CN115156763A - 一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及偏挂机器人焊接领域，具体为一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，包括机器人移动轨道座、驱动组件、转动组件、调节组件、排烟组件和支撑组件，所述机器人移动轨道座的内壁设有驱动组件，且驱动组件包括双轴步进电机、驱动轮和辅助转动轮；转动组件，所述转动组件安装在驱动组件顶部，且转动组件包括辅助筒、转动筒和小型驱动电机；本发明通过设置的摄像头可对焊接部位进行实时监控，图像反应在显示屏上，操作人员可通过显示屏对焊接部位进行实时查看，使得焊接操作时更加灵活，且可通过设置的操作按钮控制双轴步进电机，双轴步进电机运行带动两个驱动轮转动，进一步带动移动座移动达到横向移动的效果。

Description

一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站

技术领域

本发明涉及偏挂机器人焊接领域，具体为一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站。

背景技术

双梁起重机一般指双梁桥式起重机，双梁起重机一般由机械、电气和金属结构三大部分组成。桥式起重机外形象一个两端支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。双梁起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。双梁桥式起重机是现代工业生产和起重运输中实现生产过程机械化、自动化的重要工具和设备。所以双梁桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。

在加工过程中需要焊接操作，则需要使用到一种偏挂机器人焊接工作站进行焊接操作，但现有的偏挂机器人焊接工作站结构不太完善，还存在一定的缺陷：

1、现有的焊接机器人在焊接过程中不够灵活，导致对内缝部位难以焊接，且使用人员无法实时对焊接部位进行检测，具有一定的局限性。

2、现有的机器人需要在轨道上往复移动操作焊接，且轨道为固定安装，导致机器人移动范围有限，无法自行调节至最佳的状态进行焊接，也具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，以解决上述背景技术中提出的现有的焊接机器人在焊接过程中不够灵活，导致对内缝部位难以焊接，且使用人员无法实时对焊接部位进行检测和现有的机器人需要在轨道上往复移动操作焊接，且轨道为固定安装，导致机器人移动范围有限，无法自行调节至最佳的状态进行焊接的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，包括，

机器人移动轨道座，所述机器人移动轨道座的内壁设有驱动组件，且驱动组件包括双轴步进电机、驱动轮和辅助转动轮；

转动组件，所述转动组件安装在驱动组件顶部，且转动组件包括辅助筒、转动筒和小型驱动电机；

调节组件，所述调节组件安装在转动组件顶部，且调节组件包括安装轴、偏挂臂、保护板、连接轴和连接块；

排烟组件，所述排烟组件安装在调节组件上，且排烟组件包括安装座、震动电机、摆动板和扇叶；

支撑组件，所述支撑组件位于机器人移动轨道座的底部，且支撑组件包括托架、万向轮、套板、支撑板、安装架、延长支撑架和防滑吸盘。

优选的，所述机器人移动轨道座的内壁滑动连接有移动座，所述移动座底端一侧的中部固定安装有双轴步进电机，所述双轴步进电机的两个输出端均固定连接有驱动轮，所述移动座底端的另外一侧均通过辅助架转动连接有辅助转动轮，所述移动座的两端均固定连接有滑块。

优选的，所述机器人移动轨道座内壁的底端对称开设有两个活动轨道，两个所述驱动轮和辅助转动轮的外壁均与相邻活动轨道的内壁活动连接，所述机器人移动轨道座内壁的两侧对称开设有两个平衡轨道，两个所述滑块的外壁均与相邻平衡轨道的内壁滑动连接。

优选的，所述机器人移动轨道座的顶端固定安装有辅助筒，所述辅助筒的顶端转动连接有转动筒，所述移动座底端的中部固定安装有小型驱动电机，所述小型驱动电机的输出端贯穿移动座和辅助筒且与转动筒底端的中部固定连接。

