CN107030713A - 旋转式船体内腔焊接机器人 - Google Patents
旋转式船体内腔焊接机器人 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107030713A CN107030713A CN201710374804.1A CN201710374804A CN107030713A CN 107030713 A CN107030713 A CN 107030713A CN 201710374804 A CN201710374804 A CN 201710374804A CN 107030713 A CN107030713 A CN 107030713A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- frame
- vehicle frame
- inner chamber
- electric rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000009184 walking Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
- B25J11/005—Manipulators for mechanical processing tasks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
- B25J19/026—Acoustical sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
- B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
本发明公开一种旋转式船体内腔焊接机器人，包括车架，设于车架上的行走机构、旋转机构和焊接执行机构，所述车架包括下车架和上车架，所述行走机构包括两行走驱动电机、两主动轮、两履带、两从动轮；所述旋转机构包括旋转电机、法兰盘；所述焊接执行机构包括两固定支架、液压伸缩框、焊接电机、活动件、焊枪、固定连杆、固定支座、超声波探测仪；所述超声波探测仪、行走驱动电机、旋转电机、焊接电机、焊枪均与设于机架上的智能控制系统连接。本检修机器人可快速自动对船体内腔任何位置的焊缝检测并修复，改变现有人工检测的缺陷，有效减少生产工序、降低生产成本，且检测精准、修复质量高，适用于船舶制造业。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接装置，具体涉及一种旋转式船体内腔焊接机器人。
背景技术
焊接是船舶分段制造中的重要环节，也是决定船体质量的关键因素。根据相关资料，在分段制造中，焊接工作量占据了船分段建造总工程量的 30％到40％，焊接成本占据船体建造总成本的30％到50％。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构撕裂，渗漏，甚至引起船舶沉没。据有关人员对船舶脆断事故调查表明，40％脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在国际轮船和军用船舶中，船舶的焊接质量尤为重要，在对船舶进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要，因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷消灭，焊缝问题解决，以确保航行安全，提高船舶质量。
而在大规模的生产中，通常会存在着在焊接过后留下的一些微小的焊缝，例如：气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、弧坑等，尽管可以通过后期的检测工序进行了检测，但仍需对其进行缝缝补补，而且船体内腔的焊缝位置多且复杂，不仅增加了生产的工序和生产成本，且焊缝细小而又难以观察，从而给很多船舶制造厂造成了许多麻烦。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种旋转式船体内腔焊接机器人，本装置采用麦克纳姆轮和超声波探测仪，可快速自动对船体内腔任何位置焊缝进行自动检修，有效减少生产工序、降低生产成本，且吸附力强，适用于船舶制造业。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：
旋转式船体内腔焊接机器人，包括车架，设于车架上的行走机构、旋转机构和焊接执行机构，所述车架包括呈圆柱状的下车架和可旋转套设于下车架上的上车架，所述行走机构包括对称设于下车架内底下的两行走驱动电机，两行走驱动电机均通过联轴器连接有一主动轮，两主动轮均与一由磁性材料制成的履带啮合，两履带的端部均啮合有一从动轮；所述旋转机构包括设于两行走驱动电机之间的旋转电机，所述旋转电机通过法兰盘与上车架的底部连接；所述焊接执行机构包括设于上车架上的两固定支架，两固定支架之间设有一呈长方形状的液压伸缩框，所述液压伸缩框由设于固定支架上的焊接电机控制，所述液压伸缩框的端部铰接于呈圆柱状的活动件上，所述活动件的端部连接有一焊枪、两侧均开设有滑动槽，所述滑动槽设有一固定连杆，该固定杆通过固定支座固定在下车架上，所述焊接执行机构还包括设于上车架斜下方的超声波探测仪；所述超声波探测仪、行走驱动电机、旋转电机、焊接电机、焊枪均与设于机架上的智能控制系统连接。
