用于船舶分段制造的焊接机器人制造技术

本实用新型专利技术公开一种用于船舶分段制造的焊接机器人，包括底盘，设于底盘上的行走机构和机械手机构，所述行走机构包括环形电磁铁、麦克纳姆轮、超声波探测仪；所述机械手机构包括转盘、第一机械臂、第一伺服电机、接第二机械臂、第二伺服电机、第三机械臂、第三伺服电机，所述第三伺服电机上设有焊枪，所述焊枪与焊丝连接，所述焊丝端部与固定于底盘上的送丝装置连接。焊接机器人设置可通电改变磁力大小的电磁铁，吸附力强，结合麦克纳姆轮、超声波探测仪和机械手机构，可快速自动对船舶钢板任何位置的焊接处进行焊接，改变人工焊接的缺陷，工作效率高，可定位精确焊接、且焊接质量好，吸附力强，适用于船舶制造业。

Welding robot for segmented shipbuilding

The utility model relates to a ship manufacturing welding robot, which comprises a chassis arranged on the chassis, running mechanism and mechanical structure of the mobile phone, the walking mechanism comprises a ring magnet, Mecanum wheel, ultrasonic detector; the mechanical structure comprises a turntable, the first mobile phone arm, the first servo motor, second arms, second servo motor, third arm, third servo motor, the servo motor is provided with third welding torch, the welding torch and welding wire connection, the end of the wire is connected with the wire feeding device is fixed on the chassis. Welding robot is provided with electricity change electromagnet magnetic force, strong adsorption capacity, combined with the Mecanum wheel, ultrasonic detector and mechanical structure of mobile phone, can quickly and automatically to any position welding of ship steel plate welding, change the defects of manual welding, high working efficiency, can accurate positioning welding and good welding quality, strong adsorption capacity that is suitable for ship manufacturing industry.

