所述导轨的内圈中，所述导轨的外侧壁设有可沿导轨转动的滑块组件，所述滑块组件的上表面固定连接有支撑板，所述支撑板的上表面中部安装有圆形的第一电磁铁，所述第一电磁铁的外部套设有套筒，通电状态下第一电磁铁与所述套筒磁性吸附连接，所述套筒的顶部固定连接于所述坡口机器人底座的下表面，所述支撑板下表面焊接有对称的两个立杆，立杆的底端安装有第二电磁铁，通电状态下的第二电磁铁与所述定位板磁性吸附连接。

作为本技术方案的进一步优选的：所述自由度调节机构包括三自由度运动平台、计算机控制系统和驱动系统；

计算机控制系统通过PLC控制器控制驱动器从而控制电机以协调控制电动缸的行程，实现运动平台的三个自由度的运动。

作为本技术方案的进一步优选的：所述自由度调节机构底座的下表面开设有相互对称的四个通孔。

作为本技术方案的进一步优选的：所述坡口机器人底座的下表面开设有相互对称的四个限位孔，所述支撑板的上表面固定连接有相互对称的四个限位杆，所述限位杆与所述限位孔位置一一相对设置，且所述限位杆的顶端贯穿所述限位孔。

作为本技术方案的进一步优选的：所述套筒和所述定位板均为铁制品。

作为本技术方案的进一步优选的：所述滑块组件由支板、导轮和杆体组成，所述支撑板的下表面连接有支板，支板下表面连接有相互对称的四个杆体，杆体的底端安装有可转动的导轮，导轮转动连接于所述导轨的内侧壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置定位机构，不仅可以快速对坡口机器人进行定位，同时配合自由度调节机构还可以快速改变坡口机器人的位置以及角度的调节，不受机器人自身变形量的限制，可以满足较大工件的切割以及精度的要求，使得机器人的适用范围提高。

(2)本发明将第一电磁铁通电对套筒磁性吸附，快速地对坡口机器人起到固定的作用，通过断电可以解除对套筒的限制力，进而方便对坡口机器人进行拆卸，当坡口机器人发生损坏时便于对其拆卸，安装拆卸方便，降低了工人的工作难度。

附图说明

图1是本发明的立体图。

图2是本发明的主视图。

图3是本发明的俯视图。

如图所示：1、坡口机器人；2、定位机构；3、自由度调节机构；4、通孔；5、限位杆；6、限位孔；7、单片机；20、板体；21、定位板；22、导轨；23、支撑板；24、套筒；25、第一电磁铁；26、滑块组件；27、第二电磁铁。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，在本文中术语“上”、“下”、“内”、“一端”、“另一端”、“两侧”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，还可以是机械连接，又或者是通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

实施例一

如图1－图3所示，本发明在具体实施时，一种坡口机器人气割定位装置，包括定位机构2、自由度调节机构3和单片机7；

定位机构2设置在自由度调节机构3的上方，单片机7设置在定位机构2的下方，定位机构2磁性连接有坡口机器人1；

单片机7通过导线分别与坡口机器人1和自由度调节机构3电性连接；

定位机构2用于对坡口机器人1的位置起到调整及定位的作用；

自由度调节机构3用于对坡口机器人1的切割角度和切割范围起到调节的作用，从而可以提高坡口机器人1的适用范围；

单片机7对坡口机器人1和自由度调节机构3起到总控协调的作用。

定位机构2包括板体20、定位板21、导轨22、支撑板23、套筒24、第一电磁铁25、滑块组件26和第二电磁铁27；

自由度调节机构3的上方安装有板体20，板体20的表面固定连接有呈涡状线排布的导轨22和定位板21，定位板21位于导轨22的内圈中，导轨22的外侧壁设有可沿导轨22转动的滑块组件26；通过采用涡状线排布的方式可以提高对坡口机器人1位置的选择，不仅提高切割时对物体精确度的提高，同时还可以提高坡口机器人1的切割范围；

滑块组件26的上表面固定连接有支撑板23，支撑板23的上表面中部安装有圆形的第一电磁铁25，第一电磁铁25的外部套设有套筒24，通电状态下第一电磁铁25与套筒24磁性吸附连接，套筒24的顶部固定连接于坡口机器人1底座的下表面；通过第一电磁铁25配合套筒24可以快速对坡口机器人1起到快速定位的作用，操作简单、安装方便；

支撑板23下表面焊接有对称的两个立杆，立杆的底端安装有第二电磁铁27，通电状态下的第二电磁铁27与定位板21磁性吸附连接；通过以上设置可以对位置调整后的坡口机器人1起到定位的作用，且同时对支撑板23起到支撑的作用，不仅可以快速对坡口机器人1的位置起到快速定位的作用，同时还提高了坡口机器人1工作时的稳定性。

