CN116984703A - 一种火焰切割机器人及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及火焰切割技术领域，公开了一种火焰切割机器人及使用方法，包括待切割管道、多个火焰切割头组件和供氧设备，夹持在待切割管道两端设有两个端部夹持架，所述待切割管道上同轴插设有中轴杆，且两个端部夹持架设置在中轴杆上，所述待切割管道外侧壁套设有用于对待切割管道火焰切割的转动切割环架，多个所述火焰切割头组件呈圆周设置在转动切割环架上。本发明在中轴杆发生转动时，便会带着金属抵杆一同发生转动，那样金属抵杆便会通过抵触凹凸内壁来对不同壁厚区域进行反馈，反馈的原理为遇到壁厚的区域，此时的金属抵杆在触发筒内下降的高度便会增大，进而可以通过金属抵杆在触发筒内的位置来对壁厚区域进行反馈到供氧设备。

Description

一种火焰切割机器人及使用方法

技术领域

本发明涉及火焰切割技术领域，尤其涉及一种火焰切割机器人及使用方法。

背景技术

参照申请号“CN202110605001.9”名称为“一种改装火焰切割机器人及使用方法”的专利文件，该申请文件针对火焰切割机器人的使用采用角度调节件，其与火焰切割头和机械臂均连接，以将火焰切割头调整至预设角度，以实现多样化的切割需求，同时设置防撞装置，其与机械臂固定连接，防撞装置与火焰切割头可拆卸连接，以在火焰切割头受到撞击时断开电信号，实现对人员和设备的防护，但是该装置往往会存在以下的几个问题：

首先，该火焰切割方式和机械臂无法针对管道进行环切，需要不断地调整相应的机械臂来完成对环形管道的切割，这样无疑会加大操作难度，其次，现有的切割方式针对的是管壁厚度一致的操作方式，但是如若所要切割的管道厚度厚薄不一，在同等的火焰强度的情况下，针对薄壁管道很容易进行切割，但是针对切割厚壁管道的火焰强度则无法实时的根据需求来调整火焰强度，则现有的切割方式往往会存在切割深度达不到预期而导致切割失败。

为此，我们设计了一种火焰切割机器人及使用方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决针对切割厚壁管道的火焰强度则无法实时的根据需求来调整火焰强度的问题，而提出的一种火焰切割机器人及使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种火焰切割机器人及使用方法，包括待切割管道、多个火焰切割头组件和供氧设备，夹持在待切割管道两端设有两个端部夹持架，所述待切割管道上同轴插设有中轴杆，且两个端部夹持架设置在中轴杆上，所述待切割管道外侧壁套设有用于对待切割管道火焰切割的转动切割环架，多个所述火焰切割头组件呈圆周设置在转动切割环架上，所述中轴杆上设有用于与待切割管道内壁相抵且用于反馈待切割管道厚度的多个金属抵杆，所述待切割管道内壁呈不平整状的凹凸内壁。

优选地，所述转动切割环架上插设有多根贯穿连杆，且贯穿连杆两端均通过端部卡盘与中轴杆两端相连，所述端部卡盘与端部夹持架之间设置有呈压缩状态的第一压缩弹簧。

优选地，所述金属抵杆与火焰切割头组件呈一一对应设置，所述金属抵杆材质为金属钨。

优选地，所述金属抵杆与中轴杆之间设有多个触发组件，且金属抵杆在触发组件内滑动，且金属抵杆一端与凹凸内壁相抵。

优选地，所述触发组件包括：

触发筒，所述金属抵杆插设在触发筒内，且金属抵杆底部设有托底座，所述金属抵杆通过第二压缩弹簧与凹凸内壁相抵。

优选地，所述供氧设备上设有用于控制供氧大小的供氧阀，所述转动切割环架上设有用于对供氧阀调节的调节组件。

优选地，所述调节组件包括：

触发箱，所述触发箱通过连通管道与触发筒连通，且连通管道内填充有油液；

推进活塞和调节齿轮，所述推进活塞在触发箱内移动，所述供氧阀设置在触发箱上，且调节齿轮与供氧阀阀门相连，所述推进活塞上设有与调节齿轮啮合传动的推进齿条。

一种火焰切割机器人的使用方法，具体操作步骤如下：

S1：首先将转动切割环架套在待切割管道外侧壁，然后将多根贯穿连杆穿过转动切割环架，并通过端部卡盘固定在中轴杆上，此时转动着转动切割环架将一并带动中轴杆一同转动，同时转动切割环架通过贯穿连杆滑动能够到达待切割管道外表面任意所要切割的区域；

