用于锥形壳体打孔的激光切割机器人与工作方法技术

本发明专利技术公开了一种用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，包括壁体上还没有过滤孔的过滤器圆锥薄壁；还包括圆锥形吸盘，所述圆锥形吸盘的内壁下端沿轮廓一体化设置有内密封圈，所述述圆锥形吸盘的上半部分内壁面为圆锥形摩擦面，所述圆锥形吸盘的下半部分内壁上设置有环状负压槽；本发明专利技术的结构简单，基于锥形过滤器的锥体外形，激光打出来的过滤孔的孔轴线与所在位置的锥体右端母线垂直，这样过滤孔的孔贯通深度更加均匀，对圆锥形过滤器金属壳壁的结构影响也最小，而且打这种与母线垂直的过滤孔所消耗的激光能源是最小的。孔所消耗的激光能源是最小的。孔所消耗的激光能源是最小的。

【技术实现步骤摘要】
用于锥形壳体打孔的激光切割机器人与工作方法


[0001]本专利技术属于激光切割领域。

技术介绍

[0002]基于锥形过滤器的锥体外形，激光打出来的过滤孔的孔轴线与所在位置的锥体母线垂直时，这样过滤孔的孔贯通深度更加均匀，对圆锥形过滤器金属壳壁的结构影响也最小，而且打这种与母线垂直的过滤孔所消耗的激光能源是最小的。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于锥形壳体打孔的激光切割机器人与工作方法。
[0004]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，包括壁体上还没有过滤孔的过滤器圆锥薄壁；
[0005]还包括圆锥形吸盘，所述圆锥形吸盘的内壁下端沿轮廓一体化设置有内密封圈，所述述圆锥形吸盘的上半部分内壁面为圆锥形摩擦面，所述圆锥形吸盘的下半部分内壁上设置有环状负压槽；
[0006]所述圆锥形吸盘同轴心套在所述过滤器圆锥薄壁的尖端时，所述过滤器圆锥薄壁的尖端外壁面与所述圆锥形吸盘的圆锥形摩擦面静摩擦配合，且所述内密封圈与所述过滤器圆锥薄壁的外壁紧密且密封配合，从而使环状负压槽形成一个密闭的腔室；
[0007]所述圆锥形吸盘的顶端侧部通过负压泵支架固定安装有负压泵，所述负压泵的排气口连通外界，所述负压泵的负压进气端通过负压管连通所述环状负压槽；
[0008]所述圆锥形吸盘同轴心套在所述过滤器圆锥薄壁的尖端时，负压泵运行时所述环状负压槽对所述过滤器圆锥薄壁的尖端外壁形成一个足够克服过滤器圆锥薄壁重力的吸附力；从而实现圆锥形吸盘与所述过滤器圆锥薄壁同轴心同步。
[0009]进一步的，还包括固定基座，所述固定基座上设置有能左右位移的活动座；所述活动座上固定安装有竖向的第一升降器，所述第一升降器，所述第一升降器上端的第一升降杆上端固定连接有竖向的固定轴，所述固定轴外通过第一轴承转动设置有回转套，还包括尖端朝上的圆锥形支撑壳体，所述圆锥形支撑壳体与所述固定轴同轴心，所述回转套的外壁通过若干支撑杆与所述圆锥形支撑壳体的内壁固定连接；从而使圆锥形支撑壳体能沿自身轴线自由回转；还未切割出过滤孔的过滤器圆锥薄壁的结构与所述圆锥形支撑壳体的结构相同；
[0010]进一步的，若干过滤器圆锥薄壁上下同轴心堆叠形成过滤器圆锥薄壁堆；所述过滤器圆锥薄壁堆上的最下端的一个过滤器圆锥薄壁扣合在圆锥形支撑壳体上；且过滤器圆锥薄壁堆上的最下端的一个过滤器圆锥薄壁的内壁面与所述圆锥形支撑壳体的外壁面重合接触。
[0011]进一步的，还包括沿左右延伸的滑轨横梁，所述滑轨横梁的左端通过竖向支撑柱
