CN216705959U - 机器人坡口切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为机器人坡口切割机，涉及机械设备领域。包括坡口切割机本体，还包括设置在坡口切割机本体上的送料机构，送料机构包括：前端支撑机构，其用以支撑物料前端以待坡口切割机本体对物料进行坡口切割加工；尾端支撑机构，其用以支撑物料尾端以配合前端支撑机构平衡对物料的支撑；长距离物料递进机构，其设置在前端支撑机构与尾端支撑机构之间、并通过驱动尾端支撑机构向前端支撑机构的移动以向前端支撑机构进给物料；以及短距离物料递进机构，其设置在前端支撑机构上用以辅助前端支撑机构对物料进行平衡支撑并能够驱动物料向前端支撑机构方向进给。本装置能够提高物料的利用率，提高对物料加工的工作效率，避免造成加工浪费，减少生产成本。

Description

机器人坡口切割机

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及机器人坡口切割机。

背景技术

坡口是指焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。坡口是主要为了焊接工件，保证焊接度，普通情况下用机加工方法加工出的型面，要求不高时也可以气割。坡口加工一般使用坡口切割机，常用机器人形式的坡口切割机，进行坡口的批量加工。

目前的机器人坡口切割机，尤其是对圆柱形管件或者棱柱形管件进行坡口切割时，所使用的管件物料的固定支撑结构以及管件物料的进给结构中，一般是对长度较长的管件进行两个端部的固定，并对其中一个端部施加推力进行物料的进给，但是送料的最后阶段，也即物料长度过短时，由于设备本身体积原因无法对长度过短的物料进行平衡支撑和物料进给，这样不仅会影响到正常的加工质量和效率，还会因为无法对物料彻底的送料加工而造成物料的浪费，为了对此进行改善，需要设计机器人坡口切割机。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供机器人坡口切割机。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的机器人坡口切割机，包括坡口切割机本体，还包括设置在所述坡口切割机本体上的送料机构，所述送料机构包括：

前端支撑机构，其用以支撑物料前端以待所述坡口切割机本体对物料进行坡口切割加工；

尾端支撑机构，其用以支撑物料尾端以配合所述前端支撑机构平衡对物料的支撑；

长距离物料递进机构，其设置在所述前端支撑机构与所述尾端支撑机构之间、并通过驱动所述尾端支撑机构向所述前端支撑机构的移动以向所述前端支撑机构进给物料；

以及短距离物料递进机构，其设置在所述前端支撑机构上用以辅助所述前端支撑机构对物料进行平衡支撑并能够驱动物料向所述前端支撑机构方向进给。

优选的，所述前端支撑机构包括：

第一支架，其设置在所述坡口切割机本体上；

第一支撑环，其设置在所述第一支架上；

第一装配环，其通过轴承转动设置在所述第一支撑环上；

以及第一夹紧机构，其为结构相同的四组并均匀分布的周向设置在所述第一装配环上的端面处，通过四组所述第一夹紧机构以夹紧待加工物料。

优选的，所述第一夹紧机构包括：

第一伸缩气缸，其固定在所述第一装配环上的端面处；

第一辊架，其设置在所述第一伸缩气缸的伸缩端上；

以及第一辊筒，其转动设置在所述第一辊架上并在所述第一伸缩气缸的推动下抵在待加工物料上。

优选的，所述尾端支撑机构包括：

第二支架；

第二支撑环，其设置在所述第二支架上；

固定夹具，其通过轴承转动设置在所述第二支撑环上用以夹持固定待加工物料的端部。

优选的，所述长距离物料递进机构包括：

滑轨，其水平设置于地面上且其一端延伸至所述第一支架处；

移动车，所述移动车移动于所述滑轨上，所述第二支架设置在所述移动车上并通过移动车驱动所述第二支架沿着所述滑轨向所述第一支架方向移动。

优选的，所述短距离物料递进机构包括：

第三支撑环，其与所述第一支撑环之间同轴连接且随所述第一支撑环同步转动，所述第三支撑环和所述第一支撑环分别位于所述第一支架的两侧；

第二夹紧机构，其为结构相同的四组并均匀分布的周向设置在所述第三支撑环上的端面处，通过四组所述第二夹紧机构以夹紧待加工物料；

以及递进驱动机构，其设置在四组所述第二夹紧机构中的其中一组上。

优选的，所述第二夹紧机构包括：

隐藏凹槽，其开设在所述第三支撑环上反向于所述第一支架的端面上；

第二伸缩气缸，其固定在所述隐藏凹槽内；

第二辊架，其设置在所述第二伸缩气缸的伸缩端上；

以及第二辊筒，其转动设置在所述第二辊架上并在第二伸缩气缸的推动下抵在待加工物料上。

优选的，所述递进驱动机构包括第一步进电机，其设置在所述第二辊架上，所述第一步进电机的旋转端上设有主动齿轮，所述第二辊筒上同轴连接有与所述主动齿轮相啮合的从动齿轮。

