CN114367867B - 预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，包括防护箱、微逼式流体抽吸清理装置、预先式薄型急速冷冻增强装置和空间调控式磁选操纵装置，所述空间调控式磁选操纵装置设于防护箱内底壁上；所述预先式薄型急速冷冻增强装置设于防护箱上壁上，所述预先式薄型急速冷冻增强装置设于空间调控式磁选操纵装置上端；所述微逼式流体抽吸清理装置设于防护箱内上壁上。本发明属于机器人部件手臂加工技术领域，具体是指预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，在切割过程中，解决了钛合金的导热系数小，加工时产生的热量很难通过工件释放以及钛合金材料的比热小，加工时局部温度上升快的难题。

Description

预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备

技术领域

本发明属于机器人部件手臂加工技术领域，具体是指预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，机器人能够简单替代人来完成繁重枯燥的工作，机器人生产过程是先将各个配件进行生产加工，最后进行组装，完成机器人的生产，钛及钛合金因其具有低密度、优异的强度与重量比、良好的耐腐蚀性和高的机械强度等优点应用于机器人的制作中；其中钛合金机器人手臂是机器人重要的组成部分之一，在加工机器人手臂的过程中，需用到特用的加工设备，加工设备有各种各样的，包括切割装置、钻孔装置等等，但是钛及钛合金在加工过程中，具有以下难点：

1、过度剧烈的切割会在α相中产生形变孪晶，产生形变孪晶以后，钛的微观结构分析会受干扰；

2、钛合金的导热系数小，因此在加工钛合金时切削温度很高，加工时产生的热量很难通过工件释放；

3、钛合金的比热小，加工时局部温度上升快；因此，造成刀具的温度很高，刀尖急剧磨损，使用寿命降低。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，为了克服过度剧烈的切割会在α相中产生形变孪晶，产生形变孪晶以后，钛的微观结构分析会受干扰的缺陷，创造性的融合预先作用和急速冷冻的原理，通过液氮的速冻的技术效果，以冰层为辅助件实现薄型钛合金强度的增加，由于冰层速冻时的冰冻现象，在没有夹持固定装置的情况下，实现薄型钛合金的高效固定的技术效果，同时在切割过程中，冰层对薄型钛合金的冰冻作用，使其惯性增加，减少切割过程中的抖动，而且冰层在切割过程中通过物理特性的改变对温度进行吸收，解决了钛合金的导热系数小，加工时产生的热量很难通过工件释放以及钛合金材料的比热小，加工时局部温度上升快的难题，为了实现根据加工件大小调整加工空间的目的，融合多维度空间和嵌套原理，以多层叠加的方式巧妙的提出空间调控式磁选操纵装置，以中心为扩散端逐层叠加，利用电磁操控实现空间大小的变化。

本发明采取的技术方案如下：本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，包括防护箱、微逼式流体抽吸清理装置、预先式薄型急速冷冻增强装置和空间调控式磁选操纵装置，所述空间调控式磁选操纵装置设于防护箱内底壁上，空间调控式磁选操纵装置根据加工件大小，利用电磁操控匹配加工件的空间；所述预先式薄型急速冷冻增强装置设于防护箱上壁上，所述预先式薄型急速冷冻增强装置设于空间调控式磁选操纵装置上端，预先式薄型急速冷冻增强装置通过液氮的急速冷冻的技术效果，创造性的提出预先原理和急速冷冻的原理，通过液氮的速冻的技术效果，对水进行速冻，由于冰层速冻时的冰冻现象，对薄型钛合金实现了固定，同时冰层在切割过程中通过物理特性的改变对温度进行吸收，解决了钛合金的导热系数小，加工时产生的热量很难通过工件释放以及钛合金材料的比热小，加工时局部温度上升快的难题，克服过度剧烈的切割会在α相中产生形变孪晶，产生形变孪晶以后，钛的微观结构分析会受干扰的缺陷；所述微逼式流体抽吸清理装置设于防护箱内上壁上；微逼式流体抽吸清理装置对切割刀上的残渣进行清理。

其中，所述空间调控式磁选操纵装置包括移动板、内层空间调控式磁选件、连接式空间调控式磁选件和外围空间调控式磁选件，所述移动板活动设于防护箱内底壁上，所述移动板内设有液压杆三，所述液压杆三固定端设于移动板内底壁上，所述液压杆三活动端贯穿移动板上壁设置，所述内层空间调控式磁选件、连接式空间调控式磁选件和外围空间调控式磁选件活动设于移动板上壁上，所述连接式空间调控式磁选件设于外围空间调控式磁选件中心位置，连接式空间调控式磁选件通过电磁与外围空间调控式磁选件连接，所述内层空间调控式磁选件设于连接式空间调控式磁选件中心位置，内层空间调控式磁选件通过电磁与连接式空间调控式磁选件连接，所述内层空间调控式磁选件与液压杆三活动端固定连接；根据被切割薄型加工件的尺寸选择使用空间调控式磁选操纵装置空间的大小，若被切割尺寸较小，仅需要内层空间调控式磁选件即可，将薄型加工件设于内层空间调控式磁选件上，液压杆三工作，推动内层空间调控式磁选件上移，同时预先式薄型急速冷冻增强装置调整与之匹配的防护罩进行卡接，加工件较大时，内层空间调控式磁选件与连接式空间调控式磁选件通过电磁连接，液压杆三推动内层空间调控式磁选件、连接式空间调控式磁选件一起上移，预先式薄型急速冷冻增强装置调整与之匹配的防护罩进行卡接；加工件再大时，内层空间调控式磁选件与连接式空间调控式磁选件通过电磁连接，连接式空间调控式磁选件和外围空间调控式磁选件通过电磁连接，液压杆三推动内层空间调控式磁选件、连接式空间调控式磁选件和外围空间调控式磁选件一起上移，预先式薄型急速冷冻增强装置调整与之匹配的防护罩进行卡接。

