[发明专利]一种管道切割机器人

权利要求书

1.一种管道切割机器人，其特征在于，包括：

夹持机构、旋转机构、夹具、割炬、框架结构、机器人壳体、挡板、电机控制电路、电压控制电路；

所述夹持机构包括减速电机，所述减速电机与传动齿轮一连接，传动齿轮一与一级传动轴上的传动齿轮二相啮合；一级传动轴上的传动齿轮三、传动齿轮四分别与二级传动轴上的传动齿轮五、传动齿轮六相啮合传动，二级传动轴上的蜗杆轴套一、蜗杆轴套二分别与三级传动轴上的蜗轮一、蜗轮二相啮合传递运动和动能；三级传动轴上的传动齿轮七、传动齿轮八、传动齿轮九、传动齿轮十分别与四级传动轴上的传动齿轮十一、传动齿轮十二、传动齿轮十三、传动齿轮十四相啮合传递运动和动能，四级传动轴上的蜗杆轴套三、蜗杆轴套四、蜗杆轴套五、蜗杆轴套六分别与五级传动轴上的蜗轮三、蜗轮四、蜗轮五、蜗轮六相啮合进行传动；所述蜗轮三、蜗轮四、蜗轮五、蜗轮六作为主动齿轮分别与六级传动组件中的齿条一、齿条二、齿条三、齿条四相啮合传递运动和动能，齿条一、齿条二、齿条三、齿条四平行设置，齿条一、齿条二、齿条三、齿条四两端分别设置齿条定位板一和齿条定位板二，齿条定位板一和齿条定位板二中部分别设置有开口相对的V型块一和V型块二，通过V型块一和V型块二对管道进行夹持；所述夹持机构能够夹持35mm以内不同直径的管道且夹持时管道穿过机器人夹持机构；

所述旋转机构从外到内依次包括夹具固定盘、外齿圈连接环、外齿圈、滚动轴承内圈连接环、滚动轴承内圈固定环、滚动轴承、滚动轴承外圈固定环、步进电机传动齿轮一、步进电机传动齿轮二、步进电机传动齿轮三、步进电机固定盘、定位销一、定位销二、定位销三、定位销四、定位销五、定位销六、连接筋一、连接筋二、连接筋三、步进电机一、步进电机二、步进电机三；滚动轴承通过夹具固定盘、滚动轴承内圈连接环、滚动轴承内圈固定环用螺栓固定在一起，所述夹具固定盘、外齿圈连接环、外齿圈、滚动轴承内圈连接环、滚动轴承内圈固定环用螺栓固定滚动轴承内圈，滚动轴承外圈固定环通过螺栓固定滚动轴承外圈在步进电机固定板，步进电机一、步进电机二、步进电机三用螺丝固定在步进电机固定盘，步进电机轴安装有步进电机传动齿轮一、步进电机传动齿轮二、步进电机传动齿轮三再用螺丝固定，安装好的旋转机构通过销钉定位在框架结构；所述旋转机构通过连接筋与框架结构连接；

所述电机控制电路包括控制板、驱动扩展板、电机驱动芯片、蓝牙模块、5V继电器模块、电线夹、WIFI功能串口摄像头、减速电机、步进电机，采用控制板和驱动扩展板相结合，驱动扩展板通过电机驱动芯片控制减速电机和步进电机的运转；减速电机和步进电机分别对应的是夹持机构和旋转机构；

所述夹具包括夹具连接座、割炬固定块；所述夹具连接座能够根据切割管道直径的大小调节；

所述机器人壳体包括放置控制板的左边外壳以及相应的检修盖板，放置驱动扩展板的右边外壳以及相应的检修盖板，还包括旋转机构端盖外壳；

所述挡板是切割时防止火星对机器人造成损伤的零件；

所述割炬是用于等离子切割的部件。

2.根据权利要求1所述的一种管道切割机器人，其特征在于：

所述电压控制电路包括控制板、5V继电器模块，5V继电器模块的触发端接控制板的IO口，5V继电器模块的COM端和NO端分别控制220V接线插座零线的接通和断开；采用控制板和5V继电器模块相结合控制220V接线插座零线的接通与断开，220V接线插座连接380V电压逆变器，等离子切割机接在电压逆变器，割炬接在等离子切割机。

3.根据权利要求1所述的一种管道切割机器人，其特征在于：

电机控制电路中，驱动扩展板连接蓝牙模块，安装蓝牙APP的手机通过WIFI与蓝牙模块连接控制电机的运转和220V接线插座零线的接通和断开；使用手机安装的蓝牙APP遥控机器人夹持管道，切割管道，割炬切割完转回到起点，夹持机构松开。

4.根据权利要求1所述一种管道切割机器人，其特征在于：

旁路启动加载器，为微控制器编程，使机器人夹持管道，切割管道，割炬切割完转回到起点，夹持机构松开动作能够按照预定的时间，速度和顺序进行编程，使机器人的这些动作能连贯和可重复。