CN207874009U - 一种具有高压管路支架的水切割机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水切割技术领域，提出的一种具有高压管路支架的水切割机器人，包括机器人本体，机器人本体包括基座，基座上转动设置有旋转平台，旋转平台通过一个或若干个机械臂连接工作臂，工作臂上设置有水刀，旋转平台上设置有螺旋管架一，工作臂上设置有螺旋管架二，螺旋管架一上设置有螺旋管一，螺旋管架二上设置有螺旋管二，螺旋管一与螺旋管二均为沿圆柱螺旋线设置的高压管路，且螺旋管一圆柱螺旋线的直径大于螺旋管架一的直径，螺旋管二圆柱螺旋线的直径大于螺旋管架二的直径，水刀依次通过螺旋管二和螺旋管一连接供水管路，解决了现有技术中的水切割机器人的高压管道固定效果差易折断扭曲的技术问题。

Description

一种具有高压管路支架的水切割机器人

技术领域

本实用新型属于水切割技术领域，涉及一种具有高压管路支架的水切割机器人。

背景技术

水切割，又称水刀，即高压水射流切割技术，是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意雕琢工件，而且受材料质地影响小。因为其成本低，易操作，良品率又高，水切割正逐渐成为工业切割技术方面的主流切割方式。将水切割技术与私服机器人结合起来应用，可适用于多种材料的高压水切割，还能对自由曲面的复杂工件进行精确的三维切割加工。

由于水切割需要将高压管路引导至工作部，而多轴机械臂式机器人的自由度较高，在水刀随机械臂运动的同时，常常因为高压管路被拉扯扭曲导致其折断或变形，影响水切割机器人的正常运行。

实用新型内容

本实用新型提出一种具有高压管路支架的水切割机器人，解决了现有技术中的水切割机器人的高压管道固定效果差易折断扭曲的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有高压管路支架的水切割机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括基座，所述基座上转动设置有旋转平台，所述旋转平台通过一个或若干个机械臂连接工作臂，所述工作臂上设置有水刀，所述旋转平台上设置有螺旋管架一，所述螺旋管架一上缠绕设置有螺旋管一，所述螺旋管架二上缠绕设置有螺旋管二，所述螺旋管一与所述螺旋管二均缠绕成圆柱形管圈，且螺旋管一的管圈直径大于螺旋管架一的管圈直径，

所述水刀依次通过螺旋管二和螺旋管一连接供水管路。

作为进一步的技术方案，所述旋转平台上沿竖直方向设置有管路框架，所述管路框架高度与宽度均大于所述机器人本体，所述管路框架上设置有高压管一，所述管路框架顶部设置有螺旋管三，所述水刀依次通过所述螺旋管二、所述螺旋管一、所述高压管一和所述螺旋管三连接供水管路。

作为进一步的技术方案，所述工作臂上设置有螺旋管四，所述螺旋管四为沿圆柱螺旋线设置的高压管路，所述螺旋管四缠绕在所述工作臂上，且两端通过约束块滑动设置在工作臂上，所述水刀依次通过螺旋管四、螺旋管二和螺旋管一连接供水管路。

作为进一步的技术方案，所述工作臂上还拆卸设置有抱箍，所述约束块设置在所述抱箍上。

作为进一步的技术方案，所述螺旋管四为两个且分别位于所述工作臂的两端，所述抱箍位于两个所述螺旋管四中间。

作为进一步的技术方案，所述螺旋管架一和所述螺旋管架二均包括底座，所述底座上设置有支撑管，所述支撑管外侧沿径向设置有弹簧，所述弹簧为若干个且在所述支撑管外侧均匀排列，所述支撑管套有支撑套，所述支撑套(34)为一块弧板，且两端重叠。

本实用新型使用原理及有益效果为：

1、本实用新型中，螺旋管架一设置在旋转平台上，并随着旋转平台一起绕基座旋转，螺旋管架二设置在工作臂上，螺旋管一松弛缠绕在螺旋管架一上，螺旋管二松弛缠绕在螺旋管架二上，当工作臂与旋转平台的位置或角度发生变化时，若螺旋管架一与螺旋管架二的距离增加，由于螺旋管一和螺旋管二被拉，但缠绕在螺旋架一和螺旋架二上的圈数不变，螺旋管一和螺旋管二的圆柱螺旋线的直径会变小使其缠绕变紧，若螺旋管架一与螺旋管架二的距离缩短，螺旋管一和螺旋管二会复原。