本实施例中，具体的：自由度调节机构3包括三自由度运动平台、计算机控制系统和驱动系统；

计算机控制系统通过PLC控制器控制驱动器从而控制电机以协调控制电动缸的行程，实现运动平台的三个自由度的运动；

用户输入期望的运动参数运动平台位置，该运动参数传输给运动控制计算机，运动计算机通过运动学反解计算出三个电动缸的运动参数电动缸位移量；然后，运动计算机根据三支电动缸运动参数和三个电动缸的位移反馈量，驱动三个伺服驱动器，实现三个电动缸闭环位置控制，使三个电动缸达到所要求的位移量，那么运动平台也就达到了所期望的运动姿态，从而可以多角度调整坡口机器人1的切割角度，提高对不同工件的适用范围。

本实施例中，具体的：自由度调节机构3底座的下表面开设有相互对称的四个通孔4；通过外部螺栓将自由度调节机构3固定到地面，拆卸安装方便，且可以提高自由度调节机构3的稳定性。

本实施例中，具体的：坡口机器人1底座的下表面开设有相互对称的四个限位孔6，支撑板23的上表面固定连接有相互对称的四个限位杆5，限位杆5与限位孔6位置一一相对设置，且限位杆5的顶端贯穿限位孔6；通过设置限位杆5配合限位孔6对坡口机器人1轴向转动时起到限位的作用，从而可以提高坡口机器人1工作时的稳定性。

本实施例中，具体的：套筒24和定位板21均为铁制品；通过以上设置配合第一电磁铁25和第二电磁铁27使用，从而可以提高相互配合固定时的牢固性。

本实施例中，具体的：滑块组件26由支板、导轮和杆体组成，支撑板23的下表面连接有支板，支板下表面连接有相互对称的四个杆体，杆体的底端安装有可转动的导轮，导轮转动连接于导轨22的内侧壁；通过以上设置对支撑板23起到限位和支撑的作用，从而可以提高坡口机器人1移动时的稳定性。

本发明的工作原理：首先将坡口机器人1连接的套筒24将第一电磁铁25包覆，且使得限位杆5贯穿限位孔6，将第一电磁铁25通电对套筒24磁性吸附，快速地对坡口机器人1起到固定的作用，根据工件的大小和位置，手动调整坡口机器人1的大概位置，当位置确定以后将第二电磁铁27通电，对坡口机器人1的位置进行固定，然后将目标参数输入到计算机中，通过计算机控制系统通过PLC控制驱动器进而控制电机以协调控制电动缸的行程，实现运动平台的三个自由度的运动，从而改变坡口机器人1的角度，提高切割范围。

本发明的控制方式是通过单片机来自动控制，单片机的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种坡口机器人气割定位装置，其特征在于：包括定位机构(2)、自由度调节机构(3)和单片机(7)；

所述定位机构(2)设置在所述自由度调节机构(3)的上方，所述单片机(7)设置在所述定位机构(2)的下方，所述定位机构(2)磁性连接有坡口机器人(1)；

所述单片机(7)通过导线分别与坡口机器人(1)和自由度调节机构(3)电性连接；

所述定位机构(2)包括板体(20)、定位板(21)、导轨(22)、支撑板(23)、套筒(24)、第一电磁铁(25)、滑块组件(26)和第二电磁铁(27)；

所述自由度调节机构(3)的上方安装有板体(20)，所述板体(20)的表面固定连接有呈涡状线排布的导轨(22)和定位板(21)，所述定位板(21)位于所述导轨(22)的内圈中，所述导轨(22)的外侧壁设有可沿导轨(22)转动的滑块组件(26)，所述滑块组件(26)的上表面固定连接有支撑板(23)，所述支撑板(23)的上表面中部安装有圆形的第一电磁铁(25)，所述第一电磁铁(25)的外部套设有套筒(24)，通电状态下第一电磁铁(25)与所述套筒(24)磁性吸附连接，所述套筒(24)的顶部固定连接于所述坡口机器人(1)底座的下表面，所述支撑板(23)下表面焊接有对称的两个立杆，立杆的底端安装有第二电磁铁(27)，通电状态下的第二电磁铁(27)与所述定位板(21)磁性吸附连接。

2.根据权利要求1所述的坡口机器人气割定位装置，其特征在于：所述自由度调节机构(3)包括三自由度运动平台、计算机控制系统和驱动系统；

计算机控制系统通过PLC控制器控制驱动器，进而控制电机以协调控制电动缸的行程，实现运动平台的三个自由度的运动。

3.根据权利要求2所述的坡口机器人气割定位装置，其特征在于：所述自由度调节机构(3)底座的下表面开设有相互对称的四个通孔(4)。

4.根据权利要求1所述的坡口机器人气割定位装置，其特征在于：所述坡口机器人(1)底座的下表面开设有相互对称的四个限位孔(6)，所述支撑板(23)的上表面固定连接有相互对称的四个限位杆(5)，所述限位杆(5)与所述限位孔(6)位置一一相对设置，且所述限位杆(5)的顶端贯穿所述限位孔(6)。

5.根据权利要求1所述的坡口机器人气割定位装置，其特征在于：所述套筒(24)和所述定位板(21)均为铁制品。

6.根据权利要求1所述的坡口机器人气割定位装置，其特征在于：所述滑块组件(26)由支板、导轮和杆体组成，所述支撑板(23)的下表面连接有支板，支板下表面连接有相互对称的四个杆体，杆体的底端安装有可转动的导轮，导轮转动连接于所述导轨(22)的内侧壁。

Images