与所述固定基座的右端固定支撑连接，所述滑轨横梁的左端通过连接臂固定连接有水平的固定盘；
[0012]包括开口朝下的球铰芯套体和球铰芯套体内的球状的球铰芯；所述球铰芯的外壁面与所述球铰芯套体上内凹的球内壁面滑动配合；
[0013]所述固定盘的下侧通过若干连接杆与所述球铰芯套体外壁面固定连接；所述球铰芯套体的顶部镂空设置有顶杆穿过孔，所述固定盘的下侧轴心处同轴心设置有电动推顶器，所述电动推顶器的推顶杆末端伸入所述顶杆穿过孔中，所述推顶杆的末端为与所述球铰芯的外壁面弧度一致的凹球面，所述推顶杆做伸出运动能使所述凹球面顶压所述球铰芯的外壁面；所述球铰芯的下端一体化连接有向下延伸的连接轴，还包括输出轴朝下的电机；所述电机的机壳上端固定在所述连接轴的下端；所述圆锥形吸盘的上端同轴心一体化连接所述输出轴的下端。
[0014]进一步的，所述滑轨横梁的下侧设置有滑块，所述滑块的下端固定连接有第二升降器，所述第二升降器的第二升降杆下端左侧固定连接有激光切割器，所述激光切割器左端为横向向左的激光头；
[0015]将过滤器圆锥薄壁堆的尖端记为尖端支点；
[0016]过滤器圆锥薄壁堆的最上端的一个过滤器圆锥薄壁被圆锥形吸盘抓取后，第一升降杆做下降运动的基础上，活动座向左位移，能使过滤器圆锥薄壁堆的尖端支点在过滤器圆锥薄壁的左侧内壁滑动，并向左推动圆锥形吸盘所抓取的过滤器圆锥薄壁，从而使圆锥形吸盘所抓取的过滤器圆锥薄壁下端向左摆动。
[0017]圆锥形吸盘所抓取的过滤器圆锥薄壁的右端母线与铅垂线平行时，所述右端母线与激光切割器左端的激光头轴线垂直相交。
[0018]进一步的，所述凹球面为橡胶防滑材料。
[0019]进一步的，圆锥形吸盘的圆锥形摩擦面和内密封圈均为弹性橡胶防滑材质。
[0020]进一步的，用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，包括如下步骤：
[0021]初始状态设置：控制推顶杆缩回，推顶杆的凹球面与球铰芯的外壁面分离，使球铰芯为自由状态；这时圆锥形吸盘的轴线在重力作用下自动为基本铅锤状态；具体过程如下：
[0022]步骤一，将由若干个壁体上还未切割出过滤孔的过滤器圆锥薄壁上下同轴心堆叠成过滤器圆锥薄壁堆；然后将过滤器圆锥薄壁堆上的最下端的一个过滤器圆锥薄壁同轴心扣合在圆锥形支撑壳体上；
[0023]步骤二，控制活动座水平位移，直至圆锥形支撑壳体上的过滤器圆锥薄壁堆到达圆锥形吸盘的正下方；
[0024]步骤三，控制第一升降杆带动圆锥形支撑壳体上升，从而使过滤器圆锥薄壁堆跟着同轴心上升，直至圆锥形吸盘同轴心套在过滤器圆锥薄壁堆上的最上端的一个过滤器圆锥薄壁的尖端，这时过滤器圆锥薄壁堆上的最上端的一个过滤器圆锥薄壁的尖端外壁面与所述圆锥形吸盘的圆锥形摩擦面静摩擦配合；且所述内密封圈与过滤器圆锥薄壁的外壁紧密且密封配合，从而使环状负压槽形成一个密闭的腔室；与此同时控制负压泵，负压泵将产生的负压通过负压管传递到密闭的环状负压槽中，负压泵运行时所述环状负压槽对所述过滤器圆锥薄壁的尖端外壁形成一个足够克服过滤器圆锥薄壁重力的吸附力；从而实现圆锥形吸盘与所述过滤器圆锥薄壁同轴心同步；通过控制环状负压槽中足够的负压，使被吸附
的过滤器圆锥薄壁的尖端外壁面与圆锥形吸盘的圆锥形摩擦面紧密顶压，确保静摩擦配合，从而实现圆锥形吸盘与过滤器圆锥薄壁更加稳定的同轴心同步；进而实现了圆锥形吸盘对过滤器圆锥薄壁堆上的最上端的一个过滤器圆锥薄壁的钳持；
[0025]步骤四，控制第一升降杆做下降运动的基础上活动座向左位移，从而使被圆锥形吸盘抓取的过滤器圆锥薄壁相对于第一升降杆上升的过程中，过滤器圆锥薄壁堆的尖端支点在被圆锥形吸盘抓取的过滤器圆锥薄壁的左侧内壁滑动，并向左推动圆锥形吸盘所抓取的过滤器圆锥薄壁，从而使圆锥形吸盘所抓取的过滤器圆锥薄壁下端向左摆动，直至激光切割机器人所抓取的过滤器圆锥薄壁的右端母线与铅垂线平行时，同时暂停时第一升降杆和活动座的运动，这时圆锥形吸盘所抓取的过滤器圆锥薄壁的锥体右端母线刚好与激光切割器左端的激光头轴线垂直相交；然后控制滑块带动激光切割器左端的激光头逐渐向左靠近激光切割机器人所抓取的过滤器圆锥薄壁的锥体右端母线，直至激光头与激光切割机器人所抓取的过滤器圆锥薄壁的锥体右端母线到达合适的激光打孔距离；
[0026]步骤五，控制推顶杆做伸出运动，使推顶杆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，包括壁体上还没有过滤孔(35)的过滤器圆锥薄壁(11)；其特征在于：还包括圆锥形吸盘(12)，所述圆锥形吸盘(12)的内壁下端沿轮廓一体化设置有内密封圈(110)，所述述圆锥形吸盘(12)的上半部分内壁面为圆锥形摩擦面(12.1)，所述圆锥形吸盘(12)的下半部分内壁上设置有环状负压槽(109)；所述圆锥形吸盘(12)同轴心套在所述过滤器圆锥薄壁(11)的尖端时，所述过滤器圆锥薄壁(11)的尖端外壁面与所述圆锥形吸盘(12)的圆锥形摩擦面(12.1)静摩擦配合，且所述内密封圈(110)与所述过滤器圆锥薄壁(11)的外壁紧密且密封配合，从而使环状负压槽(109)形成一个密闭的腔室；所述圆锥形吸盘(12)的顶端侧部通过负压泵支架(107)固定安装有负压泵(7)，所述负压泵(7)的排气口(105)连通外界，所述负压泵(7)的负压进气端通过负压管(104)连通所述环状负压槽(109)；所述圆锥形吸盘(12)同轴心套在所述过滤器圆锥薄壁(11)的尖端时，负压泵(7)运行时所述环状负压槽(109)对所述过滤器圆锥薄壁(11)的尖端外壁形成一个足够克服过滤器圆锥薄壁(11)重力的吸附力；从而实现圆锥形吸盘(12)与所述过滤器圆锥薄壁(11)同轴心同步。2.根据权利要求1所述的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，其特征在于：还包括固定基座(100)，所述固定基座(100)上设置有能左右位移的活动座(101)；所述活动座(101)上固定安装有竖向的第一升降器(102)，所述第一升降器(102)，所述第一升降器(102)上端的第一升降杆(103)上端固定连接有竖向的固定轴(115)，所述固定轴(115)外通过第一轴承(113)转动设置有回转套(112)，还包括尖端朝上的圆锥形支撑壳体(29)，所述圆锥形支撑壳体(29)与所述固定轴(115)同轴心，所述回转套(112)的外壁通过若干支撑杆(114)与所述圆锥形支撑壳体(29)的内壁固定连接；从而使圆锥形支撑壳体(29)能沿自身轴线自由回转；还未切割出过滤孔(35)的过滤器圆锥薄壁(11)的结构与所述圆锥形支撑壳体(29)的结构相同。3.根据权利要求2所述的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，其特征在于：若干过滤器圆锥薄壁(11)上下同轴心堆叠形成过滤器圆锥薄壁堆(011)；所述过滤器圆锥薄壁堆(011)上的最下端的一个过滤器圆锥薄壁(11)扣合在圆锥形支撑壳体(29)上；且过滤器圆锥薄壁堆(011)上的最下端的一个过滤器圆锥薄壁(11)的内壁面与所述圆锥形支撑壳体(29)的外壁面重合接触。4.根据权利要求3所述的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，其特征在于：还包括沿左右延伸的滑轨横梁(77)，所述滑轨横梁(77)的左端通过竖向支撑柱(123)与所述固定基座(100)的右端固定支撑连接，所述滑轨横梁(77)的左端通过连接臂(1)固定连接有水平的固定盘(2)；包括开口朝下的球铰芯套体(6)和球铰芯套体(6)内的球状的球铰芯(17)；所述球铰芯(17)的外壁面与所述球铰芯套体(6)上内凹的球内壁面(16)滑动配合；所述固定盘(2)的下侧通过若干连接杆(3)与所述球铰芯套体(6)外壁面固定连接；所述球铰芯套体(6)的顶部镂空设置有顶杆穿过孔(18)，所述固定盘(2)的下侧轴心处同轴心设置有电动推顶器(19)，所述电动推顶器(19)的推顶杆(4)末端伸入所述顶杆穿过孔(18)
中，所述推顶杆(4)的末端为与所述球铰芯(17)的外壁面弧度一致的凹球面(5)，所述推顶杆(4)做伸出运动能使所述凹球面(5)顶压所述球铰芯(17)的外壁面；所述球铰芯(17)的下端一体化连接有向下延伸的连接轴(7)，还包括输出轴(9)朝下的电机(8)；所述电机(8)的机壳上端固定在所述连接轴(7)的下端；所述圆锥形吸盘(12)的上端同轴心一体化连接所述输出轴(9)的下端。5.根据权利要求4所述的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，其特征在于：所述滑轨横梁(77)的下侧设置有滑块(76)，所述滑块(76)的下端固定连接有第二升降器(76)，所述第二升降器(76)的第二升降杆(73)下端左侧固定连接有激光切割器(74)，所述激光切割器(74)左端为横向向左的激光头(72)；将过滤器圆锥薄壁堆(011)的尖端记为尖端支点(27)；过滤器圆锥薄壁堆(011)的最上端的一个过滤器圆锥薄壁(11)被圆锥形吸盘(12)抓取后，第一升降杆(103)做下降运动的基础上，活动座(101)向左位移，能使过滤器圆锥薄壁堆(011)的尖端支点(27)在过滤器圆锥薄壁(11)的左侧内壁滑动，并向左推动圆锥形吸盘(12)所抓取的过滤器圆锥薄壁(11)，从而使圆锥形吸盘(12)所抓取的过滤器圆锥薄壁(11)下端向左摆动。圆锥形吸盘(12)所抓取的过滤器圆锥薄壁(11)的右端母线(44)与铅垂线平行时，所述右端母线(44)与激光切割器(74)左端的激光头(72)轴线垂直相交。6.根据权利要求5所述的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，其特征在于：所述凹球面(5)为橡胶防滑材料。7.根据权利要求6所述的用于锥形壳体打孔的激光切割机器人，其特征在于：圆锥形吸盘(12)的圆锥形摩擦面(12.1)和内密封圈(110)均为弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：杭涛，
申请(专利权)人：杭涛，
类型：发明
国别省市：