一种焊接机器人和焊接机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种焊接机器人，用于高温高放环境下熔炉出料管残管与续管的焊接，包括底座、位移装置、送丝装置和焊枪，位移装置位于底座上，送丝装置和焊枪在位移装置上；位移装置包括旋转组件、第一位移组件和第二位移组件，第一位移组件包括第一固定部和第一滑动部，第二位移组件包括第二固定部和第二滑动部，第一固定部连接于旋转组件，第二固定部连接于第一滑动部，焊枪设置于第二滑动部上；旋转组件驱动焊枪绕出料管周向运动，第一滑动部相对于第一固定部运动以驱动焊枪沿出料管的轴向运动，第二滑动部相对于第二固定部运动以驱动焊枪沿出料管的径向运动。沿出料管的径向运动。沿出料管的径向运动。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接机器人和焊接机器人系统


[0001]本专利技术涉及焊接
，具体而言，涉及一种焊接机器人和焊接机器人系统。

技术介绍

[0002]为了适应经济发展满足能源需求不断增长的需要，实现经济、社会、生态环境的均衡发展，我国正逐步提高核能在能源供应中的比例。在核化工行业中，高温高放熔炉作为处置高放废料的重要设备，是核废料处理的重要一环。当熔炉出料管出现损坏后，优先采用焊接续管的方式进行出料管的修复作业，以保证恢复出料管的功能并达到恢复出料管接近原始设计状态的目标要求。
[0003]高温高放熔炉焊接现场位于热室内，具有较高辐射剂量，且高温高放熔炉有较高温度，其向下产生的辐射热使焊接设备所处工作位置温度为200～300℃。因此焊接设备应在高温和高辐射环境下保证能够正常运行。由于热室具有高放射性，操作人员不宜进入热室内，故焊接作业需能够通过远程控制，焊接设备应选用自动焊接机器人。此外，高温高放熔炉下部有较大空间可进入焊接机器人，但高温高放熔炉出料管残管位于高温高放熔炉底部的中心位置，残管外有外套管，从而导致焊接机器人的工作空间狭小。
[0004]因此，有必要提供一种高温高放环境下狭小空间的专用自动焊接机器人系统，其应能够解决以下问题：可远程控制进行焊接作业，减少人员的受辐射剂量；具有多个自由度，可实现沿出料管残管及续管周向坡口的整圈焊接；耐辐照，可在高放射环境进行焊接作业；结构紧凑，可进入狭小空间进行焊接作业；耐高温，保证设备在200～300℃环境下正常运行；具有远程调节钨极尖端与焊丝相对位置的功能，并且具有通过热室机械手远程更换钨极的功能；为保证焊接质量，还应具有远程监控焊丝、钨极和熔池状态的功能。
[0005]技术CN216462380U公开了一种用于辐照环境下的乏燃料容器焊接系统由焊接机器人，焊接前端，钨极自动更换装置，绝缘板，丝盘组件，送丝机，屏蔽底座，快速安装夹具，控制柜，电控柜，管线总成，管线固定吊具，送丝管组件组成。屏蔽底座通过快速安装夹具安装在乏燃料容器上，绝缘板固定在屏蔽底座上，焊接机器人螺纹连接安装在屏蔽底座上，钨极自动更换装置固定在屏蔽底座上，焊接前端固定在焊接机器人上，丝盘组件固定在焊接机器人上，送丝机固定在焊接机器人上，电控柜固定在操作平台上，管线总成穿过管线固定吊具，然后分别与焊接机器人、控制柜连接，送丝管组件分别与丝盘组件、送丝机、焊接前端连接。
[0006]该技术方案的焊接机器人自由度较多，结构较为复杂，难以实现在狭小空间内出料管残管与续管自动焊接、远程调节钨极尖端与焊丝相对位置、远程更换钨极等功能。
[0007]鉴于以上技术问题，特推出本专利技术。

