CN115592343A - 管道内壁焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接装置技术领域，尤其是一种管道内壁焊接机器人，包括底盘，其中，底盘上滑动连接有若干支撑杆，底盘上设置有驱动支撑杆相对底盘伸缩的伸缩机构，各支撑杆上固定有行走架，行走架上转动连接有行走轮，其中一个行走架上固定有驱动行走轮转动的行走机构，底盘上通过连接杆转动连接有转盘，底盘上固定有驱动转盘转动的转动机构，转盘上固定有第一气动伸缩杆，第一气动伸缩杆连接有焊接板，焊接板内滑动连接有焊条，焊接板上固定有推动焊条移动的推动机构，焊接板上开设有插接焊条盒的插接口，焊接板上开设有弹射口，弹射口内设有下传感器，焊接板内设有上传感器，本发明实现了焊条的自动更换，在焊接装置技术领域有着广泛的应用前景。

Description

管道内壁焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接装置技术领域，尤其是一种管道内壁焊接机器人。

背景技术

在管道施工过程中，为了方便运输，通常将管道裁切成特定尺寸，但是在铺设时还需要对管道进行焊接，现有的焊接方法多采用从外部接口处进行焊接，导致管道接头内壁处存在缝隙，存在焊接不牢靠的情况，尤其是在大型管道中，必须保证焊接质量。因此有必要对管道内部接缝处进行焊接，现有的管道焊接多采用人工进行焊接，不仅工作量大，工人需进入管道内部，受到管道内空间限制，管道直径较大的工人还能进入，管道直径不足的工人就不变进入焊接，使得操作存在诸多不便，难以保证焊接质量和焊接效率。现有技术中也出现了管道内壁焊接机器人，如中国专利申请号为CN2020104848528，于2022年03月22日公开的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，但是该焊接装置时没有设置存储焊条的装置，即焊接装置在其中一根焊条消耗完后，若还没有对管道焊缝进行焊接完全，需要退出管道补充，再次进入管道内进行焊接，两次进出管道，易造成机器人位置改变，造成焊缝焊接不能对应，且再次进出时间间隔长，造成之前焊接处已经冷却凝固，再次焊接会造成焊缝不能五丰焊接，影响焊接效果，因此需要一种解决上述问题的管道内壁焊接机器人。

发明内容

为解决现有管道内壁焊接机器人在焊接大直径管道时焊条消耗完毕后需要退出管道补充，再次进入管道内进行焊接，两次进出管道，易造成机器人位置改变，造成焊缝焊接不能对应，且再次进出时间间隔长，造成之前焊接处已经冷却凝固，再次焊接会造成焊缝不能五丰焊接，影响焊接效果的问题，发明一种管道内壁焊接机器人。

本发明的技术方案是，包括底盘，其中，所述底盘上滑动连接有若干支撑杆，所述底盘上设置有驱动支撑杆相对底盘伸缩的伸缩机构，各所述支撑杆上固定有行走架，所述行走架上转动连接有行走轮，其中一个所述行走架上固定有驱动行走轮转动的行走机构，所述底盘上通过连接杆转动连接有转盘，所述底盘上固定有驱动转盘转动的转动机构，所述转盘上固定有第一气动伸缩杆，所述第一气动伸缩杆固定连接有焊接板，所述焊接板内滑动连接有焊条，所述焊接板上固定有推动焊条移动的推动机构，所述焊接板上开设有插接口，所述插接口处插接有焊条盒，所述焊接板上开设有弹射口，所述弹射口的侧壁设有下传感器，所述焊接板内设有上传感器，构成通过上传感器和下传感器检测焊条弹出或者压入焊接板内，实现推动机构回缩或者推动焊条在焊接板内移动的结构，所述行走机构、转动机构、上传感器和下传感器电性连接有控制单元总成。

