一种水电管线装修用智能机器人的制作方法

本发明涉及建筑装修领域，特别涉及一种水电管线装修用智能机器人。

背景技术：

随着生活水平的日益提高，装修逐渐为人们重视，而目前装修的进行大部分仍由人工完成，例如：人工刷涂墙漆、人工铺设地板等。其中水电管线作为基础建设，施工质量的好坏影响到人们的居住体验。因此水电管线施工前，往往会进行放样处理，根据设计图纸定好水电管线布线位置，然后开槽，最后布管线。

公开号为cn106401148a的中国专利公开了一种室内水管施工方法，包括如下步骤：(a)施工准备；(b)水管排布；(c)水管位置定位放样；(d)水管设置位置打孔、开槽；(e)水管预设；(f)水管安装；(g)水压测试。

上述水管施工过程中水管采用的是ppr管，是当下一种流行常用的管材，而目前电线一般放于pvc管内。pcv管和ppr管均属于一种塑料管，厂家生产时只会生产1m、2m等几种标准规格，因此为了适应设计图纸所需的长度规格，往往需要进行裁剪。裁剪工具一般为管子剪，裁剪方式如下：在管道对应长度处划线，然后人工通过管子剪将其剪断。上述裁剪方式费时费力，有待改进。

技术实现要素：

针对上述技术缺陷，本发明的目的是提供一种水电管线装修用智能机器人，能够自动对水管、电线管进行适应性裁剪，有利于水电管线安装效率提高。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水电管线装修用智能机器人，包括用于固定管道的固定装置、用于裁剪管道的裁剪装置，所述裁剪装置下侧设置有用于驱动裁剪装置朝向或远离固定装置移动的调节装置，所述裁剪装置包括调节台，所述调节装置包括位于裁剪台下侧的支撑台，所述支撑台朝向调节台的一侧固定连接有导向条，所述调节台设置有供导向条卡入的导向槽，所述支撑台两侧均固定连接有固定座，两个所述固定座之间转动连接有与调节台螺纹连接的调节丝杆，所述调节丝杆一端连接有驱动电机，所述驱动电机电连接有plc控制器。

通过采用上述技术方案，需要对水管或电线管进行适应性裁剪时，将其一端放置于固定装置处、另一端放置于裁剪装置处，管道受到固定后，往plc控制器内输入所需裁剪的长度，plc控制器便会驱动调节丝杆转动，使得调节台沿着调节丝杆长度方向移动直至位于管道所需裁剪处，最后plc控制器驱动裁剪装置工作，将其裁断即可。整个过程中工作人员仅需放料以及输入信息即可，管道裁剪自动化进行，省时省力，有利于水电管线安装效率提高。

本发明进一步设置为：所述调节台上侧设置有裁剪组件，所述裁剪组件包括支座，所述支座通过铰接杆铰接有转动座，所述转动座固定连接有连接筒，所述连接筒内转动连接有转动轴，所述转动轴一端固定连接有圆盘刀、另一端固定连接有从动轮，所述圆盘刀上半部分套有与连接筒固定连接有套壳，所述转动座上侧设置有与plc控制器电连接的裁剪电机，所述裁剪电机出轴固定连接有主动轮，所述主动轮和从动轮之间套接有连接带，所述调节台于转动座背离连接筒的一侧固定连接有连接台，所述连接台和连接筒之间铰接有裁剪气缸，所述裁剪气缸与plc控制器连接。

通过采用上述技术方案，需要裁剪时，plc控制器先驱动裁剪电机工作，使得圆盘刀处于高速旋转状态，接着驱动裁剪气缸伸长，使得圆盘刀下压而将管道裁断。裁剪过程自动进行，无需人工参与，省时省力。

本发明进一步设置为：所述调节台设置有供圆盘刀卡入的裁剪孔，所述支撑台设置有与裁剪孔连通的废料槽，所述废料槽处设置有废料盒。

通过采用上述技术方案，裁剪孔给圆盘刀让出位置，避免圆盘刀与调节台接触而造成磨损的麻烦；管道裁剪时产生的碎屑能够从裁剪孔处落于废料盒内，避免裁剪孔堵塞的麻烦。

本发明进一步设置为：所述裁剪孔处设置有限位组件，所述限位组件包括限位架，所述限位架包括两个与调节台固定连接的限位柱，两个所述限位柱上端之间设置有限位梁。

通过采用上述技术方案，管道裁剪时受到较好的限位，位置不容易发生偏移，保证裁剪的顺利进行。

本发明进一步设置为：所述限位柱中部设置有供限位梁卡入的限位孔，所述限位孔两个相对内壁之间固定连接有竖向丝杆，所述限位梁设置有供竖向丝杆穿过的通孔，所述限位梁上下两侧均紧贴有与竖向丝杆螺纹连接的支撑螺母，所述支撑螺母外沿呈圆形且间隔设置有多个缺口。

通过采用上述技术方案，支撑螺母转动后能够沿着竖向丝杆上下移动，进而调整限位梁的上下位置直至限位梁和调节台的间距等于所需裁剪管道的外径，使得限位架内部仅能供管道呈一排摆放，避免相邻管道裁剪处上下错位而导致裁剪精度下降的麻烦。

本发明进一步设置为：所述限位架和连接台之间设置有顶紧气缸，所述顶紧气缸与plc控制器连接，所述顶紧气缸的活塞杆穿过一限位柱且固定连接有顶紧板。

通过采用上述技术方案，将多根管道放入限位架内后，plc控制器驱动顶紧气缸工作，使得顶紧板和限位架将管道夹紧，使得管道的位置难以发生偏移，保证切割的精准性以及切口处的平整性。

本发明进一步设置为：所述固定装置包括固定台，所述固定台上侧设置有限位组件、平齐组件，所述平齐组件包括位于固定台远离支撑台一侧的平齐板，所述平齐板朝向支撑台的一侧连接有平齐气缸，所述平齐气缸与plc控制器连接。

通过采用上述技术方案，多根管道放入固定装置和裁剪装置上后，plc控制器可以驱动平齐气缸工作，使得平齐板朝向裁剪装置移动，进而使得管道端部受到平齐板推动直至对齐，无需人工参与，省时省力。

本发明进一步设置为：所述固定台和支撑台之间连接有伸缩杆，所述伸缩杆沿支撑台朝向固定台的方向分设为支撑管、至少一个伸缩管、固定管，所述支撑管和伸缩管朝向固定管的一端内侧固定连接有内环，所述固定管和伸缩管朝向支撑管的一端外侧固定连接有外环。

通过采用上述技术方案，伸缩杆可以导向定位的作用，避免固定台和支撑台的位置相对偏移而导致裁剪精度下降的麻烦；伸缩杆还可以起到指示间距的作用，根据伸出的截数可以判定固定台和支撑台的间距，无需人工测量，省时省力。

本发明进一步设置为：所述支撑管和伸缩管朝向固定管的一端内侧固定连接有多个凸点，所述外环外侧设置有供凸点卡入的环形槽。

通过采用上述技术方案，当固定管或伸缩管伸出至最长时凸点卡入环形槽，进而使其受到限位作用而难以轴向移动，因此裁剪过程中电机运行而产生的振动不会影响伸缩杆的长度，保证裁剪的顺利进行。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过裁剪装置、固定装置的设置，水电管线装修过程中的裁剪步骤大部分由机器自动完成，省时省力，有利于安装效率提高。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例去除固定装置后的结构示意图；

图3是图2中a区域的放大示意图；

图4是实施例中限位组件的结构示意图；

图5是实施例中支撑螺母的结构示意图；

图6是实施例中伸缩杆的结构示意图；

图7是实施例中伸缩杆的爆炸示意图。

附图标记说明：1、固定装置；11、固定台；12、平齐组件；121、平齐板；122、平齐气缸；2、裁剪装置；21、调节台；211、导向槽；212、裁剪孔；22、裁剪组件；221、支座；222、铰接杆；223、转动座；2231、连接筒；2232、转动轴；224、圆盘刀；2241、套壳；225、从动轮；226、裁剪电机；2261、主动轮；227、连接带；228、连接台；229、裁剪气缸；23、限位组件；231、限位架；2311、限位柱；2312、限位梁；232、限位孔；233、通孔；234、竖向丝杆；235、支撑螺母；2351、缺口；236、顶紧气缸；237、顶紧板；3、调节装置；31、支撑台；311、废料槽；32、导向条；33、固定座；34、调节丝杆；35、驱动电机；36、废料盒；4、plc控制器；5、伸缩杆；51、支撑管；52、伸缩管；53、固定管；54、内环；55、外环；551、环形槽；56、凸点。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种水电管线装修用智能机器人，如图1所示，用于建筑装修的水电管线安装过程，包括用于固定管53道的固定装置1、用于裁剪管道的裁剪装置2、plc控制器4，裁剪装置2下侧设置有用于驱动裁剪装置2朝向或远离固定装置1移动的调节装置3。plc控制器4与裁剪装置2、固定装置1、调节装置3电连接，因此水管或电线管需要裁剪时，plc控制器4能够控制固定装置1将其固定，再控制调节装置3而调整裁剪装置2的位置，最后控制裁剪装置2完成裁剪。整个过程大部分自动化实现，无需人工参与，省时省力，有利于安装效率提高。

如图1、图2所示，裁剪装置2包括调节台21，调节台21上侧一端固定连接有呈l形的连接台228，调节台21和连接台228共同构成c型。调节台21上侧固定连接有支座221，支座221上端通过铰接杆222铰接有转动座223，转动座223背离连接台228的一端固定连接有连接筒2231，连接筒2231内转动连接有水平设置的转动轴2232。转动轴2232一端固定连接有圆盘刀224、另一端固定连接有从动轮225，圆盘刀224上半部分套有与连接筒2231固定连接有套壳2241。转动座223上侧固定连接有与plc控制器4电连接的裁剪电机226，裁剪电机226出轴固定连接有主动轮2261，主动轮2261和从动轮225之间套接有连接带227，因此裁剪电机226工作时，主动轮2261转动，进而使得从动轮225转动，从而使得圆盘刀224转动。

如图1、图2所示，调节台21设置有供圆盘刀224卡入的裁剪孔212，将管道放置于调节台21上后，裁剪电机226驱动圆盘刀224转动，再将转动座223下压，高速转动的圆盘刀224便能卡入裁剪孔212而将管道剪断。相对管子剪的方式，切割力更大，省时省力，并且切口更加平整。连接台228朝向连接筒2231的一端和连接筒2231之间铰接有裁剪气缸229，裁剪气缸229与plc控制器4连接。裁剪气缸229伸长时，连接筒2231便能下压进而完成裁剪；裁剪完成后，裁剪气缸229缩短，圆盘刀224便能上抬。整个裁剪过程无需人工参与，省时省力。

如图1、图2所示，调节装置3包括位于裁剪台下侧的支撑台31，支撑台31朝向调节台21的一侧固定连接有两个导向条32，支撑台31设置有供导向条32卡入的导向槽211。导向条32的长度沿支撑台31朝向固定装置1的方向设置，导向槽211两端与外界连通，因此裁剪装置2受到导向条32导向而仅能朝向或远离固定装置1移动。支撑条上侧朝向或背离固定装置1的两端均固定连接有固定座33，两个固定座33之间转动连接有位于两个导向条32之间的调节丝杆34，调节丝杆34与调节台21螺纹连接且背离固定装置1的一端连接有驱动电机35，驱动电机35与plc控制器4电连接。

如图1、图2所示，驱动电机35为伺服电机，需要对水管或电线管进行适应性裁剪时，将其一端放置于固定装置1处、另一端放置于裁剪装置2处，管道受到固定后，往plc控制器4内输入所需裁剪的长度，plc控制器4便会驱动调节丝杆34转动，使得调节台21沿着调节丝杆34长度方向移动直至位于管道所需裁剪处，最后plc控制器4驱动裁剪装置2工作，将其裁断即可。支撑台31设置有与裁剪孔212连通的废料槽311，废料槽311两端贯通设置，废料槽311处设置有废料盒36。管道裁剪时产生的碎屑能够从裁剪孔212处落于废料盒36内，避免裁剪孔212堵塞的麻烦。

如图2、图3所示，裁剪孔212处设置有限位组件23，限位组件23包括限位架231，限位架231包括两个与调节台21固定连接的限位柱2311，两个限位柱2311上端之间设置有限位梁2312，限位梁2312垂直于调节丝杆34且平行于调节台21。管道裁剪时受到较好的限位，位置不容易发生偏移，保证裁剪的顺利进行。

如图3、图4所示，限位柱2311中部设置有供限位梁2312卡入并上下移动的限位孔232，限位孔232上下两个相对内壁之间固定连接有竖向丝杆234。限位梁2312设置有供竖向丝杆234穿过的通孔233，限位梁2312上下两侧均紧贴有与竖向丝杆234螺纹连接的支撑螺母235。支撑螺母235转动后能够沿着竖向丝杆234上下移动，进而调整限位梁2312的上下位置直至限位梁2312和调节台21的间距等于所需裁剪管道的外径，使得限位架231内部仅能供管道呈一排摆放，避免相邻管道裁剪处上下错位而导致裁剪精度下降的麻烦。