通过螺旋管一和螺旋管二的设置，使高压管路具备柔性，并能够随工作臂的工作自动调节状态，同时使工作臂与旋转平台间的管路处在一个被预紧的状态。防止了管路由于松动和工作臂的运动在机器人本体上无规则缠绕，避免了无规则缠绕带来的拉断扭曲等损坏，进而提升了水切割机器人的可靠性和工作寿命，同时本实用新型采用的方案结构简单，改造成本低，便于推广。

2、本实用新型中，在旋转平台上设置的管路框架能够随旋转平台进行旋转，旋转框架上设置的高压管将螺旋管一与在框架顶部设置的螺旋管三进行连接，螺旋管三具有柔性能够缓解供水源至螺旋管三间的变形，通过管路框架的设置，能够将水切割机器人的供水口变化至上方，现有技术中，水切割大规模生产中，对每台水切割机器人单独供水成本过高且维护困难，需要对对所有水切割机器人进行统一供水，为防止管道影响水切割机器人工作在顶部跑供水管路对水切割机器人进行供水为最佳方案，但管道与顶部供水管路直接通过高压管一接通会造成隐患，影响水切割机器人的工作，通过框架的设置，使该部分高压管一固定并能够随旋转平台转动，解决了上述问题，顶部螺旋管能够缓解旋转平台带动管路框架旋转时供水管路连接的压力，设置科学合理。

3、本实用新型中，螺旋管四将水刀和螺旋管二连接，并缠绕在工作臂上，在工作臂上通过两个约束块将螺旋管四两端约束在工作壁上，约束块的设置为螺旋管四提供一定约束的同时允许螺旋管四的端部在其上面滑动，，工作时，由于水刀相对于工作臂的角度会发生变化，进而使高压管路的长度发生变化使其变形，本实用新型中当水刀相对于工作臂的角度会发生变化，会使螺旋管四的端部在约束块上滑动并带动螺旋管四进行伸缩改变其长度，通过螺旋管四的设置，增加了连接水刀和螺旋管二间高压管路的柔性，缓解了水刀和螺旋管二间高压管路的压力和变形，提高了水切割机器人的可靠性，设置科学合理

4、本实用新型中，约束块是通过抱箍固定在工作臂上的，由于现有技术中水切割机器人大多采用现有工业机器人进行改进，在工作臂上没有安装孔，固定约束块困难，通过抱箍的设置，使工业机器人便于改造和安装，同时使约束块的固定更为灵活，设置科学合理。

5、本实用新型中，两个分别设置在工作臂两端的螺旋管四能够节约高压管料，同时还能够满足刀片与螺旋管二柔性连接的需求，抱箍能够固定连接两个螺旋管四的高压管路。

6、本实用新型中，螺旋管架一和螺旋管架二的结构相同，均采用底座和支撑管通过弹簧支撑支撑套的结构，支撑套为一块直板直接弯成圆筒状，使其具备移动的变径能力，当螺旋管一或螺旋管二直接变小勒紧支撑套时，支撑套的两端会相对滑动使支撑套的直径变小，当螺旋管一或螺旋管二松弛时，支撑套本身的弹性性能和弹簧会将支撑套复位，该结构简单可靠，满足了支撑螺旋管一和螺旋管二的需求，设置科学合理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧面结构示意图；

图3为本实用新型中螺旋管架的结构示意图；

图中：1-机器人本体，11-基座，12-旋转平台，13-工作臂，2-水刀，3-螺旋管架一，31-底座，32-支撑管，33-弹簧，34-支撑套，4-螺旋管架二，5-螺旋管一，6-螺旋管二，7-管路框架，8-高压管一，9-螺旋管三，14-螺旋管四，15-约束块，16-抱箍。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～图3所示，

一种具有高压管路支架的水切割机器人，包括机器人本体1，机器人本体1包括基座11，基座11上转动设置有旋转平台12，旋转平台12通过一个或若干个机械臂连接工作臂13，工作臂13上设置有水刀2，旋转平台12上设置有螺旋管架一3，工作臂13上设置有螺旋管架二4，螺旋管架一3上缠绕设置有螺旋管一5，螺旋管架二4上缠绕设置有螺旋管二6，螺旋管一5与螺旋管二6均缠绕成圆柱形管圈，且螺旋管一5管圈的直径大于螺旋管架一3管圈的直径，