S2：转动着转动切割环架同时也会带动中轴杆上的触发筒一同转动，进而会带着触发筒上的金属抵杆一同转动，由于金属抵杆与火焰切割头组件呈一一对应设置，那样就可以将火焰切割头组件对准的壁厚能够准确的进行反馈到供氧设备上，进而可以控制供氧阀的开启程度；

S3：当金属抵杆遇到较厚内壁时，金属抵杆会在触发筒内下降，并带动油液通入触发箱，那样会推动推进活塞移动，从而带动推进齿条与调节齿轮啮合传动，并控制供氧阀的开启程度，最终控制供氧量，对厚壁进行火焰切割。

本发明的有益效果为：

本发明在中轴杆发生转动时，便会带着金属抵杆一同发生转动，那样金属抵杆便会通过抵触凹凸内壁来对不同壁厚区域进行反馈，反馈的原理为遇到壁厚的区域，此时的金属抵杆在触发筒内下降的高度便会增大，进而可以通过金属抵杆在触发筒内的位置来对壁厚区域进行反馈到供氧设备。

本发明中调节齿轮与供氧阀阀门相连，所述推进活塞上设有与调节齿轮啮合传动的推进齿条，那样会推动推进活塞移动，从而带动推进齿条与调节齿轮啮合传动，并控制供氧阀的开启程度，最终控制供氧量，对厚壁进行火焰切割。

附图说明

图1为本发明提出的一种火焰切割机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种火焰切割机器人中凹凸内壁的状态结构示意图；

图3为本发明提出的一种火焰切割机器人中触发筒的内部结构示意图；

图4为本发明提出的一种火焰切割机器人中触发箱的内部结构示意图。

图中：1、待切割管道；2、凹凸内壁；3、转动切割环架；4、火焰切割头组件；5、贯穿连杆；6、端部夹持架；7、端部卡盘；8、第一压缩弹簧；9、中轴杆；10、触发筒；11、金属抵杆；12、托底座；13、第二压缩弹簧；14、连通管道；15、触发箱；16、推进活塞；17、推进齿条；18、调节齿轮；19、供氧阀。

具体实施方式

参照图1-图4，一种火焰切割机器人，包括待切割管道1、多个火焰切割头组件4和供氧设备，夹持在待切割管道1两端设有两个端部夹持架6，其中端部夹持架6为现有技术，可以对待切割管道1端部进行夹持固定，避免在火焰切割的过程中造成待切割管道1的晃动，其中端部夹持架6采用卡爪的机械结构，在此不做过多阐。

待切割管道1上同轴插设有中轴杆9，且两个端部夹持架6设置在中轴杆9上，其中两个端部夹持架6与中轴杆9同轴转动连接，这样设置可以保证避免在中轴杆9发生转动时会带动端部夹持架6一同发生转动，从而影响后续的切割操作。

其中，转动切割环架3上插设有多根贯穿连杆5，且贯穿连杆5两端均通过端部卡盘7与中轴杆9两端相连，这样不仅仅可以为转动切割环架3的沿中轴杆9轴向移动提供支撑，并且在转动切割环架3发生旋转时，会一同带动多根贯穿连杆5一同转动，由于多根贯穿连杆5与端部卡盘7相连，而端部卡盘7与中轴杆9相连，那样在转动着转动切割环架3是会间接性带动中轴杆9发生转动。

端部卡盘7与端部夹持架6之间设置有呈压缩状态的第一压缩弹簧8，这样设置可以保证两个端部夹持架6会在第一压缩弹簧8的作用下朝着相对靠近并挤压待切割管道1，配合着火焰切割头组件4对待切割管道1的火焰切割。

