CN212652910U - 管道焊接机器人的移动驱动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管道焊接机器人的移动驱动机构，滚动辊之间设置行进电机，行进电机上方横向的间隔设置驱动电机、滚珠丝杠和伸缩部，行进模块以及驱动模块均进行了优化，其内各部件进行了扁平化调整，使爬行单元的高度以及体积大幅度缩小，外形更为小巧，能够适应管道之间间距较小的现场施工环境，而且壳体后端限位摆转的设置摆杆，摆杆末端设置焊丝盘单元，在使用时，可以根据管道外径的大小对摆杆进行调整，使焊丝盘单元更加贴合管道的外部形状，进一步降低了整机的高度，而且爬行单元和焊丝盘单元比较贴合管道外形的形状也降低了整机沿管道外缘运行时的力臂，进一步增加了整体与管道的贴合度，有利于焊接精度的提高。

Description

管道焊接机器人的移动驱动机构

技术领域

本实用新型属于管道焊接机器人结构改进技术领域，尤其是一种管道焊接机器人的移动驱动机构。

背景技术

管道焊接机器人是一种自动化水平高、焊接效果好的自动焊接设备，其主要结构如图1 所示：包括爬行单元2、焊丝盘单元、位置调节单元11和焊接单元10，焊丝盘单元设置在爬行单元上，在管道1外缘设置有轨道3，爬行单元通过行进模块沿着管道的径向方向在轨道上运行，爬行单元的驱动模块通过位置调节单元带动焊接单元沿着管道的轴向方向在焊缝处往复运动。传统的爬行单元中的行进模块和驱动模块体积较大，导致爬行单元的整体高度和体积偏大，当管道之间的间隙较小时，爬行单元会磕碰旁边的管道，导致无法正常的完成焊接工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供结构经过优化，将行进模块、驱动模块扁平化处理，有效降低整机高度和体积的一种管道焊接机器人的移动驱动机构。

本实用新型采取的技术方案是：

一种管道焊接机器人的移动驱动机构，包括爬行单元和焊接单元，爬行单元的行进模块使爬行单元沿管道径向方向运行，爬行单元的驱动模块使焊接单元沿着管道的轴向方向在焊缝处往复运动，其特征在于：所述行进模块包括滚动辊、行进电机和下压轮，至少两个滚动辊间隔的设置在爬行单元的壳体内底部并在行进电机驱动下同向转动，在滚动辊下方设置所述下压轮，所述滚动辊和下压轮分别压接在管道外缘所设轨道的上端面和底面。

再有，所述壳体底面两侧设置两个上夹板，每个上夹板的一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的一端相互铰装，每个上夹板另一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的另一端可拆卸连接，在下夹板内侧设置所述下压轮。

再有，所述滚动辊为两个，该两个滚动辊间隔的设置在上夹板的两侧，所述行进电机设置在两个滚动辊之间，行进电机的输出轴通过齿轮副驱动其两侧的两个滚动辊同向转动。

再有，任意一个滚动辊同步驱动一旋转编码器。

再有，所述驱动模块设置在行进模块上方的壳体内，该驱动模块的结构是：包括驱动电机、同步带轮、外套管和伸缩部，驱动电机驱动其横向旁侧的同步带轮转动，该同步带轮的转动轴驱动所述伸缩部伸出外套管或缩回外套管，该伸缩部的位于外套管外侧的端部与所述焊接单元连接。