优选地，所述伸缩机构包括第一密封圈、第二密封圈、电磁分流阀和气泵，所述底盘内开设有若干伸缩孔，所述支撑杆滑动连接在伸缩孔内，所述支撑杆在伸缩孔内的一端端部固定有挡板，所述支撑杆在伸缩孔内的一端的外表面开设有第一卡槽，所述第一卡槽内卡接有第一密封圈，所述伸缩孔的开口处内侧壁开设有第二卡槽，所述第二卡槽内卡接有第二密封圈，所述支撑杆贯穿第二密封圈，使得第一密封圈与伸缩孔、第一密封圈和第二密封圈之间形成密封气缸结构，所述伸缩孔的内底部侧壁开设有第一气孔，且若干伸缩孔的第一气孔相连通，所述伸缩孔的内侧壁开设有第二气孔，且若干伸缩孔的第二气孔相连通，构成分别通过第一气孔和第二气孔输送空气，实现支撑杆在伸缩孔内伸缩滑动的结构，所述第一气孔和第二气孔通过连通管连通有电磁分流阀，所述电磁分流阀通过输气管连通有气泵，所述电磁分流阀与气泵与控制单元总成电性连接。

优选地，所述行走架为U型，且开口远离底盘，所述行走架的两端开设有转动槽，所述行走轮通过转动轴转动连接在转动槽内，所述行走机构设置在其中一个支撑架上，所述行走机构包括行走电机、主锥齿轮、从锥齿轮、传动轮和传动带，其中一个支撑架上的两个所述转动轴的一端贯穿支撑架并均分别固定有传动轮，两个所述传动轮通过传动带传动连接，其中一个连接传动轮的转动轴的一端固定有从锥齿轮，所述行走电机固定在行走架上，所述主锥齿轮与行走电机的输出轴固定连接，所述主锥齿轮与从锥齿轮相啮合，所述行走电机与控制单元总成电性连接。

优选地，所述转盘的轴心过盈连接有连接轴承，所述连接杆的一端固定在底盘的轴心，另一端过盈连接在连接轴承内，所述第一气动伸缩杆固定在转盘远离底盘的端面上，所述第一气动伸缩杆与电磁分流阀通过气管相连通。

优选地，所述转动机构包括转动电机和转动齿轮，所述转动电机通过支撑座固定在底盘上，所述转动齿轮与转动电机的输出轴固定连接，所述转盘靠近底盘的端面开设有齿槽，所述转动齿轮与齿槽相啮合，所述转动电机与控制单元总成电性连接。

优选地，所述焊接板内开设有滑孔，所述焊条滑动连接在滑孔内，所述插接口开设在焊接板平行转盘轴心端面的一端面并与滑孔相连通，所述弹射口开设在焊接板远离第一气动伸缩杆和插接口的一端的端面上。

优选地，所述焊条盒的内底部通过若干弹簧连接有底板，构成通过若干弹簧为底板和焊条盒内的若干焊条提供弹力，使得滑孔内的焊条在消耗后移动到弹射口处能够弹射出滑孔，并使得焊条盒内的焊条自动填充到滑孔内的结构。

优选地，所述推动机构包括第二气动伸缩杆、推杆、连接头和固定圈，所述第二气动伸缩杆通过固定圈固定在焊接板上，所述焊接板上开设有连通滑孔的移动孔，所述推杆的一端与第二气动伸缩杆固定连接，另一端贯穿移动孔延伸到滑孔内，所述推杆在滑孔内固定有连接头，所述连接头在滑孔内与焊条相抵触，所述第二气动伸缩杆通过气管与电磁分流阀相连通，所述连接头与控制单元总成电性连接，所述控制单元总成电性连接有电焊机。

优选地，所述焊条盒的开口处外侧端面固定有限位板，所述焊接板上通过定位螺钉活动连接有L型的卡接块，所述卡接块上开设有定位滑孔，所述定位螺钉贯穿定位滑孔固定在焊接板上，构成通过移动卡接块，使得改变定位螺钉在定位滑孔内的位置，实现卡接块对限位板卡接或者放开的结构。

