一种汽车零部件超声波切割机器人的制作方法

本发明涉及超声切割，尤其涉及一种汽车零部件超声波切割机器人。

背景技术：

1、汽车座椅作为汽车内饰主要零部件之一，其主要由骨架、柔性填充物和包裹于最外侧的真皮层或纺织层组成，而对于真皮层的加工，初加工成卷的皮垫进行分块切割，然后再根据座椅的尺寸进行缝合。

2、为了提高切割效率和切割自动化程度，一般切割时采用切割机器人进行，工业机器人是具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。

3、例如：经检索，中国专利公开号为cn108161458a的专利，公开了一种超声波切割机器人，包括机器人机构和超声波切割主轴机构；所述超声波切割主轴机构安装于机器人机构的末端，机器人机构调节超声波切割主轴机构的位置和方向；所述超声波切割主轴机构包括伺服电机、同步带、超声主轴、上触头、下触头、换能器和变幅杆。

4、上述专利存在以下不足：其通过换能器将高频电流转化为高频震动，再经过变幅杆传递至刀片上实现切割，由于刀片切割与工件会摩擦产热，以及换能器自身产热也会传递至刀片上，这就导致刀片温度升高，而皮质高温会出现软化、熔融等情况，这就会导致切割的黏连，使得切割面不平整。

5、为此，本发明提出一种汽车零部件超声波切割机器人。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种汽车零部件超声波切割机器人。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种汽车零部件超声波切割机器人，包括机架、设置于机架内侧的放卷辊以及设置于机架内侧且用于固定拉拽皮革的固定换位部、用于切割的切割部，所述固定换位部相对于切割部对称布置，

4、所述切割部包括支撑架以及通过驱动机构传动配合于支撑架底部的超声波切割机构；

5、所述超声波切割机构包括外壳体、固定于外壳体内部上方的换能器、以及通过变幅杆连接于换能器机械振动端的刀片，所述外壳体的两侧固定安装有与其内腔连通的循环口，两个所述循环口连接水循环装置；

6、所述变幅杆的底部外侧与外壳体的底部内侧固定有漏液片；

7、所述漏液片采用锥形柔性片的方式，且锥形柔性片的内壁开设有多个圆形阵列的条形口；

8、所述条形口为在完整锥形柔性片的基础上，使用切割刀切割而形成。

9、优选地：所述驱动机构包括横向滑动连接于支撑架的滑块组件以及纵向滑动连接于机架的升降块，所述升降块的一端转动连接有连杆，连杆的另一端转动连接于滑块组件的顶部，且所述升降块与支撑架相对一侧通过直线电机传动配合。

10、进一步地：所述滑块组件包括滑架一和滑架二，所述滑架一与滑架二均通过导向杆横向滑动连接于支撑架的底部，且所述滑架一位于所述滑架二的内部，所述滑架一与滑架二的相对一侧扣接有弹簧一，所述外壳体固定安装于滑架一的底部。

11、在前述方案的基础上：所述滑块组件包括滑架一和滑架二，所述滑架一与滑架二均通过导向杆横向滑动连接于支撑架的底部，且所述滑架一位于所述滑架二的内部，所述滑架一与滑架二的相对一侧扣接有弹簧一，所述外壳体固定安装于滑架一的底部。

12、在前述方案中更佳的方案是：所述连杆由固定杆和活动杆构成，且固定杆与活动杆通过限位柱滑动配合，所述固定杆的一端内壁转动连接有固定轴，固定轴固定于升降块内壁，所述活动杆的一端通过转动轴转动连接于滑架二的顶部内壁。

13、作为本发明进一步的方案：所述固定杆远离固定轴的一端转动连接有滑移轴，滑移轴的外壁分别固定连接有同步轮二和齿轮，且所述固定轴的外壁固定连接有同步轮一，所述同步轮一与同步轮二通过同步带传动配合，所述活动杆的外壁固定安装有齿条，齿轮啮合于齿条的上表面。

