【技术实现步骤摘要】
一种变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人
[0001]本专利技术属于特种机器人加工领域，涉及一种变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人。
技术介绍
[0002]壳体、管道是航空航天、能源动力等领域广泛采用的一类典型结构件。较长的壳体一般采用多段拼装焊接工艺，在焊接环带内外两侧都会形成焊缝熔渣。焊缝熔渣影响零件表面质量和使用性能，需要去除。然而，受操作空间限制，壳体内部焊缝的高质量去除一直是壳体制造难题之一。针对壳体(尤其是小口径、较长壳体)内焊缝高质量磨抛加工难题，设计移动式的自动加工机器人极有必要。
[0003]杨克己等人在申请号为201610975350.9的中国专利技术专利中公开了一种基于模块化设计的潜入式管道焊缝打磨机器人，基于模块化的思想设计该机器人，可以适应直径在340mm至420mm之间的管道，对管道焊缝进行打磨。冀世军等人在申请号为201610817328.1的中国专利技术专利中公开了一种适应不同管径的螺旋式管道内壁打磨与抛光机器人，该打磨机器人将螺旋驱动轮和磨削组件结合在一起，实现对管道内壁的磨抛。但是上述机器人无法自适应具有锥度管道，同时也不能根据管道的实际几何特征来对管道进行随形磨抛。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对变径壳体内焊缝高精度磨抛加工难题，设计了一种可以适应变径、直或锥形壳体内焊缝随形磨抛加工的特种移动加工机器人。设计了双排周向伺服运动机构，可以实现直/锥形壳体内行走及姿态调整；设计了气动变径机构，可以实现壳体内柔性运动及加工状态高刚性保持；设计了具有焊缝测量和...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人，其特征在于，所述变径壳体内焊缝随形磨抛加工机器人包括机器人外壳(1)、双排周向伺服运动机构(2)、气动变径机构(3)、加工机构(4)；所述机器人外壳(1)为机器人的结构件；所述双排周向伺服运动机构(2)用于完成机器人在直/锥形壳体内行走及姿态调整；所述气动变径机构(3)用于完成机器人在壳体内柔性运动及加工状态高刚性保持；加工机构(4)用于完成对变径壳体内焊缝区域的随形磨抛加工；所述机器人外壳(1)包括壳体(1.1)、后车板(1.2)、中车板(1.3)、中车板(1.4)和防护板(1.5)；所述后车板(1.2)安装在外壳(1)的后面；所述中车板(1.3)位于后车板(1.2)和中车板(1.4)之间，用于安装轴向移动电机(4.1)；所述中车板(1.4)位于中车板(1.3)前方，用于安装丝杠安装座(4.4)；所述防护板1.5安装在外壳的周向外侧；所述的双排周向伺服运动机构(2)共有三组，相隔120度沿机器人外壳(1)周向分布，每组行走机构(2)包括车板、车轴、车轮(2.3)、伺服电机(2.4)、减速机(2.5)、安装板(2.6)、连接轴(2.7)和锥齿轮(2.8)；所述车板包括后车板(2.1a)和前车板(2.1b)，作为结构件，用作伺服电机和车轴的安装；所述车轴包括车轴(2.2a)、车轴(2.2b)、车轴(2.2c)和车轴(2.2d)，分为两组，每组两个安装在后车板(2.1a)和前车板(2.1b)上；所述车轮(2.3)共有八个，分为四组，每组两个通过深沟球轴承安装在四根车轴上，双排轮分布驱动结构有利于减少壳体在机器人作用下的几何变形；所述伺服电机(2.4)固定在安装板(2.6)上，输出轴与减速机(2.5)连接；所述减速机(2.5)的输出轴与连接轴(2.7)连接；连接轴(2.7)通过锥齿轮(2.8)与其中车轴(2.2c)连接，作为驱动轮组；所述气动变径机构(3)共有三组，相隔120度沿机器人外壳(1)周向分布，分别与双排周向伺服运动机构2连接，每组气动变径机构(3)包括气缸、气缸连接头、气缸安装板、连接销、导向杆；所述气缸(3.1)包括气缸(3.1a)和气缸(3.1b)，作为机器人变径的执行部件，可控制高压气体压强，保证机器人在壳体内柔性行走，与壳体内壁之间有稳定的顶撑力，同时在磨抛加工时机器人能够保持高刚性状态；所述气缸连接头(3.2)包括气缸连接头(3.2a)和气缸连接头(3.2b)，下部设有内螺纹孔，分别与气缸(3.1a)和气缸(3.1b)的活塞杆连接，上部设有销孔，气缸连接头3.2a与后车板2.1a通过连接销3.4a连接；气缸连接头3.2b与后车板2.1b通过连接销3.4b连接，使得机器人自适应直/锥形壳体；气缸安装板包括气缸安装板(3.3a)和气缸安装板(3.3b)，气缸固定在气缸安装板上；所述导向杆(3.5)包括导向杆(3.5a)和导向杆(3.5b)，固定在后车板(2.1a)和前车板(2.1b上)，可以限制其旋转，只能沿着径向直线移动；所述加工机构4有轴向移动、回转和径向移动三个自由度，包括轴向移动伺服电机(4.1)、轴向连接轴(4.2)、丝杠(4.3)、丝杠安装座(4.4)、螺母座(4.5)、传动轴(4.6)、回转电机安装座(4.7)、回转伺服电机(4.8)、回转轴(4.9)、角接触球轴承(4.10)、角接触球轴承(4.11)、伸缩轴(4.12)、隔套(4.13)、直线轴承(4.14)、导杆(4.15)、推力球轴承(4.16)、底板(4.17)、径向移动电机固定座(4.18)、径向移...
【专利技术属性】
技术研发人员：李特，刘海波，刘丽莉，兰天，白承栋，王永青，郭东明，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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