优选的，所述转动筒的顶端固定安装有安装轴，所述安装轴的内壁转动连接有偏挂臂，所述偏挂臂的一端设有保护板，所述保护板正面的中部固定安装有焊接装置本体，所述焊接装置本体的输出端固定安装有焊接操作头，所述保护板背面的中部固定安装有连接块，所述偏挂臂两侧的一端均固定安装有连接轴，两个所述连接轴相邻的一侧均与连接块的外壁转动连接。

优选的，所述偏挂臂的顶端固定安装有液压缸，所述液压缸的输出端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的一端固定连接有弹簧，所述弹簧的一端固定连接有挤压垫片，所述挤压垫片的一端与保护板的背面固定连接。

优选的，所述焊接装置本体的顶端固定安装有摄像头，所述保护板顶端的中部固定安装有安装座，所述安装座内壁的背面固定安装有震动电机，所述震动电机的输出端固定连接有摆动板，所述摆动板的一端固定连接有扇叶，所述扇叶位于摄像头的顶部。

优选的，所述机器人移动轨道座的底部设有支撑板，所述支撑板外壁的两侧均活动连接有套板，两个所述套板不相邻的一端均固定安装有托架，两个所述托架底端的四角均固定安装有万向轮。

优选的，所述支撑板底端的中部固定安装有大型驱动电机，所述大型驱动电机的外壁固定安装有安装架，所述安装架的外壁对称设有三个延长支撑架，三个所述延长支撑架的底端均固定安装有防滑吸盘，所述大型驱动电机的输出端贯穿支撑板的顶端且固定连接有托盘，所述托盘的顶端嵌设有电磁铁。

优选的，所述机器人移动轨道座的一侧设有控制座，所述控制座的顶端固定安装有显示屏，所述摄像头与显示屏电性连接，所述控制座上设有多个操作按钮，双轴步进电机、小型驱动电机、液压缸、震动电机、大型驱动电机和电磁铁分别通过对应的操作按钮与外接电源电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的摄像头可对焊接部位进行实时监控，图像反应在显示屏上，操作人员可通过显示屏对焊接部位进行实时查看，使得焊接操作时更加灵活与直观，且可通过设置的操作按钮控制双轴步进电机，双轴步进电机运行带动两个驱动轮转动，进一步带动移动座移动达到横向移动的效果，在焊接过程中若产生的烟雾遮挡摄像头时，可打开震动电机的开关，震动电机运行带动摆动板震动，摆动板将震动力传递至另一端时通过扇叶形状和重力的配合下转化为摆动力，进一步将流动至摄像头表面的烟雾驱散，使得便于在焊接过程中不会因为烟雾的影响遮挡摄像头。

2、本发明通过设置的套板、支撑板、大型驱动电机、延长支撑架、防滑吸盘、托盘和电磁铁的配合，当需要对整体位置进行调节时，可通过操作按钮控制大型驱动电机转动，进一步带动托盘转动，设置的电磁铁将机器人移动轨道座底部磁性连接，由于机器人移动轨道座卡合在托架内壁，可带动托架围绕大型驱动电机为中心旋转更换位置，一定程度上减轻了人力负担，进而可以达到在使用过程中对机器人移动轨道座进行位置调节的效果，设置的万向轮起到辅助托架移动和支撑的作用，设置的延长支撑架为三角设计，通过底部的防滑吸盘与放置面接触挤压，进一步提高了对支撑板的稳定效果，且通过关闭电磁铁的开关后，可将机器人移动轨道座与托架支撑面分离，设置的套板可在支撑板内壁活动，进而达到调节两个托架之间距离的效果，进一步的根据需求更换不同长度的机器人移动轨道座，一定程度上提高了装置的实用性与多样性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中移动座、偏挂臂和焊接操作头的结构示意图；

