一种焊接机器人制造技术

本发明专利技术提供的一种焊接机器人，有效解决了在对管道进行焊接时不采用人工进行焊接，用焊接机器人来代替人类进行危险环境的工作，同时采用导向装置对焊缝进行焊接，保证了焊接的准确性及稳定性，且机器人可以焊接到人进入不到的管道内径内进行焊接，其解决的技术方案是，其特征在于，包括横向放置的支撑架，位于支撑架两端且向下伸出的行走装置，位于支撑架左右两端且位于行走装置内侧面上固定连接的支撑装置，还包括滑动连接在支撑架中部的焊接部位控制装置，在对不同的直径的工件进行内径焊接时只需要将支撑装置的支撑高度进行调节，就能适应不同的工件孔径，能适应多种环境，本发明专利技术不仅结构巧妙并且构思新颖。

A welding robot

【技术实现步骤摘要】
一种焊接机器人
本专利技术涉及机器人领域，特别是一种焊接机器人。
技术介绍
焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等，除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空，无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施，焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等，所以需要用到焊接机器人对焊接部位进行焊接来防止对人的伤害。焊接机器人是从事焊接（包括切割与喷涂）的工业机器人，随着电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展，自动焊接机器人,从60年代开始用于生产以来，其技术已日益成熟，主要有以下优点：1）稳定和提高焊接质量，能将焊接质量以数值的形式反映出来；2）提高劳动生产率；3）改善工人劳动强度，可在有害环境下工作；4）降低了对工人操作技术的要求；5）缩短了产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资。管道内径焊接工序现如今在焊接时采用人工焊接的方法，在焊接时人需要钻进焊接管道内，平躺或趴在管道内对头部部位进行环形焊接，不仅焊接困难还具有很大的危险性，在焊接时不仅有大量刺激性气体充满管道内，同时在焊接时融化的钢铁容易滴落到人身上造成伤害，特别是在冬夏，冬天衣服较厚焊接更不方便，在夏天要承受高温，所以迫切需要一种管道内径焊接机器人，来解决现有条件下焊接问题，同时在需要进行焊接且人进不去的管道时现有技术无法解决。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供了一种焊接机器人，不仅解决了在对管道进行焊接时不采用人工进行焊接，用焊接机器人来代替人类进行危险环境的工作，同时采用导向装置对焊缝进行焊接，保证了焊接的准确性及稳定性，且机器人可以焊接到人进入不到的管道内径内进行焊接。其解决的技术方案是，其特征在于，包括横向放置的支撑架，位于支撑架两端且向下伸出的行走装置，位于支撑架左右两端且位于行走装置内侧面上固定连接的支撑装置，还包括滑动连接在支撑架中部的焊接部位控制装置。所述焊接部位控制装置包括横向滑动连接在支撑架上的横向移动套，横向移动套左端固定连接有第一电机，第一电机转动轴向左伸出且第一电机转动轴上开设有螺纹，位于转轴伸出端下方的支撑架上固定连接有挡板，挡板上开设有与第一电机转动轴螺纹配合的螺纹孔，横向移动套右端转动连接有转轴为横向的转动环，转动环上端固定连接有朝向上方伸出的电动推杆，横向转动套中部固定连接有从动齿轮，电动推杆上转动连接有驱动齿轮，驱动齿轮与从动齿轮之间齿轮配合，驱动齿轮连接固定在转动套上的第二电机，电动推杆上端固定有竖向的弹性伸缩杆，所述弹性伸缩杆上端固定连接有焊接装置。作为优选，所述焊接装置包括固定在弹性伸缩杆上端的焊接支架，焊接支撑架上端转动连接有转轴为横向的行走轮，行走轮经固定在焊接支架上的第三电机驱动，位于行走轮后方设有固定连接在焊接支撑架上的焊枪，位于行走轮前方设有固定连接在焊接支撑架上的导向装置，导向装置下端经横向转轴转动连接在焊接支撑架上，导向装置分别向上方与左侧均伸出有伸出杆，向上伸出杆中间部位转动连接有转轴为横向的转动盘，导向装置朝向左侧伸出杆分为前后两部分，且伸出端均经横向转轴转动连接有引导轮，左侧伸出端下端设有固定连接在焊接支撑架上的限位块，位于导向装置左侧伸出杆与焊接支撑架之间连接有拉簧。作为优选，所述弹性伸缩杆由固定在电动推杆上端的套筒、竖向滑动连接在套筒内的滑杆和套在套筒与滑杆上的压力弹簧构成，压力弹簧两端分别固定在套筒和滑杆上，滑杆下方的套筒内侧壁上设有行程开关，所述行程开关在滑杆向下运动到设定位置时会触动行程开关，行程开关仅能触发一次，在触发后在没有外力作用下不会回位防止重复触动，回位时需要手动回位。作为优选，所述焊接支撑架上设有能看到焊枪焊接点、行走轮与导向装置的摄像头及照明设备。作为优选，所述行走轮上开设有环形槽，环形槽宽度大于焊枪焊接焊接出的焊缝宽度。作为优选，所述行走装置包括支撑架向下伸出的行走架，行走架下端设有多个沿纵向平面分布电动轮，多个电动轮沿支撑架横向杆轴线呈弧形对称排列。