一种锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人制造技术

技术编号:24583104 阅读:51 留言:0更新日期:2020-06-21 01:24
一种锥形壳体内焊缝测量‑打磨机器人,属于特种机器人加工领域,包括三组行走机构、折叠顶撑机构、测量‑打磨机构、惯性导航传感器。所述行走机构共有三组,成120度间隔周向分布,用于提供前进动力;所述折叠顶撑机构通过主动适应机构可以实现变径,通过被动适应机构可以自适应壳体锥度特征,同时基于力传感器反馈的信息,调整主动适应机构,使机器人与壳体之间保持稳定支撑力。所述测量‑打磨装置具有三个自由度,集成线激光传感器和打磨头,能够对锥形壳体内焊缝进行非接触测量以及高精度打磨。本发明专利技术能够进入内径尺寸小的锥形壳体内,可自适应壳体内径变化及其锥度特征,对人工无法打磨的具有一定宽度的内焊缝进行非接触测量和高精度打磨。

A robot for measuring and grinding the weld in conical shell

【技术实现步骤摘要】
一种锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人
本专利技术属于特种机器人加工领域,涉及一种锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人。
技术介绍
锥形壳体是航空航天、核工业等重点领域的典型结构件。由于其制造尺寸大,往往采用焊接拼装而成。在焊装工艺过程中,接缝处必然会残留材料,影响零件的表面精度和性能。因此,需要对焊缝处进行打磨。然而,由于一些型号产品的壳体内径尺寸小,操作空间受限,无法人工完成。常规的工业打磨机器人体积庞大,无法进入;数控镗床一类设备由于悬伸变形,又难以适应壳体深处的焊缝打磨。自动化的打磨设备设计存在诸多困难。此外,由于壳体零件实际尺寸变形,焊缝特征不明,都增加了高精度自动打磨的难度。因此,极有必要研究适应锥形壳体内焊缝的自动打磨设备。郭伟灿等人在申请号为201910826411.9的中国专利技术专利中公开了一种大型储罐爬壁打磨机器人,可以在垂直壁面上附着爬行进行打磨作业,该打磨机器人打磨效果好、运行可靠、工作效率高。许华旸等人在申请号为201910599135.7的中国专利技术专利中公开了一种焊渣打磨机器人,该打磨机器人可以在打磨时将打磨头压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人,其特征在于,所述锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人包括三组行走机构Ⅰ、折叠顶撑机构Ⅱ、测量-打磨机构Ⅲ、测量-打磨机器人外壳(1)、惯性导航传感器(2);所述行走机构Ⅰ用于完成测量-打磨机器人的前进;折叠顶撑机构Ⅱ用于实现测量-打磨机器人的变径,同时与行走机构Ⅰ相互配合,实现对壳体锥度特征的被动适应;测量-打磨机构Ⅲ用于完成对锥形壳体焊缝的非接触测量和高精度打磨;/n所述的测量-打磨机器人外壳(1)为六棱柱薄壁结构,沿120度间隔周向分布三个长方形孔,用于通过折叠顶撑机构Ⅱ的弯杆(18);所述测量-打磨机器人外壳(1)主要包括前车板(28)、中车板(20)、...

【技术特征摘要】
1.一种锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人,其特征在于,所述锥形壳体内焊缝测量-打磨机器人包括三组行走机构Ⅰ、折叠顶撑机构Ⅱ、测量-打磨机构Ⅲ、测量-打磨机器人外壳(1)、惯性导航传感器(2);所述行走机构Ⅰ用于完成测量-打磨机器人的前进;折叠顶撑机构Ⅱ用于实现测量-打磨机器人的变径,同时与行走机构Ⅰ相互配合,实现对壳体锥度特征的被动适应;测量-打磨机构Ⅲ用于完成对锥形壳体焊缝的非接触测量和高精度打磨;
所述的测量-打磨机器人外壳(1)为六棱柱薄壁结构,沿120度间隔周向分布三个长方形孔,用于通过折叠顶撑机构Ⅱ的弯杆(18);所述测量-打磨机器人外壳(1)主要包括前车板(28)、中车板(20)、后车板(19);所述后车板(19)安装在外壳(1)的后面,用于安装惯性导航传感器(2)、力传感器(11)和电机支撑板A(21);中车板(20)位于前车板(28)和后车板(19)之间,用于安装丝杠A(13)、丝杠B(24)和电机支撑板B(27);前车板(28)安装在外壳(1)的前面,用于安装直线导轨A(26),中间设有方形孔能够使移动块(25)沿直线导轨A(26)移动;
所述的惯性导航传感器(2)用于反馈测量-打磨机器人的空间位姿信息;
所述的三组行走机构Ⅰ相隔120度沿外壳(1)周向分布,每组行走机构Ⅰ包括四个行进轮(3)、车壳(4)、吊环(5)、车轴(6)、伺服电机A(7)、支撑板(8)、锥齿轮(9)和齿轮减速机构(10);所述的车壳(4)为盒体结构,两根车轴(6)分别安装在车壳(4)左右两侧;一侧车轴(6)两端安装行进轮(3),作为从动轮组;车壳(4)另一侧安装支撑板(8),该侧车轴(6)两端安装行进轮(3),作为驱动轮组,该车轴(6)中设有与齿轮减速机构(10)配合的齿轮结构;所述齿轮减速机构(10)经锥齿轮(9)与伺服电机A(7)连接;所述伺服电机A(7)安装在车壳的支撑板(8)上;所述的车壳(4)顶面上方安装两个吊环(5),吊环(5)与弯杆(18)通过螺栓连接,构成被动适应机构;
所述折叠顶撑机构Ⅱ包括力传感器(11)、伺服电机B(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:王永青李特白承栋刘海波刘阔郭东明
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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