优选地，所述内层空间调控式磁选件上壁设有内层密封卡合圈，所述内层空间调控式磁选件上壁设有限位支撑垫二，所述内层空间调控式磁选件侧壁设有内层调控件，所述内层调控件上设有内层线圈，所述内层线圈上设有内层磁性卡合件。

进一步地，所述连接式空间调控式磁选件上壁设有连接式密封卡合圈，所述连接式空间调控式磁选件上壁设有限位支撑垫一，所述连接式空间调控式磁选件侧壁设有连接式调控件，所述连接式调控件上设有连接式线圈，所述连接式线圈上设有连接式磁性卡合件，所述连接式空间调控式磁选件上设有连接式嵌合通孔，所述内层空间调控式磁选件活动设于连接式嵌合通孔内，所述连接式空间调控式磁选件上设有连接式卡合槽，所述连接式卡合槽贴合连接式嵌合通孔设置，所述内层磁性卡合件活动贴合连接式卡合槽设置，所述内层线圈活动设于连接式卡合槽内，所述限位支撑垫二设于连接式空间调控式磁选件上壁上；初始时，限位支撑垫二设于连接式空间调控式磁选件上壁上，内层线圈设于连接式卡合槽内，内层磁性卡合件贴合连接式卡合槽，当不需要使用到连接式空间调控式磁选件时，内层线圈不通电，内层磁性卡合件无磁性，当需要使用到连接式空间调控式磁选件时，内层线圈通电，内层磁性卡合件有磁性，吸引在连接式卡合槽内壁上，限位支撑垫二贴合在连接式空间调控式磁选件上壁上，推动液压杆三抬升，内层空间调控式磁选件通过磁性带动连接式空间调控式磁选件一起移动。

作为本发明进一步优选，所述外围空间调控式磁选件上壁设有外围密封卡合圈，所述外围空间调控式磁选件上设有外围嵌合通孔，所述连接式空间调控式磁选件活动设于外围嵌合通孔内，所述外围空间调控式磁选件上设有外围卡合槽，所述外围卡合槽贴合外围嵌合通孔设置，所述连接式磁性卡合件活动贴合外围卡合槽设置，所述连接式线圈活动设于外围卡合槽内，所述限位支撑垫一设于外围空间调控式磁选件上壁上；初始时，限位支撑垫一设于外围空间调控式磁选件上壁上，连接式线圈设于外围卡合槽内，连接式磁性卡合件贴合外围卡合槽，当不需要使用到外围空间调控式磁选件时，连接式线圈不通电，连接式磁性卡合件无磁性，当需要使用到外围空间调控式磁选件时，连接式线圈通电，连接式磁性卡合件有磁性，吸引在外围卡合槽内壁上，限位支撑垫一贴合在外围空间调控式磁选件上壁上，推动液压杆三抬升，内层空间调控式磁选件通过磁性带动连接式空间调控式磁选件运动，连接式空间调控式磁选件通过磁性带动外围空间调控式磁选件一起移动。

作为本发明进一步优选，所述预先式薄型急速冷冻增强装置包括预先式薄型急速冷冻装置、多维空间调整件和喷洒组件，所述预先式薄型急速冷冻装置上端设于防护箱上壁上，所述预先式薄型急速冷冻装置下端设于防护箱内，所述多维空间调整件上端设于防护箱上壁上，所述多维空间调整件下端设于防护箱内，所述喷洒组件上端设于防护箱上壁上，所述喷洒组件下端设于防护箱内，所述喷洒组件和预先式薄型急速冷冻装置与多维空间调整件相连，所述多维空间调整件设于空间调控式磁选操纵装置上端；多维空间调整件根据空间调控式磁选操纵装置上的加工件的大小，旋转角度，匹配加工件设置，喷洒组件通过多维空间调整件向空间调控式磁选操纵装置上喷水后，预先式薄型急速冷冻装置对喷水的钛合金进行速冻。

优选地，所述多维空间调整件包括电机一、连接轴、齿轮一、齿轮二和连接杆，所述连接杆的一端设于防护箱内上壁上，所述齿轮二活动设于连接杆的另一端上，所述防护箱上壁设有电机支架一，所述电机一设于电机支架一上，所述连接轴活动设于防护箱上壁上，所述连接轴上端与电机一输出轴端相连，所述齿轮一设于连接轴下端上，所述齿轮一与齿轮二相啮合，所述齿轮二底壁上设有支撑杆，所述支撑杆上设有密封罩，所述密封罩设于空间调控式磁选操纵装置上端；密封罩设有若干组，分别对应不同大小的加工件，尺寸最小的密封罩活动设于内层密封卡合圈内，其次的密封罩活动设于连接式密封卡合圈内，最大的密封罩活动设于外围密封卡合圈内，电机一工作带动连接轴旋转，连接轴带动齿轮一旋转，齿轮一带动与之啮合的齿轮二旋转，齿轮二带动的支撑杆旋转，支撑杆带动密封罩旋转，调整空间调控式磁选操纵装置上端的密封罩的大小。