待切割管道1外侧壁套设有用于对待切割管道1火焰切割的转动切割环架3，其中转动切割环架3设置在待切割管道1外侧壁，可以沿着待切割管道1轴向移动，可以到达要切割的区域，同时转动着转动切割环架3可以起到对待切割管道1环切的作用。

参照图2状态，多个火焰切割头组件4呈圆周设置在转动切割环架3上，其中火焰切割头组件4为现有技术，该火焰切割头组件4为喷火装置，配合与之对应的供氧设备可以起到控制火焰大小的效果，在此不做过多阐。

待切割管道1内壁呈不平整状的凹凸内壁2，中轴杆9上设有用于与待切割管道1内壁相抵且用于反馈待切割管道1厚度的多个金属抵杆11，在中轴杆9发生转动时，便会带着金属抵杆11一同发生转动，那样金属抵杆11便会通过抵触凹凸内壁2来对不同壁厚区域进行反馈，反馈的原理为遇到壁厚的区域，此时的金属抵杆11在触发筒10内下降的高度便会增大，进而可以通过金属抵杆11在触发筒10内的位置来对壁厚区域进行反馈到供氧设备。

金属抵杆11与火焰切割头组件4呈一一对应设置，这样设置可以起到将金属抵杆11抵触的凹凸内壁2反馈到与之对应的火焰切割头组件4上的供氧设备中，从而能够及时的对供氧量进行调节，金属抵杆11材质为金属钨，该材料的选择可以有效的避免火焰的灼烧导致损伤。

金属抵杆11与中轴杆9之间设有多个触发组件，且金属抵杆11在触发组件内滑动，且金属抵杆11一端与凹凸内壁2相抵，这样可以有效的将金属抵杆11抵触区域的壁厚反馈到触发筒10。

触发组件包括触发筒10，金属抵杆11插设在触发筒10内，且金属抵杆11底部设有托底座12，金属抵杆11通过第二压缩弹簧13与凹凸内壁2相抵，这样可以为金属抵杆11紧抵凹凸内壁2提供弹性支撑。

供氧设备上设有用于控制供氧大小的供氧阀19，转动切割环架3上设有用于对供氧阀19调节的调节组件，调节组件包括触发箱15，触发箱15通过连通管道14与触发筒10连通，且连通管道14内填充有油液，这样金属抵杆11会在触发筒10内下降，并带动油液通入触发箱15；

调节组件还包括推进活塞16和调节齿轮18，推进活塞16在触发箱15内移动，供氧阀19设置在触发箱15上，且调节齿轮18与供氧阀19阀门相连，推进活塞16上设有与调节齿轮18啮合传动的推进齿条17，那样会推动推进活塞16移动，从而带动推进齿条17与调节齿轮18啮合传动，并控制供氧阀19的开启程度，最终控制供氧量，对厚壁进行火焰切割。

一种火焰切割机器人的使用方法，具体操作步骤如下：

S1：首先将转动切割环架3套在待切割管道1外侧壁，然后将多根贯穿连杆5穿过转动切割环架3，并通过端部卡盘7固定在中轴杆9上，此时转动着转动切割环架3将一并带动中轴杆9一同转动，同时转动切割环架3通过贯穿连杆5滑动能够到达待切割管道1外表面任意要切割的区域；

S2：转动着转动切割环架3同时也会带动中轴杆9上的触发筒10一同转动，进而会带着触发筒10上的金属抵杆11一同转动，由于金属抵杆11与火焰切割头组件4呈一一对应设置，那样就可以将火焰切割头组件4对准的壁厚能够准确的进行反馈到供氧设备上，进而可以控制供氧阀19的开启程度；

