CN207358424U - 一种自动管道焊接机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动管道焊接机器人，包括运动装置、焊枪调节机构，焊枪、送丝装置、倾角仪、焊缝跟踪系统和控制系统，所述运动装置可环绕钢管进行圆周运动，所述运动装置上安装有焊枪调节机构，所述焊枪调节机构有两个且互相垂直安装，横向的焊枪调节机构上安装有焊枪，所述运动装置上安装有倾角仪，所述机器人上安装有焊缝跟踪系统，所述送丝装置安装在运动装置上，所述控制系统用于控制运动装置、焊枪调节机构、焊枪、送丝装置、焊缝跟踪系统和倾角仪；本实用新型解决手工焊接成品率低等问题。焊接智能调参，焊缝实时跟踪。焊接产品一次成型、符合探伤标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种焊接机器人，更具体涉及一种自动管道焊接机器人。
背景技术
焊接在工业生产中是非常重要的加工手段。
手工焊接质量低、返工率高。焊接质量的好坏对产品质量起决定性的影响。石油气天然气管道、压力容器等器件的焊接要符合探伤标准。有些项目时间紧任务重，需要焊接管道一次成型，这就需要大量高技术水平的焊工投入工作，而近年来焊工人才培养与需求脱节，高级焊工人才缺乏已成为常态。
焊接烟尘、弧光、金属飞溅的存在，野外施工作业高温高寒天气使得工人的工作环境非常恶劣。
近年来，焊接自动化、智能化焊接设备在各行各业的生产场景中得以快速应用，如工程机械、汽车零件、轨道交通、钢结构等行业。
目前管道的自动焊接多为工厂预制化生产，只能在室内的厂房和无风的环境中焊接。管道焊接完成后再将预制好的钢管转移到野外，让工人再对其手工焊接。
现有设备的不足除了在室内环境工作。还不方便转场(不便携)需要两人以上操作。不适合在野外工作；另外使用起来不太方便，对焊缝坡口的角度有严格要求；并且现有技术中，对焊缝坡口的角度有严格要求(固定角度)，因此在实际操作过程中需要花费大量的时间完成对口操作，或者选择手工焊接完第一道焊缝后采用机器焊接，以此节约对口时间。
实用新型内容
本实用新型的目的是在于提供一种自动管道焊接机器人。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术措施：
一种自动管道焊接机器人，包括运动装置、焊枪调节机构，焊枪、送丝装置、倾角仪、焊缝跟踪系统和控制系统，所述运动装置可环绕钢管进行圆周运动，所述运动装置上安装有焊枪调节机构，所述焊枪调节机构有两个且互相垂直安装，横向的焊枪调节机构上安装有焊枪，所述运动装置上安装有倾角仪，所述机器人上安装有焊缝跟踪系统，所述送丝装置安装在运动装置上，所述控制系统用于控制运动装置、焊枪调节机构，焊枪、送丝装置、焊缝跟踪系统和倾角仪。
进一步的，所述焊缝跟踪系统包括激光位移传感器，所述激光位移传感器安装在横向焊枪调节机构上。
进一步的，所述运动装置还附加有环形钢带，所述环形钢带固定在管子外围，所述运动装置的磁轮吸附在环形钢带上，所述钢带的材质是碳钢。
进一步的，所述焊枪调节机构外围设有防风罩。
进一步的，所述倾角仪包括三轴加速度计、三轴角速度计和三轴磁场计，所述倾角仪用于测得运动装置在空间中的位置，倾角仪还可以在焊接过程中测得焊接的实时速度、实时加速度，给控制系统做反馈。即，焊接速度实时反馈。
进一步的，所述运动装置包括车箱、车盖、磁轮、蜗轮、旋转轴、第一电机、第一齿轮、第二齿轮和蜗杆，所述磁轮通过旋转轴安装在车箱上，所述磁轮分两组，所述每组磁轮中间通过蜗轮连接，所述蜗轮上方与蜗杆配合，所述蜗杆的轴上安装有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮安装在第一电机上，所述车箱上方安装有车盖。
进一步的，所述运动装置中还设有光栅装置。
进一步的，所述运动装置的磁轮为永磁体。
进一步的，所述运动装置的磁轮为电磁体。