作为优选，所述支撑装置包括左支撑装置与右支撑装置两个完全相同且对称的部分组成，左支撑装置和右支撑装置均包括固定连接在支撑架上且相对于支撑架中心线呈均匀间隔布置的的多组支撑杆，各个支撑杆上均滑动连接有伸长杆，伸长杆伸出端固定连接有弧形板，伸长杆靠近支撑架一端朝向支撑架中心部位伸出有横向伸长块，两对称设置的伸长杆上的伸长块之间经升降螺纹杆连接，升降螺纹杆中间部位为蜗轮结构，升降螺纹杆上蜗轮两端螺纹旋向相反，升降螺纹杆转动时升降螺纹杆推动两端螺纹杆上螺纹连接的伸长杆同步进行远离或靠近，多个升降螺纹杆之间交错布置，升降螺纹杆中间部位的蜗轮上配合有同一根蜗杆，蜗杆转动时与之相配合的蜗轮同步进行转动，蜗经传动部件连接固定在支撑架上的电机，左右两侧支撑装置对称布置且两侧电机同步进行转动或停止。作为优选，所述伸长杆顶端的弧形板弧度与所焊接工件内侧壁弧度相吻合。作为优选，所述引导轮朝向内侧面开有导角。作为优选，所述驱动齿轮转轴上套装有固定连接在电动推杆上的编码器，所述编码器可以测量驱动齿轮并随着驱动齿轮进行移动。作为优选，所述摄像头有多个，能同时观察管道内各个部位情况。作为优选，所述各个伸长杆伸出端弧形部位上设有防滑层。作为优选，所述行走轮与管道内壁接触部位上设有防滑层。作为优选，所述支撑架上固定有照明设备方便摄像头将管道内图像传输出来。作为优选，所述观察焊接部位的摄像头为特殊材质制成，能看到在焊接时焊接部位情况。本专利技术有益效果是：1.使用机器人来代替人类进行管道内焊接，防止焊接时造成人员受伤。2.采用全自动操作，人员不用进入管道内就能对接口处进行焊接；3.焊接时通过摄像头将焊接信息实时传递给外部人员；4.能根据摄像头传递回的图像资料进行实时调节焊接位置；5.能在不同内径管道内进行焊接，不受管道内径变化的限制；6.在编码器的作用下能通过控制驱动齿轮转动的角度来实时监测焊接转动速度及角度，并能通过编码器发出的信号来达到焊接相应度数的扇形焊接区域；7.能通过横向移动套的驱动电机来对焊接装置进行横向微调，同时来对焊接区域横向方位进行调节。附图说明图1为本专利技术整体示意图。图2为本专利技术整体示意图（另一角度）。图3为本专利技术整体示意图（另一角度）A区域局部放大图。图4为本专利技术整体示意图（另一角度）B区域局部放大图。图5为本专利技术焊接部位控制装置示意图。图6为本专利技术焊接部位控制装置示意图C区域局部放大图。图7为本专利技术焊接部位控制装置示意图（另一角度）。图8为本专利技术焊接部位控制装置示意图（另一角度）D区域局部放大图。图9为本专利技术焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接机器人，其特征在于，包括横向放置的支撑架（1），位于支撑架（1）两端且向下伸出的行走装置（2），位于支撑架（1）左右两端且位于行走装置（2）内侧面上固定连接的支撑装置（3），还包括滑动连接在支撑架（1）中部的焊接部位控制装置（4）；/n所述焊接部位控制装置（4）包括横向滑动连接在支撑架（1）上的横向移动套（5），横向移动套（5）左端固定连接有第一电机（6），第一电机（6）转动轴向左伸出且第一电机（6）转动轴上开设有螺纹，位于转轴伸出端下方的支撑架（1）上固定连接有挡板（7），挡板（7）上开设有与第一电机（6）转动轴螺纹配合的螺纹孔（8），横向移动套（5）右端转动连接有转轴为横向的转动环（9），转动环（9）上端固定连接有朝向上方伸出的电动推杆（10），横向转动套中部固定连接有从动齿轮（11），电动推杆（10）上转动连接有驱动齿轮（12），驱动齿轮（12）与从动齿轮（11）之间齿轮配合，驱动齿轮（12）连接固定在转动套上的第二电机（13），电动推杆（10）上端固定有竖向的弹性伸缩杆（14），所述弹性伸缩杆（14）上端固定连接有焊接装置（15）。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊接机器人，其特征在于，包括横向放置的支撑架（1），位于支撑架（1）两端且向下伸出的行走装置（2），位于支撑架（1）左右两端且位于行走装置（2）内侧面上固定连接的支撑装置（3），还包括滑动连接在支撑架（1）中部的焊接部位控制装置（4）；
所述焊接部位控制装置（4）包括横向滑动连接在支撑架（1）上的横向移动套（5），横向移动套（5）左端固定连接有第一电机（6），第一电机（6）转动轴向左伸出且第一电机（6）转动轴上开设有螺纹，位于转轴伸出端下方的支撑架（1）上固定连接有挡板（7），挡板（7）上开设有与第一电机（6）转动轴螺纹配合的螺纹孔（8），横向移动套（5）右端转动连接有转轴为横向的转动环（9），转动环（9）上端固定连接有朝向上方伸出的电动推杆（10），横向转动套中部固定连接有从动齿轮（11），电动推杆（10）上转动连接有驱动齿轮（12），驱动齿轮（12）与从动齿轮（11）之间齿轮配合，驱动齿轮（12）连接固定在转动套上的第二电机（13），电动推杆（10）上端固定有竖向的弹性伸缩杆（14），所述弹性伸缩杆（14）上端固定连接有焊接装置（15）。