采用本发明的技术方案可以达到以下有益效果：（1）通过底盘、支撑杆、行走架、伸缩机构和行走机构，便于机器人能够在管道内行走，进而到达两端管道的接缝处进行焊接作业，同时利用伸缩机构能够在与一定范围内应用于不同直径的管道；（2）通过连接轴承、连接杆、转盘和转动机构，使得将转盘与底盘连接在一起，且志转盘相对底盘转动，进而利用转动机构带动转盘相对底盘转动，实现对环形焊缝进行焊接；（3）通过第一气动伸缩杆、焊接板和焊条，便于调整焊接板和焊条距离焊缝的距离，进而在机器人到达指定位置后利用第一气动伸缩杆伸长，实现焊条与管道内壁相抵触，进而对两段管道接缝处内壁的缝隙进行焊接作业；（4）通过推动机构，便于将焊条从焊接板内持续推出，保证焊条与管道内壁持续抵触，进而实现焊条能够连续焊接；（5）通过焊条盒、上传感器和下传感器，便于检测焊条使用情况，当焊接板内的焊条损耗到一定程度时从焊接板内弹出，使得推动机构回缩，再实现焊条从焊条盒内推送到焊接板内，被推动机构继续推动进行焊接作业，实现唉短时间更换焊条，保证对管道连接处缝隙焊接的连续性，避免因焊接时间过长造成焊接处存在缝隙，影响焊接质量；（6）通过限位板、定位螺钉和卡接块，便于将焊条盒卡接固定在插接口处，实现焊条盒与焊接板连接在一起，同时便于焊条盒与焊接板的快速拆装；本发明的技术方案在焊接装置技术领域有着广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明管道内壁焊接机器人的俯视图。

图2为图1中A区域放大图。

图3为图1中B区域放大图。

图4为图1中C区域放大图。

图5为本发明管道内壁焊接机器人的主视图。

图6为图5中D区域放大图。

图7为本发明管道内壁焊接机器人的焊接板结构图。

其中，1、底盘，2、伸缩孔，3、支撑杆，4、挡板，5、第一卡槽，6、第一密封圈，7、第二卡槽，8、第二密封圈，9、第一气孔，10、第二气孔，11、支撑架，12、转动槽，13、转动轴，14、行走轮，15、从锥齿轮，16、主锥齿轮，17、行走电机，18、传动轮，19、传动带，20、连接杆，21、转盘，22、连接轴承，23、齿槽，24、转动齿轮，25、支撑座，26、转动电机，27、第一气动伸缩杆，28、焊接板，29、滑孔，30、焊条，31、移动孔，32、推杆，33、连接头，34、第二气动伸缩杆，35、固定圈，36、插接口，37、焊条盒，38、底板，39、弹簧，40、弹射口，41、下传感器，42、上传感器，43、限位板，44、卡接块，45、定位螺钉，46、定位滑孔，47、气泵，48、输气管，49、电磁分流阀，50、连通管。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-7所示的管道内壁焊接机器人，包括底盘1，底盘1上滑动连接有若干支撑杆3，底盘1上设置有驱动支撑杆3相对底盘1伸缩的伸缩机构，使得通过伸缩机构控制支撑杆3在底盘1内的滑动，进而调节若干支撑杆3在底盘1外的一端所围成的圆形的直径，以实现整个机器人能够在一定范围应用到不同直径的管道。各支撑杆3上焊接或者通过螺栓可拆卸固定有行走架，使得行走架与支撑杆3连接在一起，进而实现行走架能够随着支撑杆3的伸缩调节与底盘1的距离。行走架上转动连接有行走轮14，其中一个行走架上固定有驱动行走轮14转动的行走机构，使得通过行走机构带动行走轮14移动，进而实现行走轮14能够沿着管道的内壁进行轴向移动，进而实现整个机器人能够到达两段管道的接缝处，对接缝处进行焊接作业。底盘1上通过连接杆20转动连接有转盘21，底盘1上固定有驱动转盘21转动的转动机构，使得通过连接杆20将转盘21与底盘1连接在一起，同时不影响转盘21相对底盘1转动，进而在转动机构的带动下实现转盘21相对底盘1进行转动，进而实现对两段管道内壁接缝处进行环形焊接。转盘21上通过螺栓可拆卸固定有第一气动伸缩杆27，且第一气动伸缩杆27通过螺栓可拆卸固定在转盘21远离底盘1的端面上，使得第一气动伸缩杆27与转盘21连接在一起，能够随着转盘21进行转动。第一气动伸缩杆27与电磁分流阀49通过气管相连通便于通过电磁分流阀49向第一气动伸缩杆27供气，进而实现第一气动伸缩杆27的伸缩。第一气动伸缩杆27通过螺栓可拆卸固定连接有焊接板28，使得焊接板28与第一气动伸缩杆27连接在一起，进而通过第一气动伸缩杆27的伸缩调整焊接板28与管道内壁之间的距离，使得焊接板28能够应用到一定范围内不同直径的管道。焊接板28远离第一气动伸缩杆27的一端设有第一红外传感器和第二红外传感器，第一红外传感器和第二红外传感器与控制单元总成电性连接，使得通过第一红外传感器检测焊接板28远离第一气动伸缩杆27的端部与管道内壁之间的距离，使得焊接板28在第一气动伸缩杆27伸长的带动下移动到距管道内壁一定的距离时停止第一气动伸缩杆27的伸长，并保持该距离不动，使得焊接板28与管道内壁存在一定距离，避免在焊接时受到焊渣迸散影响；同时利用第二红外传感器检测对管道的接缝处进行检测，在焊接完毕后能够及时通过控制单元总成停止焊条30机箱内焊接，避免造成重复焊接，影响焊接质量。焊接板28内滑动连接有焊条30，焊接板28上固定有推动焊条30移动的推动机构，使得通过推动机构推动焊条30在焊接板28内移动，进而实现随着焊条30在焊接时的损耗始终与管道内壁相抵触，以实现能够进行连续焊接作业，保证焊接质量。焊接板28上开设有插接口36，插接口36处插接有焊条盒37，使得焊条盒37与焊接板28连接在一起，进而通过焊条盒37能够为焊接板28持续提供多根焊条30，便于焊条30的快速更换，同时保证对管道接缝处的焊接质量。焊接板28上开设有弹射口40，便于㐋弹射口40将损耗缩短到一定长度的焊条30弹射出焊接板28，进而更换新的焊条30，保证能够将管道接缝处进行完全焊接。弹射口40的侧壁设有下传感器41，焊接板28内设有上传感器42，构成通过上传感器42和下传感器41检测焊条30弹出或者压入焊接板28内，实现推动机构回缩或者推动焊条30在焊接板28内移动的结构，使得通过下传感器41检测是否有焊条30从弹射口40处弹射出，进而控制第二气动伸缩杆34回缩，以及转动电机26停止转动，通过上传感器42检测推杆32是否收缩复位，进而控制第二气动伸缩杆34伸长，以及转动电机26继续工作转动，实现第二气动伸缩杆34继续推动新的焊条30对管道接缝处进行焊接，保证焊接的连续性，同时也保证了焊接质量。行走机构、转动机构、上传感器42和下传感器41电性连接有控制单元总成，上传感器42和下传感器41为市场上常见的红外线感应传感器，控制单元总成为市场上常见的单片机控制单元，便于通过控制单元总成控制行走机构和转动机构是否工作，同时接收上传感器42和下传感器41传递的信号，通过传递的信号控制行走机构和转动机构工作。