再有，所述转动轴通过联轴器驱动外套管内设置的滚珠丝杠中的丝杠转动，滚珠丝杠外缘所设丝母驱动伸缩部伸出或缩回。

再有，所述焊接单元与壳体两侧凹槽内设置的条形滑块连接，每个条形滑块滑动设置在同侧凹槽内设置的导轨上。

再有，所述壳体后端设置摆杆，该摆杆能限位摆转，摆杆的末端设置焊丝盘单元。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型中，滚动辊设置在爬行单元壳体底部的上夹板处，二者之间设置行进电机，壳体内上方横向的间隔设置驱动电机、同步带轮、滚珠丝杠和伸缩部，也就是说，行进模块整体以及驱动模块整体均进行结构的优化，实现了其内各部件的扁平化调整，使爬行单元的高度以及体积大幅度缩小，整体外形更为小巧，能够适应管道之间间距较小的现场施工环境，而且壳体后端限位摆转的设置摆杆，摆杆末端设置焊丝盘单元，在使用时，可以根据管道外径的大小对摆杆进行调整，使焊丝盘单元更加贴合管道的外部形状，进一步降低了整机的高度，而且爬行单元和焊丝盘单元比较贴合管道外形的形状也降低了整机沿管道外缘运行时的力臂，进一步增加了整体与管道的贴合度，有利于焊接精度的提高。

附图说明

图1是本实用新型的使用状态示意图；

图2是图1的右侧视角的放大图(去掉管道)；

图3是图1的底部视角的放大图(去掉管道)；

图4是图1的行进模块的放大图；

图5是图1中驱动模块俯视视角的截面图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。

一种管道焊接机器人的移动驱动机构，如图1～5所示，包括爬行单元2和焊接单元10，爬行单元的行进模块12使爬行单元沿管道1径向方向运行，爬行单元的驱动模块15使焊接单元沿着管道的轴向方向在焊缝9处往复运动，本实用新型的创新在于：行进模块包括滚动辊30、行进电机29和下压轮28，至少两个滚动辊间隔的设置在爬行单元的壳体14内底部并在行进电机驱动下同向转动，在滚动辊下方设置下压轮，滚动辊和下压轮分别压接在管道外缘所设轨道3的上端面和底面。

本实施例中，壳体底面两侧设置两个上夹板26，每个上夹板的一端(图3中左侧)与其下方设置的能横向摆转的下夹板27的一端相互铰装，每个上夹板另一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的另一端可拆卸连接，在下夹板内侧32设置下压轮。

下夹板一端的通槽25内设置一个圆孔螺栓34，该圆孔螺栓内设置轴33，圆孔螺栓的末端啮合连接上夹板同侧的一端，圆孔螺栓、轴等形成了相互铰装的结构。

上夹板另一端设置通槽25，该通槽内嵌入的拉紧螺栓24的末端啮合连接下夹板的另一端，拉紧螺栓等形成了可拆卸连接。

优选的方案是：滚动辊如图3、4所示的为两个，该两个滚动辊间隔的设置在上夹板的两侧，行进电机设置在两个滚动辊之间且稍微高于两个滚动辊。行进电机的输出轴通过齿轮架 35上设置的齿轮副36驱动其两侧的两个滚动辊同向转动，位于中部的齿轮与输出轴连接，当其顺时针转动时，中部齿轮驱动其右侧的齿轮逆时针转动，右侧的齿轮再驱动最右侧与滚动辊连接的齿轮顺时针转动，中部齿轮驱动其左侧的齿轮逆时针转动，左侧的齿轮再驱动最左侧与滚动辊连接的齿轮顺时针转动，由此实现了两个滚动辊的同向转动。

任意一个滚动辊通过齿轮同步驱动一旋转编码器37，该旋转编码器用于滚动辊转动角度等数据的检测。

驱动模块设置在行进模块上方的壳体内，该驱动模块的结构是：包括驱动电机43、同步带轮39、外套管44和伸缩部4，驱动电机通过同步带40驱动其横向旁侧的同步带轮转动，该同步带轮的转动轴驱动伸缩部伸出外套管或缩回外套管，该伸缩部的位于外套管外侧的端部与焊接单元连接。同步带轮的转动轴同步驱动另一个旋转编码器38。

转动轴通过联轴器42驱动外套管内设置的滚珠丝杠中的丝杠46转动，滚珠丝杠外缘所设丝母45驱动伸缩部伸出或缩回。在同步带轮和联轴器外部设置连接套管41，该连接套管的前端与外套管后端固定连接。

焊接单元与位置调节单元前端连接，位置调节单元后端22与壳体两侧凹槽20内设置的条形滑块21连接，每个条形滑块滑动设置在同侧凹槽内设置的导轨23上。当伸缩部驱动位置调节单元和焊接单元往复运动时，条形滑块和导轨、凹槽的相互配合使往复运动更加的平稳。

