【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电材料生产领域，特别涉及一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人及方法。
技术介绍
1、中国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kw，其中，陆地上风能储量约2.53亿kw（陆地上离地10m高度资料计算），海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kw，共计10亿kw。而2003年底全国电力装机约5.67亿kw，因此随着科技的发展，风力设备也在逐渐变多，风电塔筒就是风力发电的塔杆，在风力发电机组中主要起支撑作用，同时吸收机组震动。实际中塔筒和底座均为圆筒状，在生产塔筒时，生产流程为裁切厚板，厚板需要开坡口，卷板机卷板成型后，点焊，定位，确认后进行内外纵缝的焊接，圆度检查后，如有问题进行二次较圆，单节筒体焊接完成后，采用液压组对滚轮架进行组对点焊后，焊接内外环缝，直线度等公差检查后，焊接法兰后，进行焊缝无损探伤和平面度检查，喷砂，喷漆处理后，完成内件安装和成品检验后，运输至安装现场。
2、由于塔筒底座尺寸较大，一般的夹具不易进行固定和支撑，且焊接的区域也较大，焊接产生的碎屑容易飞溅到塔筒底座的内部，容易影响后续加工程序，因此还需要人员后期还需进行清理，较为麻烦。
3、因此，提出一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人及方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人及方法，以解决由于塔筒底座尺寸较大，一般的夹具不易进行固定和支撑，且焊接的区域也较大，焊接产生的碎屑容易飞溅
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，包括第一支撑盘以及设置第一支撑盘下方的第二支撑盘，所述第二支撑盘和第一支撑盘之间转动连接有转动轴，所述转动轴的外圈固定有连接杆，所述连接杆的一端固定有支撑端，所述支撑端的顶端连接有多段机械臂，所述多段机械臂的顶端设置有焊接头，所述第一支撑盘的顶端设置有两个固定座，两个固定座顶端的两侧均滑动配合有三角座，所述三角座的顶端连接有三角架，三角架的内部转动连接有两个滚轮，多个滚轮的外侧贴合设置有焊接本体，两个固定座之间设置有中心固定柱，所述中心固定柱的顶端固定有第一夹块，所述第一夹块的上方设置有第二夹块，所述第二夹块的顶端和底端均开设有多个吸附孔，所述第二夹块长边方向的两侧均开设有侧面吸附槽，所述第二夹块的内部开设有空腔，且空腔分别和侧面吸附槽、多个吸附孔均进行连通，所述第二夹块短边方向的一侧固定有抽吸泵，所述抽吸泵和空腔连通。
3、优选的，所述第二支撑盘的底端固定连接有驱动电机，所述驱动电机的顶端设置有驱动轴，驱动轴的顶端和转动轴进行连接，所述第二支撑盘底端均匀连接有多个支撑腿。
4、优选的，所述第一夹块和第二夹块相对的一侧均开设有匹配焊接本体内侧和外侧的弧形槽，所述焊接本体卡合于第一夹块和第二夹块之间，所述第一夹块和第二夹块之间的四角连接有固定螺丝，所述第一夹块和第二夹块的四角均开设有供固定螺丝通过的通孔。
5、优选的，所述三角架的其中一角转动连接于三角座的内部，两个滚轮转动连接于三角架的另外两个三角端内，所述滚轮的中部固定有中心轴，所述中心轴固定连接于三角架的内部，所述中心轴的外圈设置有轴承，所述轴承的外圈包裹有一层填充层，所述填充层的外圈均匀固定有多个重力传感器，多个重力传感器环绕中心轴的中心分布，多个重力传感器的外圈固定有一层硅胶垫，所述轴承套设连接于中心轴的外圈上，所述焊接本体的外侧底部贴合多个滚轮的外圈上。
6、优选的，所述第一支撑盘的顶端开设有两个平行对应的滑动槽，两个固定座底端的中部均固定有滑动块，所述滑动块滑动配合于对应的滑动槽的内部，所述中心固定柱的两侧分别固定有第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸和第二液压缸相互远离的一侧分别设置有第一伸出端和第二伸出端，所述第一伸出端、第二伸出端分别和两个固定座相对的一侧进行固定连接，所述第一液压缸和第二液压缸和对应连接的固定座呈垂直分布。
7、优选的，两个固定座的顶端均固定有供对应三角座滑动的滑轨，同一个固定座上的两个三角座之间转动连接有双向螺纹杆，两个三角座分别设置于双向螺纹杆的两个反向螺纹上，同一个固定座的两端分别设置有l型支撑板和立板，l型支撑板、立板底端相对的一侧均和对应的固定座进行固定连接。
8、优选的，所述l型支撑板的顶端固定有第一电机，所述双向螺纹杆的一端和第一电机连接，所述立板的顶端固定有轴固定器，所述双向螺纹杆的另一端转动连接于轴固定器内。
9、优选的，所述多段机械臂的顶端固定有端头，所述焊接头固定于端头上。