如图1-7所示的管道内壁焊接机器人，伸缩机构包括第一密封圈6、第二密封圈8、电磁分流阀49和气泵47，底盘1内开设有若干伸缩孔2，支撑杆3滑动连接在伸缩孔2内，使得通过支撑杆3在伸缩孔2内滑动调整支撑杆3在滑孔29外的一端与底盘1的距离。支撑杆3在伸缩孔2内的一端端部焊接固定有挡板4，支撑杆3在伸缩孔2内的一端的外表面开设有第一卡槽5，第一卡槽5内卡接有第一密封圈6，便于通过第一卡槽5卡接限定第一密封圈6，使得第一密封圈6与支撑杆3牢固连接在一起，避免从第一卡槽5内脱离，使得第一密封圈6能够相对支撑杆3移动，影响支撑杆3在伸缩孔2内的滑动，同时利用挡板4对第一密封圈6进一步限定，避免第一密封圈6从支撑杆3的端部脱离。伸缩孔2的开口处内侧壁开设有第二卡槽7，第二卡槽7内卡接有第二密封圈8，使得通过第二卡槽7靠近限定第二密封圈8，实现第二密封圈8与伸缩孔2的内侧壁连接在一起，同时避免第二密封圈8从第二卡槽7内脱离，使得第二密封圈8能够相对伸缩孔2移动，进而影响支撑杆3在伸缩孔2内滑动。支撑杆3贯穿第二密封圈8，使得第一密封圈6与伸缩孔2、第一密封圈6和第二密封圈8之间形成密封气缸结构，使得在向两段气缸结构内分别注入空气时实现支撑杆3在伸缩孔2的不同方向的移动，当向第一密封圈6与伸缩孔2之间的气缸结构内输入空气时，使得第一密封圈6与伸缩孔2之间所形成的气缸结构内气压增大，实现支撑杆3在伸缩孔2内向外移动进行伸长；当向第一密封圈6和第二密封圈8之间的气缸结构内输入空气时，使得第一密封圈6和第二密封圈8之间所形成的气缸结构内气压增大，实现支撑杆3在伸缩孔2内向内移动进行收缩；进而通过支撑杆3的伸长和收缩实现机器人字啊一定范围内应用到不同直径的管道，使得行走轮14与管道内部相抵触，进而在行走机构的带动下在管道内进行轴向移动。伸缩孔2的内底部侧壁开设有第一气孔9，且若干伸缩孔2的第一气孔9相连通，伸缩孔2的内侧壁开设有第二气孔10，且若干伸缩孔2的第二气孔10相连通，构成分别通过第一气孔9和第二气孔10输送空气，实现支撑杆3在伸缩孔2内伸缩滑动的结构，使得分别向其中一个第一气孔9或第二气孔10内输入空气，实现多个伸缩杆在各自的伸缩孔2内同时进行伸长或和收缩。其中一第一气孔9处的伸缩孔2内开设有通过第一电磁阀与外界连通的第一排气孔，便于通过第一排气孔将第一密封圈6与伸缩孔2之间所形成的气缸结构内空气排出，进而减小第一密封圈6与伸缩孔2之间所形成的气缸结构内的气压，同时利用第一电磁阀控制第一排气孔的开合。其中一第二气孔10处的伸缩孔2内开设有通过第二电磁阀与外界连通的第二排气孔，便于通过第二排气孔将第一密封圈6与第二密封圈8之间所形成的气缸结构内空气排出，进而减小第一密封圈6与第二密封圈8之间所形成的气缸结构内的气压。第一电磁阀和第二电磁阀与控制单元总成电性连接，便于通过控制单元总成控制第一电磁阀和第二电磁阀的开合。第一气孔9和第二气孔10通过连通管50连通有电磁分流阀49，便于通过电磁分流阀49控制是否向第一气孔9或第二气孔10内输入空气。电磁分流阀49通过输气管48连通有气泵47，便于通过气泵47产生气源，在通过输气管48输送到电磁分流阀49。电磁分流阀49与气泵47与控制单元总成电性连接，便于通过控制单元总成控制电磁分流阀49与气泵47的开合工作。