14、同时，所述同步轮二相对于滑移轴、同步轮一相对与固定轴均为偏心布置，且二者偏心方向与偏心距离均一致。

15、作为本发明的一种优选的：所述固定换位部包括限位架以及设置于限位架两端的支撑臂，所述限位架的一侧通过阻尼滑套转动连接于机架，所述限位架的另一侧转动连接有连接轴，连接轴固定于机架侧壁；所述支撑臂的内侧通过换向轴转动连接有负压吸架，所述换向轴与键槽通过同步组件传动配合，且同步组件通过张紧装置进行张紧；所述机架的侧壁固定安装电动机，电动机通过传动轴传动连接于限位架。

16、同时，所述支撑臂通过滑杆滑动连接于限位架的一侧，且滑杆的外壁套设有弹簧二，所述限位架的内壁转动连接有卷筒，卷筒通过其外壁卷绕的绞绳连接于支撑臂的侧壁。

17、作为本发明的一种更优的方案：所述限位架的内壁通过螺纹连接有限位盘，限位盘的内侧壁固定安装有键状凸起，键状凸起通过开设于传动轴内壁的键槽间隙配合于键槽，传动轴的一端圆周外壁固定于卷筒的内壁，传动轴的另一端通过联轴器连接于电动机的输出轴，且所述电动机为不具有自锁功能的电动机。

18、本发明的有益效果为：

19、1.本发明，通过在外壳体内供入循环冷却水，从而可使得整个超声波切割机构得到冷却，并且在此基础上，通过设置锥形柔性片，利用锥形柔性片的柔性特性，可从外壳体渗出水对刀片单独冷却，增加冷却效果，并且通过将条形口设置为直接切割形成，锥形柔性片材料不因条形口出现而缺失，可使得渗水为间歇进行，配合锥形柔性片受刀片高频震动的影响，条形口会频繁开合，从而可对渗出的水进行高频“切割”和“拍打”使其形成较小的雾滴，这样一方面，可增加雾滴接触刀片的蒸发速度，增加刀片的降温冷却效果，另一方面，使得雾滴接触皮革后也能快速蒸发，防止皮革被水长时间浸泡造成的损伤。

20、2.本发明，通过将连杆至超声波切割机构的横向传动之间采用柔性支撑的滑架一与滑架二过渡，再结合皮革被刀片切割速度快时产生的反作用力的特点，配合弹簧电极、电阻率筒的电路设置，从而实现了当切割速度快时，抑制直线电机的速度，切割速度慢时，促进直线电机的速度的负反馈调节形式，且整个调节过程的“传感器节点”直接来自刀片与皮革的接触作用力，精度较高，并且在速度超限时，还能实现自动断电保护。

21、3.本发明，通过将连杆设置活动杆与固定杆的配合，固定杆与活动杆能相对伸缩，且其伸缩控制通过同步带、同步轮一、同步轮二联动于固定杆相对固定轴的旋转运动，从而可使得相同横向位移行程条件下，需要的升降块升降行程更低，从而可通过缩短驱动行程来提高切割效率。

22、4.本发明，通过巧妙地利用“偏心”布置，将同步轮二相对于滑移轴、同步轮一相对与固定轴均为偏心布置，且二者偏心方向与偏心距离均抑制，再结合滑架二实际横移速度与活动杆的伸缩速度、升降块的升降速度均呈正相关的特点，可使得活动杆的伸缩速度越来越快，正好弥补了连杆自身旋转速度越来越慢的缺陷，使得切割过程中，横移速度尽可能处于匀速，从而保证切口质量，也更容易对切割速度把控，提高质量。

23、5.本发明，通过将支撑臂设置为与限位架滑动支撑，从而可使得在旋转切换工位时，支撑臂收缩，回转半径降低，从而降低安全隐患的同时，也能防止其与切割部出现运动干涉，节省了切割部的升降功能布置，降低成本也便于体积优化，并且通过利用限位盘的位移特性，巧妙的实现了传动轴至限位架“延迟性传动”的特点，将支撑臂的收缩驱动与限位架的旋转驱动综合，增加了装置的同步联动性同时，也进一步降低动力源布置，降低成本，便于体积优化。