作为优选技术方案，为了使超声波探测仪能够实现对船体内腔的所有缝隙进行精准检测，从而提高船体焊接质量，有利于提高安全性能，所述超声波探测仪与水平面呈60°夹角安装。
作为优选技术方案，为了降低上车架对旋转电机的压力，从而延长旋转电机的使用寿命，降低检修机器人的成本，所述旋转电机外周围设有一圆形旋转环，所述圆形旋转环与上车架的底部、下车架的上部刚性连接。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、设置两主动轮带动两从动轮，结合旋转机构和焊枪执行机构，可快速自动对船体内腔任何位置的焊缝检测并修复，改变现有人工检测的缺陷，有效减少生产工序、降低生产成本，且检测精准、修复质量高，适用于船舶制造业。
2、超声波探测仪与水平面呈60°夹角安装，超声波探测仪能够实现对船体内腔的所有缝隙进行精准检测，从而提高船体焊接质量，有利于提高安全性能。
3、旋转电机外周围设有一圆形旋转环，有效降低上车架对旋转电机的压力，从而延长旋转电机的使用寿命，降低检修机器人的成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明工作状态的示意图；
图3为本发明的正视图；
图4为法兰盘的结构示意图；
附图标号：1、下车架，2、上车架，3、行走驱动电机，4、主动轮， 5、履带，6、从动轮，7、旋转电机，8、法兰盘，9、固定支架，10、液压伸缩框，11、焊接电机，12、活动件，13、焊枪，14、滑动槽，15、固定连杆，16、固定支座，17、超声波探测仪，18、圆形旋转环。
具体实施方式
如图1所示提出本发明一种具体实施例，旋转式船体内腔焊接机器人，包括车架，设于车架上的行走机构、旋转机构和焊接执行机构，所述车架包括呈圆柱状的下车架1和可旋转套设于下车架1上的上车架2，本实施例设置上车架2的直径小于下车架1的直径，所述行走机构包括对称设于下车架1内底下的两行走驱动电机3，两行走驱动电机3均通过联轴器连接有一主动轮4，本实施例设置两行走驱动电机均为伺服电机，能精准控制两主动轮4的速度、位置转向，两主动轮4均与一由磁性材料制成的履带5啮合，两履带5的端部均啮合有一从动轮6，如图3所示，则两主动轮4带动两从动轮6行走，使整个机器人平衡而稳定；所述旋转机构包括设于两行走驱动电机3之间的旋转电机7，所述旋转电机7通过法兰盘8 与上车架2的底部连接，所述旋转电机7主要给上车架2提供一个旋转自由度，如图2所示，所述法兰盘8包括均呈圆柱状的连接杆和设于连接杆上的法兰，如图4所示；所述焊接执行机构包括设于上车架2上的两固定支架9，两固定支架9之间设有一呈长方形状的液压伸缩框10，所述液压伸缩框10上设有一控制其伸长或缩短的液压缸，所述液压缸由设于固定支架9上的焊接电机11控制，本实施例设置所述焊接电机11为PLC程序电机，可以控制液压伸缩框10的伸长或缩短，所述液压伸缩框10的端部铰接于呈圆柱状的活动件12上，所述活动件12的端部连接有一焊枪13、两侧均开设有滑动槽14，所述滑动槽14设有一固定连杆15，该固定杆15 通过固定支座16固定在下车架1上，所述焊接执行机构还包括设于上车架2斜下方的超声波探测仪17；所述超声波探测仪17、行走驱动电机3、旋转电机7、焊接电机11、焊枪13均与设于机架上的智能控制系统连接，所述智能控制系统主要是运用PLC，接收信号，启动相应的部件执行动作，为现有成熟技术。
所述超声波探测仪17与水平面呈60°夹角安装，60°夹角安装，更好视角探测船体钢板之间的焊缝，使超声波探测仪能够实现对船体内腔的所有缝隙进行精准检测，从而提高船体焊接质量，有利于提高船体的安全性能。
所述旋转电机7外周围设有一圆形旋转环18，所述圆形旋转环18与上车架2的底部、下车架1的上部刚性连接，所述圆形旋转环18可以有效降低上车架2对旋转电机7的压力，从而延长旋转电机7的使用寿命，降低检修机器人的成本。
本发明使用时：将所有器件连接电源后并启动，两行走驱动电机3驱动两主动轮4转动，通过履带5带动两从动轮6转动，从而使检修机器人平稳前进，若超声波探测仪17探测到有缺陷的焊缝时，将焊缝的方位信息传递给智能控制系统，智能控制系统分析后驱使两行走驱动电机3工作，使两主动轮4往有缺陷的焊缝处滚动，到达后，智能控制系统根据焊缝与焊枪13方向，启动旋转电机7是否转向，从而使焊枪13位于焊缝同一直线上，智能控制系统根据焊枪13与焊缝之间的水平距离，控制焊接电机 11使液压伸缩框伸长或缩短，使焊枪13在滑动槽14前后移动至焊缝上，进而进行精确补焊。