如图1-7所示的管道内壁焊接机器人，行走架为U型，且开口远离底盘1，且行走架的两端方向沿底盘1的轴向设置，且行走架的其中一端端面与底盘1的轴心端面在同一水平面上，便于通过行走架连接行走轮14，进而通过行走轮14实现底盘1仅能够沿着底盘1的轴向进行移动，即仅能够沿着管道的轴心方向移动。行走架的两端开设有转动槽12，行走轮14通过转动轴13转动连接在转动槽12内，使得通过转动轴13将行走轮14转动连接在行走架两端开设的转动槽12内，进而通过行走轮14与管道的内壁相抵触减小行走架与管道内壁的摩擦力。行走机构设置在其中一个支撑架11上，通过多个成对设置的行走轮14，在其中一个行走架上设置行走机构驱动行走轮14移动时能够带动其他行走架上的行走轮14转动，且不会造成底盘1偏转使得其他行走轮14从管道内壁脱离，影响整个机器人正常行走的情况发生。行走机构包括行走电机17、主锥齿轮16、从锥齿轮15、传动轮18和传动带19，其中一个支撑架11上的两个转动轴13的一端贯穿支撑架11并均分别焊接或者通过螺钉可拆卸固定有传动轮18，使得传动轮18与转动轴13连接在一起，进而实现传动轮18转动，带动转动轴13转动，进而带动行走轮14转动。两个传动轮18通过传动带19传动连接，使得其中一个传动轮18转动通过传动带19带动另一个传动轮18转动，进而实现同一行走架上的两个行走轮14同时转动。传动轮18和传动带19为皮带传动或者链带传动或者齿带传动的其中一种，能够实现其中一个传动轮18转动通过传动带19带动另一传动轮18转动即可。其中一个连接传动轮18的转动轴13的一端焊接或者通过螺栓可拆卸固定有从锥齿轮15，使得从锥齿轮15与其中一个连接传动轮18的转动轴13连接在一起，进而实现同时转动。行走电机17通过螺栓可拆卸固定在行走架上，使得行走电机17与支撑架11连接在一起。主锥齿轮16与行走电机17的输出轴通过联轴器可拆卸固定连接，使得主锥齿轮16与行走电机17的输出轴连接在一起实现同时转动。主锥齿轮16与从锥齿轮15相啮合，便于通过主锥齿轮16转动带动从锥齿轮15转动。行走电机17与控制单元总成电性连接，便于通过控制单元总成控制行走电机17工作。

