CN106271283B - 一种高危环境焊接机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高危环境焊接机器人，包括焊条、四个涵道风扇、并联机械臂、底座、四个可吸附机械腿，其特征在于：所述的底座包括横板、翻板、两个转轴，所述的横板是一个中间设有矩形窗口的正方形平板，在矩形窗口的两侧各设有一个转轴，在矩形窗口内安装有一块可以围绕转轴转动的翻板，在翻板上方安装有并联机械臂；本发明采用四个涵道风扇为机器人提供升力，并且采用四个可吸附机械腿与工件之间进行固定，同时采用并联机械臂可以满足任意方向的直线焊接，曲线焊接。

Description

一种高危环境焊接机器人
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种高危环境焊接机器人。
背景技术
焊接是一项比较危险的工作，尤其是在高楼大厦或者比较危险的地方进行焊接作业更加危险，这些高危环境对人身安全有较大的威胁性，随着机器人技术的不断发展，这些工作可以由机器人协助人们完成。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种高危环境下的焊接机器人，采用四个涵道风扇为机器人提供升力，并且采用四个可吸附机械腿与工件之间进行固定，同时采用并联机械臂可以满足任意方向的直线焊接，曲线焊接。
本发明所使用的技术方案是：一种高危环境焊接机器人，包括焊条、四个涵道风扇、并联机械臂、底座、四个可吸附机械腿，其特征在于：所述的底座包括横板一、翻板、两个转轴，所述的横板一是一个中间设有矩形窗口的正方形平板，在矩形窗口的两侧各设有一个转轴，在矩形窗口内安装有一块可以围绕转轴转动的翻板，在翻板上方安装有并联机械臂；
所述并联机械臂包括焊枪、第一舵机、横板二、两个第一铰支座、两个第二舵机、电动旋转台、两个连杆、两个纵臂、四个第三舵机、两个第二铰支座、第三铰支座，所述的电动旋转台的固定部分安装在翻板上方，在电动旋转台的转动部分上方并列安装有两个第一铰支座，每个第一铰支座上都铰接安装有一个纵臂，每个纵臂的转动都由其侧面的一个第二舵机控制，所述的第二舵机的外壳固定在第一铰支座侧面，其输出轴与纵臂下端的轴固定连接；所述的四个连杆每两个组成一个连杆机构，两个连杆机构的下端部分别铰接在两个纵臂的上端部；所述的横板二下面并列安装有两个第二铰支座，两个第二铰支座分别与两个连杆机构的上端部铰接，每个连杆机构的转动都由其侧面的一个第三舵机控制，所述的第三舵机的外壳固定在第二铰支座侧面，其输出轴与连杆上端的轴固定连接；所述的第三铰支座固定在横板二上方，所述的焊枪下端部铰接在第三铰支座上，其转动通过安装在第三铰支座侧面的第一舵机控制，在焊枪上端部安装有焊条；
所述的四个涵道风扇分成两组对称安装在横板一的两侧，每个涵道风扇包括涵道外壳、螺旋桨、无刷电机，其中无刷电机安装在涵道外壳内部的支架上，螺旋桨安装在无刷电机的电机轴上，涵道外壳与横板一固定连接；
所述的四个可吸附机械腿分别安装在横板一底面的四个角上，每个可吸附机械腿包括液压缸、滑动臂、第四舵机、支撑腿和真空吸盘，所述的滑动臂的套筒部分与横板一固定，滑动臂的伸缩部分与第四舵机的外壳固定，所述的液压缸一端与滑动臂的套筒部分固定，另一端与滑动臂的伸缩部分固定；所述的支撑腿上端部固定在第四舵机的输出轴上，所述的真空吸盘安装在支撑腿的下方。
进一步的，在底座下方还安装有负压发生装置，所述的负压发生装置通过软管与真空吸盘相连。
进一步的，所述的翻板的转动由步进电机控制。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点；
本发明采用四个涵道风扇为机器人提供升力，并且采用四个可吸附机械腿与工件之间进行固定，同时采用并联机械臂可以满足任意方向的直线焊接，曲线焊接。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图。
图2为本发明的涵道风扇结构示意图。
图3为本发明的并联机械臂结构示意图。
图4为本发明的底座结构示意图。
图5为本发明的可吸附机械腿结构示意图。
附图标号：1-焊条；2-涵道风扇；3-并联机械臂；4-底座；5-可吸附机械腿；201-涵道外壳；202-螺旋桨；203-无刷电机；301-焊枪；302-第一舵机；303-横板二；304-第一铰支座；305-第二舵机；306-电动旋转台；307-连杆；308-纵臂；309-第三舵机；310-第二铰支座；311-第三铰支座；401-横板一；402-翻板；403-转轴；501-液压缸；502-滑动臂；503-第四舵机；504-支撑腿；505-真空吸盘。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例
如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种高危环境焊接机器人，包括焊条1、四个涵道风扇2、并联机械臂3、底座4、四个可吸附机械腿5，其特征在于：所述的底座4包括横板一401、翻板402、两个转轴403，所述的横板一401是一个中间设有矩形窗口的正方形平板，在矩形窗口的两侧各设有一个转轴403，在矩形窗口内安装有一块可以围绕转轴403转动的翻板402，在翻板上方安装有并联机械臂3；
所述并联机械臂3包括焊枪301、第一舵机302、横板二303、两个第一铰支座304、两个第二舵机305、电动旋转台306、四个连杆307、两个纵臂308、四个第三舵机309、两个第二铰支座310、第三铰支座311，所述的电动旋转台306的固定部分安装在翻板402上方，在电动旋转台306的转动部分上方并列安装有两个第一铰支座304，每个第一铰支座304上都铰接安装有一个纵臂308，每个纵臂308的转动都由其侧面的一个第二舵机305控制，所述的第二舵机305的外壳固定在第一铰支座304侧面，其输出轴与纵臂308下端的轴固定连接；所述的四个连杆（307）每两个组成一个连杆机构，两个连杆机构的下端部分别铰接在两个纵臂308的上端部；所述的横板二303下面并列安装有两个第二铰支座310，两个第二铰支座310分别与两个连杆机构的上端部铰接，每个连杆机构的转动都由其侧面的一个第三舵机309控制，所述的第三舵机309的外壳固定在第二铰支座310侧面，其输出轴与连杆307上端的轴固定连接；所述的第三铰支座311固定在横板二303上方，所述的焊枪301下端部铰接在第三铰支座311上，其转动通过安装在第三铰支座311侧面的第一舵机302控制，在焊枪301上端部安装有焊条1；
所述的四个涵道风扇2分成两组对称安装在横板一401的两侧，每个涵道风扇2包括涵道外壳201、螺旋桨202、无刷电机203，其中无刷电机203安装在涵道外壳201内部的支架上，螺旋桨202安装在无刷电机203的电机轴上，涵道外壳201与横板一401固定连接；
所述的四个可吸附机械腿5分别安装在横板一401底面的四个角上，每个可吸附机械腿5包括液压缸501、滑动臂502、第四舵机503、支撑腿504和真空吸盘505，所述的滑动臂502的套筒部分与横板一401固定，滑动臂502的伸缩部分与第四舵机503的外壳固定，所述的液压缸501一端与滑动臂502的套筒部分固定，另一端与滑动臂502的伸缩部分固定；所述的支撑腿504上端部固定在第四舵机503的输出轴上，所述的真空吸盘505安装在支撑腿504的下方。
进一步的，在底座4下方还安装有负压发生装置，所述的负压发生装置通过软管与真空吸盘505相连。
进一步的，所述的翻板402的转动由步进电机控制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明工作原理：本发明在使用时首先通过四个涵道风扇2将机器悬浮在焊接地点附近，然后通过四个可吸附机械腿5行走至焊接地点并利用真空吸盘505与工件固定，下一步翻板402转动并调整并联机械臂3到合适位置，然后通过并联机械臂3控制焊枪301对工件进行焊接。