技术实现思路

[0008]本专利技术的主要目的在于提供一种焊接机器人和焊接机器人系统，用于在高温高放环境下狭小空间内完成熔炉出料管残管与续管的自动焊接作业。
[0009]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提出一种焊接机器人，用于高温高放环境下熔炉出料管残管与续管的焊接，包括底座、位移装置、送丝装置和焊枪，位移装置位于底座上，送丝装置和焊枪在位移装置上；
[0010]位移装置包括旋转组件、第一位移组件和第二位移组件，第一位移组件包括第一固定部和第一滑动部，第二位移组件包括第二固定部和第二滑动部，第一固定部连接于旋转组件，第二固定部连接于第一滑动部，焊枪设置于第二滑动部上；
[0011]旋转组件驱动焊枪绕出料管周向运动，第一滑动部相对于第一固定部运动以驱动焊枪沿出料管的轴向运动，第二滑动部相对于第二固定部运动以驱动焊枪沿出料管的径向运动。
[0012]进一步的，第一固定部包括直齿轮，第一滑动部包括直齿条，直齿轮和直齿条互相啮合。
[0013]进一步的，第一固定部还包括第一伺服电机，第一伺服电机驱动直齿轮旋转，带动第一滑动部沿出料管的轴向移动。
[0014]进一步的，旋转组件包括外圈、内圈和第二伺服电机，内圈与底座连接，外圈与第一固定部连接，第二伺服电机驱动外圈围绕内圈周向转动。
[0015]进一步的，送丝装置包括送丝机组件和丝盘组件，送丝机组件和丝盘组件均与外圈连接。
[0016]进一步的，送丝装置还包括送丝调节器，焊枪包括钨极，送丝调节器位于第二滑动部上，用于调节焊丝与钨极尖端的相对位置。
[0017]进一步的，送丝装置还包括送丝管，送丝管依次连接丝盘组件、送丝机组件和送丝调节器。
[0018]进一步的，送丝调节器包括调节器底座、调节器旋转部和调节器伸缩部，调节器底座设置于第二滑动部上，调节器旋转部可旋转地连接于调节器底座，调节器伸缩部连接于调节器旋转部，调节器旋转部可调节焊丝在送丝调节器周向上的位置，调节器伸缩部可调节焊丝在送丝调节器径向上的位置。
[0019]进一步的，焊枪还包括焊枪体和钨极快速更换组件，焊枪体设置于第二滑动部，钨极贯穿焊枪体，钨极与焊枪体可拆卸地连接，钨极包括卡合部，卡合部与钨极快速更换组件可拆卸的连接。
[0020]进一步的，钨极快速更换组件包括手柄和拉头，手柄和拉头连接，拉头具有可与卡合部卡合的环凸部，环凸部卡合于卡合部以拆卸钨极。
[0021]进一步的，钨极快速更换组件还包括装头，装头与手柄连接，装头内部具有可抵压卡合部的弹性圈，装头装夹钨极以将钨极安装于焊枪体。
[0022]进一步的，焊接机器人还包括视频监控装置和辅助照明组件，视频监控装置和辅助照明组件均位于第二滑动部上。
[0023]进一步的，视频监控装置包括第一视频监控组件和第二视频监控组件，第一视频监控组件和第二视频监控组件分别位于焊枪两侧。
[0024]进一步的，辅助照明组件和送丝调节器位于焊枪与第二视频监控组件之间。
[0025]进一步的，底座包括吊环机械手手轮，吊环用于焊接机器人的吊运，机械手手轮用于进行焊接机器人与热室内工作台的连接或释放。
[0026]进一步的，还包括续管装夹装置，续管装夹装置包括涨紧轴，内圈包括开口向上的内凹部，涨紧轴位于内凹部的中心，涨紧轴与续管的内孔可拆卸地连接以定位续管。
[0027]进一步的，续管装夹装置还包括轴套，轴套设置于内凹部且与涨紧轴共轴设置，轴套接触续管的外壁以定位续管。
[0028]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，提出一种焊接机器人系统，包括上述焊接机器人，还包括电控柜、上位机和氩气瓶，焊接机器人连接至上位机、电控柜和氩气瓶，电控柜连接至上位机和氩气瓶。
[0029]进一步的，氩气瓶、电控柜和上位机分别通过内保供气管、水电气集成管线和视频线缆与焊接机器人连接，氩气瓶通过外保供气管与电控柜连接，上位机通过通讯线缆与电控柜连接。
[0030]应用本专利技术的技术方案，至少实现了如下有益效果：
[0031]1、本申请的焊接机器人通过设置旋转组件、第一位移组件和第二位移组件，使得焊枪具有沿出料管周向、轴向和径向三个自由度，可以满足沿出料管周向坡口的整圈焊接作业。
