CN108145349A - 一种管道焊接机器人移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管道焊接机器人移动装置，包括底座、安装座和电机机座，所述底座上面设置有滑轨，所述滑轨上面设置有所述安装座，所述安装座表面中部设置有定位块，所述定位块旁侧设置有螺纹孔，所述安装座侧面设置有控制开关，所述安装座内部侧面设置有所述电机机座，所述电机机座端部设置有步进电机，所述步进电机端部设置有电机轴。有益效果在于：本装置通过步进电机控制主动轮转动，从而带动被动轮转动来进行移动，代替了传统的人们手动控制进行移动的方法，同时设置有风机，能够在焊机完成后及时的为管道降温，使用方便。

Description

一种管道焊接机器人移动装置

技术领域

本发明属于管道焊接机器人辅助装置技术领域，特别是涉及一种管道焊接机器人移动装置。

背景技术

据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有将近一半的工业机器人用于各种形式的焊接加工领域，焊接机器人应用中最普遍的主要有两种方式，即点焊和电弧焊。我们所说的焊接机器人其实就是在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务的工业机器人。这些焊接机器人中有的是为某种焊接方式专门设计的，而大多数的焊接机器人其实就是通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成的。在多任务环境中，一台机器人甚至可以完成包括焊接在内的抓物、搬运、安装、焊接、卸料等多种任务，机器人可以根据程序要求和任务性质，自动更换机器人手腕上的工具，完成相应的任务。因此，从某种意义上来说，工业机器人的发展历史就是焊接机器人的发展历史。

众所周知，焊接加工一方面要求焊工要有熟练的操作技能、丰富的实践经验、稳定的焊接水平；另一方面，焊接又是一种劳动条件差、烟尘多、热辐射大、危险性高的工作。工业机器人的出现使人们自然而然首先想到用它代替人的手工焊接，减轻焊工的劳动强度，同时也可以保证焊接质量和提高焊接效率。

焊接机器人具有焊接质量稳定、改善工人劳动条件、提高劳动生产率等特点，广泛应用于汽车、工程机械、通用机械、金属结构和兵器工业等行业。据不完全统计，全世界在役的工业机器人中大约有一半用于各种形式的焊接加工领域。截止2005年，全世界在役工业机器人约为91.4万台，其中日本装备的工业机器人总量达到了50万台以上，成为“机器人王国”，其次是美国和德国;在亚洲，日本、韩国和新加坡的制造业中每万名雇员占有的工业机器人数量居世界前三位。近几年，全球机器人的数量在迅速增加，仅2005年就达12.1万台。我国自上世纪70年代末开始进行工业机器人的研究，经过二十多年的发展，在技术和应用方面均取得了长足的发展，对国民经济尤其是制造业的发展起到了重要的推动作用。据不完全统计，近几年我国工业机器人呈现出快速增长势头，平均年增长率都超过40%，焊接机器人的增长率超过了60%；2004年国产工业机器人数量突破1400台，进口机器人数量超过9000台，其中绝大多数应用于焊接领域；2005年我国新增机器人数量超过了5000台，但仅占亚洲新增数量的6%，远小于韩国所占的15%，更远小于日本所占的69%。这对于我国的经济发展速度以及经济总量来说显然是不匹配的，这说明我国制造业的自动化程度有待进一步提高，另一方面也反映了我国劳动力成本的低廉，制造业自动化水平以及工业机器人应用程度的提高受到限制。

当前焊接机器人的应用迎来了难得的发展机遇。一方面，随着技术的发展，焊接机器人的价格不断下降，性能不断提升;另一方面，劳动力成本不断上升，我国由制造大国向制造强国迈进，需要提升加工手段，提高产品质量和增强企业竞争力，这一切预示着机器人应用及发展前景空间巨大。

焊接机器人是从事焊接的工业机器人。根据国际标准化组织（ISO）工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机（Manipulator），具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊（割）枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。点焊对焊接机器人的要求不是很高。因为点焊只需点位控制，至于焊钳在点与点之间的移动轨迹没有严格要求，这也是机器人最早只能用于点焊的原因。点焊用机器人不仅要有足够的负载能力，而且在点与点之间移位时速度要快捷，动作要平稳，定位要准确，以减少移位的时间，提高工作效率。点焊机器人的焊接装备，由于采用了一体化焊钳，焊接变压器装在焊钳后面，所以变压器必须尽量小型化。对于容量较小的变压器可以用50Hz工频交流，而对于容量较大的变压器，已经开始采用逆变技术把50Hz工频交流变为600～700Hz交流，使变压器的体积减少、减轻。