进一步的，所述焊枪调节机构包括固定壳、第二电机、联轴器、丝杠、移动块和防尘罩，所述固定壳一端安装有第二电机，所述第二电机输出轴伸入固定壳内部，所述第二电机输出轴通过联轴器与丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端固定在固定壳的另一端，所述丝杠上安装有移动块，所述移动块前端设有固定板，所述固定板上设有防尘罩，所述固定板与防尘罩滑动连接。
进一步的，所述送丝装置包括送丝电机和挤出装置，所述挤出装置包括两个平行安装的挤出轮，所述送丝电机与挤出装置中任意一个挤出轮连接，所述送丝机构还包括焊丝角度调节机构。
本实用新型相对于现有技术具有以下优点：该自动管道焊接机器人适用于石油、化工、发电、船舶、机械建筑安装等企业的各种无缝管道的焊接。特别适用于大口径(108mm及以上)、高壁厚(5mm 及以上)的钢管焊接。
本实用新型解决手工焊接成品率低等问题。焊接智能调参，焊缝实时跟踪。焊接产品一次成型、符合探伤标准。
机器代替手工作业，克服野外施工苛刻条件。改善工人的劳动条件。该自动管道焊接机器人体积小方便转场，适用于野外施工作业。机器人体积小，需要的作业空间小，可以节省野外施工的成本。
机器人操控简单，提高劳动生产率。一个工人可以控制多个机器人同时作业，这能将生产率提高数倍，也降低了运营成本。
机器人具有防风装置，使得焊枪处保护气始终均匀，可以克服室外焊接时受风力因素的影响。
智能调参，提高焊接质量。焊接参数如焊接电流、电压、摆弧速度、送丝速度等对焊接结果起决定作用。采用该机器人可对每条焊缝做焊接参数计算，机器人在正常工作时，可使得这些焊接参数精准可控。焊接时受人的因素较小，因此焊缝成型质量高。而手工焊接时的送丝速度、摆弧速度等都依赖于工人的手工焊接技术水平，这些参数是变化的，因此手工焊接很难做到焊接质量均衡。
机器代替手工作业，改善工人的劳动条件。该机器人能把工人的双手从机械式的焊接动作中解放出来，使工人能脱离高强度的体力劳动。该机器人使得工人能够远离焊接烟尘、弧光、金属飞溅，避免了焊接过程对工人身体健康的危害。
降低运营成本，提高劳动生产率。该机器人体积较小使得方便转移工作场地。该机器人操控简单，一个工人可以控制多个机器人同时作业，这能将生产率提高数倍，也降低了运营成本。工人手工作业时擦汗、喝水、吃饭、休息是必须的，也就降低了劳动生产率。机器不会觉得疲劳、不用吃饭休息，可以24小时连续作业，从而能提高劳动生产率
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型图1的主视结构示意图；
图3为本实用新型图1中运动装置结构示意图；
图4为本实用新型图4的右视示意图；
图5为本实用新型图3的内部结构示意图；
图6为本实用新型图1中焊枪调节机构内部结构示意图；
图7为本实用新型图1中焊枪调节机构结构示意图。
图中：1、运动装置，101、车箱，102、车盖，103、磁轮，104、蜗轮，105、旋转轴，106、第一电机，107、第一齿轮，108、第二齿轮，109、蜗杆，2、焊枪调节机构，201、固定壳，202、第二电机， 203、联轴器，204、丝杠，205、移动块，206、防尘罩，3、固定板， 4、焊枪，5、倾角仪，6、摆弧控制机构。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的是①高级焊工人才缺乏；②只能在室内的厂房和无风的环境中焊接。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种自动管道焊接机器人。
以下结合附图，对本实用新型的结构作进一步描述。
本实用新型提供了一种相对于管道焊接机器人，焊接智能调参，焊缝实时跟踪。焊接产品一次成型、符合探伤标准一种自动管道焊接机器人。
实施例1：
