一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，属于机械制造领域。包括底盘部件、链轮部件、机械手、工具系统及吸盘控制器，其中机械手固定连接在底盘部件上，工具系统与机械手连接，链轮部件与底盘部件连接，吸盘控制器与链轮部件连接。本实用新型专利技术分析机器人在多任务条件下的工作要求，研究相应协调控制方案，最终实现轻便行走、强力附着和智能高效加工，将为石油、化工、制药乃至航天等重要工业领域管罐件的高效率加工、产品质量保证、低成本运营提供技术支持和设备保障。

Welding robot with complex structure for large tube and tank parts welding

The utility model relates to a welding and polishing robot with complex structure for large tube and tank parts, belonging to the field of mechanical manufacture. Including chassis parts, wheel parts, hand tools, mechanical system and sucker controller manipulator which is fixedly connected with the chassis parts, the tool system is connected with a mechanical hand wheel connected with the chassis parts, components, and sprocket connected sucker controller. The utility model of the robot in multi task under the conditions of the work requirements, the corresponding research on coordinated control scheme, finally realize lightweight walking, strong adhesion and intelligent and efficient processing, for petroleum and chemical industry, pharmacy and aerospace and other important industrial fields of high efficiency pipe tank processing, product quality assurance, low cost operation to provide technical support and equipment security.

【技术实现步骤摘要】
一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人
本技术属于机械制造领域，具体为一种自适应复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人。
技术介绍
压力容器产品已经广泛地应用于石油、化工、制药乃至航天等重要的工业领域，提高其焊接质量和焊接自动化水平有着非常重要的意义。焊接机器人以其生产效率高、产品质量稳定、成本低等优势成为国内外一致认可的焊接自动化技术发展方向。
技术实现思路
本技术提供一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，用于实现复杂结构大型管罐件加工表面机器人的自适应附着和行走、焊缝的自动识别与分段焊接磨抛等功能。本技术采用的技术方案是：包括底盘部件、链轮部件、机械手、工具系统及吸盘控制器，其中机械手固定连接在底盘部件上，工具系统与机械手连接，链轮部件与底盘部件连接，吸盘控制器与链轮部件连接。本技术所述底盘部件由底板、驱动电机Ⅲ、转向电机Ⅱ、连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、轴Ⅰ、连杆Ⅲ、轴Ⅱ、轴向锁紧螺母Ⅰ、轴Ⅲ、联轴器、轴Ⅳ、减震器、转向节、转向臂、大链轮、小链轮、大齿轮、小齿轮、连杆Ⅶ组成，其中驱动电机Ⅲ与转向电机Ⅱ均固定底板上，在转向电机的输出轴与连杆Ⅰ通过键相连，连杆Ⅰ与连杆Ⅱ通过轴相连，连杆Ⅱ与连杆Ⅲ通过轴相连，连杆Ⅲ安装在轴Ⅱ上，轴Ⅱ固定在底板上，轴Ⅱ与连杆Ⅶ通过轴相连，连杆Ⅶ与转向臂相连，转向节与转向臂相连，小齿轮固定在驱动电机Ⅲ输出轴上，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮固定在轴Ⅰ上，小链轮固定在轴Ⅰ上，小链轮与大链轮通过链相连，大链轮通过键固定在轴Ⅳ上，轴Ⅳ与轴Ⅲ通过联轴器相连，使用轴向锁紧螺母Ⅰ将链轮驱动轮固定在轴Ⅲ上，减震器安装在底板上。