优选的，所述前端支撑机构还包括转动驱动机构，其用以驱动所述第一装配环转动，所述转动驱动机构包括：

第二步进电机，其设置在所述第一支架上；

驱动齿轮，其同轴连接在所述第二步进电机的旋转轴上；

以及环形外齿齿轮，其同轴套装在所述第一装配环上的外侧表面上并与所述驱动齿轮之间相啮合。

在上述技术方案中，本实用新型提供的机器人坡口切割机，具有以下有益效果：

本机器人在进行坡口切割时，通过前端支撑机构和尾端支撑机构对长度较长物料进行两个端部的平衡支撑，并通过驱动尾端支撑机构向前端支撑机构的移动以向所述前端支撑机构进给物料，继而不断为坡口切割机本体进给物料进行加工，并在物料长度过短时，则通过短距离物料递进机构辅助前端支撑机构对物料进行平衡支撑并能够驱动物料向前端支撑机构方向进给，继而能够提高物料的利用率，提高对物料加工的工作效率，避免造成加工浪费，减少生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的机器人坡口切割机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的机器人坡口切割机的正视图；

图3为本实用新型实施例提供的机器人坡口切割机的前端支撑机构的正视图；

图4为本实用新型实施例提供的机器人坡口切割机的短距离物料递进机构的正视图；

图5为本实用新型实施例提供的机器人坡口切割机的尾端支撑机构的正视图。

附图标记说明：

1、坡口切割机本体；2、第一支架；3、第一支撑环；4、第一装配环；5、第一伸缩气缸；6、第一辊架；7、第一辊筒；8、第二支架；9、第二支撑环；10、固定夹具；11、滑轨；12、移动车；13、第三支撑环；14、隐藏凹槽；15、第二伸缩气缸；16、第二辊架；17、第二辊筒；18、第一步进电机；19、主动齿轮；20、从动齿轮；21、第二步进电机；22、驱动齿轮；23、环形外齿齿轮。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

请参阅图1-5，机器人坡口切割机，包括坡口切割机本体1，还包括设置在坡口切割机本体1上的送料机构，送料机构包括：

前端支撑机构，其用以支撑物料前端以待坡口切割机本体1对物料进行坡口切割加工；

尾端支撑机构，其用以支撑物料尾端以配合前端支撑机构平衡对物料的支撑；

长距离物料递进机构，其设置在前端支撑机构与尾端支撑机构之间、并通过驱动尾端支撑机构向前端支撑机构的移动以向前端支撑机构进给物料；

以及短距离物料递进机构，其设置在前端支撑机构上用以辅助前端支撑机构对物料进行平衡支撑并能够驱动物料向前端支撑机构方向进给。

具体的，本机器人在进行坡口切割时，通过前端支撑机构和尾端支撑机构对长度较长物料进行两个端部的平衡支撑，并通过驱动尾端支撑机构向前端支撑机构的移动以向所述前端支撑机构进给物料，继而不断为坡口切割机本体进给物料进行加工，并在物料长度过短时，则通过短距离物料递进机构辅助前端支撑机构对物料进行平衡支撑并能够驱动物料向前端支撑机构方向进给，继而能够提高物料的利用率，提高对物料加工的工作效率，避免造成加工浪费，减少生产成本。

其中，本装置中所有的电器元件以及电性连接和控制，可通过控制器或PLC控制系统进行，其具体的电性连接手段及其控制，可参考下述工作原理的描述进行，其具体的连接手段为公知常识，是本领域技术工作人员所熟知的，在此不做赘述。

进一步的，前端支撑机构包括：

第一支架2，其设置在坡口切割机本体1上；

第一支撑环3，其设置在第一支架2上；

第一装配环4，其通过轴承转动设置在第一支撑环3上；

以及第一夹紧机构，其为结构相同的四组并均匀分布的周向设置在第一装配环4上的端面处，通过四组第一夹紧机构以夹紧待加工物料。

具体的，第一支架2起到支撑第一支撑环3的作用，并且在轴承的转动支撑下，使第一装配环4能够相对第一支撑环3进行转动，其中通过第一夹紧机构夹紧待加工物料。

进一步的，第一夹紧机构包括：

第一伸缩气缸5，其固定在第一装配环4上的端面处；

第一辊架6，其设置在第一伸缩气缸5的伸缩端上；

以及第一辊筒7，其转动设置在第一辊架6上并在第一伸缩气缸5的推动下抵在待加工物料上。

具体的，在夹紧物料的过程中，使杆件的物料伸入四组第一夹紧机构之间的位置处，并通过每组的第一夹紧机构的第一伸缩气缸5驱动第一辊架6移动，以使第一辊筒7抵在待加工物料上，且四组第一夹紧机构中的第一辊筒7分别抵在物料的四个侧面上，能够对物料进行稳定的夹紧固定。其中的第一辊筒7转动设置在第一辊架6上，能够进行转动，继而能够在长距离物料递进机构的驱动下，使尾端支撑机构推动物料向前端支撑机构移动以向前端支撑机构进给物料，且此时第一辊筒7起到支撑物料的同时，还能通过与物料间的滚动配合使物料进行进给运动，以进给到适当位置以通过坡口切割机本体1进行后续的坡口加工处理。