图3为本发明中移动座和转动筒的拆分结构示意图；

图4为本发明图2中A处的局部放大图；

图5为本发明中偏挂臂、液压缸、保护板、焊接装置本体和焊接操作头的结构示意图；

图6为本发明中连接轴的剖面结构示意图；

图7为本发明中托架、套板和套板的仰视结构示意图；

图8为本发明中托架、套板和套板的俯视结构示意图。

图中：1、机器人移动轨道座；2、移动座；3、双轴步进电机；4、驱动轮；5、辅助转动轮；6、辅助筒；7、转动筒；8、安装轴；9、偏挂臂；10、保护板；11、焊接装置本体；12、焊接操作头；13、连接轴；14、连接块；15、液压缸；16、伸缩杆；17、弹簧；18、挤压垫片；19、小型驱动电机；20、活动轨道；21、平衡轨道；22、摄像头；23、安装座；24、震动电机；25、摆动板；26、扇叶；27、托架；28、万向轮；29、套板；30、支撑板；31、大型驱动电机；32、托盘；33、电磁铁；34、安装架；35、延长支撑架；36、防滑吸盘；37、控制座；38、显示屏；39、操作按钮。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供了一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站的技术方案：包括，

机器人移动轨道座1，机器人移动轨道座1的内壁滑动连接有移动座2，移动座2的两端均固定连接有滑块，机器人移动轨道座1内壁的底端对称开设有两个活动轨道20，两个驱动轮4和辅助转动轮5的外壁均与相邻活动轨道20的内壁活动连接，机器人移动轨道座1内壁的两侧对称开设有两个平衡轨道21，两个滑块的外壁均与相邻平衡轨道21的内壁滑动连接，转动筒7的顶端固定安装有安装轴8，偏挂臂9的顶端固定安装有液压缸15，液压缸15的输出端固定连接有伸缩杆16，伸缩杆16的一端固定连接有弹簧17，弹簧17的一端固定连接有挤压垫片18，挤压垫片18的一端与保护板10的背面固定连接，机器人移动轨道座1的一侧设有控制座37，控制座37的顶端固定安装有显示屏38，摄像头22与显示屏38电性连接，控制座37上设有多个操作按钮39，双轴步进电机3、小型驱动电机19、液压缸15、震动电机24、大型驱动电机31和电磁铁33分别通过对应的操作按钮39与外接电源电性连接；

驱动组件，且驱动组件包括双轴步进电机3、驱动轮4和辅助转动轮5，移动座2底端一侧的中部固定安装有双轴步进电机3，双轴步进电机3的两个输出端均固定连接有驱动轮4，移动座2底端的另外一侧均通过辅助架转动连接有辅助转动轮5；

转动组件，转动组件安装在驱动组件顶部，且转动组件包括辅助筒6、转动筒7和小型驱动电机19，机器人移动轨道座1的顶端固定安装有辅助筒6，辅助筒6的顶端转动连接有转动筒7，移动座2底端的中部固定安装有小型驱动电机19，小型驱动电机19的输出端贯穿移动座2和辅助筒6且与转动筒7底端的中部固定连接；

调节组件，调节组件安装在转动组件顶部，且调节组件包括安装轴8、偏挂臂9、保护板10、连接轴13和连接块14，安装轴8的内壁转动连接有偏挂臂9，偏挂臂9的一端设有保护板10，保护板10正面的中部固定安装有焊接装置本体11，焊接装置本体11的输出端固定安装有焊接操作头12，保护板10背面的中部固定安装有连接块14，偏挂臂9两侧的一端均固定安装有连接轴13，两个连接轴13相邻的一侧均与连接块14的外壁转动连接；

排烟组件，排烟组件安装在调节组件上，且排烟组件包括安装座23、震动电机24、摆动板25和扇叶26，安装轴8的内壁转动连接有偏挂臂9，偏挂臂9的一端设有保护板10，保护板10正面的中部固定安装有焊接装置本体11，焊接装置本体11的输出端固定安装有焊接操作头12，保护板10背面的中部固定安装有连接块14，偏挂臂9两侧的一端均固定安装有连接轴13，两个连接轴13相邻的一侧均与连接块14的外壁转动连接；