作为本发明进一步优选地，所述预先式薄型急速冷冻装置包括液氮存储箱、液氮分支管和液氮输送管，所述液氮存储箱设于防护箱上壁上，所述液氮输送管上端贯穿防护箱上壁与液氮存储箱相连，所述液氮输送管下端设于防护箱内，所述液氮分支管与液氮输送管下端相连，所述液氮分支管内设有液氮控制阀，液氮分支管设有若干组，不同的液氮分支管连接不同的密封罩；所述喷洒组件包括水泵、储水箱、输水管和出水分管，所述水泵设于防护箱上壁上，所述储水箱设于防护箱上壁上，所述储水箱与水泵抽水端相连，所述输水管设于防护箱内，所述输水管上端与水泵出水端相连，所述出水分管与输水管下端相连，所述出水分管内设有出水控制阀，出水分管设有若干组，不同的出水分管连接不同的密封罩；调整好密封罩后，随着液压杆三的推动，空间调控式磁选操纵装置带动加工件上移，密封罩卡进空间调控式磁选操纵装置内，水泵将储水箱内的水喷洒至空间调控式磁选操纵装置上，水没过薄型加工件后，控制相应的液氮分支管内的液氮控制阀打开，向密封罩内通入液氮，液氮迅速对水和加工件进行冷冻，水冷冻后实现对加工件的固定。

进一步地，所述微逼式流体抽吸清理装置包括电机二、液压杆二、支撑板、微逼式清理卡合件、微逼式承托件和切割件，所述防护箱上壁设有电机支架二，所述电机二设于电机支架二上，所述防护箱内上壁设有转盘，所述转盘活动设于防护箱内上壁上，所述电机二输出轴与转盘相连，电机二工作带动转盘旋转，所述液压杆二固定端设于转盘上，所述支撑板设于液压杆二活动端上，所述支撑板的一侧设有电机三，所述切割件活动设于支撑板之间，所述电机三输出轴端与切割件中心位置相连，电机三带动切割件旋转，对切割件进行驱动，所述微逼式承托件设于支撑板上，所述微逼式承托件上设有清理槽和卡槽，所述切割件贯穿卡槽设置，所述微逼式承托件内为中空设置，清理槽内的残渣落在微逼式承托件中空腔体内，便于后期的收集处理，所述微逼式清理卡合件的一端设于微逼式承托件上，所述微逼式清理卡合件的另一端靠近切割件侧壁设置，所述微逼式清理卡合件呈弧形设置，便于将切割件上的残渣进行收集输送，所述微逼式清理卡合件的一端与清理槽相连，所述支撑板的另一侧设有抽气泵和暂存箱，所述抽气泵的抽气端与微逼式承托件底壁相连，所述抽气泵的输出端与暂存箱相连；需要对冰冻后的钛合金进行切割时，电机二工作调整转盘的旋转角度，转盘带动液压杆二旋转，调整切割件的切割角度，电机三控制切割件旋转，液压杆二工作推动切割件下移，切割件对钛合金板进行切割，同时微逼式清理卡合件靠近切割件设置，微逼式清理卡合件对切割件上残渣进行清理，并沿微逼式清理卡合件弧面下滑至清理槽内，通过清理槽落在微逼式承托件中空腔体内，抽气泵工作将微逼式承托件内的残渣进行清理。

其中，所述防护箱内底壁设有液压杆一和滑槽，所述液压杆一与移动板相连，所述移动板活动设于滑槽内，需要调整移动板位置时，液压杆一工作推动移动板沿滑槽滑动，所述防护箱上壁设有控制器，所述控制器与液压杆一、液压杆二、液压杆三、电机一、电机二和电机三、液氮控制阀、出水控制阀和抽气泵电相连，控制器控制液压杆一、液压杆二、液压杆三、电机一、电机二和电机三、液氮控制阀、出水控制阀和抽气泵的工作状态，所述控制器为型号为STC89C52。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

（1）为了克服过度剧烈的切割会在α相中产生形变孪晶，产生形变孪晶以后，钛的微观结构分析会受干扰的缺陷，速冻后的钛合金板以冰层为辅助件实现薄型钛合金强度的增加，而且在没有夹持固定装置的情况下，实现薄型钛合金的高效固定的技术效果。

（2）将预先作用和急速冷冻的原理进行结合，融合液氮的速冻，实现薄型钛合金板的速冻的技术效果。

（3）同时在切割过程中，冰层对薄型钛合金的冰冻作用，使其惯性增加，减少切割过程中的钛合金板的抖动。

（4）而且冰层在切割过程中能够对温度进行吸收，对钛合金板切割过程中的热量进行散热处理，解决了钛合金的导热系数小，加工时产生的热量很难通过工件释放以及钛合金材料的比热小，加工时局部温度上升快的难题。