如图1-7所示的管道内壁焊接机器人，转盘21的轴心过盈连接有连接轴承22，连接杆20的一端焊接或者通过螺栓可拆卸固定在底盘1的轴心，另一端过盈连接在连接轴承22内，使得连接轴承22与转盘21连接在一起形成一个整体，连接杆20与底盘1连接在一起形成一个整体，同时利用连接杆20和连接轴承22将底盘1和转盘21连接在一起，且不影响转盘21相对底盘1转动。转动机构包括转动电机26和转动齿轮24，转动电机26通过支撑座25利用螺栓可拆卸固定在底盘1上，使得转动电机26与底盘1连接在一起形成一个整体。转动齿轮24与转动电机26的输出轴通过联轴器可拆卸固定连接，使得转动齿轮24与转动电机26的输出轴连接在一起，实现同时转动。转盘21靠近底盘1的端面开设有齿槽23，转动齿轮24与齿槽23相啮合，使得通过转动齿轮24转动带动转盘21转动，进而实现带动焊接部件沿着管道轴心做周向转动。转动电机26与控制单元总成电性连接，便于通过控制单元总成扣工资转动电机26工作。

如图1-7所示的管道内壁焊接机器人，焊接板28内开设有滑孔29，焊条30滑动连接在滑孔29内，使得通过滑孔29对焊条30进行限定，同时实现焊条30在滑孔29内进行移动，使得焊条30的一端能够延伸到焊接板28外与管道内壁相抵触。插接口36开设在焊接板28平行转盘21轴心端面的一端面并与滑孔29相连通，便于焊条盒37在插入到插接口36内后能够自动将焊条30顶入到滑孔29内，实现焊条30的自动更换。弹射口40开设在焊接板28远离第一气动伸缩杆27和插接口36的一端的端面上，使得焊条30在焊接损耗到移动程度时能够在外力的作用下通过插接口36弹射出焊接板28，便于更换新的焊条30。焊条盒37的内底部通过若干弹簧39连接有底板38，构成通过若干弹簧39为底板38和焊条盒37内的若干焊条30提供弹力，使得滑孔29内的焊条30在消耗后移动到弹射口40处能够弹射出滑孔29，并使得焊条盒37内的焊条30自动填充到滑孔29内的结构，使得通过弹簧39为底板38和焊条盒37内的焊条30通过弹力，当滑孔29内的焊条30在焊接损耗到一定长度时，在弹簧39的弹力作用下，被焊条盒37内的焊条30从弹射口40顶出滑孔29，实现焊条盒37内的焊条30等推动机构回缩到原始位置后自动填充到滑孔29内，继续被推动机构顶出滑孔29对管道内壁接缝处进行焊接。焊条盒37的开口处外侧端面焊接固定有限位板43，受到限位板43与焊条盒37连接在一起形成一个整体，同时实现限位板43与焊条盒37的外端面形成直角的卡脚，便于对焊条盒37插入到插接口36的深度进行限定。焊接板28上通过定位螺钉45活动连接有L型的卡接块44，具体地说，卡接块44上开设有定位滑孔46，定位螺钉45贯穿定位滑孔46另外可拆卸固定在焊接板28上，构成通过移动卡接块44，使得改变定位螺钉45在定位滑孔46内的位置，实现卡接块44对限位板43卡接或者放开的结构，使得通过定位滑孔46实现卡接块44能够相对定位螺钉45进行移动，进而实现卡接块44对限位板43的卡接和释放，同时利用定位螺钉45对卡接块44进行限定，避免卡接块44与焊接板28脱离，影响对限位板43的卡接限定。

