CN111571080B - 一种圆形管道内壁环缝焊接机器人 - Google Patents
一种圆形管道内壁环缝焊接机器人 Download PDFInfo
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Abstract
一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,包括上安装板、连接架、下安装板、行走机构、T型架、焊接装置、齿环、减震弹簧、减震杆,其特征在于:所述的上安装板的下端面和下安装板的上端面通过连接架固定连接在一起,上安装板和下安装板保持平行安装;所述的T型架的上端部分别与上安装板和下安装板的外侧端面固定安装,T型架的T型左右两侧分别设置有铰支座;利用设置的可在圆环上进行运动的焊接装置,可以快速的对管道内壁的环缝进行焊接工作,保证更好的完成焊接工作,并且提供了焊接的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域,特别涉及一种圆形管道内壁环缝焊接机器人。
背景技术
管道施工和焊接的过程中,由于生产工艺的不同,钢管对接后边缘会有一道缝隙,这样只对管道外部进行焊接,就不能保证钢管使用时的安全性和稳定性,为了焊接内部的环缝,则需要人进入管道进行焊接。而在管道内的焊接工作会产生大量的热,并且具有一定危险性,并且焊接角度不容易调整,影响焊接效果,因此需要一种可以代替人来完成管道内焊接的机器。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,通过行走机构驱动机器在管道内运动,利用焊接装置进行焊接,可实现在管道内焊接。
为了解决上述问题:一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,包括上安装板、连接架、下安装板、行走机构、T型架、焊接装置、光轴座、光轴、转动齿轮、蜗杆、蜗杆电机、主动齿轮、固定架、固定环、齿环、减震弹簧、减震杆,其特征在于:所述的上安装板的下端面和下安装板的上端面通过连接架固定连接在一起,上安装板和下安装板保持平行安装;所述的光轴座通过螺栓分别安装在上安装板和下安装板的表面上,所述的光轴转动安装在光轴座上设置的圆孔内,并且光轴的左右两端固定安装有主动齿轮,主动齿轮与光轴同轴心安装;所述的转动齿轮固定安装在光轴的中间位置,转动齿轮与光轴同轴心安装,所述的蜗杆电机通过安装架安装在上安装板和下安装板的上端面上,蜗杆电机的电机轴朝向上安装板和下安装板的边缘侧,蜗杆电机的电机轴上固定安装有蜗杆;所述的T型架的上端部分别与上安装板和下安装板的外侧端面固定安装,T型架的T型左右两侧分别设置有铰支座。
所述的行走机构包括伸缩套、从动齿轮、伸缩杆、驱动电缸、车轮架、车轮、车轮驱动电机、链条、链轮,所述的伸缩套的后端部通过转动轴与上安装板和下安装板边缘位置设置的方槽转动安装,伸缩套的后端部的转动轴上还安装有从动齿轮;所述的伸缩杆的后端部套装在伸缩套内,伸缩杆的前端部设置四根缓冲弹簧,左右两根缓冲弹簧呈120°安装,缓冲弹簧的前端部与车轮架的后端部固定安装;所述的车轮通过车轮转轴与车轮架的转轴转动连接,所述的车轮驱动电机通过电机安装架安装在车轮架的侧面,车轮驱动电机的转轴朝下安装。
所述的固定环的内侧设置有四根固定架,固定环通过两侧的固定架分别与上安装板和下安装板的外侧表面固定安装;所述的齿环套装在固定环上,齿环的内侧与固定环的外侧固定安装,齿环的齿轮侧朝外。
所述的焊接装置包括转动架、转动架驱动电机、转动架齿轮、伸长电缸、焊接头,所述的转动架的后端部的两侧滑动安装在固定环上,所述的转动架驱动电机的前端面安装在转动架的侧面,转动架驱动电机的转动轴上安装有转动架齿轮,转动架齿轮通过转动架驱动电机转轴上的固定安装,转动架齿轮的外侧与齿环啮合安装,转动架驱动电机驱动转动架在齿环上转动;所述的伸长电缸的后端部固定安装在转动架的前端部,伸长电缸的前端部与焊接头的后端部固定安装。
进一步的,所述的减震弹簧套装在减震杆上,减震杆的前端部与T型架上两侧设置的铰支座铰接,减震杆的另一端与伸缩套侧面设置的铰支座铰接。
进一步的,所述的驱动电缸的前端部与伸缩杆固定安装,驱动电缸的后端部与伸缩套固定安装,驱动电缸驱动伸缩杆在伸缩套内运动。