支撑组件，支撑组件位于机器人移动轨道座1的底部，且支撑组件包括托架27、万向轮28、套板29、支撑板30、安装架34、延长支撑架35和防滑吸盘36，机器人移动轨道座1的底部设有支撑板30，支撑板30外壁的两侧均活动连接有套板29，两个套板29不相邻的一端均固定安装有托架27，两个托架27底端的四角均固定安装有万向轮28，支撑板30底端的中部固定安装有大型驱动电机31，大型驱动电机31的外壁固定安装有安装架34，安装架34的外壁对称设有三个延长支撑架35，三个延长支撑架35的底端均固定安装有防滑吸盘36，大型驱动电机31的输出端贯穿支撑板30的顶端且固定连接有托盘32，托盘32的顶端嵌设有电磁铁33。

工作原理：在使用时，通过操作按钮39控制双轴步进电机3转动，进一步带动两个驱动轮4转动，进一步带动辅助转动轮5转动后带动移动座2在机器人移动轨道座1内滑动，使得移动座2两侧设置的滑块在平衡轨道21内滑动，避免移动座2产生偏移的情况，使得焊接时可在机器人移动轨道座1内进行横向移动，通过控制小型驱动电机19运行，可带动转动筒7转动，进一步带动设置在转动筒7上的安装轴8转动，进一步通过偏挂臂9、保护板10带动焊接装置本体11转动，可围绕转动筒7作旋转运动，通过控制液压缸15带动伸缩杆16伸缩，在弹簧17的延展配合下可带动挤压垫片18推动保护板10活动，在连接块14和连接轴13之间的转动连接下带动保护板10上下摆动，达到对焊接装置本体11进行角度调节的效果，焊接装置本体11运行带动焊接操作头12运行进行焊接操作，在操作过程中可通过摄像头22将焊接的画面投放至显示屏38上，操作人员可直接通过显示屏38对焊接操作进行监察，在焊接过程中会产生一定的烟雾，通过打开震动电机24的开关，会带动摆动板25震动，摆动板25将震动力转换为摆动力，进一步带动扇叶26发生摆动，将围绕在摄像头22周边的烟雾进行驱散，使得摄像头22不会被烟雾遮挡，设置的延长支撑架35为三角支撑，通过设置的防滑吸盘36与放置面增加摩擦，进一步起到对支撑板30中部进行支撑的作用，设置的托架27对机器人移动轨道座1起到托举支撑作用，设置的电磁铁33在运行状态下对机器人移动轨道座1的底部进行磁性连接，通过大型驱动电机31运行带动托盘32转动，进一步使得机器人移动轨道座1带动托架27转动，设置的万向轮28对托架27起到辅助支撑与辅助移动的作用，在后续维修期间通过对电磁铁33断电后，还可在支撑板30的两端拉伸或者缩短套板29，调节两个托架27之间的距离，使得可将不同长度的机器人移动轨道座1放置在托架27上和托盘32上，进而提高了适用范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：包括，

机器人移动轨道座(1)，所述机器人移动轨道座(1)的内壁设有驱动组件，且驱动组件包括双轴步进电机(3)、驱动轮(4)和辅助转动轮(5)；

转动组件，所述转动组件安装在驱动组件顶部，且转动组件包括辅助筒(6)、转动筒(7)和小型驱动电机(19)；

调节组件，所述调节组件安装在转动组件顶部，且调节组件包括安装轴(8)、偏挂臂(9)、保护板(10)、连接轴(13)和连接块(14)；

排烟组件，所述排烟组件安装在调节组件上，且排烟组件包括安装座(23)、震动电机(24)、摆动板(25)和扇叶(26)；

支撑组件，所述支撑组件位于机器人移动轨道座(1)的底部，且支撑组件包括托架(27)、万向轮(28)、套板(29)、支撑板(30)、安装架(34)、延长支撑架(35)和防滑吸盘(36)。