一种自动管道焊接机器人，包括运动装置1、焊枪调节机构2，焊枪4、送丝装置、倾角仪5、焊缝跟踪系统和控制系统，所述运动装置1可环绕钢管进行圆周运动，所述运动装置1上安装有焊枪调节机构2，所述焊枪调节机构2有两个且互相垂直安装，横向的焊枪调节机构2上安装有焊枪4，所述运动装置1上安装有倾角仪5，所述机器人上安装有焊缝跟踪系统，所述送丝装置安装在运动装置1上，所述控制系统用于控制运动装置1、焊枪调节机构2，焊枪4、送丝装置、焊缝跟踪系统和倾角仪5。所述焊缝跟踪系统包括激光位移传感器，所述激光位移传感器安装在横向焊枪调节机构2上。所述运动装置1还附加有环形钢带，所述环形钢带固定在管子外围，所述运动装置1的磁轮103吸附在环形钢带上。所述焊枪调节机构2外围设有防风罩。所述倾角仪5包括三轴加速度计、三轴角速度计和三轴磁场计，所述倾角仪5用于测得运动装置1在空间中的位置。所述运动装置1包括车箱101、车盖102、磁轮103、蜗轮104、旋转轴105、第一电机106、第一齿轮107、第二齿轮108和蜗杆109，所述磁轮103 通过旋转轴105安装在车箱101上，所述磁轮103分两组，所述每组磁轮103中间通过蜗轮104连接，所述蜗轮104上方与蜗杆109配合，所述蜗杆109的轴上安装有第二齿轮108，所述第二齿轮108与第一齿轮107啮合，所述第一齿轮107安装在第一电机106上，所述车箱 101上方安装有车盖102。所述运动装置1中还设有光栅装置，所述运动装置1的磁轮103为永磁体。所述焊枪调节机构2包括固定壳 201、第二电机202、联轴器203、丝杠204、移动块205和防尘罩206，所述固定壳201一端安装有第二电机202，所述第二电机202输出轴伸入固定壳201内部，所述第二电机202输出轴通过联轴器203与丝杠204的一端连接，所述丝杠204的另一端固定在固定壳201的另一端，所述丝杠204上安装有移动块205，所述移动块205前端设有固定板，所述固定板上设有防尘罩206，所述固定板与防尘罩206滑动连接。所述送丝装置包括送丝电机和挤出装置，所述挤出装置包括两个平行安装的挤出轮，所述送丝电机与挤出装置中任意一个挤出轮连接，所述送丝机构还包括焊丝角度调节机构。
工作原理：使用时，运动装置1具有前后两组共四个磁轮103(永磁)，可环绕钢管进行运动。运动装置1内部采用蜗轮104蜗杆109机构传动，传动较稳、噪音很小，同时该机构具有自锁性(即电机转动时只能由蜗杆109带动蜗轮104从而使运动装置1运动；电机停止转动时蜗杆109的导程角小于啮合齿轮间的当量摩擦角，从而使机构锁死不动)。由蜗轮蜗杆109带动前后两组磁轮103同时转动，运动装置1 四个磁轮103没有差速，使得运动装置1可以在无缝钢管(159-425mm) 上运行一周，中心偏差小于0.5mm。磁轮103运动装置1可以吸附在钢管外壁，可在平、立、横、仰各空间位置上进行全位置多向焊接；将运动装置1置于钢管上的同时，焊枪调节机构2用第二电机202通过丝杠204带动滑动块运动，纵向的焊枪调节机构2通过滑动块上的固定板来带动横向的焊枪调节机构2上下运动，以此来调节焊枪4的高度，横向的焊枪调节机构2通过滑动块上的固定板来调节焊枪4的左右运动，以此来调节焊枪4的摆弧；
当运动装置1不能借助磁力吸附在不锈钢管、铝管等类型的管子上，所以将环形钢带固定在管子外围，再让机器人吸附在钢带上，在焊接较大口径(直径大于600mm)的钢管或者不能靠磁力吸附的不锈钢时，运动装置1吸附到钢带上，同时通过固定器与钢带咬合，能够纠正前行轨迹；
这两个挤出轮可以是无齿的也可以是有齿的，平带轮(光轮)也可实现挤出效果。只要是两个啮合的轮都可实现挤出效果。
该焊接机器人的电子部分包括，控制电路、激光位移传感器、倾角仪5(可测加速度、角速度和空间角度)、电机驱动器等主要部分。
焊缝跟踪系统。激光位移传感器和摆弧控制机构6固定在一起,可以实时测量焊缝的宽度，控制系统可以根据激光位移传感器测量的数据，随时调整摆弧机构的行程，从而达到焊缝实时跟踪的效果，能够在焊缝形状不规则、对口不均匀情况下解决机器作业不达标的问题。同时小车在无缝光管(159-425mm)上运行一周，中心偏差。
焊缝跟踪系统还可以测得焊缝的形状，计算坡口的角度参数。因此对于焊缝坡口角度不像现有的设备要求必须是固定的角度，要求相对不那么严格，操作起来更方便。
在焊接过程中，焊丝给进角度也是影响焊接质量的一个因素。该焊丝角度调节机构可以视为送丝机构的一部分。其中送丝机构可以调节送丝速度和送丝角度。
