舵轮式爬壁激光焊接机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种舵轮式爬壁激光焊接机器人，包括平台、行走组件和焊接组件，行走组件用于将平台移动到焊接位置，焊接组件包括多自由度机械臂，多自由度机械臂的固定端可被驱动的沿平台的横向往复移动、自由端设置有焊接组件，行走组件将平台移动到焊接位置后在多自由度机械臂的驱使下通过焊接组件对待焊接物进行焊接。本专利的模块化程度高，性能稳定，灵活机动，能有效地解决现有轮式焊接机器人灵活性差的问题，提高焊接机器人功能的全面性、移动的灵活性、焊接过程的稳定性，从而有利于应对垂直大平面的地形条件，如轮船、大型罐体等的焊接环境。的焊接环境。的焊接环境。

【技术实现步骤摘要】
舵轮式爬壁激光焊接机器人


[0001]本技术涉及领域，尤其是涉及一种舵轮式爬壁激光焊接机器人。

技术介绍

[0002]在核电站、大型设备维修站等危险系数高的场所，大部分现代技术会采取手工电弧焊的方式进行焊接，工人需要到达待焊位置进行焊接。由于高空作业和手工电弧焊自身存在大量危害因素，导致此类场所对于焊接人员技术要求很高。随着技术的发展，从最开始的手工焊接、机器人示教焊接，到现在的可自动识别焊缝再进行焊接的柔性系统，手工焊接逐渐成为过去，机器人焊接成为主流。
[0003]而制约焊接机器人在垂直平面环境焊接发展的核心原因就是现有焊接机器人灵活性较差，难以在垂直平面上灵活地根据焊缝的形状以及大小准确控制焊枪的移动路径，从而失去了在垂直平面环境上焊接的适应性，限制了爬壁焊接机器人的发展。但是现有轮式焊接机器人都是想通过增加机械臂的自由度来提高焊枪控制的灵活性，但是不能在焊接过程中做到根据焊缝的实际大小以及形状调节焊枪横向移动范围，从而灵活性较差、控制程序复杂。同时，现有爬壁焊接机器人为实现爬壁功能多采用履带式永磁吸附，永磁吸附造成爬壁焊接机器人或行动缓慢且笨重，或焊接过程中机器人主体不稳定，履带式运动方式则容易造成行动轨迹的偏移。
[0004]因此，一种灵活性强、可控性高、智能性高、稳定性好的舵轮式爬壁焊接机器人亟待研究。

