CN212706768U - 一种全位置焊接机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种全位置焊接机器人，包括车体、焊枪夹持器和焊枪夹持器驱动装置，可在车体上滑动的滑台，滑台的滑动方向与车体行进方向垂直，且平行于车体的行进平面，焊枪夹持器和焊枪夹持器驱动装置均安装在滑台上；可转动的安装在车体上的激光循迹模块，激光循迹模块的转动轴线平行于车体的行进方向。本实用新型可以进行平、横、立、仰的全位置焊接，且不需要辅助靠山。通过激光循迹模块，精确获知焊接路线，并在出现焊接位置偏差之前，通过滑台进行焊接位置偏差补偿，同时，通过左右两侧轮子的差速行驶，达到调整行进角度的目的，以符合焊缝走向，使焊接机器人运动轨迹稳定无偏差，全程高质量完成焊接作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动焊接领域，尤其涉及一种全位置焊接机器人。
背景技术
焊接技术广泛应用于造船业、汽车制造业、石油化工业、装备制造业和矿山建筑等行业。为了提高焊接质量和焊接效率，现有技术中，出现了多种焊接辅助设备，例如用于对角焊缝进行焊接的焊接小车、用于对平面进行焊接的刚性导轨小车以及用于对曲面进行焊接的柔性导轨焊接小车。
然而，现有的焊接辅助设备具有以下的不足：不同类型的焊接小车只能适用于一种焊接工况，无法满足对不同焊接工况的焊接。
实用新型内容
本实用新型提供一种全位置焊接机器人，以解决上述问题。
一种全位置焊接机器人，包括车体、焊枪夹持器和焊枪夹持器驱动装置，还包括：
可在所述车体上滑动的滑台，所述滑台的滑动方向与所述车体行进方向垂直，且平行于所述车体的行进平面，所述焊枪夹持器和焊枪夹持器驱动装置均安装在所述滑台上；
可转动的安装在所述车体上的激光循迹模块，所述激光循迹模块的转动轴线平行于所述车体的行进方向。
进一步地，所述车体上设有滑台座，所述滑台座上可滑动的设有所述滑台，所述滑台座上设有滑台电机，所述滑台电机驱动滑台丝杆转动，所述滑台上设有与所述滑台丝杆配合的滑台丝母。
进一步地，所述滑台上设有调节丝杆和光轴，所述调节丝杆和光轴均垂直于所述车体的行进平面，所述焊枪夹持器和焊枪夹持器驱动装置安装在调节支架上，所述调节支架上设有与所述调节丝杆配合的调节丝母和与所述光轴配合的直线轴承，所述调节丝杆的一端设有把手。
进一步地，所述车体上设有第一减速电机和第二减速电机，所述第一减速电机驱动所述车体行进方向一侧的两个第一车轮，所述第二减速电机驱动所述车体行进方向另一侧的两个第二车轮。
进一步地，所述车体上设有激光循迹滑台，所述激光循迹滑台的滑动方向与所述滑台的滑动方向相同，所述激光循迹模块安装在所述激光循迹滑台上。
进一步地，所述激光循迹滑台上设有导向块，所述导向块由导向丝杆驱动，所述激光循迹滑台上设有导向槽，所述车体上设有穿过所述导向槽的导向螺栓。
进一步地，所述车体底部设有永磁体。
本实用新型公开的一种全位置焊接机器人，可以进行平、横、立、仰的全位置焊接，且不需要辅助靠山。通过永磁体，焊接机器人可以牢固的吸附在焊接平面，在竖直平面上行进焊接，通过激光循迹模块，精确获知焊接路线，并在出现焊接位置偏差之前，通过滑台进行焊接位置偏差补偿，同时，通过左右两侧轮子的差速行驶，达到调整行进角度的目的，以符合焊缝走向，使焊接机器人运动轨迹稳定无偏差，全程高质量完成焊接作业。
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一简单地介绍，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为本实用新型实施例中公开的一种全位置焊接机器人结构正视示意图，图中激光循迹模块处于伸出状态；
