CN218253525U - 机器人的运动辅助工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机器人技术领域，公开了一种机器人的运动辅助工装，包括环形工装及滚动组件，环形工装包括活动连接的第一连接件和第二连接件，第一连接件的至少一端和第二连接件通过调节组件相连，调节组件被配置为能够调节环形工装的空间大小；滚动组件设置于环形工装上，并能够伸入环形工装内。该机器人的运动辅助工装在使用时环形工装套设在管道的外侧，管道机器人能够吸附于环形工装的外周，并能沿环形工装移动，从而能够适用于磁轮无法吸附，无法进行焊接工作的工况；环形工装在外力作用下，通过滚动组件沿着管道的轴向方向移动，以实现管道机器人的横向移动，使得管道机器人能够适应于更加复杂的工况。

Description

机器人的运动辅助工装

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人的运动辅助工装。

背景技术

碳钢的自动焊接现在应用已经越来越广泛，在一些细分领域例如油气运输管道的环焊缝自动焊接相比人工焊接优势明显，焊接性能一致性、焊缝质量合格率更高。在管道焊接领域，为了应对各种不同的复杂工况，对管道焊接机器人适应性及配套工装也提出了更高的需求。

目前市场上大部分管道机器人都是基于磁轮吸附在管道表面的工作方式运作的，机器人沿着管道径向做圆周运动，轴向移动困难，只能将机器人搬下来调整位置；另外实际工况中有些管道的表面涂油各种涂层、防锈漆等会导致管道表面导磁性降低，磁轮无法吸附，无法进行焊接工作。

因此，亟需设计一种管道机器人的运动的辅助工装，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种机器人的运动辅助工装，以便于实现管道机器人的磁性吸附，而且能够便于实现管道机器人的横向移动。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种机器人的运动辅助工装，包括：

环形工装，包括活动连接的第一连接件和第二连接件，所述第一连接件的至少一端和所述第二连接件通过调节组件相连，所述调节组件被配置为能够调节所述环形工装的空间大小；及

滚动组件，设置于所述环形工装上，并能够伸入所述环形工装(1)内。

该机器人的运动辅助工装包括环形工装和滚动组件，环形工装套设在管道的外侧，管道机器人能够吸附于环形工装的外周，并能沿环形工装移动，从而能够适用于有些管道的表面涂有各种涂层、防锈漆等会导致管道表面导磁性降低，磁轮无法吸附，无法进行焊接工作的工况；环形工装包括第一连接件和第二连接件，通过调节组件放松环形工装与管道之间的间隙时，环形工装在外力作用下，通过滚动组件沿着管道的轴向方向移动，以实现管道机器人的横向移动，使得管道机器人能够适应于更加复杂的工况。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述机器人的运动辅助工装还包括：

拆卸导向板，其一端与所述环形工装可拆卸连接，所述拆卸导向板的另一端沿着所述环形工装的切线方向朝向远离所述环形工装方向延伸，所述拆卸导向板由非导磁材料制成。

上述拆卸导向板由非导磁材料制成，通过一端与环形工装可拆卸连接，拆卸导向板的另一端沿着环形工装的切线方向朝向远离环形工装方向延伸，当管道机器人沿着拆卸导向板由其一端向另一端移动时，逐渐朝向远离环形工装方向移动，从而脱离环形工装，以便于管道机器人的拆卸。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述拆卸导向板包括：

拆卸主体；及

挂接件，设置于所述拆卸主体的两侧，所述挂接件能够挂设在所述调节组件上。

拆卸导向板的拆卸主体便于引导管道机器人脱离环形工装，挂接件的设置能够挂设在调节组件上，以便于拆卸导向板的拆装。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述调节组件包括支撑座和锁定座，所述支撑座上转动设置有调节螺杆，所述支撑座和所述锁定座中的其中一个设置于所述第一连接件上，所述支撑座和所述锁定座中的另一个设置于所述第二连接件上；

所述锁定座上设置有卡槽，所述调节螺杆能够伸入所述卡槽内；

所述调节组件还包括调节螺母，套设于所述调节螺杆上，并能够与所述锁定座相抵接，以将所述第一连接件和所述第二连接件相连。

该调节组件的结构简单，安装方便，调节也较为方便。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述第一连接件的一端与所述第二连接件转动连接，所述第一连接件的另一端与所述第二连接件通过所述调节组件连接。

第一连接件的一端与第二连接件转动连接，第一连接件的另一端与第二连接件通过调节组件连接，该结构简单，容易制备。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述第一连接件的两端分别通过所述调节组件与所述第二连接件的两端对应连接。