焊接智能调参。倾角仪5，该模块安装在焊接机器人本体中(与焊枪4位置持平)。倾角仪5应具有(三轴)加速度计、(三轴)角速度计、(三轴)磁场计等，可以测得小车机构在空间中的角度，从而得到小车(焊枪4)在钢管横截面上的角度位置。根据焊枪4所在的空间角度，控制器可以调用不同的参数控制摆弧速度、小车前进速度、焊接电流、保护气流量等工艺参数。可以提高焊缝成型质量，达到真正的自动化焊接效果。
倾角仪1的主要功能可以测得运动装置的空间位置。倾角仪1还可以在焊接过程中测得焊接的实时速度、实时加速度，给控制系统做反馈。即，焊接速度实时反馈。
倾角仪的1安装位置与焊接点是水平平行的。此时，倾角仪1测得在钢管上的的空间角度，即是焊接点所在的空间角度。根据焊接点的空间角度可以调用特定的焊接参数。
如若倾角仪1不安装在平行位置也可，即安装位置任意。通过测量倾角仪1和焊接点的实际位置差，再通过程序算法消除这段距离差，从而计算出焊接点的空间角度位置。
运动装置1中还可以加装一个光栅装置，用于获取运动装置的行程。在没有倾角仪5的情况下，根据光栅装置所测数据。也可简单的计算焊接点的实时位置
防风罩是透明的，遮罩在焊枪4传动机构外侧，既能防风又能方便工人观察焊接作业进程。
当焊接完毕后，由于磁轮103为永磁体，所以需要通过运动装置1 上的把手将运动装置1用力拉下钢管，在进行下一次焊接。
实施例2：
一种自动管道焊接机器人，包括运动装置1、焊枪调节机构2，焊枪4、送丝装置、倾角仪5、焊缝跟踪系统和控制系统，所述运动装置 1可环绕钢管进行圆周运动，所述运动装置1上安装有焊枪调节机构2，所述焊枪调节机构2有两个且互相垂直安装，横向的焊枪调节机构2 上安装有焊枪4，所述运动装置1上安装有倾角仪5，所述机器人上安装有焊缝跟踪系统，所述送丝装置安装在运动装置1上，所述控制系统用于控制运动装置1、焊枪调节机构2，焊枪4、送丝装置、焊缝跟踪系统和倾角仪5。所述焊缝跟踪系统包括激光位移传感器，所述激光位移传感器安装在横向焊枪调节机构2上。所述运动装置1还附加有环形钢带，所述环形钢带固定在管子外围，所述运动装置1的磁轮103 吸附在环形钢带上。所述焊枪调节机构2外围设有防风罩。所述倾角仪5包括三轴加速度计、三轴角速度计和三轴磁场计，所述倾角仪5 用于测得运动装置1在空间中的位置。所述运动装置1包括车箱101、车盖102、磁轮103、蜗轮104、旋转轴105、第一电机106、第一齿轮 107、第二齿轮108和蜗杆109，所述磁轮103通过旋转轴105安装在车箱101上，所述磁轮103分两组，所述每组磁轮103中间通过蜗轮104连接，所述蜗轮104上方与蜗杆109配合，所述蜗杆109的轴上安装有第二齿轮108，所述第二齿轮108与第一齿轮107啮合，所述第一齿轮 107安装在第一电机106上，所述车箱101上方安装有车盖102。所述运动装置1中还设有光栅装置，所述运动装置1的磁轮103为电磁体，且运动装置1上带有应急电源。所述焊枪调节机构2包括固定壳201、第二电机202、联轴器203、丝杠204、移动块205和防尘罩206，所述固定壳201一端安装有第二电机202，所述第二电机202输出轴伸入固定壳201内部，所述第二电机202输出轴通过联轴器203与丝杠204的一端连接，所述丝杠204的另一端固定在固定壳201的另一端，所述丝杠204 上安装有移动块205，所述移动块205前端设有固定板，所述固定板上设有防尘罩206，所述固定板与防尘罩206滑动连接。所述送丝装置包括送丝电机和挤出装置，所述挤出装置包括两个平行安装的挤出轮，所述送丝电机与挤出装置中任意一个挤出轮连接，所述送丝机构还包括焊丝角度调节机构。