进一步的,所述的链轮与车轮的车轮轴同轴心固定安装,并且车轮驱动电机的转动轴上安装有主动链轮,所述的链条套装在链轮和主动链轮上,车轮驱动电机驱动车轮转动。
进一步的,所述的焊接头前端呈弧形,并且左右两侧各设置有一个电弧焊接头。
进一步的,所述的固定环的圆环内侧设置有滑动槽,转动架的后端部滑动安装在固定环的滑动槽内。
进一步的,所述的蜗杆通过转动齿轮啮合安装形成配合,蜗杆电机转动驱动转动齿轮水平转动。
进一步的,从动齿轮与主动齿轮啮合安装,主动齿轮的转动驱动从动齿轮垂直方向转动。
本发明与现有技术相比的有益效果是。
(1)本发明通过设置的行走机构,可以在管道内自由移动,并且还能够适应不同粗细的管道,减少人工进去焊接的麻烦,技术效果明显。
(2)利用设置的可在圆环上进行运动的焊接装置,可以快速的对管道内壁的环缝进行焊接工作,保证更好的完成焊接工作,并且提供了焊接的工作效率。
附图说明
图1、图2、图4为本发明整体示意图。
图3为本发明转动光轴的局部结构示意图。
图5为本发明行走机构示意图。
图6为本发明焊接装置示意图。
1-上安装板;2-连接架;3-下安装板;4-行走机构;5-T型架;6-焊接装置;7-光轴座;8-光轴;9-转动齿轮;10-蜗杆;11-蜗杆电机;12-主动齿轮;13-固定架;14-固定环;15-齿环;16-减震弹簧;17-减震杆;401-伸缩套;402-从动齿轮;403-伸缩杆;404-驱动电缸;405-缓冲弹簧;406-车轮架;407-车轮;408-车轮驱动电机;409-链条;410-链轮;601-转动架;602-转动架驱动电机;603-转动架齿轮;604-伸长电缸;605-焊接头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例:如图1、图2、图4、所示,为本发明整体结构示意图,如前所述,一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,首先选用的上安装板1和下安装板3为长方形钢板,上安装板1的下端面和下安装板3的上端面通过连接架2固定连接在一起,并且平面保持平行,上安装板1和下安装板3上所装配的结构为对称结构,即两侧所设置的机构相同,但区分为上下结构;光轴座7通过螺栓安装在上安装板1,两个光轴座7以上安装板1的中心线对称安装,然后将光轴8转动安装在两个光轴座7上设置的圆孔内,圆孔内设置有轴承,光轴8套装在轴承内,并且光轴8的左右两端固定安装有主动齿轮12,主动齿轮12与光轴8同轴心安装,主动齿轮12随着光轴8转动而转动;在光轴8的中间位置,设置一个转动齿轮9,与光轴8固定安装,而在转动齿轮9的旁边设置有蜗杆电机,所述的蜗杆电机11通过安装架安装在上安装板1上,蜗杆电机11通过螺栓与安装架固定安装,蜗杆电机11的电机轴朝向上安装板1的边缘侧,朝向转动齿轮9方向,蜗杆电机11的电机轴上固定安装有蜗杆10,蜗杆电机11转动驱动转动齿轮9转动,从而驱动光轴8带动主动齿轮12转动,进而驱动行走机构4上下转动;所述的T型架5的上端部分别与上安装板1和下安装板3的外侧端面固定安装,T型架5的T型左右两侧分别设置有铰支座,铰支座用来与减震杆17的一端部铰接,减震杆17的另一端与伸缩套401侧面设置的铰支座铰接,减震弹簧16套装在减震杆17上,当伸缩套401向下运动时,减震杆17收缩,减震弹簧16受到力进行压缩,起到一定缓冲作用,防止受到挤压而造成设备损坏;所述的固定环14的内侧设置有四根固定架13,固定环14通过两侧的固定架13分别与上安装板1和下安装板3的外侧表面固定安装;所述的齿环15套装在固定环14上,齿环15的内侧与固定环14的外侧固定安装,齿环15的齿轮侧朝外。
如图5所示,所述的行走机构4由伸缩套401、从动齿轮402、伸缩杆403、驱动电缸404、车轮架406、车轮407、车轮驱动电机408、链条409、链轮410构成,首先上安装板1的边缘侧是设置有401安装所需的方型凹槽的,伸缩套401的后端部的外侧与方槽内的转动轴转动安装,伸缩套401的后端部的内部转动轴上安装有从动齿轮402,从动齿轮402与转动轴是固定连接的,从动齿轮402与主动齿轮12啮合安装,主动齿轮12的转动驱动从动齿轮402垂直方向转动,可以保证行走机构4的转动角度由主动齿轮12来驱动控制的;所述的伸缩杆403的后端部套装在伸缩套401的内部,驱动电缸404的前端部与伸缩杆403固定安装,驱