10、优选的，所述固定螺丝的顶端穿过第二夹块的顶端，所述固定螺丝的穿过端外圈螺纹配合有固定螺母，所述固定螺母的底端压紧于第二夹块的表面，多个吸附孔均匀分布于第二夹块的顶端。
11、本专利技术还公开了一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接方法，包括以下步骤：第一步、利用吊车将焊接本体吊装在多个滚轮的外圈上，并且利用第一夹块和第二夹块将焊接本体进行固定压合，第二步、利用多段机械臂带动焊接头对焊接本体进行焊接处理，并且利用第二夹块对焊接产生的碎屑进行收集处理，第三步、启动驱动电机带动连接杆以及多段机械臂围绕焊接本体外侧进行转动焊接。
12、本专利技术的技术效果和优点：
13、1、在本专利技术的实际操作中，通过多段机械臂以及焊接头可以对焊接本体内圈的连接处进行焊接，当焊接时，可以启动第二夹块上的抽吸泵可以使第二夹块顶端和底端的吸附孔以及两侧的侧面吸附槽产生吸力，第二夹块底端的吸附孔产生的吸力，可以使第二夹块对焊接本体的内侧进行吸附连接，提高夹持的稳定性，减少焊接本体内侧和第二夹块底端的摩擦，另外当焊接头对焊接本体内侧的顶端进行焊接时，焊接产生的飞溅碎屑通过自身重力下降，会被第二夹块顶端的吸附孔进行吸附，当焊接头对焊接本体内部的两侧进行焊接时，焊接产生的碎屑通过焊接本体的内弧面以及自身重力，会自动滑动到焊接本体内圈的底端，此时第二夹块两侧的侧面吸附槽可以对下降的碎屑进行收集，减少人员手动清理的时间，提高生产效率。
14、2、在专利技术的实际操作中，利用吊车将需焊接的焊接本体放置于多个滚轮的顶端，多个滚轮可以对焊接本体进行稳定的支撑，完成支撑之后，焊接本体底端的中部也会被中心固定柱上的第一夹块进行支撑，第一夹块和中心固定柱提高焊接本体支撑的稳定性和结构强度，人员可以将第二夹块卡合于焊接本体内侧的底端，并且使第一夹块和第二夹块形成垂直连接，使第一夹块和第二夹块对焊接本体的内外侧进行夹持，并且通过固定螺丝和固定螺母的配合，对第一夹块和第二夹块的四角之间进行固定，对于不同焊接本体的厚度，可以进行调节，方便进行使用，完成夹持之后，可以避免焊接过程中，焊接本体产生移动和晃动，影响焊接的完成度。
15、3、在本专利技术的实际操作中，第一电机启动，带动双向螺纹杆进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，包括第一支撑盘（1）以及设置于第一支撑盘（1）下方的第二支撑盘（2），其特征在于：所述第二支撑盘（2）和第一支撑盘（1）之间转动连接有转动轴（5），所述转动轴（5）的外圈固定有连接杆（6），所述连接杆（6）的一端固定有支撑端（35），所述支撑端（35）的顶端连接有多段机械臂（7），所述多段机械臂（7）的顶端设置有焊接头（9），所述第一支撑盘（1）的顶端设置有两个固定座（12），两个固定座（12）顶端的两侧均滑动配合有三角座（15），所述三角座（15）的顶端连接有三角架（17），三角架（17）的内部转动连接有两个滚轮（18），多个滚轮（18）的外侧贴合设置有焊接本体（10），两个固定座（12）之间设置有中心固定柱（21），所述中心固定柱（21）的顶端固定有第一夹块（22），所述第一夹块（22）的上方设置有第二夹块（23），所述第二夹块（23）的顶端和底端均开设有多个吸附孔（24），所述第二夹块（23）长边方向的两侧均开设有侧面吸附槽（28），所述第二夹块（23）的内部开设有空腔，且空腔分别和侧面吸附槽（28）、多个吸附孔（24）均进
2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述第二支撑盘（2）的底端固定连接有驱动电机（4），所述驱动电机（4）的顶端设置有驱动轴，驱动轴的顶端和转动轴（5）进行连接，所述第二支撑盘（2）底端均匀连接有多个支撑腿（3）。
3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述第一夹块（22）和第二夹块（23）相对的一侧均开设有匹配焊接本体（10）内侧和外侧的弧形槽，所述焊接本体（10）卡合于第一夹块（22）和第二夹块（23）之间，所述第一夹块（22）和第二夹块（23）之间的四角连接有固定螺丝（26），所述第一夹块（22）和第二夹块（23）的四角均开设有供固定螺丝（26）通过的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述三角架（17）的其中一角转动连接于三角座（15）的内部，两个滚轮（18）转动连接于三角架（17）的另外两个三角端内，所述滚轮（18）的中部固定有中心轴（34），所述中心轴（34）固定连接于三角架（17）的内部，所述中心轴（34）的外圈设置有轴承，所述轴承的外圈包裹有一层填充层（31），所述填充层（31）的外圈均匀固定有多个重力传感器（32），多个重力传感器（32）环绕中心轴（34）的中心分布，多个重力传感器（32）的外圈固定有一层硅胶垫（33），所述轴承套设连接于中心轴（34）的外圈上，所述焊接本体（10）的外侧底部贴合多个滚轮（18）的外圈上。