水刀2依次通过螺旋管二6和螺旋管一5连接供水管路。

本实施例中，螺旋管架一3设置在旋转平台12上，并随着旋转平台12一起绕基座11旋转，螺旋管架二4设置在工作臂13上，螺旋管一5松弛缠绕在螺旋管架一3上，螺旋管二6松弛缠绕在螺旋管架二4上，当工作臂13与旋转平台12的位置或角度发生变化时，若螺旋管架一3与螺旋管架二4的距离增加，由于螺旋管一5和螺旋管二6被拉，但缠绕在螺旋架一和螺旋架二上的圈数不变，螺旋管一5和螺旋管二6的圆柱螺旋线的直径会变小使其缠绕变紧，若螺旋管架一3与螺旋管架二4的距离缩短，螺旋管一5和螺旋管二6会复原。

通过螺旋管一5和螺旋管二6的设置，使高压管路具备柔性，并能够随工作臂13的工作自动调节状态，同时使工作臂13与旋转平台12间的管路处在一个被预紧的状态。防止了管路由于松动和工作臂13的运动在机器人本体1上无规则缠绕，避免了无规则缠绕带来的拉断扭曲等损坏，进而提升了水切割机器人的可靠性和工作寿命，同时本实用新型采用的方案结构简单，改造成本低，便于推广。

进一步，旋转平台12上沿竖直方向设置有管路框架7，管路框架7高度与宽度均大于机器人本体1，管路框架7上设置有高压管一8，管路框架7顶部设置有螺旋管三9，水刀2依次通过螺旋管二6、螺旋管一5、高压管一8和螺旋管三9连接供水管路。

本实施例中，在旋转平台12上设置的管路框架7能够随旋转平台12进行旋转，旋转框架上设置的高压管将螺旋管一5与在框架顶部设置的螺旋管三9进行连接，螺旋管三9具有柔性能够缓解供水源至螺旋管三9间的变形，通过管路框架7的设置，能够将水切割机器人的供水口变化至上方，现有技术中，水切割大规模生产中，对每台水切割机器人单独供水成本过高且维护困难，需要对对所有水切割机器人进行统一供水，为防止管道影响水切割机器人工作在顶部跑供水管路对水切割机器人进行供水为最佳方案，但管道与顶部供水管路直接通过高压管一8接通会造成隐患，影响水切割机器人的工作，通过框架的设置，使该部分高压管一8固定并能够随旋转平台12转动，解决了上述问题，顶部螺旋管能够缓解旋转平台12带动管路框架7旋转时供水管路连接的压力，设置科学合理。

进一步，工作臂13上设置有螺旋管四14，螺旋管四14为沿圆柱螺旋线设置的高压管路，螺旋管四14缠绕在工作臂13上，且两端通过约束块15滑动设置在工作臂13上，水刀2依次通过螺旋管四14、螺旋管二6和螺旋管一5连接供水管路。

本实施例中，螺旋管四14将水刀2和螺旋管二6连接，并缠绕在工作臂13上，在工作臂13上通过两个约束块15将螺旋管四14两端约束在工作壁上，约束块15的设置为螺旋管四14提供一定约束的同时允许螺旋管四14的端部在其上面滑动，，工作时，由于水刀2相对于工作臂13的角度会发生变化，进而使高压管路的长度发生变化使其变形，本实施例中当水刀2相对于工作臂13的角度会发生变化，会使螺旋管四14的端部在约束块15上滑动并带动螺旋管四14进行伸缩改变其长度，通过螺旋管四14的设置，增加了连接水刀2和螺旋管二6间高压管路的柔性，缓解了水刀2和螺旋管二6间高压管路的压力和变形，提高了水切割机器人的可靠性，设置科学合理

进一步，工作臂13上还拆卸设置有抱箍16，约束块15设置在抱箍16上。

本实施例中，约束块15是通过抱箍16固定在工作臂13上的，由于现有技术中水切割机器人大多采用现有工业机器人进行改进，在工作臂13上没有安装孔，固定约束块15困难，通过抱箍16的设置，使工业机器人便于改造和安装，同时使约束块15的固定更为灵活，设置科学合理。