如图1-7所示的管道内壁焊接机器人，推动机构包括第二气动伸缩杆34、推杆32、连接头33和固定圈35，第二气动伸缩杆34通过固定圈35利用螺钉可拆卸固定在焊接板28上，使得第二气动伸缩杆34通过固定圈35与焊接板28连接在一起。焊接板28上开设有连通滑孔29的移动孔31，且移动孔31的宽度小于滑孔29和焊条30的最大直径，使得移动孔31与滑孔29想来能提供，同时避免焊条30从移动孔31内漏出。推杆32的一端与第二气动伸缩杆34通过螺栓可拆卸固定连接，另一端贯穿移动孔31延伸到滑孔29内，使得通过能够在第二气动伸缩杆34的带动下沿着滑孔29和移动孔31的长度方向移动。推杆32在滑孔29内通过螺栓可拆卸固定有连接头33，使得连接头33与推杆32连接在一起，进而能够随着推杆32在滑孔29内移动。连接头33在滑孔29内与焊条30相抵触，便于连接头33在滑孔29内推动焊条30移动，进而实现焊条30与连接头33能够始终相抵触，且不会随着焊条30的焊接损耗受到影响。第二气动伸缩杆34通过气管与电磁分流阀49相连通，便于通过电磁分流阀49为第二气动伸缩杆34的伸缩提供气源，同时通过控制单元总成控制电磁分流阀49向第二气动伸缩杆34输送空气，实现第二气动伸缩杆34的伸缩。连接头33与控制单元总成电性连接，控制单元总成电性连接有电焊机，便于通过控制单元总成控制连接头33是够通电，进而实现通过电焊机为连接筒提供电力，使得焊条30对管道内壁的接缝处进行焊接。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.管道内壁焊接机器人，包括底盘（1），其特征在于，所述底盘（1）上滑动连接有若干支撑杆（3），所述底盘（1）上设置有驱动支撑杆（3）相对底盘（1）伸缩的伸缩机构，各所述支撑杆（3）上固定有行走架，所述行走架上转动连接有行走轮（14），其中一个所述行走架上固定有驱动行走轮（14）转动的行走机构，所述底盘（1）上通过连接杆（20）转动连接有转盘（21），所述底盘（1）上固定有驱动转盘（21）转动的转动机构，所述转盘（21）上固定有第一气动伸缩杆（27），所述第一气动伸缩杆（27）固定连接有焊接板（28），所述焊接板（28）内滑动连接有焊条（30），所述焊接板（28）上固定有推动焊条（30）移动的推动机构，所述焊接板（28）上开设有插接口（36），所述插接口（36）处插接有焊条盒（37），所述焊接板（28）上开设有弹射口（40），所述弹射口（40）的侧壁设有下传感器（41），所述焊接板（28）内设有上传感器（42），构成通过上传感器（42）和下传感器（41）检测焊条（30）弹出或者压入焊接板（28）内，实现推动机构回缩或者推动焊条（30）在焊接板（28）内移动的结构，所述行走机构、转动机构、上传感器（42）和下传感器（41）电性连接有控制单元总成。

2.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述伸缩机构包括第一密封圈（6）、第二密封圈（8）、电磁分流阀（49）和气泵（47），所述底盘（1）内开设有若干伸缩孔（2），所述支撑杆（3）滑动连接在伸缩孔（2）内，所述支撑杆（3）在伸缩孔（2）内的一端端部固定有挡板（4），所述支撑杆（3）在伸缩孔（2）内的一端的外表面开设有第一卡槽（5），所述第一卡槽（5）内卡接有第一密封圈（6），所述伸缩孔（2）的开口处内侧壁开设有第二卡槽（7），所述第二卡槽（7）内卡接有第二密封圈（8），所述支撑杆（3）贯穿第二密封圈（8），使得第一密封圈（6）与伸缩孔（2）、第一密封圈（6）和第二密封圈（8）之间形成密封气缸结构，所述伸缩孔（2）的内底部侧壁开设有第一气孔（9），且若干伸缩孔（2）的第一气孔（9）相连通，所述伸缩孔（2）的内侧壁开设有第二气孔（10），且若干伸缩孔（2）的第二气孔（10）相连通，构成分别通过第一气孔（9）和第二气孔（10）输送空气，实现支撑杆（3）在伸缩孔（2）内伸缩滑动的结构，所述第一气孔（9）和第二气孔（10）通过连通管（50）连通有电磁分流阀（49），所述电磁分流阀（49）通过输气管（48）连通有气泵（47），所述电磁分流阀（49）与气泵（47）与控制单元总成电性连接。

