一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人。

背景技术：

智能机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。

目前，智能机器人已经被运用地较为广泛，然而，在工业生产中，当需要加工椭圆形工件时，现有的智能机器人还不具备切割椭圆形工件的功能，人们大都通过切割机来进行切割，而现有的切割机，由于仅依靠x轴、y轴方向上的移动及c轴的旋转来实现，精度上会出现一定的偏差，导致切割的椭圆形不够精确，并且切割速度较慢，若需要大批量地切割椭圆形的工件，则会导致整体的生产效率很低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人，包括基座、支撑组件和分割组件，所述支撑组件设置在基座内，所述分割组件设置在基座的上方；

所述支撑组件包括支撑台、移动机构和旋转机构，所述旋转机构设置在支撑台和移动机构之间；

所述移动机构包括第一驱动电机、半齿轮和动力框，所述第一驱动电机与半齿轮传动连接，所述动力框水平设置，所述第一驱动齿条水平设置在动力框内，所述第一驱动齿条有两个，两个第一驱动齿条分别设置在动力框的顶面和底面，所述半齿轮位于两个第一驱动齿条之间，所述半齿轮分别与两个第一驱动齿条啮合，所述动力框上设有限位块，所述基座的底面水平设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽匹配且滑动连接，所述旋转机构设置在动力框的上方；

所述旋转机构包括第二驱动电机、驱动齿轮、辅助驱动齿轮、传送带和转动轴，所述第二驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述转动轴竖向设置，所述转动轴的底端通过轴承与动力框连接，所述转动轴的顶端与支撑台的中心处连接，所述辅助驱动齿轮套设在转动轴上，所述驱动齿轮通过传送带与辅助驱动齿轮传动连接，所述支撑台水平设置在转动轴的上方，所述基座的顶面设有第一开口，所述支撑台位于第一开口内；

所述分割组件包括动力仓、调节杆、切割头和设置在动力仓内的调节机构，所述调节机构通过调节杆与切割头传动连接；

所述调节机构包括第三驱动电机、传动轴、移动杆和移动块，所述传动轴竖向设置，所述第三驱动电机与传动轴传动连接，所述移动杆与传动轴平行，所述移动杆穿过移动块且移动杆与移动块滑动连接，所述移动块上设有螺纹孔，所述传动轴经螺纹孔穿过移动块，所述传动轴与移动块螺纹连接，所述动力仓的一侧设有第二开口，所述移动块经第二开口伸出动力仓，所述调节杆水平设置在移动块的位于动力仓外的一侧，所述切割头竖向设置在调节杆的下方，所述切割头位于支撑台的上方；

所述基座上设有天线和plc，所述天线与plc电连接；

所述基座内设有报警提示模块，所述报警提示模块包括低噪声前置放大电路，所述低噪声前置放大电路包括第一集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻，所述第一集成电路的型号为ha12017，所述第一集成电路的第六端与第一电容和第一电阻组成的串联电路连接，所述第一集成电路的第六端分别通过第三电阻和第二电容接地，所述第二电阻的一端分别与第一电阻和第一电容连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一集成电路的第六端通过第三电容与第一集成电路的第七端连接，所述第一集成电路的第七端通过第四电阻和第四电容组成的串联电路接地，所述第五电阻与第四电阻并联，所述第一集成电路的第五端通过第十电容和第十一电容组成的串联电路与第一集成电路的第一端连接，所述第一集成电路的第一端通过第十二电阻、第十三电容和第十三电阻组成的串联电路接地，所述第一集成电路的第七端通过第六电容和第九电容组成的串联电路与第一集成电路的第一端连接，所述第五电容和第七电容分别与第六电容并联，所述第六电阻和第七电阻组成的串联电路与第五电容并联，所述第八电阻和第九电阻组成的串联电路与第九电容并联，所述第八电容与第九电容并联，所述第一集成电路的第三端通过第十一电阻与第一集成电路的第四端连接，所述第一集成电路的第四端通过第十二电容接地，所述第一集成电路的第四端外接-24v直流电压电源，所述第一集成电路的第八端通过第十四电容接地，所述第一集成电路的第八端外接24v直流电压电源。