2.根据权利要求1所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述机器人移动轨道座(1)的内壁滑动连接有移动座(2)，所述移动座(2)底端一侧的中部固定安装有双轴步进电机(3)，所述双轴步进电机(3)的两个输出端均固定连接有驱动轮(4)，所述移动座(2)底端的另外一侧均通过辅助架转动连接有辅助转动轮(5)，所述移动座(2)的两端均固定连接有滑块。

3.根据权利要求2所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述机器人移动轨道座(1)内壁的底端对称开设有两个活动轨道(20)，两个所述驱动轮(4)和辅助转动轮(5)的外壁均与相邻活动轨道(20)的内壁活动连接，所述机器人移动轨道座(1)内壁的两侧对称开设有两个平衡轨道(21)，两个所述滑块的外壁均与相邻平衡轨道(21)的内壁滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述机器人移动轨道座(1)的顶端固定安装有辅助筒(6)，所述辅助筒(6)的顶端转动连接有转动筒(7)，所述移动座(2)底端的中部固定安装有小型驱动电机(19)，所述小型驱动电机(19)的输出端贯穿移动座(2)和辅助筒(6)且与转动筒(7)底端的中部固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述转动筒(7)的顶端固定安装有安装轴(8)，所述安装轴(8)的内壁转动连接有偏挂臂(9)，所述偏挂臂(9)的一端设有保护板(10)，所述保护板(10)正面的中部固定安装有焊接装置本体(11)，所述焊接装置本体(11)的输出端固定安装有焊接操作头(12)，所述保护板(10)背面的中部固定安装有连接块(14)，所述偏挂臂(9)两侧的一端均固定安装有连接轴(13)，两个所述连接轴(13)相邻的一侧均与连接块(14)的外壁转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述偏挂臂(9)的顶端固定安装有液压缸(15)，所述液压缸(15)的输出端固定连接有伸缩杆(16)，所述伸缩杆(16)的一端固定连接有弹簧(17)，所述弹簧(17)的一端固定连接有挤压垫片(18)，所述挤压垫片(18)的一端与保护板(10)的背面固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述焊接装置本体(11)的顶端固定安装有摄像头(22)，所述保护板(10)顶端的中部固定安装有安装座(23)，所述安装座(23)内壁的背面固定安装有震动电机(24)，所述震动电机(24)的输出端固定连接有摆动板(25)，所述摆动板(25)的一端固定连接有扇叶(26)，所述扇叶(26)位于摄像头(22)的顶部。

8.根据权利要求1所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述机器人移动轨道座(1)的底部设有支撑板(30)，所述支撑板(30)外壁的两侧均活动连接有套板(29)，两个所述套板(29)不相邻的一端均固定安装有托架(27)，两个所述托架(27)底端的四角均固定安装有万向轮(28)。

9.根据权利要求1所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述支撑板(30)底端的中部固定安装有大型驱动电机(31)，所述大型驱动电机(31)的外壁固定安装有安装架(34)，所述安装架(34)的外壁对称设有三个延长支撑架(35)，三个所述延长支撑架(35)的底端均固定安装有防滑吸盘(36)，所述大型驱动电机(31)的输出端贯穿支撑板(30)的顶端且固定连接有托盘(32)，所述托盘(32)的顶端嵌设有电磁铁(33)。

10.根据权利要求1所述的一种起重机双主梁内缝偏挂机器人焊接工作站，其特征在于：所述机器人移动轨道座(1)的一侧设有控制座(37)，所述控制座(37)的顶端固定安装有显示屏(38)，所述摄像头(22)与显示屏(38)电性连接，所述控制座(37)上设有多个操作按钮(39)，双轴步进电机(3)、小型驱动电机(19)、液压缸(15)、震动电机(24)、大型驱动电机(31)和电磁铁(33)分别通过对应的操作按钮(39)与外接电源电性连接。

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