传统的管道焊接机器人没有设置移动装置，在使用过程中需要人们手动控制进行位置的移动，增加了人们的工作量，同时没有设置冷却功能，使用起来很不方便，因此需要一种管道焊接机器人移动装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种管道焊接机器人移动装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种管道焊接机器人移动装置，包括底座、安装座和电机机座，所述底座上面设置有滑轨，所述滑轨上面设置有所述安装座，所述安装座表面中部设置有定位块，所述定位块旁侧设置有螺纹孔，所述安装座侧面设置有控制开关，所述安装座内部侧面设置有所述电机机座，所述电机机座端部设置有步进电机，所述步进电机端部设置有电机轴，所述电机轴端部设置有传动带轮副，所述传动带轮副端部设置有转轴，所述转轴两侧端部设置有主动轮，所述转轴旁侧设置有支撑柱，所述支撑柱两侧端部设置有被动轮，所述底座内部底面设置有安装柱，所述安装柱上面设置有风机，所述风机侧面设置有出风管，所述风机另一侧面设置有抽风管。

上述结构中，当需要使用此装置时，使用者将焊接机器人通过所述定位块定位安装到所述安装座上面，通过所述螺纹孔将焊接机器人紧固在所述安装座上面，之后使用者将所述底座放入待焊接的管道内，当焊接机器人需要移动时，使用者通过所述控制开关发送工作指令，工作指令通过导线传递给所述控制主机，所述控制主机将工作指令通过导线传递给所述步进电机，所述步进电机工作，带动所述电机轴转动，所述电机轴带动所述传动带轮副转动，所述传动带轮副带动所述转轴转动，所述转轴带动所述主动轮转动，所述主动轮带动所述被动轮转动，从而带动所述安装座在所述滑轨上移动，所述安装座带动焊接机器人在管道内移动至指定工作位置进行焊接，当需要使用管道冷却功能时，使用者通过所述控制开关发送工作指令，工作指令通过导线传递给所述控制主机，所述控制主机将工作指令通过导线传递给所述风机，所述风机工作，将管道内焊接时产生的热气通过所述抽风管抽入，通过所述出风管排出到外界，进而使管道内降温冷却。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，所述滑轨通过螺钉固定在所述底座上面，所述定位块通过卡扣固定在所述安装座表面。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，所述螺纹孔攻丝制成，尺寸为Ф12，数量为四个。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，所述控制开关通过卡槽固定在所述安装座侧面，所述电机机座通过螺钉固定在所述安装座内部侧面，所述步进电机通过螺钉固定在所述电机机座上。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，所述电机轴与所述步进电机机械连接，所述传动带轮副与所述电机轴平键连接，所述转轴与所述传动带轮副平键连接。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，所述主动轮与所述转轴平键连接，所述被动轮与所述支撑柱平键连接，所述安装柱通过螺钉固定在所述底座内部底面。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，所述风机通过螺钉固定在所述安装柱上面，所述出风管通过螺纹固定在所述风机端部，所述抽风管通过螺纹固定在所述风机另一端部。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能，控制主机的型号为MCS-48单片机，所述控制主机通过卡槽固定在所述安装座内部，所述控制主机与所述步进电机、所述风机和所述控制开关通过导线连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本装置通过步进电机控制主动轮转动，从而带动被动轮转动来进行移动，代替了传统的人们手动控制进行移动的方法，同时设置有风机，能够在焊机完成后及时的为管道降温，使用方便。

附图说明

图1是本发明一种管道焊接机器人移动装置的正视图。

图2是本发明一种管道焊接机器人移动装置的侧视图。

图3是本发明一种管道焊接机器人移动装置的俯视图。

图4是本发明一种管道焊接机器人移动装置的安装座俯视内部图。

附图标记说明如下：

1、抽风管；2、出风管；3、风机；4、安装柱；5、安装座；6、主动轮；7、被动轮；8、底座；9、控制开关；10、滑轨；11、螺纹孔；12、定位块；13、控制主机；14、支撑柱；15、电机机座；16、步进电机；17、电机轴；18、传动带轮副；19、转轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1-图4所示，一种管道焊接机器人移动装置，包括底座8、安装座5和电机机座15，底座8上面设置有滑轨10，滑轨10用来方便安装座5移动，滑轨10上面设置有安装座5，安装座5用来安装焊接机器人，安装座5表面中部设置有定位块12，定位块12用来定位，定位块12旁侧设置有螺纹孔11，螺纹孔11用来将焊接机器人坚固在安装座5上，安装座5侧面设置有控制开关9，控制开关9用来发送工作指令，安装座5内部侧面设置有电机机座15，电机机座15用来安装固定步进电机16，电机机座15端部设置有步进电机16，步进电机16用来带动电机轴17转动，步进电机16端部设置有电机轴17，电机轴17用来带动传动带轮副18转动，电机轴17端部设置有传动带轮副18，传动带轮副18用来带动转轴19转动，传动带轮副18端部设置有转轴19，转轴19用来带动主动轮6转动，转轴19两侧端部设置有主动轮6，主动轮6用来带动被动轮7转动，转轴19旁侧设置有支撑柱14，支撑柱14用来安装被动轮7，支撑柱14两侧端部设置有被动轮7，被动轮7用来和主动轮6一起带动安装座5移动，底座8内部底面设置有安装柱4，安装柱4用来安装风机3，安装柱4上面设置有风机3，风机3用来将管道内的热气抽入至抽风管1，风机3侧面设置有出风管2，出风管2用来将管道内的热气排出至外界，风机3另一侧面设置有抽风管1，抽风管1用来方便风机3将热气抽入。