（5）提出空间调控式磁选操纵装置，融合多维度空间和嵌套原理，以多层叠加的方式，利用电磁操控空间大小的变化，实现了根据加工件大小调整加工空间的目的。

（6）微逼式流体抽吸清理装置的设置，通过微逼式清理卡合件贴合切割件设置，能够在切割件旋转时，对切割件上的残渣进行清理吸收，防止残渣粘附在切割件上影响切割效果。

（7）多维空间调整件通过齿轮件的相互配合，选择合适的密封罩与空间调控式磁选操纵装置进行闭合，适应不同大小的加工件，便于液氮的速冷效果的提升。

附图说明

图1为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的结构示意图；

图2为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的轴测图；

图3为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的空间调控式磁选操纵装置的结构示意图；

图4为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的空间调控式磁选操纵装置的侧视图；

图5为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的空间调控式磁选操纵装置的爆炸图；

图6为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的内层空间调控式磁选件的结构示意图；

图7为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的连接式空间调控式磁选件的结构示意图；

图8为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的多维空间调整件的结构示意图；

图9为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的微逼式流体抽吸清理装置的结构示意图；

图10为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的控制器的电路图；

图11为本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备的液压杆、电机的电路图。

其中，1、防护箱，2、微逼式流体抽吸清理装置，3、预先式薄型急速冷冻增强装置，4、空间调控式磁选操纵装置，5、移动板，6、内层空间调控式磁选件，7、连接式空间调控式磁选件，8、外围空间调控式磁选件，9、液压杆三，10、内层密封卡合圈，11、限位支撑垫二，12、内层调控件，13、内层线圈，14、内层磁性卡合件，15、连接式密封卡合圈，16、限位支撑垫一，17、连接式调控件，18、连接式线圈，19、连接式磁性卡合件，20、连接式嵌合通孔，21、连接式卡合槽，22、外围密封卡合圈，23、外围嵌合通孔，24、外围卡合槽，25、预先式薄型急速冷冻装置，26、多维空间调整件，27、喷洒组件，28、电机一，29、连接轴，30、齿轮一，31、齿轮二，32、连接杆，33、电机支架一，34、支撑杆，35、密封罩，36、液氮存储箱，37、液氮分支管，38、液氮输送管，39、液氮控制阀，40、水泵，41、储水箱，42、输水管，43、出水分管，44、出水控制阀，45、电机二，46、液压杆二，47、支撑板，48、微逼式清理卡合件，49、微逼式承托件，50、切割件，51、电机支架二，52、转盘，53、电机三，54、清理槽，55、卡槽，56、抽气泵，57、暂存箱，58、液压杆一，59、滑槽，60、控制器。

在图10控制器的控制电路图中，VCC和EA/VPP接电源，P9为RESET，外接K1为按键，C3为电容，R1为电阻，Y1为晶振，C1、C2为起振电容，GND为接地端，P17和P16接液压杆，P24和P25接内层线圈和连接式线圈。

在图11液压杆、电机的电路中，M为液压杆用电机，Q2、Q3、Q4、Q5、Q6和Q7为三极管，D1、D2、D3和D4为二极管，R6、R7、R8和R9为电阻，C8为电容。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。

