CN211540026U - 一种爬壁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人制造技术领域，尤其涉及一种爬壁机器人。本实用新型提供的爬壁机器人包括车架、行走组件、焊接组件以及第一驱动组件，焊接组件与车架相连接，行走组件能带动车架沿预设方向运动，第一驱动组件与行走组件相连接，且第一驱动组件能驱动车架相对行走组件沿预设方向运动，通过焊接组件能相对车架沿预设方向移动，在行走组件始终与焊接表面相接触的前提下，仅通过该爬壁机器人便能获得完整的焊缝，无需操作者通过手工焊接进行人工干预，使得完整焊缝的焊接过程简单、便捷且自动化程度高。

Description

一种爬壁机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人制造技术领域，尤其涉及一种爬壁机器人。

背景技术

随着机器人技术和焊接技术的发展，在金属结构焊接领域，对钢制储罐、球罐、管道弧面设备进行焊接作业时，通常采用爬行焊接机器人进行焊接。目前存在一类爬壁机器人，该爬壁机器人通常包括车架、行走组件以及焊接组件，焊接组件固定设置在机架上，行走组件带动爬壁机器人在焊接表面上行走，由于行走组件要始终与焊接表面相接触，但焊接组件与车架无相对运动，所以爬壁机器人无法对焊缝的首尾端进行焊接，焊缝的首尾端需要操作者通过手工焊接进行弥补，使得完整焊缝的焊接过程非常繁琐，无法实现焊接过程的自动化。

基于此，亟待发明一种爬壁机器人，用来解决完整焊缝的焊接过程繁琐且不便捷的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种爬壁机器人，使得完整焊缝的焊接过程简单、便捷且自动化程度高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种爬壁机器人，包括车架、行走组件以及焊接组件，所述焊接组件与所述车架相连接，所述行走组件能带动所述车架沿预设方向运动，所述爬壁机器人还包括：

第一驱动组件，与所述行走组件相连接，且所述第一驱动组件被配置为驱动所述车架相对所述行走组件沿预设方向运动。

作为优选，所述第一驱动组件包括：

外壳，与所述行走组件相连接；

丝杠和螺母，均设置在所述外壳内，所述螺母旋拧在所述丝杠上，所述螺母与所述车架相连接；以及

电机，能带动所述丝杠转动。

作为优选，所述第一驱动组件包括：

外壳，与所述行走组件相连接；

齿轮和齿条，相啮合且均设置在所述外壳内，所述齿轮与所述外壳转动连接，所述齿条与所述车架相连接；以及

电机，能带动所述齿轮转动。

作为优选，所述爬壁机器人还包括导向组件，所述导向组件包括：

导向孔，开设在所述外壳上且沿所述预设方向延伸；以及

导向块，设置在所述车架上，所述导向块能沿所述导向孔滑动且与所述第一驱动组件的输出端相连接。

作为优选，所述第一驱动组件相对所述行走组件绕旋转轴线转动，所述旋转轴线沿所述预设方向延伸。

作为优选，所述第一驱动组件与所述行走组件通过铰链相连接。

作为优选，所述爬壁机器人还包括：

第二驱动组件，设置在所述车架上，所述第二驱动组件带动所述焊接组件沿竖直方向和/或所述爬壁机器人的宽度方向运动。

作为优选，所述第二驱动组件包括：

安装板，设置在所述车架上；

第一驱动件，设置在所述安装板上；以及

第二驱动件，设置在所述第一驱动件上，所述第一驱动件能带动所述第二驱动件沿竖直方向运动，所述焊接组件与所述第二驱动件相连接，所述第二驱动件能带动所述焊接组件沿所述爬壁机器人的宽度方向运动。

