CN2550114Y - 爬行式全位置焊机器人轮式后驱车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型一种爬行式全位置焊机器人轮式后驱车，包括小车体等，特征是在小车的两对后驱动轮之间都设置有差速器，能自适应转弯时小车两侧的后驱动轮转速不同的动力传递，并避免打滑现象的产生；前轮由转向步进电机通过转向器来控制转向，转向精度高、同步性好、反应快；由转向节、前梁、转向节支架和转向连杆构成的转向梯形保证各车轮在转向时作纯滚动。本实用新型依靠永磁磁钢、轭铁与被焊工件间形成强磁路所构成的吸附磁路吸附在所需焊接的钢构件上。本实用新型由控制电路发出信号控制交(直)流伺服电机和转向步进电机，从而完成焊缝轨迹自动跟踪，交(直)流伺服电机调速方便，反应速度快，可实现无级变速，能保证小车精确位置移动。

Description

爬行式全位置焊机器人轮式后驱车
技术领域
本实用新型涉及车辆，尤其是涉及一种采用后四轮驱动、前轮转向的爬行式全位置焊机器人轮式后驱车。
背景技术
在工业生产中，机器人已越来越多地用来取代工人从事条件恶劣、劳动强度大的工作。比如，焊接机器人就是在移动小车的驱动下跟踪钢板上的焊缝并进行焊接。目前国内外移动小车主要采用两种方式跟踪焊缝，一种是让小车在轨道上行走，轨道与焊缝的曲线相同，这样可以达到跟踪焊缝的目的；还有一种是依靠小车上的仿形轮靠在与焊缝曲线相同的仿形样板上移动，使小车移动时能跟踪焊缝。这两种方式的移动小车本身结构虽然简单，但在进行焊接操作时，需要配置相应的轨道或仿形样板，这样不但增加了许多麻烦，给施工带来不便，而且给自动焊接带来局限性，在不便于安置轨道或仿形样板的地方及特大型工件上难以进行自动焊接。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种采用后四轮驱动、前轮转向的爬行式全位置焊机器人轮式后驱车，它能吸附在焊接工件上跟踪焊缝轨迹，而不需要额外配置轨道或仿形样板，并且具有转向精度高、同步性好的优点。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型包括小车体，在小车体的前端两侧安装有前转向轮，后端两侧安装有两对后驱动轮，交(直)流伺服电机和减速器安装在小车体的电机座上面，主动锥齿轮固定在减速器的输出轴上，被动锥齿轮与主动锥齿轮啮合传动，被动锥齿轮、后一链轮固定在后一差速器壳体上，后一驱动半轴的一端固定在后一差速器内的半轴锥齿轮上，另一端与后一驱动轮固定，特征是后一链轮通过链条与固定在后二差速器壳体上的后二链轮连接，后二驱动半轴的一端固定在后二差速器内的半轴锥齿轮上，另一端与后二驱动轮固定；转向步进电机固定在电机座的前部，转向步进电机通过联轴器接转向器，转向连杆的两端均安装有万向节，转向节支架的一端固定在万向节上，另一端与转向节固定在一起，在小车体前端两侧固定有前梁，转向节的一端通过转向主销活动安装在前梁上，另一端套在前转向轮的轴承中；在小车体的底盘上固定有磁钢。
转向节、前梁、转向节支架和转向连杆构成转向梯形；在小车体的底盘前端固定有前磁钢，在底盘后端固定有后磁钢，在底盘中间固定有中间磁钢；每排前磁钢、后磁钢和中间磁钢均设置有二个或二个以上的磁钢；在每个磁钢上方都安装有轭铁，与被焊工件间形成强磁路。
本实用新型由控制电路发出信号控制交(直)流伺服电机和转向步进电机，从而完成焊缝轨迹自动跟踪，交(直)流伺服电机调速方便，反应速度快，可实现无级变速，能保证小车精确位置移动，从而达到全位置焊的自动焊接工艺要求。因此本实用新型具有以下优点；
(1)采用一个交(直)流伺服电机驱动四个后驱动轮，驱动力大，同步性好；
(2)在每对后一驱动轮之间和后二驱动轮之间都安装了轮间的差速器，从而实现差速传动，使两侧的后驱动轮在转速相同或不同时都能得到动力，并能保证转向时后驱动轮与地面间不产生滑动，提高了转向精度；
(3)由转向步进电机实现前轮转向，转向精度高，由转向节、转向节支架、前梁和转向杆设计成的转向梯形，使前轮轴线与后轮轴线在转向时能相交于转向中心，保证各车轮在转向时作纯滚动，避免转向时转向轮与地面滑动而增大阻力，转向比较轻便；
(4)小车依靠前磁钢、后磁钢和中间磁钢、轭铁与被焊工件间形成强磁路组成的吸附磁路吸附在焊接工件上，根据需要可以增加附加磁钢，安全、可靠、简便；
(5)前转向轮、后驱动轮可以采用橡胶轮(铝合金轮芯)或磁性轮，以适应不同工作条件的需要。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
在本实用新型的小车体9的前端两侧各安装有一个前转向轮29，后端两侧各安装有一个后一驱动轮16，交(直)流伺服电机1和减速器2安装在小车体9的电机座4上面，交(直)流伺服电机1的输出轴与减速器2输入端直接相连，主动锥齿轮5固定在减速器2的输出轴3上，被动锥齿轮6与主动锥齿轮5啮合传动，被动锥齿轮6、后一链轮19固定在后一差速器18壳体上，后一驱动半轴22的一端固定在后一差速器18内的半轴锥齿轮上，另一端与后一驱动轮16固定，后一差速器18内的一对半轴锥齿轮与一对行星锥齿轮啮合；后一链轮19通过链条20与固定在后二差速器17壳体上的后二链轮21连接，后二驱动半轴31的一端固定在后二差速器17内的半轴锥齿轮上，另一端与后二驱动轮15固定，一个交(直)流伺服电机1的转距能驱动四个后驱动轮；转向步进电机13固定在电机座4的前部，转向步进电机13通过联轴器12接转向器11内的转向齿轮，转向齿轮与转向齿条啮合，转向齿条两端与左右转向连杆28连接，转向连杆28的两端均安装有万向节27，转向节支架26的一端固定在转向连杆28的万向节27上，另一端与转向节24固定在一起，在小车体9前端两侧固定有前梁25，转向节24的一端通过转向主销30活动安装在前梁25上，另一端套在前转向轮29的轴承23中。
转向节24、前梁25、转向节支架26和转向连杆28构成转向梯形；在小车体9的底盘9前端固定有前永磁磁钢10，在底盘9后端固定有后永磁磁钢8，在底盘9中间固定有两排中间永磁磁钢14，在每个磁钢上方都安装有轭铁7。
本实用新型依靠前磁钢10、后磁钢8和中间磁钢14、轭铁7与被焊工件间形成强磁路所构成的吸附磁路吸附在所需焊接的钢构件上。并由控制电路发出信号控制交(直)流伺服电机1和转向步进电机13，从而完成焊缝轨迹自动跟踪。
使用时，控制电路控制调节转速的交(直)流伺服电机1为小车输入所需的转速与转矩，经减速器2和一对主动锥齿轮5、被动锥齿轮6减速变向，再通过后一差速器18来保证两个后一驱动轮16在各种运动条件下的动力传递，与此同时，后一链轮19通过链条20将动力传递给后二链轮21，并由后二差速器17驱动两个后二驱动轮15。所以后四轮驱动是同步的，而且由于配置了差速器，能自适应转弯时小车两侧的后驱动轮转速不同的动力传递，并避免打滑现象的产生。
转向功能由前转向轮29完成。转向步进电机13接收由控制电路提供的脉冲信号，保持不动或转动一个角度。转向时，转向步进电机13的角位移通过联轴器12传递给转向器11，转向器11通过转向齿轮---齿条驱动转向连杆28，使前转向轮29绕转向主销30转动，实现转向的目的。

