越障式焊接机器人制造技术

本发明专利技术提供了一种越障式焊接机器人，包括：机器人主体：焊接组件，设置在所述机器人主体上并用于执行焊接作业；多个支撑组件，设置在所述机器人主体的底部并用于支承所述机器人主体，所述支撑组件能够带动所述机器人主体行走并能够相对所述机器人主体升降；探测组件，用于对行走路径上的障碍物进行探测；控制组件，与所述焊接组件、所述支撑组件及所述探测组件电连接，所述控制组件用于接收所述探测组件发送的探测信息，并根据所述探测信息控制所述支撑组件的行走及升降，所述控制组件还用于控制所述焊接组件的运行。本发明专利技术通过采用能够升降的支撑组件，实现了焊接机器人的越障功能，以便于实现焊接机器人对箱体式结构的全自动化焊接。动化焊接。动化焊接。

【技术实现步骤摘要】
越障式焊接机器人


[0001]本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种越障式焊接机器人。

技术介绍

[0002]船舶、桥梁、起重机等大型钢箱梁结构常需要采用焊接进行拼装，而针对结构复杂的结构件，特别是箱体类结构件，会存在具有一定高度并且具有间距的内隔板或筋板，目前的自动焊接机器人没有越障功能，故只能采用手工焊接或人工配合半自动焊接设备进行焊接的方式，由此带来了焊接工作量大、劳动强度高、效率低、焊接质量不易得到控制等问题。特别是对于半封闭或全封闭的狭小空间焊接而言，还存在有易发生安全事故的风险，比如中毒、窒息、跌落、爆炸等，从而极大程度的会直接或间接影响工程施工进度、周期及产品成型质量和焊接人员的身心健康。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种越障式焊接机器人，解决了现有的焊接机器人无法进行越障，只能采用手工焊接或人工配合半自动焊接设备进行焊接的方式，由此带来的焊接工作量大、劳动强度高、效率低、焊接质量不易得到控制等问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供一种越障式焊接机器人，包括：
[0005]机器人主体：
[0006]焊接组件，设置在所述机器人主体上并用于执行焊接作业；
[0007]多个支撑组件，设置在所述机器人主体的底部并用于支承所述机器人主体，所述支撑组件能够带动所述机器人主体行走并能够相对所述机器人主体升降；
[0008]探测组件，用于对行走路径上的障碍物进行探测；
[0009]控制组件，与所述焊接组件、所述支撑组件及所述探测组件电连接，所述控制组件用于接收所述探测组件发送的探测信息，并根据所述探测信息控制所述支撑组件的行走及升降，所述控制组件还用于控制所述焊接组件的运行。
[0010]可选的，所述支撑组件包括内支柱、外支柱、旋臂、轮足、第一驱动单元、第二驱动单元、驱动丝杆及丝杆帽，所述内支柱固定在所述机器人主体的底部且具有一空腔，所述外支柱可滑动的套设在所述内支柱外，所述第一驱动单元位于所述空腔内与所述外支柱连接，所述旋臂的第一端与所述第一驱动单元转动连接，第二端安装有所述轮足，所述丝杆帽固定在所述空腔内，所述驱动丝杆沿竖向设置在所述空腔内且与所述丝杆帽组成丝杆传动体系，所述第一驱动单元与所述驱动丝杆连接并用于驱使所述驱动丝杆旋转，所述第二驱动单元与所述轮足连接并用于驱使所述轮足转动以带动所述机器人主体行走。
[0011]可选的，所述旋臂的底端固定有一安装支架，所述第二驱动单元固定在所述安装支架上。
[0012]可选的，所述安装支架的底部固定有若干电磁铁，当所述轮足与钢箱体的底面接触时，所述电磁铁处于通电状态，当所述轮足相对所述机器人主体抬升时，所述电磁铁处于
断电状态。
[0013]可选的，所述支撑组件还包括设置在所述旋臂上的第三驱动单元及第四驱动单元，所述第三驱动单元与所述轮足连接并用于驱使所述轮足转向，所述第四驱动单元用于驱使所述旋臂的第二端相对所述旋臂的第一端旋转。
[0014]可选的，所述轮足为AGV自驱动车轮。
[0015]可选的，所述探测组件包括若干激光雷达，所述激光雷达设置在所述旋臂上。
[0016]可选的，所述探测组件还包括3D视觉感知系统，所述3D视觉感知系统包括若干分别设置在所述机器人主体及所述焊接组件上的3D摄像头，所述3D摄像头用于对周围环境进行数据采集并发送给所述控制组件。
[0017]可选的，所述焊接组件包括焊接机械臂以及固定在所述焊接机械臂的末端的焊枪和激光焊缝跟踪器，所述焊枪用于执行焊接作业，所述激光焊缝跟踪器用于引导并控制所述焊枪定位。
