机器人智能开孔装置的制作方法

本实用新型涉及容器制造领域，具体涉及到机器人智能开孔装置。

背景技术：
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由于工艺要求和检修的需要，常在容器的筒体或封头上开设各种大小的孔或安装接管，如人孔、手孔、视镜孔、物料进出口接管以及安装压力表、安全阀、液面计、测温仪表等接管开孔。通常，这些孔都是在筒体、封头成型后再根据图纸划线，然后采用火焰切割或等离子切割等设备进行手工开孔。这样的开孔方式不仅开孔尺寸、坡口精度、坡口表面粗糙度容易产生偏差，而且开孔效率低、劳动强度大，影响了容器的生产周期和制造成本。

虽然目前有些机器人制造商已开发出了切割机器人，但是在实际应用中，由于非标容器比较多，而且受到成型误差、筒体或封头摆放的平整度等因素影响，很可能导致开孔位置产生偏离、开孔形状产生误差，轻者需要花费更多的时间去返修、弥补，严重的甚至导致筒体或封头报废。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是为了解决现有技术中所存在的开孔效率低、劳动强度大、开孔质量无法得到保障的问题，而提供了智能化的开孔装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：机器人智能开孔装置，包括双柱龙门架、机器人切割装置、外轨道、控制柜，所述外轨道上设置有双柱龙门架，所述双柱龙门架上安装有控制柜，所述双柱龙门架底座设置有龙门行走驱动装置；所述机器人切割装置包括切割机器人，所述切割机器人悬挂安装于升降支座，所述切割机器人的末端安装有激光探测器，所述升降支座与双柱龙门架横梁之间通过移动滑板连接，所述移动滑板上设置有横向驱动装置，所述双柱龙门架横梁上横向设置有齿条和导轨，所述横向驱动装置通过齿轮与所述横向设置的齿条传动连接；所述移动滑板上设置有升降驱动装置，所述升降支座上纵向设置有齿条和导轨，所述升降驱动装置通过齿轮与所述纵向设置的齿条传动连接。

进一步的，所述切割机器人包含规划和控制切割的计算机系统以及手持式机器人编程控制器。

优选的，为了使控制线缆在随着机器人切割装置和龙门架一起移动时不产生缠绕，所述双柱龙门架横梁上设置有第一拖链，所述机器人切割装置的升降支座上设置第二拖链，所述控制柜下方沿外轨道方向设置有第三拖链。

优选的，为了使轨道龙门架运行更为精确，所述外轨道边上固定安装有沿着外轨道方向的齿条。

优选的，为了实现在不同厚度、不同弧度工件上开设不同位置、不同方向、不同坡口角度的孔，所述切割机器人的运动轴数为四轴以上。

优选的，为了避免切割机器人在动作时碰坏割枪，所述切割机器人设置有防碰撞传感器，所述防碰撞传感器上安装有枪夹，所述枪夹连接割枪。

优选的，为了适应较长筒体的开孔，所述龙门架的下方设置至少两条内轨道，所述内轨道上设置可滑动的工件支撑装置。

优选的，为了适应大电流参数的切割，所述割枪设计为水冷割枪。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：通过将切割机器人悬挂安装在龙门架上，通过切割机器人本体的多轴自由运动，以及切割机器人在横梁上作横向、纵向移动，并且配以龙门架的前后移动，从而实现在不同厚度、不同弧度工件（筒体或封头）上开设不同位置、不同方向、不同坡口角度的孔；同时，由于在切割机器人末端安装了激光探测器，从而可实现开孔位置的自动测量以便于对系统中的参数进行自动修正，因此可保证开孔位置、方向、形状和坡口角度的完全正确。

附图说明：

图1是本实用新型一个实施例的立体图。

图2是切割机器人的结构示意图。

图中：1-双柱龙门架，11-横梁，12-立柱，13-底座，14-横向驱动装置，15、25、31-齿条，16、26-导轨， 17-第一拖链， 18-龙门行走驱动装置，2-机器人切割装置，21-切割机器人，211-防碰撞传感器，212-枪夹，213-激光探测器，214-割枪，215-规划和控制切割的计算机系统，216-手持式机器人编程控制器，22-升降支座，23-移动滑板，24-升降驱动装置，27-第二拖链，3-外轨道，4-控制柜，41-第三拖链，5-可滑动的工件支撑装置，51-内轨道。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

根据图1所示的机器人智能开孔装置，包括双柱龙门架1、机器人切割装置2、外轨道3、控制柜4，所述外轨道3上设置有双柱龙门架1，所述双柱龙门架1上安装有控制柜4，所述双柱龙门架1包括横梁11、立柱12和底座13，所述底座13设置有龙门行走驱动装置18，所述机器人切割装置2包括切割机器人21，所述切割机器人21悬挂安装于升降支座22，所述切割机器人21的末端安装有激光探测器213，所述升降支座22与双柱龙门架1横梁11之间通过移动滑板23连接；所述移动滑板23上设置有横向驱动装置14，所述双柱龙门架1横梁11上横向设置有齿条15和导轨16，所述横向驱动装置14通过齿轮与所述横向设置的齿条15传动连接；所述移动滑板23上设置有升降驱动装置24，所述升降支座22上纵向设置有齿条25和导轨26，所述升降驱动装置24通过齿轮与所述纵向设置的齿条25传动连接。

根据图2所示，所述切割机器人21包含规划和控制切割的计算机系统215以及手持式机器人编程控制器216。

另一实施例，不同之处在于：根据图1所示，所述双柱龙门架1横梁11上设置有第一拖链17，所述机器人切割装置2的升降支座22上设置第二拖链27，所述控制柜4下方沿外轨道3方向设置有第三拖链41。

另一实施例，不同之处在于：根据图1所示，所述外轨道3边上固定安装有沿着外轨道方向的齿条31。

另一实施例，不同之处在于：根据图2所示，所述切割机器人21的运动轴数为四轴以上。

另一实施例，不同之处在于：根据图2所示，所述切割机器人21设置有防碰撞传感器211，所述防碰撞传感器211上安装有枪夹212，割枪214通过螺栓与所述枪夹212连接。

另一实施例，不同之处在于：根据图1所示，所述龙门架1的下方设置至少两条内轨道51，所述内轨道51上设置可滑动的工件支撑装置5（如支撑筒体的滚轮架和/或支撑封头的台车）。

另一实施例，不同之处在于：所述割枪214为水冷割枪。

在具体实施时，首先在规划和控制切割的计算机系统215中输入开孔参数，并生成开孔任务传达给切割机器人21，然后将待开孔的工件放置于龙门架1下方的可滑动的工件支撑装置5上，通过升降驱动装置14和横向驱动装置24将机器人切割装置2调整到适当的高度和位置，采用激光探测器213对工件进行扫描以获取寻位点的实际坐标，并将寻位点的实际坐标反馈给系统，以获取实际寻位点和系统中理论寻位点之间的偏差，由系统补偿开孔轨迹偏差并修正原始轨迹点而获得实际轨迹点后传输给切割机器人21，切割机器人21根据获得的实际轨迹点对工件进行开孔。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。