当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.旋转式船体内腔焊接机器人，其特征在于：包括车架，设于车架上的行走机构、旋转机构和焊接执行机构，所述车架包括呈圆柱状的下车架(1)和可旋转套设于下车架(1)上的上车架(2)，所述行走机构包括对称设于下车架(1)内底下的两行走驱动电机(3)，两行走驱动电机(3)均通过联轴器连接有一主动轮(4)，两主动轮(4)均与一由磁性材料制成的履带(5)啮合，两履带(5)的端部均啮合有一从动轮(6)；所述旋转机构包括设于两行走驱动电机(3)之间的旋转电机(7)，所述旋转电机(7)通过法兰盘(8)与上车架(2)的底部连接；所述焊接执行机构包括设于上车架(1)上的两固定支架(9)，两固定支架(9)之间设有一呈长方形状的液压伸缩框(10)，所述液压伸缩框(10)由设于固定支架(9)上的焊接电机(11)控制，所述液压伸缩框(10)的端部铰接于呈圆柱状的活动件(12)上，所述活动件(12)的端部连接有一焊枪(13)、两侧均开设有滑动槽(14)，所述滑动槽(14)设有一固定连杆(15)，该固定杆(15)通过固定支座(16)固定在下车架(1)上，所述焊接执行机构还包括设于上车架(2)斜下方的超声波探测仪(17)；所述超声波探测仪(17)、行走驱动电机(3)、旋转电机(7)、焊接电机(11)、焊枪(13)均与设于机架上的智能控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的旋转式船体内腔焊接机器人，其特征在于：所述超声波探测仪(17)与水平面呈60°夹角安装。
3.根据权利要求1或2所述的旋转式船体内腔焊接机器人，其特征在于：所述旋转电机(7)外周围设有一圆形旋转环(18)，所述圆形旋转环(18)与上车架(2)的底部、下车架(1)的上部刚性连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710374804.1A CN107030713A (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 旋转式船体内腔焊接机器人 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710374804.1A CN107030713A (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 旋转式船体内腔焊接机器人 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107030713A true CN107030713A (zh) | 2017-08-11 |
Family
ID=59538921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710374804.1A Pending CN107030713A (zh) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | 旋转式船体内腔焊接机器人 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107030713A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110053058A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-26 | 荆门市合方越达电子科技有限公司 | 一种锅炉管道检测机器人 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4606488A (en) * | 1982-01-09 | 1986-08-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Welding apparatus for a motorcar body |
| CN203887375U (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-22 | 青岛东方铁塔股份有限公司 | 节点钢管、法兰全位置自动焊接小车 |
| CN204819498U (zh) * | 2015-08-01 | 2015-12-02 | 沈扬 | 一种大工作空间发动机码垛机器人 |
| CN205200769U (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 济宁技术学院实习厂 | 一种用于氧切割的智能工业机器人 |
| CN105945918A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-21 | 广西大学 | 五自由度串并联可控机构式焊接机器人 |
| CN205733542U (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-30 | 岑超贵 | 一种多平面无轨自动跟踪焊接装置 |
| CN206780417U (zh) * | 2017-05-24 | 2017-12-22 | 钦州学院 | 旋转式船体内腔焊接机器人 |