3.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述行走架为U型，且开口远离底盘（1），所述行走架的两端开设有转动槽（12），所述行走轮（14）通过转动轴（13）转动连接在转动槽（12）内，所述行走机构设置在其中一个支撑架（11）上，所述行走机构包括行走电机（17）、主锥齿轮（16）、从锥齿轮（15）、传动轮（18）和传动带（19），其中一个支撑架（11）上的两个所述转动轴（13）的一端贯穿支撑架（11）并均分别固定有传动轮（18），两个所述传动轮（18）通过传动带（19）传动连接，其中一个连接传动轮（18）的转动轴（13）的一端固定有从锥齿轮（15），所述行走电机（17）固定在行走架上，所述主锥齿轮（16）与行走电机（17）的输出轴固定连接，所述主锥齿轮（16）与从锥齿轮（15）相啮合，所述行走电机（17）与控制单元总成电性连接。

4.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述转盘（21）的轴心过盈连接有连接轴承（22），所述连接杆（20）的一端固定在底盘（1）的轴心，另一端过盈连接在连接轴承（22）内，所述第一气动伸缩杆（27）固定在转盘（21）远离底盘（1）的端面上，所述第一气动伸缩杆（27）与电磁分流阀（49）通过气管相连通。

5.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述转动机构包括转动电机（26）和转动齿轮（24），所述转动电机（26）通过支撑座（25）固定在底盘（1）上，所述转动齿轮（24）与转动电机（26）的输出轴固定连接，所述转盘（21）靠近底盘（1）的端面开设有齿槽（23），所述转动齿轮（24）与齿槽（23）相啮合，所述转动电机（26）与控制单元总成电性连接。

6.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述焊接板（28）内开设有滑孔（29），所述焊条（30）滑动连接在滑孔（29）内，所述插接口（36）开设在焊接板（28）平行转盘（21）轴心端面的一端面并与滑孔（29）相连通，所述弹射口（40）开设在焊接板（28）远离第一气动伸缩杆（27）和插接口（36）的一端的端面上。

7.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述焊条盒（37）的内底部通过若干弹簧（39）连接有底板（38），构成通过若干弹簧（39）为底板（38）和焊条盒（37）内的若干焊条（30）提供弹力，使得滑孔（29）内的焊条（30）在消耗后移动到弹射口（40）处能够弹射出滑孔（29），并使得焊条盒（37）内的焊条（30）自动填充到滑孔（29）内的结构。

8.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述推动机构包括第二气动伸缩杆（34）、推杆（32）、连接头（33）和固定圈（35），所述第二气动伸缩杆（34）通过固定圈（35）固定在焊接板（28）上，所述焊接板（28）上开设有连通滑孔（29）的移动孔（31），所述推杆（32）的一端与第二气动伸缩杆（34）固定连接，另一端贯穿移动孔（31）延伸到滑孔（29）内，所述推杆（32）在滑孔（29）内固定有连接头（33），所述连接头（33）在滑孔（29）内与焊条（30）相抵触，所述第二气动伸缩杆（34）通过气管与电磁分流阀（49）相连通，所述连接头（33）与控制单元总成电性连接，所述控制单元总成电性连接有电焊机。

9.根据权利要求1所述的管道内壁焊接机器人，其特征在于，所述焊条盒（37）的开口处外侧端面固定有限位板（43），所述焊接板（28）上通过定位螺钉（45）活动连接有L型的卡接块（44），所述卡接块（44）上开设有定位滑孔（46），所述定位螺钉（45）贯穿定位滑孔（46）固定在焊接板（28）上，构成通过移动卡接块（44），使得改变定位螺钉（45）在定位滑孔（46）内的位置，实现卡接块（44）对限位板（43）卡接或者放开的结构。

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