作为优选，为了保证切割效果，所述支撑台上设有固定机构，所述固定机构包括两个稳固机构，两个稳固机构关于支撑台对称设置，两个稳固机构分别设置在支撑台的两端，所述稳固机构包括第四驱动电机、圆柱驱动齿轮、第二驱动齿条、气缸和稳固板，所述第四驱动电机设置在支撑台内，所述第四驱动电机与圆柱驱动齿轮传动连接，所述第二驱动齿条水平设置，所述支撑台内设有滑槽，所述第二驱动齿条通过滑槽与支撑台的内壁滑动连接，所述圆柱驱动齿轮与第二驱动齿条啮合，所述支撑台的一侧设有第三开口，所述第二驱动齿条的一端位于支撑台内，所述第二驱动齿条的另一端经第三开口伸出支撑台外，所述气缸位于支撑台外，所述气缸竖向朝上设置在第二驱动齿条的上方，所述稳固板水平设置在气缸的上方，所述稳固板位于支撑台的上方。

作为优选，为了保护被切割物体，所述稳固板的下端面设有硅胶垫。

作为优选，为了提高动力框与基座连接的牢固性，所述限位槽为燕尾槽。

作为优选，为了延长支撑台的使用寿命，所述支撑台的制作材料为玻璃钢。

作为优选，为了提高移动块滑动的稳定性，所述移动杆有两个，两个移动杆关于传动轴对称设置。

作为优选，为了使切割头快速升降，所述传动轴的制作材料为不锈钢。

作为优选，为了进一步保护被切割物体，所述稳固板上设有压力传感器，所述压力传感器和气缸均与plc电连接。

作为优选，为了便于控制切割头的高度，所述调节杆上设有红外线测距仪，所述红外线测距仪和第三驱动电机均与plc电连接。

作为优选，为了便于移动，所述基座的下方设有万向轮。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人，当需要加工椭圆形工件时，通过支撑组件和分割组件的配合工作，实现快速切割椭圆形工件，相比使用切割机，其切割椭圆形工件的精度高、速度快，大大提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人的报警提示模块的电路原理图。

图2是本发明的一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人的结构示意图。

图3是本发明的一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人的支撑组件的结构示意图。

图4是本发明的一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人的分割组件的结构示意图。

图5是本发明的一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人的稳固机构的结构示意图。

图中：1.基座，2.支撑组件，3.分割组件，4.第一驱动电机，5.半齿轮，6.动力框，7.第一驱动齿条，8.第二驱动电机，9.驱动齿轮，10.辅助驱动齿轮，11.传送带，12.转动轴，13.支撑台，14.动力仓，15.调节杆，16.切割头，17.第三驱动电机，18.传动轴，19.移动杆，20.移动块，21.稳固机构，22.第四驱动电机，23.圆柱驱动齿轮，24.第二驱动齿条，25.气缸，26.稳固板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，一种基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人，包括基座1、支撑组件2和分割组件3，所述支撑组件2设置在基座1内，所述分割组件3设置在基座1的上方；

当需要加工椭圆形工件时，通过支撑组件2和分割组件3的配合工作，实现快速切割椭圆形工件，相比使用切割机，其切割椭圆形工件的精度高、速度快，大大提高生产效率。

所述支撑组件2包括支撑台13、移动机构和旋转机构，所述旋转机构设置在支撑台13和移动机构之间；

所述移动机构包括第一驱动电机4、半齿轮5和动力框6，所述第一驱动电机4与半齿轮5传动连接，所述动力框6水平设置，所述第一驱动齿条7水平设置在动力框6内，所述第一驱动齿条7有两个，两个第一驱动齿条7分别设置在动力框6的顶面和底面，所述半齿轮5位于两个第一驱动齿条7之间，所述半齿轮5分别与两个第一驱动齿条7啮合，所述动力框6上设有限位块，所述基座1的底面水平设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽匹配且滑动连接，所述旋转机构设置在动力框6的上方；