本技术所述链轮部件由轮Ⅱ、拨叉、轴Ⅴ、步进电机Ⅵ、横梁、液压缸、小滑轮、链节、吸盘部件、张紧轮、链轮驱动轮、链轮驱动轮外圈组成，其中横梁固定在底板上，横梁上固定两个被动弹性张紧轮，横梁下侧分布6个液压缸，液压缸下部铰接小滑轮，履带的链节上固定有吸盘部件，轮Ⅱ通过轴连接在拨叉上，拨叉与轴Ⅴ通过键连接在一起，轴Ⅴ与步进电机Ⅵ输出轴通过销连接在一起，步进电机Ⅵ固定在横梁上，链轮驱动轮外圈固定在链轮驱动轮上。本技术所述机械手由底座、连杆Ⅳ、连杆Ⅴ、连杆Ⅵ、电机Ⅴ、电机Ⅵ、电机Ⅶ、锥齿轮Ⅰ、电机Ⅷ、直齿圆柱齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、轴Ⅵ、直齿圆柱齿轮Ⅱ、直齿圆柱齿轮Ⅲ、底座电机Ⅰ组成，其中底座电机Ⅰ固定在底板上，底座固定在底座电机Ⅰ上，电机Ⅴ通过螺栓连接底座上，电机Ⅴ通过齿轮组与连杆Ⅳ相连，电机Ⅵ固定在连杆Ⅳ上，电机Ⅵ与连杆Ⅴ通过花键连接，电机Ⅶ固定在连杆Ⅴ上，电机Ⅶ输出轴上安装一个直齿圆柱齿轮，此直齿圆柱齿轮与另一直齿圆柱齿轮Ⅱ相啮合，锥齿轮Ⅰ与直齿圆柱齿轮Ⅱ安装在同一根轴Ⅵ上，锥齿轮Ⅰ与锥齿轮Ⅱ啮合，锥齿轮Ⅱ安装在连杆Ⅵ上，电机Ⅷ固定在连杆Ⅵ上，电机Ⅷ的输出轴与直齿圆柱齿轮Ⅲ相连接，直齿圆柱齿轮Ⅲ与直齿圆柱齿轮Ⅰ相啮合。本技术所述工具系统由焊枪、电机Ⅸ、砂轮、轴Ⅶ组成，其中直齿圆柱齿轮Ⅰ通过键连接在轴Ⅶ上，轴Ⅶ与焊枪固定连接，砂轮固定在电机Ⅸ的输出轴上，电机Ⅸ固定在焊枪的一端。本技术所述吸盘控制器由真空泵接口Ⅰ、不动盘、电源线接口、动盘、电源控制器压片、真空控制块、电源接触块、真空泵接口Ⅱ、电线、软管Ⅰ、电磁阀电源线接口、吸盘控制器电机、两位三通电磁换向阀构成，其中吸盘控制器电机固定在横梁上，吸盘控制器电机的输出轴与动盘通过键相连，不动盘固定在横梁上，真空泵接口Ⅰ与真空控制块相连，电源线接口与电源接触块连接在一起，电源接触块与不动盘之间采用橡胶垫片进行绝缘，电源控制器压片与真空泵接口Ⅱ均安装在动盘上，电源控制器压片与电磁阀电源线接口连接在一起，电磁阀电源线接口通过电线与两位三通电磁换向阀电源接口相连，真空泵接口Ⅱ通过软管Ⅰ与两位三通电磁换向阀Ⅱ口相连，两位三通电磁换向阀Ⅰ口直接与大气相通，两位三通电磁换向阀Ⅲ口通过软管Ⅲ与气道板总接口相通，两位三通电磁换向阀固定在链节上。本技术所述吸盘部件由微型步进电机、工字槽、滑块、小吸盘、弹性软管Ⅱ、气道板、气道板总接口、工字块板、工字板凸台、电机固定板、软管Ⅲ组成，其中微型步进电机固定在电机固定板上，微型步进电机的输出轴上攻有螺纹，微型步进电机的输出轴与滑块上表面的内螺纹孔相连，工字板凸台在滑块内的工字槽内滑动，滑块的下表面有一螺纹孔与侧面的一光孔相通，小吸盘通过螺纹固定在下表面的螺纹孔内，小吸盘为中空结构，侧面的一光孔通过弹性软管Ⅱ与气道板相通，气道板总接口通过软管Ⅲ与两位三通电磁换向阀Ⅲ口相连。本技术分析机器人在多任务条件下的工作要求，研究相应协调控制方案，最终实现轻便行走、强力附着和智能高效加工。本技术将为石油、化工、制药乃至航天等重要工业领域管罐件的高效率加工、产品质量保证、低成本运营提供技术支持和设备保障。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术底盘部件的结构示意图；图3是本技术链轮部件的结构示意图；、图4是本技术链轮部件局部的结构示意图；图5是本技术机械手部件的结构示意图；图6是本技术机械手电机Ⅴ、电机Ⅵ部分的结构示意图；图7是本技术机械手部分零件的结构示意图；图8是本技术工具系统的结构示意图；图9是本技术吸盘控制器的结构示意图；图10是本技术吸盘控制器爆炸图；图11是本技术吸盘控制器的结构示意图；图12是本技术吸盘控制器的结构示意图，本图体现软管Ⅲ；图13是本技术吸盘的结构示意图；图14是本技术吸盘的爆炸图；图15是本技术吸盘结构中一个单元的结构示意图。具体实施方式包括底盘部件1、链轮部件2、机械手3、工具系统4及吸盘控制器5，其中机械手3固定连接在底盘部件1上，工具系统4与机械手3连接，链轮部件2与底盘部件1连接，吸盘控制器5与链轮部件2连接。