进一步的，尾端支撑机构包括：

第二支架8；

第二支撑环9，其设置在第二支架8上；

固定夹具10，其通过轴承转动设置在第二支撑环9上用以夹持固定待加工物料的端部。

具体的，其中的固定夹具10为车床等机械设备中常用的常规夹具，能够方便快捷的夹持管件物料，其具体的结构及其使用方式为目前本领域技术工作人员所熟知的，在此不做赘述。使用时，通过固定夹具10夹持固定待加工物料的端部，其中的第二支架8起到支撑第二支撑环9的作用个，第二支撑环9起到支撑固定夹具10的作用，并能够在轴承的作用下，使固定夹具10能够进行转动，继而能够使物料需要转动的时候，使尾端支撑机构在支撑物料的同时还能随之转动。

进一步的，长距离物料递进机构包括：

滑轨11，其水平设置于地面上且其一端延伸至第一支架2处；

移动车12，移动车12移动于滑轨11上，第二支架8设置在移动车12上并通过移动车12驱动第二支架8沿着滑轨11向第一支架2方向移动。

具体的，移动车12在滑轨11上进行移动，继而能够带动尾端支撑机构进行移动，继而实现驱动尾端支撑机构向前端支撑机构的移动以向前端支撑机构进给物料。其中的移动车12可以是电控的移动车，且可以是市场长常规使用的电控车，通过控制器等形式进行控制使用，且为公知常识，是本领域技术工作人员所熟知的，在此不做赘述。

进一步的，短距离物料递进机构包括：

第三支撑环13，其与第一支撑环3之间同轴连接且随第一支撑环3同步转动，第三支撑环13和第一支撑环3分别位于第一支架2的两侧；

第二夹紧机构，其为结构相同的四组并均匀分布的周向设置在第三支撑环13上的端面处，通过四组第二夹紧机构以夹紧待加工物料；

以及递进驱动机构，其设置在四组第二夹紧机构中的其中一组上。

具体的，因为杆件物料的加工前端，始终由前端支撑机构进行支撑固定，因此，在尾端支撑机构无法继续支撑物料和进给物料时，此时通过短距离物料递进机构支撑物料，此时则通过第二夹紧机构夹紧待加工物料，并在随后通过购递进驱动机构继续实现进给物料操作。

进一步的，第二夹紧机构包括：

隐藏凹槽14，其开设在第三支撑环13上反向于第一支架2的端面上；

第二伸缩气缸15，其固定在隐藏凹槽14内；

第二辊架16，其设置在第二伸缩气缸15的伸缩端上；

以及第二辊筒17，其转动设置在第二辊架16上并在第二伸缩气缸15的推动下抵在待加工物料上。

具体的，此时杆件的物料处于四组第二夹紧机构之间的位置，通过第二伸缩气缸15推动第二辊架16移动，以使第二辊筒17抵在待加工物料上，且四组第二夹紧机构分别抵在物料的四个侧面上，能够对物料进行稳定的夹紧固定。其中第二辊筒17转动设置在第二辊架16上，能够进行转动，继而能够在物料进给过程中，不影响到物料的进给移动。

进一步的，述递进驱动机构包括第一步进电机18，其设置在第二辊架16上，第一步进电机18的旋转端上设有主动齿轮19，第二辊筒17上同轴连接有与主动齿轮19相啮合的从动齿轮20。

具体的，在需要继续进给物料时，则通过第一步进电机18转动适当角度，继而带动转动适当角度，继而带动从动齿轮20以及第二辊筒17转动适当角度，继而在第二辊筒17与物料之间的摩擦力下，通过转动配合带动物料行进，实现物料的进给，且此时短距离物料递进机构与前端支撑机构之间距离进，结构紧凑能够实现长短较短的物料的平衡支撑和进给。