作为优选，所述车架呈U型，所述车架包括相连接的第一侧臂、横臂以及第二侧臂，所述焊接组件位于所述第一侧臂、所述第二侧臂以及所述横臂形成的空间中。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的爬壁机器人包括车架、行走组件、焊接组件以及第一驱动组件，焊接组件与车架相连接，行走组件能带动车架沿预设方向运动，第一驱动组件与行走组件相连接，且第一驱动组件能驱动车架相对行走组件沿预设方向运动，通过焊接组件能相对车架沿预设方向移动，在行走组件始终与焊接表面相接触的前提下，仅通过该爬壁机器人便能获得完整的焊缝，无需通过手工焊接进行人工干预，使得完整焊缝的焊接过程简单、便捷且自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的实施例提供的爬壁机器人的结构示意图；

图2是本实用新型的实施例提供的爬壁机器人的俯视图。

图中标记如下：

1-车架；2-行走组件；3-焊接组件；4-第一驱动组件；5-导向组件；6-铰链；7-第二驱动组件；

11-第一侧臂；12-第二侧臂；13-横臂；51-导向孔；52-导向块；41-外壳；71-安装板；72-第一驱动件；73-第二驱动件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种爬壁机器人，该爬壁机器人包括车架1、行走组件2、焊接组件3以及第一驱动组件4，焊接组件3与车架1相连接，焊接组件3用于对焊接间隙进行焊接处理以获得焊缝，行走组件2能带动车架1沿图1中的AB方向(预设方向)运动，第一驱动组件4与行走组件2相连接，且第一驱动组件4能驱动车架1相对行走组件2沿AB方向运动。通过焊接组件3能相对车架1沿AB方向移动，在行走组件2始终与焊接表面相接触的前提下，仅通过爬壁机器人便能获得完整的焊缝，无需操作者通过手工焊接进行人工干预，使得完整焊缝的焊接过程简单、便捷且自动化程度高。其中，本实施例的行走组件2可以是履带轮或者其他形式的轮结构。

如图1所示，第一驱动组件4包括外壳41、丝杠、螺母以及电机，外壳41与行走组件2相连接，丝杠和螺母均设置在外壳41内，螺母旋拧在丝杠上，螺母与车架1相连接，电机能带动丝杠转动。当电机工作时，电机带动丝杠转动，丝杠驱动其上的螺母沿丝杠运动，螺母带动车架1相对外壳41沿AB方向运动。通过应用丝杠螺母结构，能够达到第一驱动组件4的摩擦损失小、传动效率高以及精度高的效果。

在其他实施例中，为了实现车架1相对行走组件2沿AB方向运动，第一驱动组件4包括外壳41、齿轮、齿条以及电机，外壳41与行走组件2相连接，齿轮与齿条相啮合且均设置在外壳41内，齿轮与外壳41转动连接，齿条与车架1相连接，电机能带动齿轮转动。当电机工作时，电机带动齿轮转动，齿轮带动齿条沿AB方向运动，齿条带动车架1相对行走组件2沿AB方向运动。通过应用齿轮齿条结构，可以使得第一驱动组件4运行速度高、承载力大、运行平稳、传动精度高、传动效率高、传动比准确、功率范围大、大扭矩传动、低噪音且使用寿命长。

为了实现车架1相对行走组件2沿AB方向运动而不发生偏斜，爬壁机器人还包括导向组件5，导向组件5包括导向孔51和导向块52，导向孔51开设在外壳41上且沿预设方向延伸，导向块52设置在车架1上，导向块52能沿导向孔51滑动且与第一驱动组件4的输出端相连接。

如图1所示，第一驱动组件4能相对行走组件2绕旋转轴线转动，旋转轴线沿预设方向延伸，可以使得行走组件2能够相对车架1进行自身姿态的调整，行走组件2可以相对车架1沿竖直方向摆动，以使爬壁机器人适应不同的非平面的焊接表面，具体而言，第一驱动组件4与行走组件2通过铰链6相连接。