工作原理：使用时，运动装置1具有前后两组共四个磁轮103(电磁)，可环绕钢管进行运动。运动装置1内部采用蜗轮104蜗杆109机构传动，传动较稳、噪音很小，同时该机构具有自锁性(即电机转动时只能由蜗杆109带动蜗轮104从而使运动装置1运动；电机停止转动时蜗杆109的导程角小于啮合齿轮间的当量摩擦角，从而使机构锁死不动)。由蜗轮蜗杆109带动前后两组磁轮103同时转动，运动装置1 四个磁轮103没有差速，使得运动装置1可以在无缝钢管(159-425mm) 上运行一周，中心偏差小于0.5mm。磁轮103运动装置1可以吸附在钢管外壁，可在平、立、横、仰各空间位置上进行全位置多向焊接；将运动装置1置于钢管上的同时，焊枪调节机构2用第二电机202通过丝杠204带动滑动块运动，纵向的焊枪调节机构2通过滑动块上的固定板来带动横向的焊枪调节机构2上下运动，以此来调节焊枪4的高度，横向的焊枪调节机构2通过滑动块上的固定板来调节焊枪4的左右运动，以此来调节焊枪4的摆弧；
当运动装置1不能借助磁力吸附在不锈钢管、铝管等类型的管子上，所以将环形钢带固定在管子外围，再让机器人吸附在钢带上，在焊接较大口径(直径大于600mm)的钢管或者不能靠磁力吸附的不锈钢时，运动装置1吸附到钢带上，同时通过固定器与钢带咬合，能够纠正前行轨迹；
这两个挤出轮可以是无齿的也可以是有齿的，平带轮(光轮)也可实现挤出效果。只要是两个啮合的轮都可实现挤出效果。
该焊接机器人的电子部分包括，控制电路、激光位移传感器、倾角仪5(可测加速度、角速度和空间角度)、电机驱动器等主要部分。
焊缝跟踪系统。激光位移传感器和摆弧控制机构6固定在一起,可以实时测量焊缝的宽度，控制系统可以根据激光位移传感器测量的数据，随时调整摆弧机构的行程，从而达到焊缝实时跟踪的效果，能够在焊缝形状不规则、对口不均匀情况下解决机器作业不达标的问题。同时小车在无缝光管(159-425mm)上运行一周，中心偏差。
焊缝跟踪系统还可以测得焊缝的形状，计算坡口的角度参数。因此对于焊缝坡口角度不像现有的设备要求必须是固定的角度，要求相对不那么严格，操作起来更方便。
在焊接过程中，焊丝给进角度也是影响焊接质量的一个因素。该焊丝角度调节机构可以视为送丝机构的一部分。其中送丝机构可以调节送丝速度和送丝角度。
焊接智能调参。倾角仪5，该模块安装在焊接机器人本体中(与焊枪4位置持平)。倾角仪5应具有(三轴)加速度计、(三轴)角速度计、(三轴)磁场计等，可以测得小车机构在空间中的角度，从而得到小车(焊枪4)在钢管横截面上的角度位置。根据焊枪4所在的空间角度，控制器可以调用不同的参数控制摆弧速度、小车前进速度、焊接电流、保护气流量等工艺参数。可以提高焊缝成型质量，达到真正的自动化焊接效果。
倾角仪1的主要功能可以测得运动装置的空间位置。倾角仪1还可以在焊接过程中测得焊接的实时速度、实时加速度，给控制系统做反馈。即，焊接速度实时反馈。
倾角仪1的安装位置与焊接点是水平平行的。此时，倾角仪1测得在钢管上的的空间角度，即是焊接点所在的空间角度。根据焊接点的空间角度可以调用特定的焊接参数。
如若倾角仪1不安装在平行位置也可，即安装位置任意。通过测量倾角仪1和焊接点的实际位置差，再通过程序算法消除这段距离差，从而计算出焊接点的空间角度位置。
防风罩是透明的，遮罩在焊枪4传动机构外侧，既能防风又能方便工人观察焊接作业进程。
当焊接完毕后，由于磁轮103为电磁体，首先紧握运动装置1上的把手。再将电磁铁的供电端断电。最后将装置1从钢管上拿下钢管，在进行下一次焊接，同时在焊接过程中出现断电情况时，运动装置1 的应急电源立即给电磁体供电，防止运动装置1从钢管上坠落。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种自动管道焊接机器人，其特征在于：包括运动装置、焊枪调节机构，焊枪、送丝装置、倾角仪、焊缝跟踪系统和控制系统，所述运动装置可环绕钢管进行圆周运动，所述运动装置上安装有焊枪调节机构，所述焊枪调节机构有两个且互相垂直安装，横向的焊枪调节机构上安装有焊枪，所述运动装置上安装有倾角仪，所述机器人上安装有焊缝跟踪系统，所述送丝装置安装在运动装置上，所述控制系统用于控制运动装置、焊枪调节机构、焊枪、送丝装置、焊缝跟踪系统和倾角仪。
2.如权利要求1所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述焊缝跟踪系统包括激光位移传感器，所述激光位移传感器安装在横向焊枪调节机构上。