本技术所述底盘部件1由底板100、驱动电机Ⅲ101、转向电机Ⅱ102、连杆Ⅰ103、连杆Ⅱ104、轴Ⅰ105、连杆Ⅲ106、轴Ⅱ107、轴向锁紧螺母Ⅰ108、轴Ⅲ109、联轴器110、轴Ⅳ111、减震器112、转向节113、转向臂114、大链轮115、小链轮116、大齿轮117、小齿轮118、连杆Ⅶ119组成，其中驱动电机Ⅲ101与转向电机Ⅱ102均固定底板100上，在转向电机102的输出轴与连杆Ⅰ103通过键相连，连杆Ⅰ103与连杆Ⅱ104通过轴相连，连杆Ⅱ104与连杆Ⅲ106通过轴相连，连杆Ⅲ106安装在轴Ⅱ107上，轴Ⅱ107固定在底板100上，轴Ⅱ107与连杆Ⅶ119通过轴相连，连杆Ⅶ119与转向臂114相连，转向节113与转向臂114相连，小齿轮118固定在驱动电机Ⅲ101输出轴上，小齿轮118与大齿轮117啮合，大齿轮117固定在轴Ⅰ105上，小链轮116固定在轴Ⅰ105上，小链轮116与大链轮115通过链相连，大链轮115通过键固定在轴Ⅳ111上，轴Ⅳ111与轴Ⅲ109通过联轴器110相连，使用轴向锁紧螺母Ⅰ108将链轮驱动轮210固定在轴Ⅲ109上，减震器112安装在底板100上。本技术所述链轮部件2由轮Ⅱ200、拨叉201、轴Ⅴ202、步进电机Ⅵ203、横梁204、液压缸205、小滑轮206、链节207、吸盘部件208、张紧轮209、链轮驱动轮210、链轮驱动轮外圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，其特征在于：包括底盘部件、链轮部件、机械手、工具系统及吸盘控制器，其中机械手固定连接在底盘部件上，工具系统与机械手连接，链轮部件与底盘部件连接，吸盘控制器与链轮部件连接。

【技术特征摘要】
1.一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，其特征在于：包括底盘部件、链轮部件、机械手、工具系统及吸盘控制器，其中机械手固定连接在底盘部件上，工具系统与机械手连接，链轮部件与底盘部件连接，吸盘控制器与链轮部件连接。2.根据权利要求1所述的一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，其特征在于：所述底盘部件由底板、驱动电机Ⅲ、转向电机Ⅱ、连杆Ⅰ、连杆Ⅱ、轴Ⅰ、连杆Ⅲ、轴Ⅱ、轴向锁紧螺母Ⅰ、轴Ⅲ、联轴器、轴Ⅳ、减震器、转向节、转向臂、大链轮、小链轮、大齿轮、小齿轮、连杆Ⅶ组成，其中驱动电机Ⅲ与转向电机Ⅱ均固定底板上，在转向电机的输出轴与连杆Ⅰ通过键相连，连杆Ⅰ与连杆Ⅱ通过轴相连，连杆Ⅱ与连杆Ⅲ通过轴相连，连杆Ⅲ安装在轴Ⅱ上，轴Ⅱ固定在底板上，轴Ⅱ与连杆Ⅶ通过轴相连，连杆Ⅶ与转向臂相连，转向节与转向臂相连，小齿轮固定在驱动电机Ⅲ输出轴上，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮固定在轴Ⅰ上，小链轮固定在轴Ⅰ上，小链轮与大链轮通过链相连，大链轮通过键固定在轴Ⅳ上，轴Ⅳ与轴Ⅲ通过联轴器相连，使用轴向锁紧螺母Ⅰ将链轮驱动轮固定在轴Ⅲ上，减震器安装在底板上。3.根据权利要求1所述的一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，其特征在于：所述链轮部件由轮Ⅱ、拨叉、轴Ⅴ、步进电机Ⅵ、横梁、液压缸、小滑轮、链节、吸盘部件、张紧轮、链轮驱动轮、链轮驱动轮外圈组成，其中横梁固定在底板上，横梁上固定两个被动弹性张紧轮，横梁下侧分布6个液压缸，液压缸下部铰接小滑轮，履带的链节上固定有吸盘部件，轮Ⅱ通过轴连接在拨叉上，拨叉与轴Ⅴ通过键连接在一起，轴Ⅴ与步进电机Ⅵ输出轴通过销连接在一起，步进电机Ⅵ固定在横梁上，链轮驱动轮外圈固定在链轮驱动轮上。4.根据权利要求1所述的一种复杂结构大型管罐件焊接磨抛机器人，其特征在于：所述机械手由底座、连杆Ⅳ、连杆Ⅴ、连杆Ⅵ、电机Ⅴ、电机Ⅵ、电机Ⅶ、锥齿轮Ⅰ、电机Ⅷ、直齿圆柱齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、轴Ⅵ、直齿圆柱齿轮Ⅱ、直齿圆柱齿轮Ⅲ、底座电机Ⅰ组成，其中底座电机Ⅰ固定在底板上，底座固定在底座电机Ⅰ上，电机Ⅴ通过螺栓连接底座上，电机Ⅴ通过齿轮组与连杆Ⅳ相连，电机Ⅵ固定在连杆Ⅳ上，电机Ⅵ与连杆Ⅴ通过花键连接，电机Ⅶ固定在连杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀世军，杨记龙，赵继，任勇聪，张炳伟，闫俊杰，李建锋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22