如图1所示，爬壁机器人还包括第二驱动组件7，第二驱动组件7设置在车架1上，第二驱动组件7可以带动焊接组件3沿爬壁机器人的宽度方向运动，从而可以实现焊接位置的精准调节。第二驱动组件7还可以带动焊接组件3沿竖直方向运动，从而可以实现焊接组件3的焊枪喷嘴与焊接表面之间距离的调整。在焊接过程中，焊丝的端部通常放置在焊枪喷嘴的下方，通过调整焊接组件3沿竖直方向的位置，还能为新焊丝的补入预留足够的空间，焊丝补入完成后，第二驱动组件7使焊枪喷嘴恢复到工作位置。

具体而言，第二驱动组件7包括安装板71、第一驱动件72以及第二驱动件73，安装板71设置在车架1上，第一驱动件72设置在安装板71上，第二驱动件73设置在第一驱动件72上，第一驱动件72能带动第二驱动件73沿竖直方向运动，焊接组件3与第二驱动件73相连接，第二驱动件73能带动焊接组件3沿爬壁机器人的宽度方向运动。其中，第一驱动件72和第二驱动件73的具体结构与第一驱动组件4的结构基本相同，在此不再赘述。

如图1和图2所示，车架1呈U型，车架1包括相连接的第一侧臂11、横臂13以及第二侧臂12，焊接组件3位于第一侧臂11、第二侧臂12与第三侧臂13形成的空间中，使得该爬壁机器人的结构紧凑且占用空间小。

注意，以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施方式的限制，上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种爬壁机器人，包括车架(1)、行走组件(2)以及焊接组件(3)，所述焊接组件(3)与所述车架(1)相连接，所述行走组件(2)能带动所述车架(1)沿预设方向运动，其特征在于，所述爬壁机器人还包括：

第一驱动组件(4)，与所述行走组件(2)相连接，且所述第一驱动组件(4)被配置为驱动所述车架(1)相对所述行走组件(2)沿预设方向运动。

2.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(4)包括：

外壳(41)，与所述行走组件(2)相连接；

丝杠和螺母，均设置在所述外壳(41)内，所述螺母旋拧在所述丝杠上，所述螺母与所述车架(1)相连接；以及

电机，能带动所述丝杠转动。

3.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(4)包括：

外壳(41)，与所述行走组件(2)相连接；

齿轮和齿条，相啮合且均设置在所述外壳(41)内，所述齿轮与所述外壳(41)转动连接，所述齿条与所述车架(1)相连接；以及

电机，能带动所述齿轮转动。

4.根据权利要求2或3所述的爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人还包括导向组件(5)，所述导向组件(5)包括：

导向孔(51)，开设在所述外壳(41)上且沿所述预设方向延伸；以及

导向块(52)，设置在所述车架(1)上，所述导向块(52)能沿所述导向孔(51)滑动且与所述第一驱动组件(4)的输出端相连接。

5.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(4)相对所述行走组件(2)绕旋转轴线转动，所述旋转轴线沿所述预设方向延伸。

6.根据权利要求5所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第一驱动组件(4)与所述行走组件(2)通过铰链(6)相连接。

7.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述爬壁机器人还包括：

第二驱动组件(7)，设置在所述车架(1)上，所述第二驱动组件(7)带动所述焊接组件(3)沿竖直方向和/或所述爬壁机器人的宽度方向运动。

8.根据权利要求7所述的爬壁机器人，其特征在于，所述第二驱动组件(7)包括：

安装板(71)，设置在所述车架(1)上；

第一驱动件(72)，设置在所述安装板(71)上；以及

第二驱动件(73)，设置在所述第一驱动件(72)上，所述第一驱动件(72)能带动所述第二驱动件(73)沿竖直方向运动，所述焊接组件(3)与所述第二驱动件(73)相连接，所述第二驱动件(73)能带动所述焊接组件(3)沿所述爬壁机器人的宽度方向运动。

9.根据权利要求1所述的爬壁机器人，其特征在于，所述车架(1)呈U型，所述车架(1)包括相连接的第一侧臂(11)、横臂(13)以及第二侧臂(12)，所述焊接组件(3)位于所述第一侧臂(11)、所述第二侧臂(12)以及所述横臂(13)形成的空间中。

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