5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述第一支撑盘（1）的顶端开设有两个平行对应的滑动槽（11），两个固定座（12）底端的中部均固定有滑动块，所述滑动块滑动配合于对应的滑动槽（11）的内部，所述中心固定柱（21）的两侧分别固定有第一液压缸（29）和第二液压缸（30），所述第一液压缸（29）和第二液压缸（30）相互远离的一侧分别设置有第一伸出端和第二伸出端，所述第一伸出端、第二伸出端分别和两个固定座（12）相对的一侧进行固定连接，所述第一液压缸（29）和第二液压缸（30）和对应连接的固定座（12）呈垂直分布。
6.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：两个固定座（12）的顶端均固定有供对应三角座（15）滑动的滑轨，同一个固定座（12）上的两个三角座（15）之间转动连接有双向螺纹杆（16），两个三角座（15）分别设置于双向螺纹杆（16）的两个反向螺纹上，同一个固定座（12）的两端分别设置有L型支撑板（13）和立板（19），L型支撑板（13）、立板（19）底端相对的一侧均和对应的固定座（12）进行固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述L型支撑板（13）的顶端固定有第一电机（14），所述双向螺纹杆（16）的一端和第一电机（14）连接，所述立板（19）的顶端固定有轴固定器（20），所述双向螺纹杆（16）的另一端转动连接于轴固定器（20）内。
8.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述多段机械臂（7）的顶端固定有端头（8），所述焊接头（9）固定于端头（8）上。
9.根据权利要求3所述的一种用于风力发电塔筒底...
【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，包括第一支撑盘（1）以及设置于第一支撑盘（1）下方的第二支撑盘（2），其特征在于：所述第二支撑盘（2）和第一支撑盘（1）之间转动连接有转动轴（5），所述转动轴（5）的外圈固定有连接杆（6），所述连接杆（6）的一端固定有支撑端（35），所述支撑端（35）的顶端连接有多段机械臂（7），所述多段机械臂（7）的顶端设置有焊接头（9），所述第一支撑盘（1）的顶端设置有两个固定座（12），两个固定座（12）顶端的两侧均滑动配合有三角座（15），所述三角座（15）的顶端连接有三角架（17），三角架（17）的内部转动连接有两个滚轮（18），多个滚轮（18）的外侧贴合设置有焊接本体（10），两个固定座（12）之间设置有中心固定柱（21），所述中心固定柱（21）的顶端固定有第一夹块（22），所述第一夹块（22）的上方设置有第二夹块（23），所述第二夹块（23）的顶端和底端均开设有多个吸附孔（24），所述第二夹块（23）长边方向的两侧均开设有侧面吸附槽（28），所述第二夹块（23）的内部开设有空腔，且空腔分别和侧面吸附槽（28）、多个吸附孔（24）均进行连通，所述第二夹块（23）短边方向的一侧固定有抽吸泵（25），所述抽吸泵（25）和空腔连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述第二支撑盘（2）的底端固定连接有驱动电机（4），所述驱动电机（4）的顶端设置有驱动轴，驱动轴的顶端和转动轴（5）进行连接，所述第二支撑盘（2）底端均匀连接有多个支撑腿（3）。
3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述第一夹块（22）和第二夹块（23）相对的一侧均开设有匹配焊接本体（10）内侧和外侧的弧形槽，所述焊接本体（10）卡合于第一夹块（22）和第二夹块（23）之间，所述第一夹块（22）和第二夹块（23）之间的四角连接有固定螺丝（26），所述第一夹块（22）和第二夹块（23）的四角均开设有供固定螺丝（26）通过的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电塔筒底座的多自由端焊接机器人，其特征在于：所述三角架（17）的其中一角转动连接于三角座（15）的内部，两个滚轮（18）转动连接于三角架（17）的另外两个三角端内，所述滚轮（18）的中部固定有中心轴（34），所述中心轴（34）固定连接于三角架（17）的内部，所述中心轴（34）的外圈设置有轴承，所述轴承的外圈包裹有一层填充层（31），所述填充层（31）的外圈均匀固定有多个重力传感器（32），多个重力传感器（32）环绕中心轴（34）的中心分布，多个重力传...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚文意，
申请(专利权)人：飒羽辰工程科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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