Claims (3)

1、一种爬行式全位置焊机器人轮式后驱车，包括小车体(9)，在小车体(9)的前端两侧各安装有一个前转向轮(29)，后端两侧各安装有一个后一驱动轮(16)，交(直)流伺服电机(1)和减速器(2)安装在小车体(9)的电机座(4)上面，主动锥齿轮(5)固定在减速器(2)的输出轴(3)上，被动锥齿轮(6)与主动锥齿轮(5)啮合传动，被动锥齿轮(6)、后一链轮(19)固定在后一差速器(18)壳体上，后一驱动半轴(22)的一端固定在后一差速器(18)内的半轴锥齿轮上，另一端与后一驱动轮(16)固定，后一链轮(19)通过链条(20)与固定在后二差速器(17)壳体上的后二链轮(21)连接，后二驱动半轴(31)的一端固定在后二差速器(17)内的半轴锥齿轮上，另一端与后二驱动轮(15)固定，转向步进电机(13)固定在电机座(4)的前部，转向步进电机(13)通过联轴器(12)接转向器(11)，转向连杆(28)的两端均安装有万向节(27)，转向节支架(26)的一端固定在万向节(27)上，另一端与转向节(24)固定在一起，在小车体(9)前端两侧固定有前梁(25)，转向节(24)的一端通过转向主销(30)活动安装在前梁(25)上，另一端套在前转向轮(29)的轴承(23)中；在小车体(9)的底盘(9)上固定有磁钢。
2、如权利要求1所述的爬行式全位置焊机器人轮式后驱车，其特征在于：转向节(24)、前梁(25)、转向节支架(26)和转向连杆(28)构成转向梯形。
3、如权利要求1或2所述的爬行式全位置焊机器人轮式后驱车，其特征在于：在小车体(9)的底盘(9)前端固定有前磁钢(10)，在底盘(9)后端固定有后磁钢(8)，在底盘(9)中间固定有两排中间磁钢(14)。
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