第一连接件的两端分别通过调节组件与第二连接件的两端对应连接，以增加对于环形工装和管道之间间隙大小的调节的灵活性；而且安装更为方便。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述滚动组件包括：

支撑件，设置于所述环形工装上；及

调节件，其上设置有滚动件，所述调节件螺纹连接于所述支撑件上，并能相对所述支撑件朝向伸入或伸出所述环形工装内部的方向移动。

上述的滚动组件通过支撑件的设置便于对调节件进行支撑，调节件与支撑件螺纹连接，通过旋拧调节件即可使得调节件朝向伸入或伸出环形工装内部的方向移动，从而靠近或远离管道，以便于带动滚动件与管道相抵接或脱离管道，该滚动组件的结构简单，操作方便。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述环形工装与所述滚动组件对应设置有避让孔，所述滚动组件穿过所述避让孔与所述管道滚动接触。

避让孔的设置避免对滚动组件与管道的滚动接触产生干涉。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述第一连接件位于所述第二连接件的上方。

第一连接件位于第二连接件的上方，第一连接件和第二连接件分别由管道的上方及下方包覆于管道的外侧，使得调节组件位于管道的中间位置，不至于使得调节位置位于过高或高低，方便操作人员进行操作。

作为上述机器人的运动辅助工装的一种优选方案，所述第一连接件和/或所述第二连接件上设置有减重孔。

减重孔的设置能够减轻环形工装的重量，以便于对环形工装进行拆装及移动。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的机器人的运动辅助工装，包括环形工装和滚动组件，环形工装套设在管道的外侧，管道机器人能够吸附于环形工装的外周，并能沿环形工装移动，从而能够适用于有些管道的表面涂有各种涂层、防锈漆等会导致管道表面导磁性降低，磁轮无法吸附，无法进行焊接工作的工况；环形工装包括第一连接件和第二连接件，通过调节组件放松环形工装与管道之间的间隙时，环形工装在外力作用下，通过滚动组件沿着管道的轴向方向移动，以实现管道机器人的横向移动，使得管道机器人能够适应于更加复杂的工况。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的机器人的运动辅助工装安装于管道上的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例一提供的机器人的运动辅助工装安装于管道上的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例一提供的机器人的运动辅助工装的结构示意图一；

图4是本实用新型实施例一提供的机器人的运动辅助工装的结构示意图二；

图5是本实用新型实施例一提供的调节组件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的滚动组件的结构示意图。

图中：

1、环形工装；11、第一连接件；12、第二连接件；13、调节组件；130、支撑座；131、调节螺杆；132、锁定座；1321、卡槽；133、调节螺母；14、减重孔；

2、滚动组件；21、支撑件；22、调节件；23、滚动件；24、旋钮；

3、拆卸导向板；31、拆卸主体；32、挂接件；

100、管道。

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”、“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。

实施例一：

如图1-4所示，本实施例提供一种机器人的运动辅助工装，包括环形工装1和滚动组件2，环形工装1包括活动连接的第一连接件11和第二连接件12，第一连接件11的至少一端和第二连接件12通过调节组件13相连，调节组件13被配置为能够调节环形工装1的空间大小；滚动组件2设置于环形工装1上，并能够伸入环形工装1内。

在使用机器人的运动工装时，环形工装1能够套设于管道100的外侧，管道机器人能够吸附于环形工装1的外周，并能沿环形工装1移动，从而能够适用于有些管道100的表面涂有各种涂层、防锈漆等会导致管道100表面导磁性降低，磁轮无法吸附，无法进行焊接工作的工况。环形工装1包括第一连接件11和第二连接件12，滚动组件2伸入环形工装1内并能够与管道100滚动接触，通过调节组件13调节弧形工装1的空间大小，以调节环形工装1与管道100之间的间隙大小，调节组件13放松环形工装1与管道100之间的间隙时，环形工装1在外力作用下通过滚动组件2沿着管道100的轴向方向移动，以实现管道机器人的横向移动，使得管道机器人能够适应于更加复杂的工况。

其中，第一连接件11和第二连接件12均为弧形结构，本实施例中，第一连接件11和第二连接件12均为半环形结构，当第一连接件11和第二连接件12相连时形成环形结构。第一连接件11的两端分别通过调节组件13与第二连接件12的两端对应连接，通过连接第一连接件11任意一端或者两端的调节组件13即可调节环形工装1和管道100之间的间隙大小，从而增加对于环形工装1和管道100之间间隙大小的调节的灵活性而且安装更为方便。