3.如权利要求1所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述运动装置还附加有环形钢带，所述环形钢带固定在管子外围，所述运动装置的磁轮吸附在环形钢带上。
4.如权利要求1所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述焊枪调节机构外围设有防风罩。
5.如权利要求1-4中任意一条所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述倾角仪包括三轴加速度计、三轴角速度计和三轴磁场计，所述倾角仪用于测得运动装置在空间中的位置，倾角仪还可以在焊接过程中测得焊接的实时速度、实时加速度，给控制系统实时反馈。
6.如权利要求1-4中任意一条所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述运动装置包括车箱、车盖、磁轮、蜗轮、旋转轴、第一电机、第一齿轮、第二齿轮和蜗杆，所述磁轮通过旋转轴安装在车箱上，所述磁轮分两组，所述每组磁轮中间通过蜗轮连接，所述蜗轮上方与蜗杆配合，所述蜗杆的轴上安装有权利要求书第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮安装在第一电机上，所述车箱上方安装有车盖。
7.如权利要求6所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述运动装置中还设有光栅装置。
8.如权利要求1-4中任意一条所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述焊枪调节机构包括固定壳、第二电机、联轴器、丝杠、移动块和防尘罩，所述固定壳一端安装有第二电机，所述第二电机输出轴伸入固定壳内部，所述第二电机输出轴通过联轴器与丝杠的一端连接，所述丝杠的另一端固定在固定壳的另一端，所述丝杠上安装有移动块，所述移动块前端设有固定板，所述固定板上设有防尘罩，所述固定板与防尘罩滑动连接。
9.如权利要求1-4中任意一条所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述送丝装置包括送丝电机和挤出装置，所述挤出装置包括两个平行安装的挤出轮，所述送丝电机与挤出装置中任意一个挤出轮连接。
10.如权利要求9所述的自动管道焊接机器人，其特征在于，所述送丝机构包括焊丝角度调节机构。
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Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| CN108817615A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 昆山华恒焊接股份有限公司 | 焊缝跟踪方法 |
| CN110153532A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-23 | 中建八局第一建设有限公司 | 一种便携式管道焊接机器人 |
| CN112935478A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 湖南理工学院 | 一种用于户外加工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺 |
| US11065707B2 (en) | 2017-11-29 | 2021-07-20 | Lincoln Global, Inc. | Systems and methods supporting predictive and preventative maintenance |
| CN114193034A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 北京石油化工学院 | 预制板钢筋多枪高效焊接控制方法和系统 |