上述结构中，当需要使用此装置时，使用者将焊接机器人通过定位块12定位安装到安装座5上面，通过螺纹孔11将焊接机器人紧固在安装座5上面，之后使用者将底座8放入待焊接的管道内，当焊接机器人需要移动时，使用者通过控制开关9发送工作指令，工作指令通过导线传递给控制主机13，控制主机13将工作指令通过导线传递给步进电机16，步进电机16工作，带动电机轴17转动，电机轴17带动传动带轮副18转动，传动带轮副18带动转轴19转动，转轴19带动主动轮6转动，主动轮6带动被动轮7转动，从而带动安装座5在滑轨10上移动，安装座5带动焊接机器人在管道内移动至指定工作位置进行焊接，当需要使用管道冷却功能时，使用者通过控制开关9发送工作指令，工作指令通过导线传递给控制主机13，控制主机13将工作指令通过导线传递给风机3，风机3工作，将管道内焊接时产生的热气通过抽风管1抽入，通过出风管2排出到外界，进而使管道内降温冷却。

为了进一步提高管道焊接机器人移动装置的使用功能滑轨10通过螺钉固定在底座8上面，定位块12通过卡扣固定在安装座5表面，螺纹孔11攻丝制成，尺寸为Ф12，数量为四个，控制开关9通过卡槽固定在安装座5侧面，电机机座15通过螺钉固定在安装座5内部侧面，步进电机16通过螺钉固定在电机机座15上，电机轴17与步进电机16机械连接，传动带轮副18与电机轴17平键连接，转轴19与传动带轮副18平键连接，主动轮6与转轴19平键连接，被动轮7与支撑柱14平键连接，安装柱4通过螺钉固定在底座8内部底面，风机3通过螺钉固定在安装柱4上面，出风管2通过螺纹固定在风机3端部，抽风管1通过螺纹固定在风机3另一端部，控制主机13的型号为MCS-48单片机，控制主机13通过卡槽固定在安装座5内部，控制主机13与步进电机16、风机3和控制开关9通过导线连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (8)

1.一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：包括底座（8）、安装座（5）和电机机座（15），所述底座（8）上面设置有滑轨（10），所述滑轨（10）上面设置有所述安装座（5），所述安装座（5）表面中部设置有定位块（12），所述定位块（12）旁侧设置有螺纹孔（11），所述安装座（5）侧面设置有控制开关（9），所述安装座（5）内部侧面设置有所述电机机座（15），所述电机机座（15）端部设置有步进电机（16），所述步进电机（16）端部设置有电机轴（17），所述电机轴（17）端部设置有传动带轮副（18），所述传动带轮副（18）端部设置有转轴（19），所述转轴（19）两侧端部设置有主动轮（6），所述转轴（19）旁侧设置有支撑柱（14），所述支撑柱（14）两侧端部设置有被动轮（7），所述底座（8）内部底面设置有安装柱（4），所述安装柱（4）上面设置有风机（3），所述风机（3）侧面设置有出风管（2），所述风机（3）另一侧面设置有抽风管（1）。

2.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述滑轨（10）通过螺钉固定在所述底座（8）上面，所述定位块（12）通过卡扣固定在所述安装座（5）表面。

3.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述螺纹孔（11）由攻丝制成，尺寸为Ф12，数量为四个。

4.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述控制开关（9）通过卡槽固定在所述安装座（5）侧面，所述电机机座（15）通过螺钉固定在所述安装座（5）内部侧面，所述步进电机（16）通过螺钉固定在所述电机机座（15）上。

5.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述电机轴（17）与所述步进电机（16）机械连接，所述传动带轮副（18）与所述电机轴（17）平键连接，所述转轴（19）与所述传动带轮副（18）平键连接。

6.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述主动轮（6）与所述转轴（19）平键连接，所述被动轮（7）与所述支撑柱（14）平键连接，所述安装柱（4）通过螺钉固定在所述底座（8）内部底面。

7.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述风机（3）通过螺钉固定在所述安装柱（4）上面，所述出风管（2）通过螺纹固定在所述风机（3）端部，所述抽风管（1）通过螺纹固定在所述风机（3）另一端部。

8.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人移动装置，其特征在于：所述控制主机（13）的型号为MCS-48单片机，所述控制主机（13）通过卡槽固定在所述安装座（5）内部，所述控制主机（13）与所述步进电机（16）、所述风机（3）和所述控制开关（9）通过导线连接。