如图4、图5所示，支撑螺母235外沿呈圆形且间隔设置有多个呈v形的缺口2351，缺口2351处作为受力点，便于工作人员用一字螺刀等工具转动支撑螺母235。限位架231和连接台228之间设置有顶紧气缸236，顶紧气缸236与plc控制器4连接，顶紧气缸236的活塞杆穿过一限位柱2311且固定连接有顶紧板237，顶紧板237位于限位梁2312和调节台21之间。将多根管道放入限位架231内后，plc控制器4驱动顶紧气缸236工作，使得顶紧板237和限位架231将管道夹紧，使得管道的位置难以发生偏移，保证切割的精准性以及切口处的平整性。

如图1所示，固定装置1包括固定台11，固定台11的厚度等于支撑台31和调节台21的厚度之和，因此固定台11上侧面与调节台21上侧面齐平。固定台11上侧设置有限位组件23、平齐组件12，该处限位组件23与裁剪装置2处限位组件23结构完全相同，在此不再赘述。平齐组件12包括位于固定台11远离支撑台31一侧的平齐板121，平齐板121朝向支撑台31的一侧固定连接有平齐气缸122，平齐气缸122与plc控制器4电连接且与固定台11固定连接。多根管道放入固定装置1和裁剪装置2上后，plc控制器4可以驱动平齐气缸122工作，使得平齐板121朝向裁剪装置2移动，进而使得管道端部受到平齐板121推动直至对齐，无需人工参与，省时省力。

如图1、图2所示，平齐板121下端低于固定台11上侧面，平齐气缸122收缩而带动平齐板121移动过程中，平齐板121会抵住固定台11，此时固定装置1处于裁剪状态。裁剪台朝向固定台11移动直至与固定座33紧贴时，裁剪装置2处于初始状态。固定装置1处于裁剪状态、裁剪装置2处于初始状态且固定台11和支撑台31紧贴时，裁剪孔212至平齐板121的距离为50cm。裁剪台沿调节丝杆34可移动的最大距离为50cm，因此适用于裁剪出50-100cm范围内管道。

如图2、图6所示，固定台11和支撑台31之间连接有两个伸缩杆5，伸缩杆5沿支撑台31朝向固定台11的方向分设为相互套接的支撑管51、伸缩管52、固定管53。支撑台31设置有供支撑管51完全卡入的容纳槽，固定管53与固定台11固定连接，伸缩管52和固定管53可完全收入支撑管51内，因此伸缩杆5不会影响固定台11和支撑台31紧贴。支撑管51和伸缩管52朝向固定管53的一端内侧固定连接有内环54，固定管53和伸缩管52朝向支撑管51的一端外侧固定连接有外环55，因此支撑管51、伸缩管52和固定管53之间难以分离。伸缩管52和固定管53可伸长的最大距离均为50cm，因此根据从固定台11和支撑台31之间露出的截数，可以使得管道长度的裁剪范围增大。伸缩管52的个数可以根据实际情况调整，例如：5个、6个。

如图6、图7所示，支撑管51和伸缩管52朝向固定管53的一端内侧固定连接有多个凸点56，外环55外侧设置有供凸点56卡入的环形槽551。当固定管53或伸缩管52伸出至最长时凸点56卡入环形槽551，进而使其受到限位作用而难以轴向移动，因此裁剪过程中电机运行而产生的振动不会影响伸缩杆5的长度，保证裁剪的顺利进行。

工作过程：

需要裁剪水管或电线管时，先根据其实际长度，将固定台11和支撑台31拉开，例如：管道为150cm，将固定台11和支撑台31拉开50cm，即固定管53完全露出；再将管道放在固定台11和调节台21上并处于限位架231内；接着，根据所需得到的管道长度，输入调节台21所需移动距离信息，例如：所需得到管道140cm，调节台21所需移动40cm；根据移动距离信息和调节丝杆34螺距，可以换算得到驱动电机35转动圈数；plc控制器4控制驱动电机35工作后，调节台21移动至指定位置；然后，顶紧气缸236工作，顶紧板237和限位架231将管道限位，平齐气缸122工作，平齐板121朝向固定台11移动直至与其紧贴；最后，裁剪电机226工作，圆盘刀224高速转动，裁剪气缸229伸长，圆盘刀224下压而将管道裁断。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。