如图1和图2所示，本发明提供的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，包括防护箱1、微逼式流体抽吸清理装置2、预先式薄型急速冷冻增强装置3和空间调控式磁选操纵装置4，空间调控式磁选操纵装置4设于防护箱1内底壁上，空间调控式磁选操纵装置4根据加工件大小，利用电磁操控匹配加工件的空间；预先式薄型急速冷冻增强装置3设于防护箱1上壁上，预先式薄型急速冷冻增强装置3设于空间调控式磁选操纵装置4上端，预先式薄型急速冷冻增强装置3通过液氮的急速冷冻的技术效果，创造性的提出预先原理和急速冷冻的原理，通过液氮的速冻的技术效果，对水进行速冻，由于冰层速冻时的冰冻现象，对薄型钛合金实现了固定，同时冰层在切割过程中通过物理特性的改变对温度进行吸收，解决了钛合金的导热系数小，加工时产生的热量很难通过工件释放以及钛合金材料的比热小，加工时局部温度上升快的难题，克服过度剧烈的切割会在α相中产生形变孪晶，产生形变孪晶以后，钛的微观结构分析会受干扰的缺陷；微逼式流体抽吸清理装置2设于防护箱1内上壁上；微逼式流体抽吸清理装置2对切割刀上的残渣进行清理，防护箱1内底壁设有液压杆一58和滑槽59，液压杆一58与空间调控式磁选操纵装置4相连，空间调控式磁选操纵装置4活动设于滑槽59内，需要调整空间调控式磁选操纵装置4位置时，液压杆一58工作推动空间调控式磁选操纵装置4沿滑槽59滑动。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图10和图11所示，空间调控式磁选操纵装置4包括移动板5、内层空间调控式磁选件6、连接式空间调控式磁选件7和外围空间调控式磁选件8，移动板5活动设于防护箱1内底壁上，移动板5内设有液压杆三9，液压杆三9固定端设于移动板5内底壁上，液压杆三9活动端贯穿移动板5上壁设置，内层空间调控式磁选件6、连接式空间调控式磁选件7和外围空间调控式磁选件8活动设于移动板5上壁上，连接式空间调控式磁选件7设于外围空间调控式磁选件8中心位置，连接式空间调控式磁选件7通过电磁与外围空间调控式磁选件8连接，内层空间调控式磁选件6设于连接式空间调控式磁选件7中心位置，内层空间调控式磁选件6通过电磁与连接式空间调控式磁选件7连接，内层空间调控式磁选件6与液压杆三9活动端固定连接；根据被切割薄型加工件的尺寸选择使用空间调控式磁选操纵装置4空间的大小，若被切割尺寸较小，仅需要内层空间调控式磁选件6即可，将薄型加工件设于内层空间调控式磁选件6上，液压杆三9工作，推动内层空间调控式磁选件6上移，同时预先式薄型急速冷冻增强装置3调整与之匹配的防护罩进行卡接，加工件较大时，内层空间调控式磁选件6与连接式空间调控式磁选件7通过电磁连接，液压杆三9推动内层空间调控式磁选件6、连接式空间调控式磁选件7一起上移，预先式薄型急速冷冻增强装置3调整与之匹配的防护罩进行卡接；加工件再大时，内层空间调控式磁选件6与连接式空间调控式磁选件7通过电磁连接，连接式空间调控式磁选件7和外围空间调控式磁选件8通过电磁连接，液压杆三9推动内层空间调控式磁选件6、连接式空间调控式磁选件7和外围空间调控式磁选件8一起上移，预先式薄型急速冷冻增强装置3调整与之匹配的防护罩进行卡接；内层空间调控式磁选件6上壁设有内层密封卡合圈10，内层空间调控式磁选件6上壁设有限位支撑垫二11，内层空间调控式磁选件6侧壁设有内层调控件12，内层调控件12上设有内层线圈13，内层线圈13上设有内层磁性卡合件14；连接式空间调控式磁选件7上壁设有连接式密封卡合圈15，连接式空间调控式磁选件7上壁设有限位支撑垫一16，连接式空间调控式磁选件7侧壁设有连接式调控件17，连接式调控件17上设有连接式线圈18，连接式线圈18上设有连接式磁性卡合件19，连接式空间调控式磁选件7上设有连接式嵌合通孔20，内层空间调控式磁选件6活动设于连接式嵌合通孔20内，连接式空间调控式磁选件7上设有连接式卡合槽21，连接式卡合槽21贴合连接式嵌合通孔20设置，内层磁性卡合件14活动贴合连接式卡合槽21设置，内层线圈13活动设于连接式卡合槽21内，限位支撑垫二11设于连接式空间调控式磁选件7上壁上；外围空间调控式磁选件8上壁设有外围密封卡合圈22，外围空间调控式磁选件8上设有外围嵌合通孔23，连接式空间调控式磁选件7活动设于外围嵌合通孔23内，外围空间调控式磁选件8上设有外围卡合槽24，外围卡合槽24贴合外围嵌合通孔23设置，连接式磁性卡合件19活动贴合外围卡合槽24设置，连接式线圈18活动设于外围卡合槽24内，限位支撑垫一16设于外围空间调控式磁选件8上壁上；初始时，限位支撑垫二11设于连接式空间调控式磁选件7上壁上，内层线圈13设于连接式卡合槽21内，内层磁性卡合件14贴合连接式卡合槽21，当不需要使用到连接式空间调控式磁选件7时，内层线圈13不通电，内层磁性卡合件14无磁性，当需要使用到连接式空间调控式磁选件7时，内层线圈13通电，内层磁性卡合件14有磁性，吸引在连接式卡合槽21内壁上，限位支撑垫二11贴合在连接式空间调控式磁选件7上壁上，推动液压杆三9抬升，内层空间调控式磁选件6通过磁性带动连接式空间调控式磁选件7一起移动；限位支撑垫一16设于外围空间调控式磁选件8上壁上，连接式线圈18设于外围卡合槽24内，连接式磁性卡合件19贴合外围卡合槽24，当不需要使用到外围空间调控式磁选件8时，连接式线圈18不通电，连接式磁性卡合件19无磁性，当需要使用到外围空间调控式磁选件8时，连接式线圈18通电，连接式磁性卡合件19有磁性，吸引在外围卡合槽24内壁上，限位支撑垫一16贴合在外围空间调控式磁选件8上壁上，推动液压杆三9抬升，内层空间调控式磁选件6通过磁性带动连接式空间调控式磁选件7运动，连接式空间调控式磁选件7通过磁性带动外围空间调控式磁选件8一起移动。

如图1和图2所示，预先式薄型急速冷冻增强装置3包括预先式薄型急速冷冻装置25、多维空间调整件26和喷洒组件27，预先式薄型急速冷冻装置25上端设于防护箱1上壁上，预先式薄型急速冷冻装置25下端设于防护箱1内，多维空间调整件26上端设于防护箱1上壁上，多维空间调整件26下端设于防护箱1内，喷洒组件27上端设于防护箱1上壁上，喷洒组件27下端设于防护箱1内，喷洒组件27和预先式薄型急速冷冻装置25与多维空间调整件26相连，多维空间调整件26设于空间调控式磁选操纵装置4上端；多维空间调整件26根据空间调控式磁选操纵装置4上的加工件的大小，旋转角度，匹配加工件设置，喷洒组件27通过多维空间调整件26向空间调控式磁选操纵装置4上喷水后，预先式薄型急速冷冻装置25对喷水的钛合金进行速冻。