优选地，第一连接件11的每一端分别通过间隔设置的两组调节组件13与对应的第二连接件12相连。其他实施例中，第一连接件11的端部和第二连接件12通过调节组件13相连的组数并不限于两组，还可以通过三组、四组，甚至更多组调节组件13。

如图1-4所示，第一连接件11位于第二连接件12的上方，第一连接件11和第二连接件12分别由管道100的上方及下方包覆于管道100的外侧，使得调节组件13位于管道100的中间位置，不至于使得调节位置位于过高或高低，方便操作人员进行操作。

进一步地，如图5所示，调节组件13包括支撑座130和锁定座132，支撑座130上转动设置有调节螺杆131，支撑座130设置于第一连接件11上，锁定座132设置于第二连接件12上，锁定座132上设置有卡槽1321，调节螺杆131能够伸入卡槽1321内；调节组件13还包括调节螺母133，调节螺母133套设于调节螺杆131上，并能够与锁定座132相抵接，以将第一连接件11和第二连接件12相连。调节螺杆131转动设置于支撑座130，以便于调节螺杆131通过转动伸入卡槽1321或脱出卡槽1321，操作较为方便。通过旋拧调节螺母133以调节第一连接件11和第二连接件12之间的距离，从而调节环形工装1与管道100之间的间隙的大小，该调节组件13的结构简单，安装方便，调节也较为方便。

如图4所示，第一连接件11的四个角处均设置有滚动组件2，当然滚动组件2的设置位置以及设置组数，并不限于上述设置，只要能够实现环形工装1通过滚动组件2便于移动即可。

如图1和图6所示，滚动组件2包括支撑件21和调节件22，支撑件21设置于环形工装1上，调节件22上设置有滚动件23，调节件22螺纹连接于支撑件21上，并能够朝向伸入或伸出环形工装1内部的方向移动，以相对支撑件21朝向靠近管道100或远离管道100方向移动，以带动滚动件23与管道100相抵接或脱离管道100。上述的滚动组件2通过支撑件21的设置便于对调节件22进行支撑，调节件22与支撑件21螺纹连接，通过旋拧调节件22即可使得调节件22靠近或远离管道100，以便于带动滚动件23与管道100相抵接或脱离管道100，该滚动组件2的结构简单，操作方便。本实施例中，滚动件23为牛眼轴承。

可选地，滚动件23设置于调节件22的一端，调节件22的另一端设置有旋钮24，通过旋拧旋钮24实现调节件22的位置的调节，操作更加方便。本实施例中，旋钮24为花型旋钮。

本实施例中，滚动件23为滚珠，滚珠能够实现任意方向的转动，方便环形工装1的横向(与管道100的轴线方向相平行)移动。其他实施例中，滚动件23可以为辊轮，辊轮的轴线与管道100的轴线相垂直，以便于实现环形工装1的横向移动。

可选地，环形工装1与滚动组件2对应设置有避让孔(图中未示出)，滚动组件2穿过避让孔伸入环形工装1的内部，从而与管道100滚动接触。避让孔的设置避免对滚动组件2与管道100的滚动接触产生干涉。

为了便于实现当管道机器人焊接完毕后的拆卸，如图1-3所示，机器人的运动辅助工装还包括拆卸导向板3，其一端与环形工装1可拆卸连接，拆卸导向板3的另一端沿着环形工装1的切线方向朝向远离环形工装1方向延伸，拆卸导向板3由非导磁材料制成。上述拆卸导向板3由非导磁材料制成，通过一端与环形工装1可拆卸连接，拆卸导向板3的另一端沿着环形工装1的切线方向朝向远离环形工装1方向延伸，当管道机器人沿着拆卸导向板3由其一端向另一端移动时，逐渐朝向远离环形工装1方向移动，从而脱离环形工装1，以便于管道机器人的拆卸。

本实施例中，拆卸导向板3由铝材质制成，不导磁，而且质量较轻，便于拆卸。

进一步地，如图1所示，拆卸导向板3包括拆卸主体31和挂接件32，拆卸主体31的两侧分别设置有一个挂接件32，挂接件32能够挂设在调节组件13上。拆卸导向板3的拆卸主体31便于引导管道机器人脱离环形工装1，挂接件32的设置能够挂设在调节组件13上，以便于拆卸导向板3的拆装。

本实施例中，拆卸导向板3的一端可拆卸连接在第一连接件11上，拆卸导向板3沿着环形工装1的切线方向朝向下延伸。拆卸导向板3的两个挂接件32分别挂接于第一连接件11同一端的两个支撑座130，实现了拆卸导向板3的快速拆装。