[0032]2、本申请的焊接机器人通过设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接机器人，用于高温高放环境下熔炉出料管残管与续管(20)的焊接，包括底座(1)、位移装置(3)、送丝装置(4)和焊枪(5)，所述位移装置(3)位于所述底座(1)上，所述送丝装置(4)和所述焊枪(5)在所述位移装置(3)上；其特征在于：所述位移装置(3)包括旋转组件(6)、第一位移组件(7)和第二位移组件(8)，所述第一位移组件(7)包括第一固定部(71)和第一滑动部(72)，所述第二位移组件(8)包括第二固定部(81)和第二滑动部(82)，所述第一固定部(71)连接于所述旋转组件(6)，所述第二固定部(81)连接于所述第一滑动部(72)，所述焊枪(5)设置于所述第二滑动部(82)上；所述旋转组件(6)驱动所述焊枪(5)绕所述出料管周向运动，所述第一滑动部(72)相对于所述第一固定部(71)运动以驱动所述焊枪(5)沿所述出料管的轴向运动，所述第二滑动部(82)相对于所述第二固定部(81)运动以驱动所述焊枪(5)沿所述出料管的径向运动。2.根据权利要求1所述的焊接机器人，其特征在于：所述第一固定部(71)包括直齿轮(73)，所述第一滑动部(72)包括直齿条(74)，所述直齿轮(73)和所述直齿条(74)互相啮合。3.根据权利要求2所述焊接机器人，其特征在于：所述第一固定部(71)还包括第一伺服电机(75)，所述第一伺服电机(75)驱动所述直齿轮(73)旋转，带动所述第一滑动部(72)沿所述出料管的轴向移动。4.根据权利要求1
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3任一项所述的焊接机器人，其特征在于：所述旋转组件(6)包括外圈(61)、内圈(62)和第二伺服电机，所述内圈(62)与所述底座(1)连接，所述外圈(61)与所述第一固定部(71)连接，所述第二伺服电机驱动所述外圈(61)围绕所述内圈(62)周向转动。5.根据权利要求4所述的焊接机器人，其特征在于：所述送丝装置(4)包括送丝机组件(41)和丝盘组件(42)，所述送丝机组件(41)和所述丝盘组件(42)均与所述外圈(61)连接。6.根据权利要求5所述的焊接机器人，其特征在于：所述送丝装置(4)还包括送丝调节器(43)，所述焊枪(5)包括钨极(51)，所述送丝调节器(43)位于所述第二滑动部(82)上，用于调节焊丝与所述钨极(51)尖端的相对位置。7.根据权利要求6所述的焊接机器人，其特征在于：所述送丝装置(4)还包括送丝管(44)，所述送丝管(44)依次连接所述丝盘组件(42)、所述送丝机组件(41)和所述送丝调节器(43)。8.根据权利要求7所述的焊接机器人，其特征在于：所述送丝调节器(43)包括调节器底座(47)、调节器旋转部(45)和调节器伸缩部(46)，所述调节器底座(47)设置于所述第二滑动部(82)上，所述调节器旋转部(45)可旋转地连接于所述调节器底座(47)，所述调节器伸缩部(46)连接于所述调节器旋转部(45)，所述调节器旋转部(45)可调节所述焊丝在所述送丝调节器(43)周向上的位置，所述调节器伸缩部(46)可调节所述焊丝在所述送丝调节器(43)径向上的位置。9.根据权利要求6
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8任一项所述的焊接机器人，其特征在于：所述焊枪(5)还包括焊枪体(52)和钨极快速更换组件(53)，所述焊枪体(52)设置于所述第二滑动部(82)，所述钨极(51)贯穿所述焊枪体...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敬，周文，欧阳立华，王双剑，段宏，张朋，刘陆，李鑫，赵庆彬，吴德慧，张浩，李冰，彭思，
申请(专利权)人：北京雷蒙赛博核装备技术研究有限公司，
类型：发明
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