如图1、图2、图8、图10和图11所示，多维空间调整件26包括电机一28、连接轴29、齿轮一30、齿轮二31和连接杆32，连接杆32的一端设于防护箱1内上壁上，齿轮二31活动设于连接杆32的另一端上，防护箱1上壁设有电机支架一33，电机一28设于电机支架一33上，连接轴29活动设于防护箱1上壁上，连接轴29上端与电机一28输出轴端相连，齿轮一30设于连接轴29下端上，齿轮一30与齿轮二31相啮合，齿轮二31底壁上设有支撑杆34，支撑杆34上设有密封罩35，密封罩35设于空间调控式磁选操纵装置4上端；密封罩35设有若干组，分别对应不同大小的加工件，尺寸最小的密封罩35活动设于内层密封卡合圈10内，其次的密封罩35活动设于连接式密封卡合圈15内，最大的密封罩35活动设于外围密封卡合圈22内，电机一28工作带动连接轴29旋转，连接轴29带动齿轮一30旋转，齿轮一30带动与之啮合的齿轮二31旋转，齿轮二31带动的支撑杆34旋转，支撑杆34带动密封罩35旋转，调整空间调控式磁选操纵装置4上端的密封罩35的大小；预先式薄型急速冷冻装置25包括液氮存储箱36、液氮分支管37和液氮输送管38，液氮存储箱36设于防护箱1上壁上，液氮输送管38上端贯穿防护箱1上壁与液氮存储箱36相连，液氮输送管38下端设于防护箱1内，液氮分支管37与液氮输送管38下端相连，液氮分支管37内设有液氮控制阀39，液氮分支管37设有若干组，不同的液氮分支管37连接不同的密封罩35；喷洒组件27包括水泵40、储水箱41、输水管42和出水分管43，水泵40设于防护箱1上壁上，储水箱41设于防护箱1上壁上，储水箱41与水泵40抽水端相连，输水管42设于防护箱1内，输水管42上端与水泵40出水端相连，出水分管43与输水管42下端相连，出水分管43内设有出水控制阀44，出水分管43设有若干组，不同的出水分管43连接不同的密封罩35；调整好密封罩35后，随着液压杆三9的推动，空间调控式磁选操纵装置4带动加工件上移，密封罩35卡进空间调控式磁选操纵装置4内，水泵40将储水箱41内的水喷洒至空间调控式磁选操纵装置4上，水没过薄型加工件后，控制相应的液氮分支管37内的液氮控制阀39打开，向密封罩35内通入液氮，液氮迅速对水和加工件进行冷冻，水冷冻后实现对加工件的固定。

如图1、图2、图9、图10和图11所示，微逼式流体抽吸清理装置2包括电机二45、液压杆二46、支撑板47、微逼式清理卡合件48、微逼式承托件49和切割件50，防护箱1上壁设有电机支架二51，电机二45设于电机支架二51上，防护箱1内上壁设有转盘52，转盘52活动设于防护箱1内上壁上，电机二45输出轴与转盘52相连，电机二45工作带动转盘52旋转，液压杆二46固定端设于转盘52上，支撑板47设于液压杆二46活动端上，支撑板47的一侧设有电机三53，切割件50活动设于支撑板47之间，电机三53输出轴端与切割件50中心位置相连，电机三53带动切割件50旋转，对切割件50进行驱动，微逼式承托件49设于支撑板47上，微逼式承托件49上设有清理槽54和卡槽55，切割件50贯穿卡槽55设置，微逼式承托件49内为中空设置，清理槽54内的残渣落在微逼式承托件49中空腔体内，便于后期的收集处理，微逼式清理卡合件48的一端设于微逼式承托件49上，微逼式清理卡合件48的另一端靠近切割件50侧壁设置，微逼式清理卡合件48呈弧形设置，便于将切割件50上的残渣进行收集输送，微逼式清理卡合件48的一端与清理槽54相连，支撑板47的另一侧设有抽气泵56和暂存箱57，抽气泵56的抽气端与微逼式承托件49底壁相连，抽气泵56的输出端与暂存箱57相连；需要对冰冻后的钛合金进行切割时，电机二45工作调整转盘52的旋转角度，转盘52带动液压杆二46旋转，调整切割件50的切割角度，电机三53控制切割件50旋转，液压杆二46工作推动切割件50下移，切割件50对钛合金板进行切割，同时微逼式清理卡合件48靠近切割件50设置，微逼式清理卡合件48对切割件50上残渣进行清理，并沿微逼式清理卡合件48弧面下滑至清理槽54内，通过清理槽54落在微逼式承托件49中空腔体内，抽气泵56工作将微逼式承托件49内的残渣进行清理，防护箱1上壁设有控制器60，控制器60与液压杆一58、液压杆二46、液压杆三9、电机一28、电机二45和电机三53、液氮控制阀39、出水控制阀44和抽气泵56电相连，控制器6控制液压杆一58、液压杆二46、液压杆三9、电机一28、电机二45和电机三53、液氮控制阀39、出水控制阀44和抽气泵56的工作状态，控制器6为型号为STC89C52。