焊丝盘单元的连接结构是：壳体后端设置固定杆16，固定杆外侧端部设置一固定的静齿轮17，该静齿轮的轴上铰装摆杆18，在摆杆上对位的设置一个与静齿轮啮合的动齿轮19，该动齿轮套装在一摆杆上设置的固定扳手31的转轴上，当摆杆需要转动时，将固定扳手拧松，则摆杆带动动齿轮在静齿轮外缘啮合转动，当固定杆和摆杆达到所需夹角时，拧紧固定扳手将动齿轮固定，由此使摆杆和固定杆相互固定。在摆杆上设置有压紧模块5，该压紧模块内设置有相互压接的两个压辊，一个压辊或两个压辊由输送电机6驱动，两个压辊通过转动挤压的方式实现焊丝由摆杆末端所装焊丝盘架8上设置的焊丝盘7拉出，再以持续方式或脉冲方式通过焊丝管13输送到焊接单元处。

本实用新型中，滚动辊设置在爬行单元壳体底部的上夹板处，二者之间设置行进电机，壳体内上方横向的间隔设置驱动电机、同步带轮、滚珠丝杠和伸缩部，也就是说，行进模块整体以及驱动模块整体均进行结构的优化，实现了其内各部件的扁平化调整，使爬行单元的高度以及体积大幅度缩小，整体外形更为小巧，能够适应管道之间间距较小的现场施工环境，而且壳体后端限位摆转的设置摆杆，摆杆末端设置焊丝盘单元，在使用时，可以根据管道外径的大小对摆杆进行调整，使焊丝盘单元更加贴合管道的外部形状，进一步降低了整机的高度，而且爬行单元和焊丝盘单元比较贴合管道外形的形状也降低了整机沿管道外缘运行时的力臂，进一步增加了整体与管道的贴合度，有利于焊接精度的提高。

Claims (8)

1.一种管道焊接机器人的移动驱动机构，包括爬行单元和焊接单元，爬行单元的行进模块使爬行单元沿管道径向方向运行，爬行单元的驱动模块使焊接单元沿着管道的轴向方向在焊缝处往复运动，其特征在于：所述行进模块包括滚动辊、行进电机和下压轮，至少两个滚动辊间隔的设置在爬行单元的壳体内底部并在行进电机驱动下同向转动，在滚动辊下方设置至少一个所述下压轮，所述滚动辊和下压轮分别压接在管道外缘所设轨道的上端面和底面。

2.根据权利要求1所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：所述壳体底面两侧设置两个上夹板，每个上夹板的一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的一端相互铰装，每个上夹板另一端与其下方设置的能横向摆转的下夹板的另一端可拆卸连接，在下夹板内侧设置所述下压轮。

3.根据权利要求1或2所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：所述滚动辊为两个，该两个滚动辊间隔的设置在上夹板的两侧，所述行进电机设置在两个滚动辊之间，行进电机的输出轴通过齿轮副驱动其两侧的两个滚动辊同向转动。

4.根据权利要求3所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：任意一个滚动辊同步驱动一旋转编码器。

5.根据权利要求4所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：所述驱动模块设置在行进模块上方的壳体内，该驱动模块的结构是：包括驱动电机、外套管和伸缩部，驱动电机驱动其横向旁侧的转动轴转动，该转动轴驱动所述伸缩部伸出外套管或缩回外套管，该伸缩部的前端与所述焊接单元连接。

6.根据权利要求5所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：所述转动轴通过联轴器驱动外套管内设置的滚珠丝杠中的丝杠转动，滚珠丝杠外缘所设丝母驱动伸缩部伸出或缩回。

7.根据权利要求6所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：所述焊接单元与壳体两侧凹槽内设置的条形滑块连接，每个条形滑块滑动设置在与其同一侧的凹槽内设置的导轨上。

8.根据权利要求7所述的一种管道焊接机器人的移动驱动机构，其特征在于：所述壳体后端设置摆杆，该摆杆能限位摆转，摆杆的末端设置焊丝盘单元。

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