图2为本实用新型实施例中公开的一种全位置焊接机器人结构后视示意图，图中激光循迹模块处于伸出状态；
图3为本实用新型实施例中公开的一种全位置焊接机器人结构仰视示意图，图中激光循迹模块处于缩回状态；
图4为本实用新型实施例中公开的一种全位置焊接机器人结构正视示意图，图中激光循迹模块处于缩回状态；
图5为本实用新型实施例中公开的激光循迹滑台结构示意图。
图中：1、车体；2、焊枪夹持器；3、焊枪夹持器驱动装置；4、滑台；5、激光循迹模块；6、滑台座；7、滑台电机；8、调节丝杆；9、光轴；10、调节支架；11、把手；12、第一减速电机；13、第二减速电机；14、第一车轮；15、第二车轮；16、激光循迹滑台；17、永磁体；18、导向丝杆；19、导向槽；20、导向螺栓；21、安装座。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-4所示，一种全位置焊接机器人，包括车体1、焊枪夹持器2和焊枪夹持器驱动装置3，还包括：
可在车体1上滑动的滑台4，滑台4的滑动方向与车体1行进方向垂直，且平行于车体1的行进平面，焊枪夹持器2和焊枪夹持器驱动装置3均安装在滑台4上；
可转动的安装在车体1上的激光循迹模块5，激光循迹模块5的转动轴线平行于车体1的行进方向。
焊枪夹持器驱动装置包括依次设置的摆动器伺服电机、齿轮减速器、联轴器以及蜗轮减速器，摆动器伺服电机与齿轮减速器连接，齿轮减速器的输出轴通过联轴器与涡轮减速器连接，涡轮减速器的输出轴上安装有焊枪夹持器，摆动器伺服电机通过齿轮减速器、联轴器和涡轮减速器可驱动焊枪夹持器的往复摆动，焊枪夹持器上夹持焊枪，通过焊枪进行焊接。
《电子技术与软件工程》2016年第22期中《基于激光传感器的智能循迹小车设计》公开了激光循迹技术，现有技术中亦存在激光循迹技术的应用，如中国实用新型专利《自平衡农用植保机器人》(201821561521.4)和中国实用新型专利《智能交通助行车》(201720930570.X)中，均对激光循迹模块或激光循迹探头有所应用，激光循迹技术本身的工作原理为现有技术，不是本实用新型的发明点，此处不再赘述。
本实施例中，在焊接平焊缝和角焊缝时，激光循迹模块有不同的状态。在焊接平焊缝时，激光循迹模块朝下，激光循迹模块通过对待焊接焊缝的检测，实现车体的循迹行驶，并在行驶的过程中进行焊接；在焊接角焊缝时，激光循迹模块转动，朝向侧壁，检测与侧壁之间的距离，保持与侧壁之间的距离不变，进而保证角焊缝的焊接。
在焊接过程中，激光循迹模块检测到焊接路径发生偏差时，优先通过滑台4的滑动补偿偏差量，当偏差较大时，通过车轮进行调整。
滑台4上设有控制箱，控制箱内设有电源和控制模块，用于控制车体行驶、焊枪夹持器往复摆动、滑台和激光循迹滑台的滑动，此部分内容为现有技术，故不再赘述。
进一步地，车体1上设有滑台座6，滑台座6上可滑动的设有滑台4，滑台座6上设有滑台电机7，滑台电机7驱动滑台丝杆转动，滑台4上设有与滑台丝杆配合的滑台丝母。滑台座6上设有滑轨，滑台沿滑轨运动。
进一步地，滑台4上设有调节丝杆8和光轴9，调节丝杆8和光轴9均垂直于车体1的行进平面，焊枪夹持器2和焊枪夹持器驱动装置3安装在调节支架10上，调节支架10上设有与调节丝杆8配合的调节丝母和与光轴9配合的直线轴承，调节丝杆8的一端设有把手11。转动把手11，使调节丝杆8转动，调节丝杆8带动调节丝母上下移动，进而驱动调节支架10沿光轴9上下移动。可调节焊枪夹持器2的高度，达到合适的焊接位置。
进一步地，车体1上设有第一减速电机12和第二减速电机13，第一减速电机12驱动车体1行进方向一侧的两个第一车轮14，第二减速电机13驱动车体1行进方向另一侧的两个第二车轮15。通过控制第一减速电机12和第二减速电机13，使二者速度不同，进而调整车体1的行进方向。