技术实现思路

[0005]有鉴于此本技术提供一种舵轮式爬壁激光焊接机器人，能有效地解决现有轮式焊接机器人路径规划复杂、灵活性差的问题，提高焊接机器人功能的全面性、移动的灵活性、焊接过程的稳定性，从而有利于应对垂直大平面的地形条件，如轮船、大型罐体等的焊接环境。
[0006]本技术提供的一种舵轮式爬壁激光焊接机器人采用如下的技术方案：
[0007]一种舵轮式爬壁激光焊接机器人，包括平台、行走组件和焊接组件，所述行走组件将平台移动到焊接位置，所述焊接组件包括多自由度机械臂，所述多自由度机械臂的固定端可被驱动的沿平台的横向往复移动、自由端设置有焊接组件，所述行走组件将平台移动到焊接位置后在多自由度机械臂的驱使下通过焊接组件对待焊接物进行焊接。
[0008]可选的，所述平台包括底盘、夹层和顶台，所述夹层将顶台和底盘隔开，所述行走组件设置在底盘的底部，所述多自由度机械臂设置在顶台上。
[0009]可选的，所述顶台上设置有驱动机构，所述驱动机构包括驱动件、丝杆和滑块，所述平台上设置有支架，所述丝杆转动配合设置在支架上，所述滑块与丝杆螺纹连接，所述多自由度机械臂的固定端固定设置在滑块上，所述驱动件驱使丝杆转动使滑块带动多自由度机械臂沿平台的横向往复移动。
[0010]可选的，所述夹层采用镂空设计，所述底盘上设置有负压风扇，所述底盘的顶部下沉形成用于安装负压风扇的安装槽，所述安装槽与夹层连通。
[0011]可选的，所述焊接组件包括物料挤出装置和设置在多自由度机械臂的自由端上的激光发射头，所述顶台上转动设置有物料盘以及可被驱动转动的物料挤进轮和物料挤出轮，所述物料通过物料挤进轮、物料盘和物料挤出轮并被物料挤出装置挤出，所述物料挤出装置挤出的物料位于激光发射头的前端。
[0012]可选的，所述行走组件包括多个可被驱动转动的舵轮，每个所述舵轮对应设置有用于驱使舵轮转向的电机，所述平台上设置有用于检测舵轮转向角度的编码器。
[0013]可选的，所述舵轮的轮胎上嵌设有永磁铁。
[0014]可选的，所述多自由度机械臂的自由端设置有CCD图像识别模块。
[0015]可选的，所述底盘的尾部设置有循迹模块。
[0016]可选的，所述底盘的尾部设置有超声波探伤模块。
[0017]综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：本专利的模块化程度高，性能稳定，灵活机动，能有效地解决现有轮式焊接机器人灵活性差的问题，提高焊接机器人功能的全面性、移动的灵活性、焊接过程的稳定性，从而有利于应对垂直大平面的地形条件，如轮船、大型罐体等的焊接环境。
附图说明
[0018]图1是本技术实施例的整体结构示意图；
[0019]图2是本技术实施例的机械臂的整体结构示意图；
[0020]图3是本技术实施例的平台的整体结构示意图；
[0021]图4是本技术实施例的轮胎的整体结构示意图；
[0022]图5是本技术实施例的平台的局部剖视图；
[0023]图6是本技术实施例的驱动机构的整体结构示意图。
[0024]附图标记说明：1、平台；11、底盘；12、夹层；13、顶台；2、多自由度机械臂；3、驱动机构；31、驱动件；32、丝杆；33、滑块；4、负压风扇；5、焊接组件；51、物料挤出装置；52、激光发射头；53、物料挤进轮；54、物料挤出轮；55、物料盘；6、行走组件；61、舵轮；62、编码器；7、CCD图像识别模块；8、循迹模块；9、超声波探伤模块；10、永磁铁。
具体实施方式
[0025]以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
[0026]本技术实施例公开一种舵轮式爬壁激光焊接机器人。
[0027]参照图1
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图6，一种舵轮式爬壁激光焊接机器人包括平台1、行走组件6和焊接组件5，行走组件6用于将平台1移动到焊接位置，焊接组件5包括多自由度机械臂2，多自由度机械臂2的固定端可被驱动的沿平台1的横向往复移动、自由端设置有焊接组件5，行走组件6将平台1移动到焊接位置后在多自由度机械臂2的驱使下通过焊接组件5对待焊接物进行焊接。本专利的模块化程度高，性能稳定，灵活机动，能有效地解决现有轮式焊接机器人灵活性差的问题，提高焊接机器人功能的全面性、移动的灵活性、焊接过程的稳定性，从而有利于应对垂直大平面的地形条件，如轮船、大型罐体等的焊接环境。
[0028]平台1包括底盘11、夹层12和顶台13，夹层12将顶台13和底盘11隔开，夹层12采用镂空设计，底盘11上设置有负压风扇4，负压风扇4具有一个驱动源，驱动源用于驱使负压风扇4转动，在本实施例中，驱动源采用无刷电机，无刷电机安装在顶台13的底部。底盘11的顶部的正中央位置下沉形成用于安装负压风扇4的安装槽，安装槽的底部开设有进风口，镂空的夹层12作为负压风扇4的出风口，仅在进行焊接操作时启动负压风扇4，使机器人底盘11下方处于负压状态，既能提高焊接机器人的焊接过程的稳定性，又不影响机器人在非焊接状态下移动的轻便性。
[0029]行走组件6设置在底盘11的底部，行走组件6包括多个可被驱动转动的舵轮61，在本实施例中，舵轮61安装有四个，四个舵轮61均可独立控制方向，每个舵轮61对应设置有用于驱使舵轮61转向的电机，舵轮61包括一个轮胎和安装支座，轮胎转动安装在安装支座上，轮胎在安装支座上同轴安装有齿轮一，齿轮一啮合有齿轮二，电机带动齿轮二转动，使齿轮一转动，从而带动轮胎转向。
[0030]平台1上设置有用于检测轮胎转向角度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种舵轮式爬壁激光焊接机器人，其特征在于：包括平台(1)、行走组件(6)和焊接组件(5)，所述行走组件(6)将平台(1)移动到焊接位置，所述焊接组件(5)包括多自由度机械臂(2)，所述多自由度机械臂(2)的固定端可被驱动的沿平台(1)的横向往复移动、自由端设置有焊接组件(5)，所述行走组件(6)将平台(1)移动到焊接位置后在多自由度机械臂(2)的驱使下通过焊接组件(5)对待焊接物进行焊接。2.根据权利要求1所述的舵轮式爬壁激光焊接机器人，其特征在于：所述平台(1)包括底盘(11)、夹层(12)和顶台(13)，所述夹层(12)将顶台(13)和底盘(11)隔开，所述行走组件(6)设置在底盘(11)的底部，所述多自由度机械臂(2)设置在顶台(13)上。3.根据权利要求2所述的舵轮式爬壁激光焊接机器人，其特征在于：所述顶台(13)上设置有驱动机构(3)，所述驱动机构(3)包括驱动件(31)、丝杆(32)和滑块(33)，所述平台(1)上设置有支架，所述丝杆(32)转动配合设置在支架上，所述滑块(33)与丝杆(32)螺纹连接，所述多自由度机械臂(2)的固定端固定设置在滑块(33)上，所述驱动件(31)驱使丝杆(32)转动使滑块(33)带动多自由度机械臂(2)沿平台(1)的横向往复移动。4.根据权利要求2所述的舵轮式爬壁激光焊接机器人，其特征在于：所述夹层(12)采用镂空设计，所述底盘(11)上设置有负压风扇(4)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力文，郑雪锋，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：新型
国别省市：