| CN114290697A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-08 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种无缝焊接建筑装修机器人 |
| CN115178841A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-10-14 | 一重集团大连核电石化有限公司 | 一种能够通过圆周狭缝的自行走tig焊接小车 |
| US11897060B2 (en) | 2017-11-29 | 2024-02-13 | Lincoln Global, Inc. | Systems and methods for welding torch weaving |
-
2017
- 2017-10-19 CN CN201721351215.3U patent/CN207358424U/zh active Active
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11065707B2 (en) | 2017-11-29 | 2021-07-20 | Lincoln Global, Inc. | Systems and methods supporting predictive and preventative maintenance |
| US11548088B2 (en) | 2017-11-29 | 2023-01-10 | Lincoln Global, Inc. | Systems and methods for welding torch weaving |
| US11897060B2 (en) | 2017-11-29 | 2024-02-13 | Lincoln Global, Inc. | Systems and methods for welding torch weaving |
| CN108817615A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-16 | 昆山华恒焊接股份有限公司 | 焊缝跟踪方法 |
| CN110153532A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-23 | 中建八局第一建设有限公司 | 一种便携式管道焊接机器人 |
| CN112935478A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-11 | 湖南理工学院 | 一种用于户外加工的氢气输送管道焊接装置及其焊接工艺 |
| CN114193034A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 北京石油化工学院 | 预制板钢筋多枪高效焊接控制方法和系统 |
| CN114193034B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-05-09 | 北京石油化工学院 | 预制板钢筋多枪高效焊接控制方法和系统 |
| CN114290697A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-08 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种无缝焊接建筑装修机器人 |
| CN114290697B (zh) * | 2022-01-04 | 2024-01-30 | 中国十七冶集团有限公司 | 一种无缝焊接建筑装修机器人 |
| CN115178841A (zh) * | 2022-01-14 | 2022-10-14 | 一重集团大连核电石化有限公司 | 一种能够通过圆周狭缝的自行走tig焊接小车 |
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