进一步，螺旋管四14为两个且分别位于工作臂13的两端，抱箍16位于两个螺旋管四14中间。

本实施例中，两个分别设置在工作臂13两端的螺旋管四14能够节约高压管料，同时还能够满足刀片与螺旋管二6柔性连接的需求，抱箍16能够固定连接两个螺旋管四14的高压管路。

进一步，螺旋管架一3和螺旋管架二4均包括底座31，底座31上设置有支撑管32，支撑管32外侧沿径向设置有弹簧33，弹簧33为若干个且在支撑管32外侧均匀排列，支撑管32套有支撑套34，支撑套34为一块弧板，且两端重叠。

本实施例中，螺旋管架一3和螺旋管架二4的结构相同，均采用底座31和支撑管32通过弹簧33支撑支撑套34的结构，支撑套34为一块直板直接弯成圆筒状，使其具备移动的变径能力，当螺旋管一5或螺旋管二6直接变小勒紧支撑套34时，支撑套34的两端会相对滑动使支撑套34的直径变小，当螺旋管一5或螺旋管二6松弛时，支撑套34本身的弹性性能和弹簧33会将支撑套34复位，该结构简单可靠，满足了支撑螺旋管一5和螺旋管二6的需求，设置科学合理。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有高压管路支架的水切割机器人，包括机器人本体(1)，所述机器人本体(1)包括基座(11)，所述基座(11)上转动设置有旋转平台(12)，所述旋转平台(12)通过一个或若干个机械臂连接工作臂(13)，所述工作臂(13)上设置有水刀(2)，其特征在于，所述旋转平台(12)上设置有螺旋管架一(3)，所述工作臂(13)上设置有螺旋管架二(4)，所述螺旋管架一(3)上缠绕设置有螺旋管一(5)，所述螺旋管架二(4)上缠绕设置有螺旋管二(6)，所述螺旋管一(5)与所述螺旋管二(6)均缠绕成圆柱形管圈，且螺旋管一(5)的管圈的直径大于螺旋管架一(3)的直径，螺旋管二(6)的管圈直径大于螺旋管架二(4)的管圈直径，

所述水刀(2)依次通过螺旋管二(6)和螺旋管一(5)连接供水管路。

2.根据权利要求1所述的一种具有高压管路支架的水切割机器人，其特征在于，所述旋转平台(12)上沿竖直方向设置有管路框架(7)，所述管路框架(7)高度与宽度均大于所述机器人本体(1)，所述管路框架(7)上设置有高压管一(8)，所述管路框架(7)顶部设置有螺旋管三(9)，所述水刀(2)依次通过所述螺旋管二(6)、所述螺旋管一(5)、所述高压管一(8)和所述螺旋管三(9)连接供水管路。

3.根据权利要求1所述的一种具有高压管路支架的水切割机器人，其特征在于，所述工作臂(13)上设置有螺旋管四(14)，所述螺旋管四(14)为沿圆柱螺旋线设置的高压管路，所述螺旋管四(14)缠绕在所述工作臂(13)上，且两端通过约束块(15)滑动设置在工作臂(13)上，所述水刀(2)依次通过螺旋管四(14)、螺旋管二(6)和螺旋管一(5)连接供水管路。

4.根据权利要求3所述的一种具有高压管路支架的水切割机器人，其特征在于，所述工作臂(13)上还拆卸设置有抱箍(16)，所述约束块(15)设置在所述抱箍(16)上。

5.根据权利要求4所述的一种具有高压管路支架的水切割机器人，其特征在于，所述螺旋管四(14)为两个且分别位于所述工作臂(13)的两端，所述抱箍(16)位于两个所述螺旋管四(14)中间。

6.根据权利要求1所述的一种具有高压管路支架的水切割机器人，其特征在于，所述螺旋管架一(3)和所述螺旋管架二(4)均包括底座(31)，所述底座(31)上设置有支撑管(32)，所述支撑管(32)外侧沿径向设置有弹簧(33)，所述弹簧(33)为若干个且在所述支撑管(32)外侧均匀排列，所述支撑管(32)套有支撑套(34)，所述支撑套(34)为一块弧板，且两端重叠。