动电缸404的后端部与伸缩套401固定安装,驱动电缸404驱动伸缩杆403在伸缩套401内运动,从而改变行走机构4的总体长度,伸缩杆403的运动行程是驱动电缸404的运动行程;在伸缩杆403的前端部设置四根缓冲弹簧405,缓冲弹簧405的前端部与车轮架406的后端部固定安装,并且每两根弹簧为一组,左右两根缓冲弹簧405呈120°安装,缓冲弹簧405的作用是在驱动电缸404驱动车轮407接触到管道壁时,防止过度挤压带来的冲击力,起到一定缓冲作用;所述的车轮407通过车轮转轴与车轮架406的转轴转动连接,所述的车轮驱动电机408通过电机安装架安装在车轮架406的侧面,车轮驱动电机408的转轴朝下安装,所述的链轮410与车轮407的车轮轴同轴心固定安装,并且车轮驱动电机408的转动轴上安装有主动链轮,所述的链条409套装在链轮410和主动链轮上,车轮驱动电机408驱动车轮407转动,上安装板1和下安装板3上设置的行走机构4同时接触到管道壁时,车轮驱动电机408转动带动链轮转动,从而驱动车轮407转动,同时由于两侧的驱动车轮407贴在管道壁上,因此会驱动机器人整体在管道内移动,改变位置。
如图6所示,焊接装置6是设置在固定环14上的,固定环14的内侧设置有滑动槽,转动架601的后端部的两侧滑动安装在固定环14的滑动槽内,所述的转动架驱动电机602的前端面安装在转动架601的侧面,转动架驱动电机602的转动轴上设置有转动架齿轮603,转动架齿轮603通过转动架驱动电机602转轴上的固定安装,转动架齿轮603的外侧与齿环15啮合安装,因此转动架驱动电机602转动就可以驱动转动架601在齿环15上转动;所述的伸长电缸604的后端部固定安装在转动架601的前端部,伸长电缸604的前端部与焊接头605的后端部固定安装,伸长电缸604的伸缩运动可以改变前端焊接头605的长度,使焊接头605可以到达需要焊接的管道内壁位置,转动架驱动电机602转动就可以驱动转动架601在齿环15上转动的同时也在驱动焊接头605在管道内做圆周运动,因此可以对管道内壁进行环状焊接工作。本实施例中,上下安装板中间还设置由摄像头和照明装置,用于检查焊接效果和照明作用。
所述的焊接头605前端呈弧形,并且左右两侧各设置有一个电弧焊接头,提高焊接的效率。
Claims (8)
1.一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,包括上安装板(1)、连接架(2)、下安装板(3)、行走机构(4)、T型架(5)、焊接装置(6)、光轴座(7)、光轴(8)、转动齿轮(9)、蜗杆(10)、蜗杆电机(11)、主动齿轮(12)、固定架(13)、固定环(14)、齿环(15)、减震弹簧(16)、减震杆(17),其特征在于:所述的上安装板(1)的下端面和下安装板(3)的上端面通过连接架(2)固定连接在一起,上安装板(1)和下安装板(3)保持平行安装;所述的光轴座(7)通过螺栓分别安装在上安装板(1)和下安装板(3)的表面上,所述的光轴(8)转动安装在光轴座(7)上设置的圆孔内,并且光轴(8)的左右两端固定安装有主动齿轮(12),主动齿轮(12)与光轴(8)同轴心安装;所述的转动齿轮(9)固定安装在光轴(8)的中间位置,转动齿轮(9)与光轴(8)同轴心安装,所述的蜗杆电机(11)通过安装架安装在上安装板(1)和下安装板(3)的上端面上,蜗杆电机(11)的电机轴朝向上安装板(1)和下安装板(3)的边缘侧,蜗杆电机(11)的电机轴上固定安装有蜗杆(10);所述的T型架(5)的上端部分别与上安装板(1)和下安装板(3)的外侧端面固定安装,T型架(5)的T型左右两侧分别设置有铰支座;
所述的行走机构(4)包括伸缩套(401)、从动齿轮(402)、伸缩杆(403)、驱动电缸(404)、车轮架(406)、车轮(407)、车轮驱动电机(408)、链条(409)、链轮(410),所述的伸缩套(401)的后端部通过转动轴与上安装板(1)和下安装板(3)边缘位置设置的方槽转动安装,伸缩套(401)的后端部的转动轴上还安装有从动齿轮(402);所述的伸缩杆(403)的后端部套装在伸缩套(401)内,伸缩杆(403)的前端部设置四根缓冲弹簧(405),左右两根缓冲弹簧(405)成120°安装,缓冲弹簧(405)的前端部与车轮架(406)的后端部固定安装;所述的车轮(407)通过车轮转轴与车轮架(406)的转轴转动连接,所述的车轮驱动电机(408)通过电机安装架安装在车轮架(406)的侧面,车轮驱动电机(408)的转轴朝下安装;