所述旋转机构包括第二驱动电机8、驱动齿轮9、辅助驱动齿轮10、传送带11和转动轴12，所述第二驱动电机8与驱动齿轮9传动连接，所述转动轴12竖向设置，所述转动轴12的底端通过轴承与动力框6连接，所述转动轴12的顶端与支撑台13的中心处连接，所述辅助驱动齿轮10套设在转动轴12上，所述驱动齿轮9通过传送带11与辅助驱动齿轮10传动连接，所述支撑台13水平设置在转动轴12的上方，所述基座1的顶面设有第一开口，所述支撑台13位于第一开口内；

所述分割组件3包括动力仓14、调节杆15、切割头16和设置在动力仓14内的调节机构，所述调节机构通过调节杆15与切割头16传动连接；

所述调节机构包括第三驱动电机17、传动轴18、移动杆19和移动块20，所述传动轴18竖向设置，所述第三驱动电机17与传动轴18传动连接，所述移动杆19与传动轴18平行，所述移动杆19穿过移动块20且移动杆19与移动块20滑动连接，所述移动块20上设有螺纹孔，所述传动轴18经螺纹孔穿过移动块20，所述传动轴18与移动块20螺纹连接，所述动力仓14的一侧设有第二开口，所述移动块20经第二开口伸出动力仓14，所述调节杆15水平设置在移动块20的位于动力仓14外的一侧，所述切割头16竖向设置在调节杆15的下方，所述切割头16位于支撑台13的上方；

所述基座1上设有天线和plc，所述天线与plc电连接。

当需要加工椭圆形工件时，先将被切割物体放置在支撑台13上，然后通过遥控器操作，将无线信号传给plc，plc控制第三驱动电机17工作，第三驱动电机17驱动传动轴18转动，使得移动块20下降，从而使切割头16下降至与被切割物体抵靠，此时，切割头16位于转动轴12的一侧，再启动第一驱动电机4，第一驱动电机4驱动半齿轮5转动，半齿轮5通过齿条驱动动力框6水平移动，使得支撑台13水平移动，同时启动第二驱动电机8，第二驱动电机8驱动驱动齿轮9转动，驱动齿轮9通过传送带11驱动辅助驱动齿轮10转动，使得转动轴12带动支撑台13转动，从而在切割头16保持不动的情况下，使得支撑台13边旋转边做水平往复运动，且支撑台13旋转一周，其正好在水平方向上实现一次直线的往复运动，从而实现一个完整椭圆形状的快速切割，相比使用切割机，其切割椭圆形工件的精度高、速度快，大大提高生产效率。

所述基座内设有报警提示模块，所述报警提示模块包括低噪声前置放大电路，所述低噪声前置放大电路包括第一集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻，所述第一集成电路的型号为ha12017，所述第一集成电路的第六端与第一电容和第一电阻组成的串联电路连接，所述第一集成电路的第六端分别通过第三电阻和第二电容接地，所述第二电阻的一端分别与第一电阻和第一电容连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一集成电路的第六端通过第三电容与第一集成电路的第七端连接，所述第一集成电路的第七端通过第四电阻和第四电容组成的串联电路接地，所述第五电阻与第四电阻并联，所述第一集成电路的第五端通过第十电容和第十一电容组成的串联电路与第一集成电路的第一端连接，所述第一集成电路的第一端通过第十二电阻、第十三电容和第十三电阻组成的串联电路接地，所述第一集成电路的第七端通过第六电容和第九电容组成的串联电路与第一集成电路的第一端连接，所述第五电容和第七电容分别与第六电容并联，所述第六电阻和第七电阻组成的串联电路与第五电容并联，所述第八电阻和第九电阻组成的串联电路与第九电容并联，所述第八电容与第九电容并联，所述第一集成电路的第三端通过第十一电阻与第一集成电路的第四端连接，所述第一集成电路的第四端通过第十二电容接地，所述第一集成电路的第四端外接-24v直流电压电源，所述第一集成电路的第八端通过第十四电容接地，所述第一集成电路的第八端外接24v直流电压电源。

低噪声前置放大电路中，通过第二电阻、第一电容和第四电阻组成的π形滤波电路，对输入的音频信号进行过滤，实现了输入音频信号的稳定性，进入到第一集成电路中进行放大输出，再通过第十三电阻和第十三电容组成的rc滤波电路，进一步提高了输出音频信号的稳定性，通过第一集成电路的第七端对输出的音频信号进行反馈采集，从而来进行校正控制，进一步提高了音频信号输出的稳定性和可靠性。