Claims (3)

1.一种高危环境焊接机器人，包括焊条（1）、四个涵道风扇（2）、并联机械臂（3）、底座（4）、四个可吸附机械腿（5），其特征在于：所述的底座（4）包括横板一（401）、翻板（402）、两个转轴（403），所述的横板一（401）是一个中间设有矩形窗口的正方形平板，在矩形窗口的两侧各设有一个转轴（403），在矩形窗口内安装有一块可以围绕转轴（403）转动的翻板（402），在翻板上方安装有并联机械臂(3)；
所述并联机械臂（3）包括焊枪（301）、第一舵机（302）、横板二（303）、两个第一铰支座（304）、两个第二舵机（305）、电动旋转台（306）、四个连杆（307）、两个纵臂（308）、两个第三舵机（309）、两个第二铰支座（310）、第三铰支座（311），所述的电动旋转台（306）的固定部分安装在翻板（402）上方，在电动旋转台（306）的转动部分上方并列安装有两个第一铰支座（304），每个第一铰支座（304）上都铰接安装有一个纵臂（308），每个纵臂（308）的转动都由其侧面的一个第二舵机（305）控制，所述的第二舵机（305）的外壳固定在第一铰支座（304）侧面，其输出轴与纵臂（308）下端的轴固定连接；所述的四个连杆（307）每两个组成一个连杆机构，两个连杆机构的下端部分别铰接在两个纵臂（308）的上端部；所述的横板二（303）下面并列安装有两个第二铰支座（310），两个第二铰支座（310）分别与两个连杆机构的上端部铰接，每个连杆机构的转动都由其侧面的一个第三舵机（309）控制，所述的第三舵机（309）的外壳固定在第二铰支座（310）侧面，其输出轴与连杆（307）上端的轴固定连接；所述的第三铰支座（311）固定在横板二（303）上方，所述的焊枪（301）下端部铰接在第三铰支座（311）上，其转动通过安装在第三铰支座（311）侧面的第一舵机（302）控制，在焊枪（301）上端部安装有焊条（1）；
所述的四个涵道风扇（2）分成两组对称安装在横板一（401）的两侧，每个涵道风扇（2）包括涵道外壳（201）、螺旋桨（202）、无刷电机（203），其中无刷电机（203）安装在涵道外壳（201）内部的支架上，螺旋桨（202）安装在无刷电机（203）的电机轴上，涵道外壳（201）与横板一（401）固定连接；
所述的四个可吸附机械腿（5）分别安装在横板一（401）底面的四个角上，每个可吸附机械腿（5）包括液压缸（501）、滑动臂（502）、第四舵机（503）、支撑腿（504）和真空吸盘（505），所述的滑动臂（502）的套筒部分与横板一（401）固定，滑动臂（502）的伸缩部分与第四舵机（503）的外壳固定，所述的液压缸（501）一端与滑动臂（502）的套筒部分固定，另一端与滑动臂（502）的伸缩部分固定；所述的支撑腿（504）上端部固定在第四舵机（503）的输出轴上，所述的真空吸盘（505）安装在支撑腿（504）的下方。
2.根据权利要求1所述的一种高危环境焊接机器人，其特征在于：在底座（4）下方还安装有负压发生装置，所述的负压发生装置通过软管与真空吸盘（505）相连。
3.根据权利要求1所述的一种高危环境焊接机器人，其特征在于：所述的翻板（402）的转动由步进电机控制。
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