所述的固定环(14)的内侧设置有四根固定架(13),固定环(14)通过两侧的固定架(13)分别与上安装板(1)和下安装板(3)的外侧表面固定安装;所述的齿环(15)套装在固定环(14)上,齿环(15)的内侧与固定环(14)的外侧固定安装,齿环(15)的齿轮侧朝外;
所述的焊接装置(6)包括转动架(601)、转动架驱动电机(602)、转动架齿轮(603)、伸长电缸(604)、焊接头(605),所述的转动架(601)的后端部的两侧滑动安装在固定环(14)上,所述的转动架驱动电机(602)的前端面安装在转动架(601)的侧面,转动架驱动电机(602)的转动轴上安装有转动架齿轮(603),转动架齿轮(603)通过转动架驱动电机(602)转轴上的固定安装,转动架齿轮(603)的外侧与齿环(15)啮合安装,转动架驱动电机(602)驱动转动架(601)在齿环(15)上转动;所述的伸长电缸(604)的后端部固定安装在转动架(601)的前端部,伸长电缸(604)的前端部与焊接头(605)的后端部固定安装。
2.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:所述的减震弹簧(16)套装在减震杆(17)上,减震杆(17)的前端部与T型架(5)上两侧设置的铰支座铰接,减震杆(17)的另一端与伸缩套(401)侧面设置的铰支座铰接。
3.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:所述的驱动电缸(404)的前端部与伸缩杆(403)固定安装,驱动电缸(404)的后端部与伸缩套(401)固定安装,驱动电缸(404)驱动伸缩杆(403)在伸缩套(401)内运动。
4.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:所述的链轮(410)与车轮(407)的车轮轴同轴心固定安装,并且车轮驱动电机(408)的转动轴上安装有主动链轮,所述的链条(409)套装在链轮(410)和主动链轮上,车轮驱动电机(408)驱动车轮(407)转动。
5.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:所述的焊接头(605)前端呈弧形,并且左右两侧各设置有一个电弧焊接头。
6.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:所述的固定环(14)的圆环内侧设置有滑动槽,转动架(601)的后端部滑动安装在固定环(14)的滑动槽内。
7.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:所述的蜗杆(10)通过转动齿轮(9)啮合安装形成配合,蜗杆电机(11)转动驱动转动齿轮(9)水平转动。
8.如权利要求1所述的一种圆形管道内壁环缝焊接机器人,其特征在于:从动齿轮(402)与主动齿轮(12)啮合安装,主动齿轮(12)的转动驱动从动齿轮(402)垂直方向转动。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20220304 Address after: 246000 No.5, Youhua 1st Road, gaohuating, Anqing City, Anhui Province Applicant after: Anhui Yingchuang Petrochemical maintenance and installation Co.,Ltd. Address before: 225300 No.29, Fuxi Road, Dasi Town, Gaogang District, Taizhou City, Jiangsu Province Applicant before: Liu Jun |
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GR01 | Patent grant | ||
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