具体使用时，初始时，限位支撑垫二11设于连接式空间调控式磁选件7上壁上，内层线圈13设于连接式卡合槽21内，内层磁性卡合件14贴合连接式卡合槽21，限位支撑垫一16设于外围空间调控式磁选件8上壁上，连接式线圈18设于外围卡合槽24内，连接式磁性卡合件19贴合外围卡合槽24，根据被切割薄型加工件的尺寸选择使用空间调控式磁选操纵装置4空间的大小，若被切割尺寸较小，仅需要内层空间调控式磁选件6即可，内层线圈13不通电，内层磁性卡合件14无磁性，将薄型加工件设于内层空间调控式磁选件6上，液压杆三9工作，推动内层空间调控式磁选件6上移，电机一28工作带动连接轴29旋转，连接轴29带动齿轮一30旋转，齿轮一30带动与之啮合的齿轮二31旋转，齿轮二31带动的支撑杆34旋转，支撑杆34带动密封罩35旋转，调整空间调控式磁选操纵装置4上端的密封罩35的大小，尺寸最小的密封罩35活动设于内层密封卡合圈10内，对应的密封罩35上的出水分管43内的出水控制阀44打开，水泵40将储水箱41内的水通过对应的出水分管43喷洒至内层空间调控式磁选件6上，水没过薄型加工件后，控制相应的液氮分支管37内的液氮控制阀39打开，向密封罩35内通入液氮，液氮迅速对水和加工件进行冷冻，水冷冻后实现对加工件的固定；若被切割尺寸较大，需要使用到连接式空间调控式磁选件7时，内层线圈13通电，内层磁性卡合件14有磁性，吸引在连接式卡合槽21内壁上，限位支撑垫二11贴合在连接式空间调控式磁选件7上壁上，将薄型加工件设于内层空间调控式磁选件6上，推动液压杆三9抬升，内层空间调控式磁选件6通过磁性带动连接式空间调控式磁选件7一起移动，电机一28工作带动连接轴29旋转，连接轴29带动齿轮一30旋转，齿轮一30带动与之啮合的齿轮二31旋转，齿轮二31带动的支撑杆34旋转，支撑杆34带动密封罩35旋转，调整空间调控式磁选操纵装置4上端的密封罩35的大小，尺寸较大的密封罩35活动设于连接式密封卡合圈15内，对应的密封罩35上的出水分管43内的出水控制阀44打开，水泵40将储水箱41内的水通过对应的出水分管43喷洒至内层空间调控式磁选件6上，水没过薄型加工件后，控制相应的液氮分支管37内的液氮控制阀39打开，向密封罩35内通入液氮，液氮迅速对水和加工件进行冷冻，水冷冻后实现对加工件的固定；若被切割尺寸更大时，需要使用到外围空间调控式磁选件8时，连接式线圈18通电，连接式磁性卡合件19有磁性，吸引在外围卡合槽24内壁上，限位支撑垫一16贴合在外围空间调控式磁选件8上壁上，将薄型加工件设于内层空间调控式磁选件6上，推动液压杆三9抬升，内层空间调控式磁选件6通过磁性带动连接式空间调控式磁选件7运动，连接式空间调控式磁选件7通过磁性带动外围空间调控式磁选件8一起移动，电机一28工作带动连接轴29旋转，连接轴29带动齿轮一30旋转，齿轮一30带动与之啮合的齿轮二31旋转，齿轮二31带动的支撑杆34旋转，支撑杆34带动密封罩35旋转，调整空间调控式磁选操纵装置4上端的密封罩35的大小，尺寸最大的密封罩35活动设于外围密封卡合圈22内，对应的密封罩35上的出水分管43内的出水控制阀44打开，水泵40将储水箱41内的水通过对应的出水分管43喷洒至内层空间调控式磁选件6上，水没过薄型加工件后，控制相应的液氮分支管37内的液氮控制阀39打开，向密封罩35内通入液氮，液氮迅速对水和加工件进行冷冻，水冷冻后实现对加工件的固定；当不需要使用到连接式空间调控式磁选件7时，内层线圈13不通电，内层磁性卡合件14无磁性，当不需要使用到外围空间调控式磁选件8时，连接式线圈18不通电，连接式磁性卡合件19无磁性；速冻后的钛合金加工件需要进行切割时，液压杆三9下移，带动空间调控式磁选操纵装置4设于移动板5上壁上，液压杆一58工作推动移动板5沿滑槽59滑动，移动板5推动速冻后的钛合金加工件设于微逼式流体抽吸清理装置2下端，电机二45工作调整转盘52的旋转角度，转盘52带动液压杆二46旋转，调整切割件50的切割角度，电机三53控制切割件50旋转，液压杆二46工作推动切割件50下移，切割件50对钛合金板进行切割，同时微逼式清理卡合件48靠近切割件50设置，微逼式清理卡合件48对切割件50上残渣进行清理，并沿微逼式清理卡合件48弧面下滑至清理槽54内，通过清理槽54落在微逼式承托件49中空腔体内，抽气泵56工作将微逼式承托件49内的残渣进行清理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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 (2)