-
2017
- 2017-05-24 CN CN201710374804.1A patent/CN107030713A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4606488A (en) * | 1982-01-09 | 1986-08-19 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Welding apparatus for a motorcar body |
| CN203887375U (zh) * | 2014-06-04 | 2014-10-22 | 青岛东方铁塔股份有限公司 | 节点钢管、法兰全位置自动焊接小车 |
| CN204819498U (zh) * | 2015-08-01 | 2015-12-02 | 沈扬 | 一种大工作空间发动机码垛机器人 |
| CN205200769U (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-04 | 济宁技术学院实习厂 | 一种用于氧切割的智能工业机器人 |
| CN205733542U (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-30 | 岑超贵 | 一种多平面无轨自动跟踪焊接装置 |
| CN105945918A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-09-21 | 广西大学 | 五自由度串并联可控机构式焊接机器人 |
| CN206780417U (zh) * | 2017-05-24 | 2017-12-22 | 钦州学院 | 旋转式船体内腔焊接机器人 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110053058A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-07-26 | 荆门市合方越达电子科技有限公司 | 一种锅炉管道检测机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105416436B (zh) | 一种全方位自动焊缝探伤仪驱动装置及其应用 | |
| WO2021003907A1 (zh) | 一种主动激励的焊缝缺陷红外智能检测系统及方法 | |
| CN101285797B (zh) | 管道焊缝自动化超声探伤装置 | |
| CN101852778B (zh) | 超声波探伤辅助机器人 | |
| CN106950286A (zh) | 钢桥面板顶板焊缝超声检测自走小车 | |
| CN107339546B (zh) | 一种自行式管道内壁检修系统以及检修方法 | |
| CN202994732U (zh) | 转臂式短筒节类件超声波自动探伤机 | |
| CN102062757A (zh) | 煤矿液压支架缸体环焊缝缺陷超声自动检测系统 | |
| CN211627453U (zh) | 一种智能检测钢箱梁桥面裂缝的探测装置 | |
| CN201673143U (zh) | 一种超声波探伤辅助机器人 | |
| CN206780417U (zh) | 旋转式船体内腔焊接机器人 | |
| CN206824868U (zh) | 用于船体内腔焊缝检修的爬壁装置 | |
| CN211978894U (zh) | 管道环焊缝无损检测装置 | |
| CN102818846A (zh) | 托盘式大型筒节类件超声波自动探伤机 | |
| CN202903742U (zh) | 分区爬壁式半自动大型筒节类件超声波探伤机 | |
| CN107030713A (zh) | 旋转式船体内腔焊接机器人 | |
| CN205967749U (zh) | 一种工业氧气切割机械手臂 | |
| CN102809608B (zh) | 内置机器人小车式大型筒节类件超声波自动探伤机 | |
| CN102809612B (zh) | 环绕式内外双臂超声波自动探伤装置 | |
| CN205168696U (zh) | 一种全方位自动焊缝探伤仪驱动装置 | |
| CN113155970A (zh) | 用于搅拌摩擦焊内部缺陷在线检测的自动化系统 | |
| CN107009060A (zh) | 三自由度船舶焊缝检修爬壁机 | |
| CN102069277B (zh) | 一种球缺形封头的埋弧自动焊接工装 | |
| CN204882468U (zh) | 一种应用于涡轮转轴超声波检测的控制单元 | |
| CN206779741U (zh) | 三自由度船舶焊缝检修爬壁机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170811 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |