CN116174903A - 一种激光焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光焊接仪器技术领域，且特别涉及一种激光焊接机器人，用于焊接管件表面缝隙，包括机械臂，所述机械臂上设置有连接件，所述连接件上设有一个可沿管件表面周向移动的限位装置，所述限位装置上设有焊接组件，该限位装置能够限制焊接组件的移动轨迹，使焊接组件在移动时能以管件轴心为圆心穿过管件与底座的间隙，并使焊接组件的焊接端扫过该间隙中管件表面的缝隙。该激光焊接机器人在使用时，通过驱动限位装置沿管件周向移动，将焊接组件移至管件与底座的间隙，再通过驱动焊接组件沿限位装置限制的轨迹移动，在这个过程中，焊接组件的焊接端会扫掠过该间隙内管件表面的对接缝隙，以实现对位于管件与底座间隙中管件表面缝隙的焊接。

Description

一种激光焊接机器人

技术领域

本发明涉及激光焊接仪器领域，具体涉及一种激光焊接机器人。

背景技术

在给排水管道（钢管）的施工过程中，管道的铺设涉及到定位放线、沟槽开挖、钢管吊装、管道接口、功能性试验和回填等多个步骤。其中，管道接口是一个关键环节，需先将相邻钢管的端口紧密对接，使两管相邻端口处同心同轴，然后在对接端口处进行环形焊接。环形焊接的质量直接影响到管道的密封性能和工程质量。

激光焊接作为一种先进的焊接技术，具有速度快、深度大、变形小等优点。随着科技的发展，激光焊接机器人在施工中的应用逐渐普及。为了满足不同施工场景的需求，现有技术中已经出现了一些可移动的焊接单元，适用于室内外移动焊接。然而，在某些情况下，现有激光焊接机器人仍存在适用性受限的问题。具体来说，在给排水管道施工中，当两个对接钢管被分别放置在两个底座上时，底座在实际施工中会被安装在沟槽底部的垫层上。如此一来，钢管最低处与底座最低处的间距较窄，现有六轴激光焊接机器人因为其末端轴尺寸和转动角度的限制，安装在机械臂末端轴上的焊枪难以伸入钢管与底座之间进行焊接。

为了解决上述问题，需要提出一种便于对管件端面的环形焊缝进行焊接的激光焊接机器人。这种激光焊接机器人需要在设计和结构上改进，以适应在狭窄空间内进行焊接作业，克服现有六轴激光焊接机器人在此类应用场景中的局限性。

因此，有必要开发一种新型激光焊接机器人，具备在狭窄空间内对管道端口进行环形焊接的能力，以提高焊接质量、稳定性和施工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备在狭窄空间内对管道端口进行环形焊接的激光焊接机器人。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种激光焊接机器人，用于焊接管件表面缝隙，包括机械臂，所述机械臂上设置有连接件，所述连接件上设有一个可沿管件表面周向移动的限位装置，所述限位装置上设有焊接组件，该限位装置能够限制焊接组件的移动轨迹，使焊接组件在移动时能以管件轴心为圆心穿过管件与底座的间隙，并使焊接组件的焊接端扫过该间隙中管件表面的缝隙。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述连接件上设有导向件，所述限位装置与导向件连接，所述导向件中设有用于驱动限位装置移动的第一驱动组件，所述机械臂输出端为可旋转端，所述机械臂的输出端上设有与第一驱动组件输入端连接的传动件。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述导向件中开设有弧形滑槽，所述限位装置位于弧形滑槽内，弧形滑槽限制了限位装置的移动轨迹。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述限位装置为开设有敞口的箍件，箍件敞口处两端的间距大于管件的外直径，所述焊接组件设于箍件上，所述箍件上开设有用于限制焊接组件移动轨迹的滑道。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述限位装置包括形状尺寸均相同的第一半圆箍和第二半圆箍，所述第一半圆箍和第二半圆箍的相对侧均设有限位件，所述第一半圆箍和第二半圆箍侧面与限位件对应位置均开设有限位槽，所述第一半圆箍和第二半圆箍之间通过限位件和限位槽的配合相连接，限制了第一半圆箍和第二半圆箍的移动轨迹，使第一半圆箍和第二半圆箍只能以对方的圆心为圆心转动。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述第一半圆箍和第二半圆箍的相对侧均开设有滑道，当第一半圆箍与第二半圆箍交错构成一个完整环形箍后，两个所述滑道共同构成了环形滑道，所述环形滑道可用于限制焊接组件的运动轨迹，使焊接组件绕环形滑道的圆心转动。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述箍件、第一半圆箍和第二半圆箍的外侧面均开设有第一轮齿圈，所述第一驱动组件包括与传动件同轴连接的第一蜗杆，所述导向件内设置有与第一蜗杆啮合的第一蜗轮，所述第一蜗轮的轴上固定套设有输出轮，所述导向件中设有与输出轮啮合的第一驱动轮，所述第一驱动轮与第一轮齿圈啮合,以驱动限位装置与导向件发生相对移动。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述箍件、第一半圆箍和第二半圆箍的内侧面均开设有第二轮齿圈，所述焊接组件包括与限位装置连接的滑座，所述滑座上设有与滑道配合连接的弧形限位件，以限制滑座只能在限位装置上移动，所述滑座上设有可转动和可移动的焊枪，所述滑座上设有用于驱动滑座移动的第二驱动组件，所述第二驱动组件包括与第二轮齿圈啮合的第二驱动轮，所述滑座内设有第二蜗杆和与之啮合的第二蜗轮二蜗杆转动的马达。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：所述滑座的侧面铰接有第一板件和第一伸缩件，所述第一板件的侧面设置有可在第一板件一侧滑移的滑块，所述第一伸缩件的另一端与滑块的侧面铰接，所述第一板件通过直线导轨副连接有焊枪。

作为本发明所述的一种激光焊接机器人优选方案，其中：包括用于使限位装置圆心与管件断面圆心重合的定位组件，所述定位组件包括沿箍件周向、第一半圆箍周向和第二半圆箍周向等距阵列的基座，各所述基座朝向限位装置圆心的一侧均铰接有电动推杆和第二伸缩件，所述电动推杆的侧面设有可沿自身轴线方向移动的滑动件，所述第二伸缩件的另一端与滑动件的侧面铰接，以改变电动推杆与基座夹角的大小。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、该激光焊接机器人在使用时，可通过驱动限位装置沿管件周向移动，将焊接组件移至管件与底座的间隙内，然后通过驱动焊接组件沿限位装置限制的轨迹移动，在这个过程中，焊接组件的焊接端会扫掠过该处间隙内管件表面的对接缝隙，从而实现对位于管件与底座间隙中管件表面缝隙的焊接。

2、进一步，限位装置包括第一半圆箍和第二半圆箍，当导向件内部的第一驱动组件运行后，导向件内的第一半圆箍和第二半圆箍发生方向相反的移动，直至第一半圆箍和第二半圆箍远离导向件的一端相互连接，此时第一半圆箍和第二半圆箍组成了一个完整的圆环，焊接组件在马达的驱动下可沿着圆环移动，一次性完成对环形焊缝的焊接，避免了二次焊缝的对焊缝强度的影响。

3、在箍件、第一半圆箍和第二半圆箍内侧面周向上设置定位组件，使定位组件伸长并与管件的侧面抵持，可迫使限位装置的圆心与管件的圆心同心同轴，可避免焊接组件在沿着圆环移动时发生焊线偏移。

4、进一步，激光焊接机器人在使用时，机械臂先将箍件移至两个相邻管件的对接端，再将第一半圆箍和第二半圆箍相互贴合的连接面调节至与管件端面平齐，接着使位于第一半圆箍和第二半圆箍内侧面周向上等距设置的定位组件中的第二伸缩件同步伸长，直至各第二伸缩件的伸缩端均与对应管件的侧表面抵持，此时两个相邻管件的对接端面被迫同心同轴，从而起到了防止相邻管件端面在焊接时发生位置偏移的作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的侧剖视图。

图3是本发明中限位装置的结构示意图。

图4是本发明中限位装置的侧剖视图。

图5是本发明实施例二中第一半圆箍与第二半圆箍连接状态的结构示意图。

图6是本发明图5中A处的放大图。

图7是本发明中限位装置的俯剖视图。

图8是本发明图7中B处的放大图。

图9是本发明中焊接组件的结构示意图。

图10是本发明中焊接组件的侧剖视图。

图11是本发明中第二驱动组件的结构示意图。

其中：1、底盘；2、机械臂；3、连接件；4、导向件；5、限位装置；501、第一半圆箍；502、第二半圆箍；6、定位组件；601、电动推杆；602、第二伸缩件；603、基座；7、焊接组件；701、滑座；702、第一板件；703、第一伸缩件；704、直线导轨副；705、焊枪；706、弧形限位件；707、第二驱动组件；707a、马达；707b、第二蜗杆；707c、第二蜗轮；707d、第二驱动轮；707e、第二导轮；8、第一驱动组件；801、第一蜗杆；802、第一蜗轮；803、第一输出轮；804、第二输出轮；805、变向轮；806、第一驱动轮；807、第一导轮；9、限位件；10、滑道；11、环形嵌槽；12、第二轮齿圈；13、传动件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例

参见图1-图4，本实施例提供了一种激光焊接机器人，包括可移动的底盘1和可多轴旋转的多轴机械臂2，可移动的底盘1包括但不限于履带式底盘和轮式底盘，而可多轴旋转的机械臂2为六轴及以上的机械臂2，可参考那发科多轴机器人系列中采用的六轴机械臂，具体可将机械臂2上的转动轴分为S轴、L轴、U轴、R轴、B轴和T轴，S轴为机械臂2基部与底盘1处的旋转轴，L轴为下臂与基部的旋转轴，U轴为上臂与下臂的旋转轴，R轴为手腕部与上臂的旋转轴，B轴为摆动部与手腕部的旋转轴，T轴则为端部与摆动部的旋转轴。

机械臂2的摆动部通过螺栓连接有连接件3，连接件3为金属件，形状为“凸”字形，“凸”字形底部开口设置，“凸”字形两侧内壁通过螺栓被紧固安装在机械臂2摆动部的两侧，使连接件3与机械臂2的摆动部牢固连接，连接件3上设有一个可沿管件表面周向移动的限位装置5，限位装置5上设有焊接组件7，该限位装置5能够限制焊接组件7的移动轨迹，使焊接组件7在移动时能以管件轴心为圆心穿过管件与底座的间隙，并使焊接组件7的焊焊接组件7的焊接接端扫过该间隙中管件表面的缝隙。

该激光焊接机器人在使用时，可通过驱动限位装置沿管件周向移动，将焊接组件7移至管件与底座的间隙内，然后通过驱动焊接组件7沿限位装置限制的轨迹移动，在这个过程中，端会扫掠过该处间隙内管件表面的对接缝隙，从而实现对位于管件与底座间隙中管件表面缝隙的焊接。

其中，连接件3“凸”字形的顶端固定连接有内部开设了滑槽的导向件4，导向件4中设有用于驱动限位装置5移动的第一驱动组件8，机械臂2的端部上设有与第一驱动组件8输入端连接的传动件13，两者通过螺栓连接，使得传动件13能与端部同步转动，连接件3内设有轴承，传动件13侧面设有与轴承内圈过盈配合的轴件，从而保证轴件可稳定转动。

导向件4为金属件，其内部开设有弧形滑槽，限位装置5设置在导向件4的弧形滑槽中，使得限位装置5只能沿着弧形滑槽移动，此时限位装置5是一个开设有敞口的弧形的箍件，即箍件的弧长对应的圆心角大于一百八十度，箍件敞口处两端的间距大于管件的外直径，以保证箍件可套设在管件外部，焊接组件7设在箍件上，两者可发生相对移动，箍件上开设有用于限制焊接组件7移动轨迹的滑道10，以确保焊接组件7的移动轨迹为弧线，该弧线对应的圆心与箍件对应的圆心重合。

进一步，箍件5的一端设置有限制件，防止箍件5与导向件4分离。

这种箍件并未单独在图中画出，但可将单独的第一半圆箍501或第二半圆箍502等同视作该箍件。

进一步，包括用于使限位装置5圆心与管件断面圆心重合的定位组件6，定位组件6包括沿箍件周向等距阵列的基座603，各基座603朝向限位装置5圆心的一侧均铰接有电动推杆601和第二伸缩件602，电动推杆601的侧面设有可沿自身轴线方向移动的滑动件，第二伸缩件602的另一端与滑动件的侧面铰接，此时电动推杆601在第二伸缩件602的作用下可进行零至九十度的转动，当电动推杆601转至九十度时，电动推杆601的轴线的延长线正好与管件的轴线垂直相交，从而保证了电动推杆601的活动端可与管件表面紧密抵持。

电动推杆601的伸缩端设置有硬质金属支撑的顶触件，以避免电动推杆601的顶触端在与钢管表面顶触时发生变形磨损。

当箍件套设在管件外部时，控制各电动推杆601活动端的伸长长度，使各电动推杆601活动端均与管件表面抵触，如此便可迫使箍件的圆心与管件的圆心同心同轴，从而有效避免焊接组件7在沿着箍件移动时发生焊线偏移的情况，使得焊接组件7沿着管件周向焊接形成的焊缝可连接成一个完整的圆形。

其中，箍件的外侧面开设有第一轮齿圈，第一驱动组件8包括与传动件13同轴连接的第一蜗杆801，机械臂2摆动部的旋转轴可带动第一蜗杆801转动，导向件4内设有与第一蜗杆801啮合的第一蜗轮802，第一蜗轮802的轴上固定套设有输出轮，导向件4中设有与输出轮啮合的第一驱动轮806，第一驱动轮806与第一轮齿圈啮合,以驱动限位装置5与导向件4发生相对移动。箍件的内侧面均开设有第二轮齿圈12，焊接组件7包括与限位装置5连接的滑座701，滑座701上设有与滑道10配合连接的弧形限位件706，以限制滑座701只能在限位装置5上移动，滑座701上设有焊枪705，滑座701上设有用于驱动滑座701移动的第二驱动组件707，第二驱动组件707包括与第二轮齿圈12啮合的第二驱动轮707d，滑座701内设有第二蜗杆707b和与之啮合的第二蜗轮707c，第二驱动轮707d与第二涡轮707c同轴设置，滑座701的侧面设有用于驱动第二蜗杆707b转动的马达707a，在第一驱动组件8和第二驱动组件707的共同配合下，焊接组件7可完成对管件表面环形焊缝的焊接，但这种焊接为分段焊接，在焊接前，焊接组件7先移动至箍件一端，然后箍件在第一驱动组件8的作用下超一个方向转动至最大角度，在这个过程中焊接组件7与箍件的位置相对固定，该运动轨迹形成的弧线对应的圆心角大于一百八十度，在这个移动过程中焊接组件7可管件表面的部分焊缝进行了焊接，当焊接组件7移至最远后，焊接组件7停止工作，箍件在第一驱动组件8的作用下朝反向转动至最大角度，然后焊接组件7沿着滑道10反向移动至最大值，在这个过程中焊接组件7在管件表面焊接形成的焊缝的首尾与第一次焊接形成的焊缝的首尾相对接，形成一个完整的圆形焊缝，但这种焊缝有一个以上的焊缝接头，可能会导致管件对接端不够牢固。

进一步，滑座701的侧面铰接有第一板件702和第一伸缩件703，第一板件702的侧面设置有可在第一板件702一侧滑移的滑块，第一伸缩件703的另一端与滑块的侧面铰接，第一伸缩件703伸缩可控制第一板件702与滑座701夹角的大小，第一板件702通过直线导轨副704连接有焊枪705，从而调节焊枪705的焊接端与管件表面的间距。

进一步，箍件的内圈侧开设有截面为“T”字形的环形嵌槽11，滑座701与箍件内圈侧的接触面上均设有与环形嵌槽11相的弧形嵌件，此时，在弧形嵌件和环形嵌槽11的共同作用下，滑座701只能沿着滑道10移动，滑座701无法与箍件分离，起到了限制滑座701运动轨迹和连接状态的作用。

实施例

参照图1-图11，该实施例基于上一个实施例，且与上一个实施例不同的有两处：第一处是箍件分为两个同轴的第一半圆箍501和第二半圆箍502，且参照图8所示，第一半圆箍501与第二半圆箍502的相对侧均设有截面为“T”字形的限位件9，且第一半圆箍501与第二半圆箍502的相对侧与对应限位件9对应位置均开设有与之适配的限位槽，此时在环形限位件9和环形限位槽的共同作用下，第一半圆箍501和第二半圆箍502之间只能发生相对转动，而且第一半圆箍501和第二半圆箍502靠近导向件4的一端均设有限制件，使得第一半圆箍501和第二半圆箍502无法分离。第二处是定位组件6中的基座603将沿着第一半圆箍501的内侧面周向和第二半圆箍502的内侧面周向等距设置，在使用激光焊接机器人焊接时，需先用机械臂2将箍件5移至两个相邻管件的对接端，再将第一半圆箍501和第二半圆箍502相互贴合的连接面调节至与管件端面平齐，接着使位于第一半圆箍501和第二半圆箍502内侧面周向上等距设置的定位组件6中的第二伸缩件602同步伸长，直至各第二伸缩件602的伸缩端均与对应管件的侧表面抵持，使两个相邻管件的对接端面被迫同心同轴，从而起到了防止相邻管件端面在焊接时发生位置偏移的作用，以保证管件对接端面齐整。

参照图8所示，第一半圆箍501和第二半圆箍502的相对侧均开设有滑道10，两个滑道10共同构成了环形滑道，环形滑道可用于限制焊接组件7的运动轨迹，使焊接组件7只能绕环形滑道的圆心转动，使得焊接组件7运动轨迹的圆心与两个半圆箍的圆心重合，第一半圆箍501和第二半圆箍502的外侧面均设有第一轮齿圈，第一驱动组件8包括与轴件同轴连接的第一蜗杆801，当机械臂2的端部转动时，在传动件13的作用下第一蜗杆801也会同步转动，导向件4内设置有与第一蜗杆801啮合且可转动的第一蜗轮802，第一蜗轮802的轴上固定套设有第一输出轮803和第二输出轮804，导向件4内设置有与第一输出轮803啮合的变向轮805，导向件4内还设有两个分别与变向轮805啮合及第二输出轮804啮合的第一驱动轮806，这两个第一驱动轮806的转动方向相反，导向件4靠近第一半圆箍501和第二半圆箍502的侧面成对开设有轮槽，两个第一驱动轮806部分通过轮槽延伸至导向件4外部，且分别与第一半圆箍501及第二半圆箍502表面的第一轮齿圈啮合，当机械臂2端部转动后，第一半圆箍502和第二半圆箍501会发生方向相反的转动。

进一步，导向件4侧面其余的成对轮槽内均安装有第一导轮807，成对的第一导轮807会分别与第一半圆箍501和第二半圆箍502表面的第一轮齿圈啮合，使第一半圆箍501和第二半圆箍502在移动时更加稳定。

第一半圆箍501和第二半圆箍502的内侧面均开设有第二轮齿圈12，焊接组件7包括滑座701，滑座701的一侧设有与环形滑道配合连接的弧形限位件706，在弧形限位件706和环形滑道的作用下，滑座701与限位装置初步连接，两者无法轻易分离。

进一步，第一半圆箍501的内圈侧和第二半圆箍502的内圈侧均开设有截面为“T”字形的环形嵌槽11，滑座701与第一半圆箍501内圈侧和第二半圆箍502内圈侧的接触面上均设有与环形嵌槽11相适配的弧形嵌件，此时，在弧形嵌件和环形嵌槽11的共同作用下，滑座701只能沿着第一半圆箍501的周向或第二半圆箍502的周向移动，使得滑座701无法与限位装置5分离。

滑座701的侧面铰接有第一板件702和第一伸缩件703，第一板件702的侧面设置有可沿板面移动的滑块，第一伸缩件703的另一端与滑块的侧面铰接，当第一伸缩件703的活动端伸长至最长后，第一板件702刚好转动九十度，此时焊枪705焊接端轴线的延伸线刚好与限位装置5的圆心重合，第一板件702通过直线导轨副704连接有焊枪705，可控制焊枪705的焊接端与管件表面的间距。

其中，焊枪705为激光焊枪，其余为激光焊枪提供必要运行条件的设备均安装在可移动的底盘1上，同时底盘1还应当安装有供电设备。

滑座701上设有用于驱动滑座701移动的第二驱动组件707，第二驱动组件707包括与第二轮齿圈12啮合的第二驱动轮707d，第二驱动组件707包括设置在滑座701内且可转动的第二蜗杆707b，滑座701的侧面设有用于驱动第二蜗杆707b转动的马达707a，两者可通过联轴器连接，滑座701内设置有与第二蜗杆707b啮合且可转动的第二蜗轮707c，第二蜗轮707c的轴上固定套设有第二驱动轮707d，滑座701靠近第一半圆箍501内侧面和第二半圆箍502内侧面的一侧均开设有轮槽，第二驱动轮707d的部分通过轮槽延伸至滑座701外部，而第一半圆箍501的内侧面和第二半圆箍502的内侧面均设有第二轮齿圈12，第二驱动轮707d位于滑座701外的部分与第二轮齿圈12啮合，当马达707a启动后，在第二驱动轮707d与第二轮齿圈12的共同作用下，滑座701会带着直线导轨副704和焊枪705一同绕着限位装置5的圆心做圆周运动。

进一步，滑座701侧面剩余的空轮槽内均安装有第二导轮707e，第二导轮707e同样与第二轮齿圈12啮合，使得滑焊接组件7在移动时更加稳定。

在定位组件6的作用下，当限位装置5与管件同轴后，焊枪705绕着限位装置5的圆心转动，使得焊枪705的焊接端在转动过程中刚好扫掠过管件表面的环形焊缝。

在使用激光焊接机器人焊接前，先将重合在一起的第一半圆箍501和第二半圆箍502套设在管件表面，在用机械臂2将限位装置5移至两个相邻管件的对接端，将第一半圆箍501和第二半圆箍502相互贴合的连接面调节至与管件端面平齐，接着通过第一驱动组件8控制第一半圆箍501和第二半圆箍502发生方向相反的转动，直至第一半圆箍501和第二半圆箍502远离导向件4的一端相互连接，此时第一半圆箍501和第二半圆箍502组成了一个完整的圆环，然后使位于第一半圆箍501和第二半圆箍502内侧面周向上等距设置的定位组件6中的第二伸缩件602同步伸长，直至各第二伸缩件602的伸缩端均与对应管件的侧表面抵持，使两个相邻管件的对接端面被迫同心同轴，起到了防止相邻管件端面在焊接时发生位置偏移的作用，以保证管件对接端面齐整，最后焊接组件7在马达707a的驱动下可沿着该圆环移动，便可一次性完成对管件周向环形焊缝的焊接，有效避免了二次焊缝的对焊缝强度的影响。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值例如，温度、压力等、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种激光焊接机器人，用于焊接管件表面缝隙，包括机械臂（2），其特征在于：所述机械臂（2）上设置有连接件（3），所述连接件（3）上设有一个可沿管件表面周向移动的限位装置（5），所述限位装置（5）上设有焊接组件（7），该限位装置（5）能够限制焊接组件（7）的移动轨迹，使焊接组件（7）在移动时能以管件轴心为圆心穿过管件与底座的间隙，并使焊接组件（7）的焊接端扫过该间隙中管件表面的缝隙。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述连接件（3）上设有导向件（4），所述限位装置（5）与导向件（4）连接，所述导向件（4）中设有用于驱动限位装置（5）移动的第一驱动组件（8），所述机械臂（2）输出端为可旋转端，所述机械臂（2）的输出端上设有与第一驱动组件（8）输入端连接的传动件（13）。

3.根据权利要求2所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述导向件（4）中开设有弧形滑槽，所述限位装置（5）位于弧形滑槽内，弧形滑槽限制了限位装置（5）的移动轨迹。

4.根据权利要求3所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述限位装置（5）为开设有敞口的箍件，箍件敞口处两端的间距大于管件的外直径，所述焊接组件（7）设于箍件上，所述箍件上开设有用于限制焊接组件（7）移动轨迹的滑道（10）。

5.根据权利要求3所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述限位装置（5）包括形状尺寸均相同的第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502），所述第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）的相对侧均设有限位件（9），所述第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）侧面与限位件对应位置均开设有限位槽，所述第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）之间通过限位件（9）和限位槽的配合相连接，限制了第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）的移动轨迹，使第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）只能以对方的圆心为圆心转动。

6.根据权利要求5所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）的相对侧均开设有滑道（10），当第一半圆箍（501）与第二半圆箍（502）交错构成一个完整环形箍后，两个所述滑道（10）共同构成了环形滑道，所述环形滑道可用于限制焊接组件（7）的运动轨迹，使焊接组件（7）绕环形滑道的圆心转动。

7.根据权利要求4或6所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述箍件、第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）的外侧面均开设有第一轮齿圈，所述第一驱动组件（8）包括与传动件（13）同轴连接的第一蜗杆（801），所述导向件（4）内设置有与第一蜗杆（801）啮合的第一蜗轮（802），所述第一蜗轮（802）的轴上固定套设有输出轮，所述导向件（4）中设有与输出轮啮合的第一驱动轮（806），所述第一驱动轮（806）与第一轮齿圈啮合,以驱动限位装置（5）与导向件（4）发生相对移动。

8.根据权利要求7所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述箍件、第一半圆箍（501）和第二半圆箍（502）的内侧面均开设有第二轮齿圈（12），所述焊接组件（7）包括与限位装置（5）连接的滑座（701），所述滑座（701）上设有与滑道（10）配合连接的弧形限位件（706），以限制滑座（701）只能在限位装置（5）上移动，所述滑座（701）上设有可转动和可移动的焊枪（705），所述滑座（701）上设有用于驱动滑座（701）移动的第二驱动组件（707），所述第二驱动组件（707）包括与第二轮齿圈（12）啮合的第二驱动轮（707d），所述滑座（701）内设有第二蜗杆（707b）和与之啮合的第二蜗轮（707c），所述第二驱动轮（707d）与第二涡轮（707c）同轴设置，所述滑座（701）的侧面设有用于驱动第二蜗杆（707b）转动的马达（707a）。

9.根据权利要求8所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：所述滑座（701）的侧面铰接有第一板件（702）和第一伸缩件（703），所述第一板件（702）的侧面设置有可在第一板件（702）一侧滑移的滑块，所述第一伸缩件（703）的另一端与滑块的侧面铰接，所述第一板件（702）通过直线导轨副（704）连接有焊枪（705）。

10.根据权利要求9所述的一种激光焊接机器人，其特征在于：包括用于使限位装置（5）圆心与管件断面圆心重合的定位组件（6），所述定位组件（6）包括沿箍件周向、第一半圆箍（501）周向和第二半圆箍（502）周向等距阵列的基座（603），各所述基座（603）朝向限位装置（5）圆心的一侧均铰接有电动推杆（601）和第二伸缩件（602），所述电动推杆（601）的侧面设有可沿自身轴线方向移动的滑动件，所述第二伸缩件（602）的另一端与滑动件的侧面铰接，以改变电动推杆（601）与基座（603）夹角的大小。

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