可选地，如图1-4所示，第一连接件11和/或第二连接件12上设置有减重孔14。减重孔14的设置能够减轻环形工装1的重量，以便于对环形工装1进行拆装及移动。本实施例中，在第一连接件11和第二连接件12上沿环形工装1的周向方向设置多个减重孔14。具体的减重孔14的大小以及形状在此不作具体限定，只要能够起到减重，不影响管道机器人的移动即可。

环形工装1与管道100同轴，工作时通过调节组件13锁紧在管道100表面，管道机器人吸附在环形工装1的表面，并沿环形工装1的周向方向移动进行焊接工作。

当管道机器人焊接后需要从管道100上分离时，将拆卸导向板3的两个挂接件32挂设在第一连接件11同一端的两个支撑座130上，管道机器人沿拆卸导向板3移动，逐渐脱离环形工装1，即可轻松搬离管道机器人。拆卸导向板3采用快拆方式，在管道机器人工作时，拆卸导向板3未安装在环形工装1上。

当管道机器人需要横向移动时，使用扳调松调节螺母133，然后调节调节件22以使滚动件23与管道100相抵接，通过拉动环形工装1，滚动件23与管道100滚动接触，从而带动环形工装1上吸附的管道机器人的横向移动，当调整到位后，拧紧调节螺母133，以将环形工装1锁紧在管道100的表面。

实施例二：

本实施例提供一种机器人的运动辅助工装，本实施例中环形工装1的第一连接件11和第二连接件12的连接方式与实施例一不同，实施例一中，第一连接件11的两端分别通过调节组件13与第二连接件12的两端对应连接，而本实施例中，第一连接件11的一端与第二连接件12转动连接，第一连接件11的另一端与第二连接件12通过调节组件13连接。该结构简单，容易制备，而且不易实现第一连接件11或第二连接件12的丢失。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人的运动辅助工装，其特征在于，包括：

环形工装(1)，包括活动连接的第一连接件(11)和第二连接件(12)，所述第一连接件(11)的至少一端和所述第二连接件(12)通过调节组件(13)相连，所述调节组件(13)被配置为能够调节所述环形工装(1)的空间大小；及

滚动组件(2)，设置于所述环形工装(1)上，并能够伸入所述环形工装(1)内。

2.根据权利要求1所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述机器人的运动辅助工装还包括：

拆卸导向板(3)，其一端与所述环形工装(1)可拆卸连接，所述拆卸导向板(3)的另一端沿着所述环形工装(1)的切线方向朝向远离所述环形工装(1)方向延伸，所述拆卸导向板(3)由非导磁材料制成。

3.根据权利要求2所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述拆卸导向板(3)包括：

拆卸主体(31)；及

挂接件(32)，设置于所述拆卸主体(31)的两侧，所述挂接件(32)能够挂设在所述调节组件(13)上。

4.根据权利要求1所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述调节组件(13)包括支撑座(130)和锁定座(132)，所述支撑座(130)上转动设置有调节螺杆(131)，所述支撑座(130)和所述锁定座(132)中的其中一个设置于所述第一连接件(11)上，所述支撑座(130)和所述锁定座(132)中的另一个设置于所述第二连接件(12)上；

所述锁定座(132)上设置有卡槽(1321)，所述调节螺杆(131)能够伸入所述卡槽(1321)内；

所述调节组件(13)还包括调节螺母(133)，套设于所述调节螺杆(131)上，并能够与所述锁定座(132)相抵接，以将所述第一连接件(11)和所述第二连接件(12)相连。

5.根据权利要求1所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述第一连接件(11)的一端与所述第二连接件(12)转动连接，所述第一连接件(11)的另一端与所述第二连接件(12)通过所述调节组件(13)连接。

6.根据权利要求1所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述第一连接件(11)的两端分别通过所述调节组件(13)与所述第二连接件(12)的两端对应连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述滚动组件(2)包括：

支撑件(21)，设置于所述环形工装(1)上；及

调节件(22)，其上设置有滚动件(23)，所述调节件(22)螺纹连接于所述支撑件(21)上，并能相对所述支撑件(21)朝向伸入或伸出所述环形工装(1)内部的方向移动。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述环形工装(1)与所述滚动组件(2)对应设置有避让孔，所述滚动组件(2)穿过所述避让孔伸入所述环形工装(1)的内部。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述第一连接件(11)位于所述第二连接件(12)的上方。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的机器人的运动辅助工装，其特征在于，所述第一连接件(11)和/或所述第二连接件(12)上设置有减重孔(14)。

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