本实施例中，减速电机通过锥型齿驱动车轮转动，同侧的两个车轮之间通过齿轮和链条连接。车轮外设有橡胶，增大车轮和行驶面之间的摩擦力。
车体1上设有激光循迹滑台16，激光循迹滑台16的滑动方向与滑台4的滑动方向相同，激光循迹模块5安装在激光循迹滑台16上。激光循迹模块5通过激光循迹滑台16滑动，可找到最佳检测位置，对准焊缝，进行循迹行驶；也可以在焊机过程中，激光循迹模块5往复运动，在往复运动中检测焊缝位置，进行循迹行驶。
如图5所示，激光循迹滑台16上设有导向块，导向块由导向丝杆18驱动，导向丝杆18由电机驱动，使导向块带动激光循迹滑台16在车体1宽度方向上滑动，可以伸出，也可以缩回，导向丝杆18设置在安装座21内，安装座通过安装板固定在车体1上，激光循迹滑台16上设有导向槽19，车体1上设有穿过导向槽19的导向螺栓20，起到导向作用。
进一步地，车体1底部设有永磁体17。通过永磁体17，车体1牢固的吸附在待焊接工件的表面，进行焊接作业。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种全位置焊接机器人，包括车体(1)、焊枪夹持器(2)和焊枪夹持器驱动装置(3)，其特征在于，还包括：
可在所述车体(1)上滑动的滑台(4)，所述滑台(4)的滑动方向与所述车体(1)行进方向垂直，且平行于所述车体(1)的行进平面，所述焊枪夹持器(2)和焊枪夹持器驱动装置(3)均安装在所述滑台(4)上；
可转动的安装在所述车体(1)上的激光循迹模块(5)，所述激光循迹模块(5)的转动轴线平行于所述车体(1)的行进方向。
2.根据权利要求1所述的一种全位置焊接机器人，其特征在于，所述车体(1)上设有滑台座(6)，所述滑台座(6)上可滑动的设有所述滑台(4)，所述滑台座(6)上设有滑台电机(7)，所述滑台电机(7)驱动滑台丝杆转动，所述滑台(4)上设有与所述滑台丝杆配合的滑台丝母。
3.根据权利要求1所述的一种全位置焊接机器人，其特征在于，所述滑台(4)上设有调节丝杆(8)和光轴(9)，所述调节丝杆(8)和光轴(9)均垂直于所述车体(1)的行进平面，所述焊枪夹持器(2)和焊枪夹持器驱动装置(3)安装在调节支架(10)上，所述调节支架(10)上设有与所述调节丝杆(8)配合的调节丝母和与所述光轴(9)配合的直线轴承，所述调节丝杆(8)的一端设有把手(11)。
4.根据权利要求1所述的一种全位置焊接机器人，其特征在于，所述车体(1)上设有第一减速电机(12)和第二减速电机(13)，所述第一减速电机(12)驱动所述车体(1)行进方向一侧的两个第一车轮(14)，所述第二减速电机(13)驱动所述车体(1)行进方向另一侧的两个第二车轮(15)。
5.根据权利要求1所述的一种全位置焊接机器人，其特征在于，所述车体(1)上设有激光循迹滑台(16)，所述激光循迹滑台(16)的滑动方向与所述滑台(4)的滑动方向相同，所述激光循迹模块(5)安装在所述激光循迹滑台(16)上。
6.根据权利要求5所述的一种全位置焊接机器人，其特征在于，所述激光循迹滑台(16)上设有导向块，所述导向块由导向丝杆(18)驱动，所述导向丝杆(18)设置在安装座(21)内，所述安装座(21)通过安装板固定在所述车体(1)上，所述激光循迹滑台(16)上设有导向槽(19)，所述安装座(21)上设有穿过所述导向槽(19)的导向螺栓(20)。
7.根据权利要求1所述的一种全位置焊接机器人，其特征在于，所述车体(1)底部设有永磁体(17)。
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