【技术实现步骤摘要】
用于船舶分段制造的焊接机器人
本技术涉及一种焊接装置，具体涉及一种用于船舶分段制造的焊接机器人。
技术介绍
焊接是船舶分段制造中的重要环节，也是决定船体质量的关键因素。根据相关资料，在分段制造中，焊接工作量占据了船分段建造总工程量的30％到40％，焊接成本占据船体建造总成本的30％到50％。如果焊接存在着缺陷，就有可能造成结构撕裂，渗漏，甚至引起船舶沉没。据有关人员对船舶脆断事故调查表明，40％脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在国际轮船和军用船舶中，船舶的焊接质量尤为重要，在对船舶进行检验的过程中，对焊缝的检验尤为重要，因此，应及早发现缺陷，把焊接缺陷消灭，焊缝问题解决，以确保航行安全，提高船舶质量。目前，在船舶分段制造，尤其是舱室焊接中，还是完全依靠人工完成相应工作。由于人工焊接的不稳定性，容易出现漏焊和误焊的情况，易造成焊接误差，无法达到精确焊接的标准，并且人工方式焊接工作效率极为低下，无法实现批量和连续焊接，生产效率低。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供一种用于船舶分段制造的焊接机器人，本装置采用麦克纳姆轮和超声波探测仪，可快速自动对船体内腔各个位置进行焊接，改变人工焊接的缺陷，工作效率高，可精确定位焊接、且焊接质量好，适用于船舶制造业。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案：用于船舶分段制造的焊接机器人，包括呈圆柱状的底盘，设于底盘上的行走机构和机械手机构，所述行走机构包括设于底盘底部圆周的环形电磁铁、设于底盘四周下方的麦克纳姆轮、设于底盘下方的超声波探测仪，所述电磁铁连接有电源、且通过改变电流的大小可改变其磁力，所述麦克纳姆轮均通过联轴器分别连接有独立控制的行走伺服电机，四个行走伺服电机均安装在底盘上，所述超声波探测仪是集成距离和方位的传感器、主要用于探测焊缝；所述机械手机构包括设于底盘上方的转盘，所述转盘上方设有第一机械臂，该第一机械臂的顶端铰接有第一伺服电机，所述第一伺服电机通过输出轴连接第二机械臂，所述第二机械臂的顶端铰接有第二伺服电机，所述第二伺电机通过输出轴连接第三机械臂，所述第三机械臂的顶端与第三伺服电机的输出轴连接，所述第三伺服电机上设有焊枪，所述焊枪与焊丝连接，所述焊丝端部与固定于底盘上的送丝装置连接；所述超声波探测仪、行走伺服电机、第一伺服电机、第二伺电机、第三伺服电机、焊枪、送丝装置均与智能控制系统连接。作为优选技术方案，为了防止焊丝在焊接的过程中断裂，保证焊接工作的顺利进行，所述焊丝套设于柔性送丝管内后、再与焊枪和送丝装置连接。作为优选技术方案，为了使焊接装置行进时过滤行走伺服电机、第一伺服电机、第二伺电机、第三伺服电机的振动，保证底盘稳固在船舶钢板上，所述底盘上设有一减振牵引模块。与现有技术相比，本技术具有的有益效果：1、焊接机器人设置可通电改变磁力大小的电磁铁，吸附力强，结合麦克纳姆轮、超声波探测仪和机械手机构，可快速自动对船舶钢板任何位置的焊接处进行焊接，改变人工焊接的缺陷，工作效率高，可定位精确焊接、且焊接质量好，适用于船舶制造业。2、焊丝套设于柔性送丝管内再与焊枪、送丝机构连接，防止焊丝在焊接的过程中断裂，保证焊接工作的顺利进行。3、底盘上设有一减振牵引模块，使焊接装置行进时过滤行走伺服电机、第一伺服电机、第二伺电机、第三伺服电机的振动，保证底盘稳固在船舶钢板上。附图说明下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步地详细说明。图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的俯视图；附图标号：1、底盘，2、环形电磁铁，3、麦克纳姆轮，4、超声探测仪，5、行走伺服电机，6、转盘，7、第一机械臂，8、第一伺服电机，9、第二机械臂，10、第二伺服电机，11、第三机械臂，12、第三伺服电机，13、焊枪，14、焊丝，15、送丝装置。