有益效果：低噪声前置放大电路中，通过第二电阻、第一电容和第四电阻组成的π形滤波电路，通过第十三电阻和第十三电容组成的rc滤波电路，通过第一集成电路的第七端对输出的音频信号进行反馈采集，提高了音频信号输出的稳定性和可靠性。

作为优选，为了保证切割效果，所述支撑台13上设有固定机构，所述固定机构包括两个稳固机构21，两个稳固机构21关于支撑台13对称设置，两个稳固机构21分别设置在支撑台13的两端，所述稳固机构21包括第四驱动电机22、圆柱驱动齿轮23、第二驱动齿条24、气缸25和稳固板26，所述第四驱动电机22设置在支撑台13内，所述第四驱动电机22与圆柱驱动齿轮23传动连接，所述第二驱动齿条24水平设置，所述支撑台13内设有滑槽，所述第二驱动齿条24通过滑槽与支撑台13的内壁滑动连接，所述圆柱驱动齿轮23与第二驱动齿条24啮合，所述支撑台13的一侧设有第三开口，所述第二驱动齿条24的一端位于支撑台13内，所述第二驱动齿条24的另一端经第三开口伸出支撑台13外，所述气缸25位于支撑台13外，所述气缸25竖向朝上设置在第二驱动齿条24的上方，所述稳固板26水平设置在气缸25的上方，所述稳固板26位于支撑台13的上方，当被切割物体放置在支撑台13上后，启动第四驱动电机22，第四驱动电机22驱动圆柱驱动齿轮23转动，圆柱驱动齿轮23通过第二驱动齿条24驱动气缸25运动，使得稳固板26向靠近支撑台13的方向移动，当运动到被切割物体上方时，启动气缸25，气缸25驱动稳固板26向下运动，稳固板26将被切割物体压在支撑台13上，使得被切割物体在被切割时不易产生位移，从而保证了切割效果。

作为优选，为了保护被切割物体，所述稳固板26的下端面设有硅胶垫，由于硅胶具有一定的张力和柔韧性，故能在稳固板26与被切割物体接触时对其产生一定的缓冲和保护作用。

作为优选，为了提高动力框6与基座1连接的牢固性，所述限位槽为燕尾槽。

作为优选，为了延长支撑台13的使用寿命，所述支撑台13的制作材料为玻璃钢，由于玻璃钢质地坚硬，故能减轻切割头16对支撑台13的损伤，从而延长支撑台13的使用寿命。

作为优选，为了提高移动块20滑动的稳定性，所述移动杆19有两个，两个移动杆19关于传动轴18对称设置，两个移动杆19能够更好地限制移动块20的转动，使得移动块20沿着传动轴18更稳定地移动。

作为优选，为了使切割头16快速升降，所述传动轴18的制作材料为不锈钢，由于不锈钢不易被腐蚀，故能避免影响移动块20的移动速度，从而使切割头16快速升降。

作为优选，为了进一步保护被切割物体，所述稳固板26上设有压力传感器，所述压力传感器和气缸25均与plc电连接，当压力传感器感应到稳固板26对被切割物体的压力超过预设值时，将信号传给plc，plc控制气缸25工作，气缸25驱动稳固板26上升一定距离，从而进一步保护被切割物体。

作为优选，为了便于控制切割头16的高度，所述调节杆15上设有红外线测距仪，所述红外线测距仪和第三驱动电机17均与plc电连接，当切割头16下降至与被切割物体抵靠时，红外线测距仪感应到距支撑台13的距离等于设定值，将信号传给plc，plc使第三驱动电机17停止工作，此时切割头16不再下降，从而便于控制切割头16的高度。

作为优选，为了便于移动，所述基座1的下方设有万向轮。

与现有技术相比，该基于物联网的用于切割椭圆形工件的智能机器人，当需要加工椭圆形工件时，通过支撑组件2和分割组件3的配合工作，实现快速切割椭圆形工件，相比使用切割机，其切割椭圆形工件的精度高、速度快，大大提高生产效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。