[0018]可选的，所述控制组件包括工控机、主体控制器及机械臂控制器，所述主体控制器用于控制所述支撑组件的行走及升降，所述机械臂控制器用于控制所述焊接机械臂的姿态及焊接，所述工控机与所述主体控制器、所述机械臂控制器、所述探测组件及所述激光焊缝跟踪器电连接，所述工控机用于接收所述探测组件及所述激光焊缝跟踪器的数据信息并根据所述数据信息向所述主体控制器及所述机械臂控制器发送工作指令。
[0019]在本专利技术提供的一种越障式焊接机器人，通过对支撑组件进行升降设计，并利用探测组件对行走路径上的障碍物进行探测，以及利用控制组件根据探测信息控制所述支撑组件的行走及升降，实现了对障碍物的自动跨越，有利于实现焊接机器人的全自动化，避免了手工焊接或半自动化焊接带来的焊接工作量大、劳动强度高、效率低、焊接质量不易得到控制、安全风险等问题。
附图说明
[0020]本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本专利技术，而不对本专利技术的范围构成任何限定。其中：
[0021]图1为本专利技术一实施例提供的越障式焊接机器人的结构示意图；
[0022]图2本专利技术一实施例提供的越障式焊接机器人在障碍物前停住的示意图；
[0023]图3本专利技术一实施例提供的越障式焊接机器人的前支腿上行抬升的示意图；
[0024]图4本专利技术一实施例提供的越障式焊接机器人向前行走的示意图；
[0025]图5本专利技术一实施例提供的越障式焊接机器人前支腿下行复位的示意图；
[0026]图6为本专利技术一实施例提供的支撑组件的示意图；
[0027]图7为本专利技术一实施例提供的支撑组件的背视图；
[0028]图8为本专利技术一实施例提供的焊接组件的示意图。
[0029]的剖视图；
[0030]附图中：
[0031]10
‑
机器人主体；20
‑
焊接组件；21
‑
焊接机械臂；22
‑
焊枪；23
‑
激光焊缝跟踪器；30
‑
支撑组件；31
‑
前支腿；32
‑
中支腿；40
‑
障碍物；50
‑
激光雷达；
[0032]301
‑
内支柱；302
‑
外支柱；303
‑
旋臂；304
‑
轮足；305
‑
第一驱动单元；306
‑
第二驱动
单元；307
‑
驱动丝杆；308
‑
丝杆帽；309
‑
安装支架；310
‑
电磁铁；311
‑
第三驱动单元；312
‑
第四驱动单元。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施方式的目的。为了使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术实施的限定条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种越障式焊接机器人，其特征在于，包括：机器人主体：焊接组件，设置在所述机器人主体上并用于执行焊接作业；多个支撑组件，设置在所述机器人主体的底部并用于支承所述机器人主体，所述支撑组件能够带动所述机器人主体行走并能够相对所述机器人主体升降；探测组件，用于对行走路径上的障碍物进行探测；控制组件，与所述焊接组件、所述支撑组件及所述探测组件电连接，所述控制组件用于接收所述探测组件发送的探测信息，并根据所述探测信息控制所述支撑组件的行走及升降，所述控制组件还用于控制所述焊接组件的运行。2.根据权利要求1所述的越障式焊接机器人，其特征在于，所述支撑组件包括内支柱、外支柱、旋臂、轮足、第一驱动单元、第二驱动单元、驱动丝杆及丝杆帽，所述内支柱固定在所述机器人主体的底部且具有一空腔，所述外支柱可滑动的套设在所述内支柱外，所述第一驱动单元位于所述空腔内与所述外支柱连接，所述旋臂的第一端与所述第一驱动单元转动连接，第二端安装有所述轮足，所述丝杆帽固定在所述空腔内，所述驱动丝杆沿竖向设置在所述空腔内且与所述丝杆帽组成丝杆传动体系，所述第一驱动单元与所述驱动丝杆连接并用于驱使所述驱动丝杆旋转，所述第二驱动单元与所述轮足连接并用于驱使所述轮足转动以带动所述机器人主体行走。3.根据权利要求2所述的越障式焊接机器人，其特征在于，所述旋臂的底端固定有一安装支架，所述第二驱动单元固定在所述安装支架上。4.根据权利要求2所述的越障式焊接机器人，其特征在于，所述安装支架的底部固定有若干电磁铁，当所述轮足与钢箱体的底面接触时，所述电磁铁处于通电状态，当所述轮足相对所述机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华军，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：