2.根据权利要求1所述，其特征在于，所述焊接装置（15）包括固定在弹性伸缩杆（14）上端的焊接支架（16），焊接支撑架（1）上端转动连接有转轴为横向的行走轮（17），行走轮（17）经固定在焊接支架（16）上的第三电机（18）驱动，位于行走轮（17）后方设有固定连接在焊接支撑架（1）上的焊枪（19），位于行走轮（17）前方设有固定连接在焊接支撑架（1）上的导向装置（20），导向装置（20）下端经横向转轴转动连接在焊接支撑架（1）上，导向装置（20）分别向上方与左侧均伸出有伸出杆（21），向上伸出杆（21）中间部位转动连接有转轴为横向的转动盘（22），导向装置（20）朝向左侧伸出杆（21）分为前后两部分，且伸出端均经横向转轴转动连接有引导轮（23），左侧伸出端下端设有固定连接在焊接支撑架（1）上的限位块（24），位于导向装置（20）左侧伸出杆（21）与焊接支撑架（1）之间连接有拉簧（25）。


3.根据权利要求1所述一种焊接机器人，其特征在于，所述弹性伸缩杆（14）由固定在电动推杆（10）上端的套筒（26）、竖向滑动连接在套筒（26）内的滑杆（27）和套在套筒（26）与滑杆（27）上的压力弹簧（28）构成，压力弹簧（28）两端分别固定在套筒（26）和滑杆（27）上，滑杆（27）下方的套筒（26）内侧壁上设有行程开关（29），所述行程开关（29）在滑杆（27）向下运动到设定位置时会触动行程开关（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王基月，朱永刚，郑喜贵，王权，李伟，陈林林，杨晨，张晓莹，薛伟英，
申请(专利权)人：郑州科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41