1.预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，其特征在于：包括防护箱、微逼式流体抽吸清理装置、预先式薄型急速冷冻增强装置和空间调控式磁选操纵装置，所述空间调控式磁选操纵装置设于防护箱内底壁上；所述预先式薄型急速冷冻增强装置设于防护箱上壁上，所述预先式薄型急速冷冻增强装置设于空间调控式磁选操纵装置上端；所述微逼式流体抽吸清理装置设于防护箱内上壁上；所述空间调控式磁选操纵装置包括移动板、内层空间调控式磁选件、连接式空间调控式磁选件和外围空间调控式磁选件，所述移动板活动设于防护箱内底壁上，所述移动板内设有液压杆三，所述液压杆三固定端设于移动板内底壁上，所述液压杆三活动端贯穿移动板上壁设置，所述内层空间调控式磁选件、连接式空间调控式磁选件和外围空间调控式磁选件活动设于移动板上壁上，所述连接式空间调控式磁选件设于外围空间调控式磁选件中心位置，所述内层空间调控式磁选件设于连接式空间调控式磁选件中心位置，所述内层空间调控式磁选件与液压杆三活动端固定连接；所述内层空间调控式磁选件上壁设有内层密封卡合圈，所述内层空间调控式磁选件上壁设有限位支撑垫二，所述内层空间调控式磁选件侧壁设有内层调控件，所述内层调控件上设有内层线圈，所述内层线圈上设有内层磁性卡合件；所述连接式空间调控式磁选件上壁设有连接式密封卡合圈，所述连接式空间调控式磁选件上壁设有限位支撑垫一，所述连接式空间调控式磁选件侧壁设有连接式调控件，所述连接式调控件上设有连接式线圈，所述连接式线圈上设有连接式磁性卡合件，所述连接式空间调控式磁选件上设有连接式嵌合通孔，所述内层空间调控式磁选件活动设于连接式嵌合通孔内，所述连接式空间调控式磁选件上设有连接式卡合槽，所述连接式卡合槽贴合连接式嵌合通孔设置，所述内层磁性卡合件活动贴合连接式卡合槽设置，所述内层线圈活动设于连接式卡合槽内，所述限位支撑垫二设于连接式空间调控式磁选件上壁上；所述外围空间调控式磁选件上壁设有外围密封卡合圈，所述外围空间调控式磁选件上设有外围嵌合通孔，所述连接式空间调控式磁选件活动设于外围嵌合通孔内，所述外围空间调控式磁选件上设有外围卡合槽，所述外围卡合槽贴合外围嵌合通孔设置，所述连接式磁性卡合件活动贴合外围卡合槽设置，所述连接式线圈活动设于外围卡合槽内，所述限位支撑垫一设于外围空间调控式磁选件上壁上；所述预先式薄型急速冷冻增强装置包括预先式薄型急速冷冻装置、多维空间调整件和喷洒组件，所述预先式薄型急速冷冻装置上端设于防护箱上壁上，所述预先式薄型急速冷冻装置下端设于防护箱内，所述多维空间调整件上端设于防护箱上壁上，所述多维空间调整件下端设于防护箱内，所述喷洒组件上端设于防护箱上壁上，所述喷洒组件下端设于防护箱内，所述喷洒组件和预先式薄型急速冷冻装置与多维空间调整件相连，所述多维空间调整件设于空间调控式磁选操纵装置上端；所述多维空间调整件包括电机一、连接轴、齿轮一、齿轮二和连接杆，所述连接杆的一端设于防护箱内上壁上，所述齿轮二活动设于连接杆的另一端上，所述防护箱上壁设有电机支架一，所述电机一设于电机支架一上，所述连接轴活动设于防护箱上壁上，所述连接轴上端与电机一输出轴端相连，所述齿轮一设于连接轴下端上，所述齿轮一与齿轮二相啮合，所述齿轮二底壁上设有支撑杆，所述支撑杆上设有密封罩，所述密封罩设于空间调控式磁选操纵装置上端；所述预先式薄型急速冷冻装置包括液氮存储箱、液氮分支管和液氮输送管，所述液氮存储箱设于防护箱上壁上，所述液氮输送管上端贯穿防护箱上壁与液氮存储箱相连，所述液氮输送管下端设于防护箱内，所述液氮分支管与液氮输送管下端相连，所述液氮分支管内设有液氮控制阀；所述喷洒组件包括水泵、储水箱、输水管和出水分管，所述水泵设于防护箱上壁上，所述储水箱设于防护箱上壁上，所述储水箱与水泵抽水端相连，所述输水管设于防护箱内，所述输水管上端与水泵出水端相连，所述出水分管与输水管下端相连，所述出水分管内设有出水控制阀；所述微逼式流体抽吸清理装置包括电机二、液压杆二、支撑板、微逼式清理卡合件、微逼式承托件和切割件，所述防护箱上壁设有电机支架二，所述电机二设于电机支架二上，所述防护箱内上壁设有转盘，所述转盘活动设于防护箱内上壁上，所述电机二输出轴与转盘相连，所述液压杆二固定端设于转盘上，所述支撑板设于液压杆二活动端上，所述支撑板的一侧设有电机三，所述切割件活动设于支撑板之间，所述电机三输出轴端与切割件中心位置相连，所述微逼式承托件设于支撑板上，所述微逼式承托件上设有清理槽和卡槽，所述切割件贯穿卡槽设置，所述微逼式承托件内为中空设置，所述微逼式清理卡合件的一端设于微逼式承托件上，所述微逼式清理卡合件的另一端靠近切割件侧壁设置，所述微逼式清理卡合件呈弧形设置，所述微逼式清理卡合件的一端与清理槽相连，所述支撑板的另一侧设有抽气泵和暂存箱，所述抽气泵的抽气端与微逼式承托件底壁相连，所述抽气泵的输出端与暂存箱相连。

2.根据权利要求1所述的预先型速冻操纵微逼式薄型钛合金机器人手臂加工设备，其特征在于：所述防护箱内底壁设有液压杆一和滑槽，所述液压杆一与移动板相连，所述移动板活动设于滑槽内，所述防护箱上壁设有控制器，所述控制器与液压杆一、液压杆二、液压杆三、电机一、电机二和电机三、液氮控制阀、出水控制阀和抽气泵电相连。

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