进一步的，前端支撑机构还包括转动驱动机构，其用以驱动第一装配环4转动，转动驱动机构包括：

第二步进电机21，其设置在第一支架2上；

驱动齿轮22，其同轴连接在第二步进电机21的旋转轴上；

以及环形外齿齿轮23，其同轴套装在第一装配环4上的外侧表面上并与驱动齿轮22之间相啮合。

具体的，在第二步进电机21的驱动下带动驱动齿轮22转动适当角度，继而带动环形外齿齿轮23以及第一装配环4转动适当角度，继而带动前端支撑机构上固定的物料转动适当角度，继而能够通过坡口切割机本体1对物料的其它角度位置进行坡口切割处理。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.机器人坡口切割机，包括坡口切割机本体(1)和第一装配环(4)，其特征在于，还包括设置在所述坡口切割机本体(1)上的送料机构，所述送料机构包括：

前端支撑机构，其用以支撑物料前端以待所述坡口切割机本体(1)对物料进行坡口切割加工；

尾端支撑机构，其用以支撑物料尾端以配合所述前端支撑机构平衡对物料的支撑；

长距离物料递进机构，其设置在所述前端支撑机构与所述尾端支撑机构之间、并通过驱动所述尾端支撑机构向所述前端支撑机构的移动以向所述前端支撑机构进给物料；

以及短距离物料递进机构，其设置在所述前端支撑机构上用以辅助所述前端支撑机构对物料进行平衡支撑并能够驱动物料向所述前端支撑机构方向进给；

所述前端支撑机构包括：

第一支架(2)，其设置在所述坡口切割机本体(1)上；

第一支撑环(3)，其设置在所述第一支架(2)上；

第一装配环(4)，其通过轴承转动设置在所述第一支撑环(3)上；

以及第一夹紧机构，其为结构相同的四组并均匀分布的周向设置在所述第一装配环(4)上的端面处，通过四组所述第一夹紧机构以夹紧待加工物料；

所述第一夹紧机构包括：

第一伸缩气缸(5)，其固定在所述第一装配环(4)上的端面处；

第一辊架(6)，其设置在所述第一伸缩气缸(5)的伸缩端上；

以及第一辊筒(7)，其转动设置在所述第一辊架(6)上并在所述第一伸缩气缸(5)的推动下抵在待加工物料上；

所述短距离物料递进机构包括：

第三支撑环(13)，其与所述第一支撑环(3)之间同轴连接且随所述第一支撑环(3)同步转动，所述第三支撑环(13)和所述第一支撑环(3)分别位于所述第一支架(2)的两侧；

第二夹紧机构，其为结构相同的四组并均匀分布的周向设置在所述第三支撑环(13)上的端面处，通过四组所述第二夹紧机构以夹紧待加工物料；

以及递进驱动机构，其设置在四组所述第二夹紧机构中的其中一组上。

2.根据权利要求1所述的机器人坡口切割机，其特征在于，所述尾端支撑机构包括：

第二支架(8)；

第二支撑环(9)，其设置在所述第二支架(8)上；

固定夹具(10)，其通过轴承转动设置在所述第二支撑环(9)上用以夹持固定待加工物料的端部。

3.根据权利要求2所述的机器人坡口切割机，其特征在于，所述长距离物料递进机构包括：

滑轨(11)，其水平设置于地面上且其一端延伸至所述第一支架(2)处；

移动车(12)，所述移动车(12)移动于所述滑轨(11)上，所述第二支架(8)设置在所述移动车(12)上并通过移动车(12)驱动所述第二支架(8)沿着所述滑轨(11)向所述第一支架(2)方向移动。

4.根据权利要求1所述的机器人坡口切割机，其特征在于，所述第二夹紧机构包括：

隐藏凹槽(14)，其开设在所述第三支撑环(13)上反向于所述第一支架(2)的端面上；

第二伸缩气缸(15)，其固定在所述隐藏凹槽(14)内；

第二辊架(16)，其设置在所述第二伸缩气缸(15)的伸缩端上；

以及第二辊筒(17)，其转动设置在所述第二辊架(16)上并在第二伸缩气缸(15)的推动下抵在待加工物料上。

5.根据权利要求4所述的机器人坡口切割机，其特征在于，所述递进驱动机构包括第一步进电机(18)，其设置在所述第二辊架(16)上，所述第一步进电机(18)的旋转端上设有主动齿轮(19)，所述第二辊筒(17)上同轴连接有与所述主动齿轮(19)相啮合的从动齿轮(20)。

6.根据权利要求1所述的机器人坡口切割机，其特征在于，所述前端支撑机构还包括转动驱动机构，其用以驱动所述第一装配环(4)转动，所述转动驱动机构包括：

第二步进电机(21)，其设置在所述第一支架(2)上；

驱动齿轮(22)，其同轴连接在所述第二步进电机(21)的旋转轴上；

以及环形外齿齿轮(23)，其同轴套装在所述第一装配环(4)上的外侧表面上并与所述驱动齿轮(22)之间相啮合。

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