S3：当金属抵杆11遇到较厚内壁时，金属抵杆11会在触发筒10内下降，并带动油液通入触发箱15，那样会推动推进活塞16移动，从而带动推进齿条17与调节齿轮18啮合传动，并控制供氧阀19的开启程度，最终控制供氧量，对厚壁进行火焰切割。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种火焰切割机器人，包括待切割管道（1）、多个火焰切割头组件（4）和供氧设备，夹持在待切割管道（1）两端设有两个端部夹持架（6），其特征在于，所述待切割管道（1）上同轴插设有中轴杆（9），且两个端部夹持架（6）设置在中轴杆（9）上，所述待切割管道（1）外侧壁套设有用于对待切割管道（1）火焰切割的转动切割环架（3），多个所述火焰切割头组件（4）呈圆周设置在转动切割环架（3）上，所述中轴杆（9）上设有用于与待切割管道（1）内壁相抵且用于反馈待切割管道（1）厚度的多个金属抵杆（11），所述待切割管道（1）内壁呈不平整状的凹凸内壁（2）。

2.根据权利要求1所述的一种火焰切割机器人，其特征在于，所述转动切割环架（3）上插设有多根贯穿连杆（5），且贯穿连杆（5）两端均通过端部卡盘（7）与中轴杆（9）两端相连，所述端部卡盘（7）与端部夹持架（6）之间设置有呈压缩状态的第一压缩弹簧（8）。

3.根据权利要求1所述的一种火焰切割机器人，其特征在于，所述金属抵杆（11）与火焰切割头组件（4）呈一一对应设置，所述金属抵杆（11）材质为金属钨。

4.根据权利要求1所述的一种火焰切割机器人，其特征在于，所述金属抵杆（11）与中轴杆（9）之间设有多个触发组件，且金属抵杆（11）在触发组件内滑动，且金属抵杆（11）一端与凹凸内壁（2）相抵。

5.根据权利要求4所述的一种火焰切割机器人，其特征在于，所述触发组件包括：

触发筒（10），所述金属抵杆（11）插设在触发筒（10）内，且金属抵杆（11）底部设有托底座（12），所述金属抵杆（11）通过第二压缩弹簧（13）与凹凸内壁（2）相抵。

6.根据权利要求5所述的一种火焰切割机器人，其特征在于，所述供氧设备上设有用于控制供氧大小的供氧阀（19），所述转动切割环架（3）上设有用于对供氧阀（19）调节的调节组件。

7.根据权利要求6所述的一种火焰切割机器人，其特征在于，所述调节组件包括：

触发箱（15），所述触发箱（15）通过连通管道（14）与触发筒（10）连通，且连通管道（14）内填充有油液；

推进活塞（16）和调节齿轮（18），所述推进活塞（16）在触发箱（15）内移动，所述供氧阀（19）设置在触发箱（15）上，且调节齿轮（18）与供氧阀（19）阀门相连，所述推进活塞（16）上设有与调节齿轮（18）啮合传动的推进齿条（17）。

8.一种火焰切割机器人的使用方法，根据权利要求1-7中任意一项所述一种火焰切割机器人，其特征在于，具体操作步骤如下：

S1：首先将转动切割环架（3）套在待切割管道（1）外侧壁，然后将多根贯穿连杆（5）穿过转动切割环架（3），并通过端部卡盘（7）固定在中轴杆（9）上，此时转动着转动切割环架（3）将一并带动中轴杆（9）一同转动，同时转动切割环架（3）通过贯穿连杆（5）滑动能够到达待切割管道（1）外表面任意所要切割的区域；

S2：转动着转动切割环架（3）同时也会带动中轴杆（9）上的触发筒（10）一同转动，进而会带着触发筒（10）上的金属抵杆（11）一同转动，由于金属抵杆（11）与火焰切割头组件（4）呈一一对应设置，那样就可以将火焰切割头组件（4）对准的壁厚能够准确的进行反馈到供氧设备上，进而可以控制供氧阀（19）的开启程度；

S3：当金属抵杆（11）遇到较厚内壁时，金属抵杆（11）会在触发筒（10）内下降，并带动油液通入触发箱（15），那样会推动推进活塞（16）移动，从而带动推进齿条（17）与调节齿轮（18）啮合传动，并控制供氧阀（19）的开启程度，最终控制供氧量，对厚壁进行火焰切割。