具体实施方式如图1和图2所示提出本技术一种具体实施例，用于船舶分段制造的焊接机器人，包括呈圆柱状的底盘1，设于底盘1上的行走机构和机械手机构，所述行走机构包括设于底盘1底部圆周的环形电磁铁2、设于底盘1四周下方的麦克纳姆轮3、设于底盘1下方后端的超声波探测仪4，所述电磁铁2连接有电源、且通过改变电流的大小可改变其磁力，所述麦克纳姆轮3均通过联轴器分别连接有独立控制的行走伺服电机5，四个行走伺服电机5均安装在底盘1上，所述超声波探测仪4是集成距离和方位的传感器、主要用于探测焊缝；所述机械手机构包括设于底盘1上方呈圆柱状的转盘6，所述转盘6上方设有竖向设置的第一机械臂7，该第一机械臂7的顶端垂直铰接有第一伺服电机8，所述第一伺服电机8通过输出轴连接第二机械臂9，所述第二机械臂9的顶端铰接有第二伺服电机10，所述第二伺电机10通过输出轴连接第三机械臂11，所述第三机械臂11的顶端与第三伺服电机12的输出轴连接，所述第三伺服电机12上设有焊枪13，则第二机械臂9、第三机械臂11可相对第一机械臂7转动，使焊枪13转动到定位的位置，所述焊枪13与焊丝14连接，所述焊丝14的端部与固定于底盘1上的送丝装置15连接；所述超声波探测仪4、行走伺服电机5、第一伺服电机8、第二伺电机10、第三伺服电机12、焊枪13、送丝装置15均与智能控制系统连接，所述智能控制系统主要是运用PLC，接收信号，启动相应的部件执行动作，为现有成熟技术。所述所述焊丝14套设于柔性送丝管内后、再与焊枪13和送丝装置15连接，焊丝14在焊接工作进行时，容易拉扯绷直，极易受到外力而断裂，套设于柔性送丝管内，有效防止焊丝14在焊接的过程中断裂，保证焊接工作的顺利进行。所述底盘1上设有一减振牵引模块，焊接机器人工作时，四个走伺服电机5、第一伺服电机8、第二伺电机10、第三伺服电机12会发生振动，极易造成底盘1从船舶钢板上掉落，减振牵引模块有效过滤四个走伺服电机5、第一伺服电机8、第二伺电机10、第三伺服电机12的振动，保证底盘1稳固在船舶钢板上，确保焊接工作地顺利进行。本技术使用时：电磁铁2通电产生磁力，使焊接机器人吸附在船舶钢板上，若船舶钢板的面积较大时，对电磁铁2通入较大的电流，反之亦然，四个走伺服电机5、第一伺服电机8、第二伺电机10、第三伺服电机12连接电源后，启动智能控制系统，超声波探测仪4探测到两钢板之间的焊缝后，将焊缝的方位信息传递给智能控制系统，智能控制系统启动相应的行走驱动电机5，从而驱使麦克纳姆轮3转向行走至两钢板之间的焊缝处，智能控制系统启动第一伺服电机8、第二伺电机10、第三伺服电机12转向移动，使焊枪13移动至焊缝处，智能控制系统启动送丝装置15通过柔性送丝管将焊丝14送至焊枪13上，从而进行精确定位地焊接。当然，上面只是结合附图对本技术优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本技术的实施范围，凡依本技术的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于船舶分段制造的焊接机器人，其特征在于：包括呈圆柱状的底盘(1)，设于底盘(1)上的行走机构和机械手机构，所述行走机构包括设于底盘(1)底部圆周的环形电磁铁(2)、设于底盘(1)四周下方的麦克纳姆轮(3)、设于底盘(1)下方后端的超声波探测仪(4)，所述电磁铁(2)连接有电源、且通过改变电流的大小可改变其磁力，所述麦克纳姆轮(3)均通过联轴器分别连接有独立控制的行走伺服电机(5)，四个行走伺服电机(5)均安装在底盘(1)上，所述超声波探测仪(4)是集成距离和方位的传感器、主要用于探测焊缝；所述机械手机构包括设于底盘(1)上方的转盘(6)，所述转盘(6)上方设有第一机械臂(7)，该第一机械臂(7)的顶端铰接有第一伺服电机(8)，所述第一伺服电机(8)通过输出轴连接第二机械臂(9)，所述第二机械臂(9)的顶端铰接有第二伺服电机(10)，所述第二伺电机(10)通过输出轴连接第三机械臂(11)，所述第三机械臂(11)的顶端与第三伺服电机(12)的输出轴连接，所述第三伺服电机(12)上设有焊枪(13)，所述焊枪(13)与焊丝(14)连接，所述焊丝(14)的端部与固定于底盘(1)上的送丝装置(15)连接；所述超声波探测仪(4)、行走伺服电机(5)、第一伺服电机(8)、第二伺电机(10)、第三伺服电机(12)、焊枪(13)、送丝装置(15)均与智能控制系统连接。...

【技术特征摘要】
1.用于船舶分段制造的焊接机器人，其特征在于：包括呈圆柱状的底盘(1)，设于底盘(1)上的行走机构和机械手机构，所述行走机构包括设于底盘(1)底部圆周的环形电磁铁(2)、设于底盘(1)四周下方的麦克纳姆轮(3)、设于底盘(1)下方后端的超声波探测仪(4)，所述电磁铁(2)连接有电源、且通过改变电流的大小可改变其磁力，所述麦克纳姆轮(3)均通过联轴器分别连接有独立控制的行走伺服电机(5)，四个行走伺服电机(5)均安装在底盘(1)上，所述超声波探测仪(4)是集成距离和方位的传感器、主要用于探测焊缝；所述机械手机构包括设于底盘(1)上方的转盘(6)，所述转盘(6)上方设有第一机械臂(7)，该第一机械臂(7)的顶端铰接有第一伺服电机(8)，所述第一伺服电机(8)通过输出轴连接第二机械臂(9)，所述第二机械臂(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙腾，林送武，何林，张家蒲，黄海波，潘宇晨，
申请(专利权)人：钦州学院，
类型：新型
国别省市：广西,45