本發(fā)明涉及焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種小型移動焊接機(jī)器人。
背景技術(shù):
隨著人們對焊接的質(zhì)量、 焊接效率的要求及人工焊接成本的提高, 使得焊接機(jī)器人的需求和使用也越來越廣泛.在船舶制造中,為了加強(qiáng)船體的強(qiáng)度,通常要在船艙底部存在許多格子形框架結(jié)構(gòu).由于該結(jié)構(gòu)作業(yè)空間狹小, 焊接工人作業(yè)時身體不
能自由伸展,工作條件十分惡劣等特點, 使得研制針對該類結(jié)構(gòu)焊接機(jī)器人具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會效益. 而現(xiàn)有的工業(yè)機(jī)械手由于其手臂長度一般為1.5 ~ 2.0 m,且底座不能大范圍移動,不能焊接大尺寸的工件; 對于龍門式焊接機(jī)器人來說,雖然焊接尺寸較大,但也僅限于車間的空間范圍內(nèi), 作業(yè)空間受限。
因此,這些焊接機(jī)器人都難以適應(yīng)該結(jié)構(gòu)的焊接自動化要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供適合狹窄空間焊接的小型移動焊接機(jī)器人機(jī)構(gòu), 用以解決船艙、 集
裝箱等大型結(jié)構(gòu)件自動化焊接問題。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為提供一種小型移動焊接機(jī)器人,包括輪式移動平臺、焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、電弧傳感器,所述輪式移動平臺采用差速驅(qū)動的三輪結(jié)構(gòu)形式,機(jī)器人后部布置兩驅(qū)動輪, 與前面一萬向輪構(gòu)成工作平面,兩驅(qū)動輪由兩步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)獨立驅(qū)動,通過不同的速度控制實現(xiàn)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與跟蹤;在機(jī)器人前部安裝一超聲測距傳感器, 防止機(jī)器人與前方工件發(fā)生碰撞;在機(jī)器人底盤前部和后部布置永磁鐵,增加驅(qū)動輪與工件之間正壓力;其中,前部磁鐵裝置的磁吸附力可以通過磁鐵調(diào)節(jié)手柄來調(diào)整磁鐵與工件之間間隙實現(xiàn)磁吸力的增減;所述焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括十字滑塊和焊炬連接裝置,十字滑塊由水平滑塊和垂直滑塊組成, 分別由兩步進(jìn)電機(jī)獨立驅(qū)動控制,焊炬連接裝置上設(shè)有一手動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),包括調(diào)節(jié)手柄、連接軸、連接板、連接座,所述調(diào)節(jié)手柄通過連接軸和連接座固定在連接板上,所述連接座固定電弧傳感器;所述電弧傳感器采用圓錐擺形式,電弧傳感器連接控制器,所述電弧傳感器包括外殼體及設(shè)置于外殼體內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)子、偏心塊、導(dǎo)電桿、空心軸、調(diào)心球軸承,電動機(jī)轉(zhuǎn)子固定在空心軸上, 空心軸通過偏心輪及調(diào)心球軸承與導(dǎo)電桿相連, 導(dǎo)電桿上端通過調(diào)心球軸承與傳感器外殼相連。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),電弧傳感器與焊槍為一體式結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的焊接機(jī)器人具有體積小,質(zhì)量輕,使用方便等特點,滿足狹窄空間下對焊接機(jī)器人的要求。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中數(shù)字表示:1、電機(jī)驅(qū)動器;2、輪式移動平臺;3、焊炬連接裝置;4、電弧傳感器;5、水平滑塊;6、控制器;7、垂直滑塊。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖說明及具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
如圖1所示, 本發(fā)明提供一種小型移動焊接機(jī)器人,包括輪式移動平臺2、焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、電弧傳感器4,輪式移動平臺采用差速驅(qū)動的三輪結(jié)構(gòu)形式,機(jī)器人后部布置兩驅(qū)動輪, 與前面一萬向輪構(gòu)成工作平面,保證機(jī)器人在工件上可靠移動;兩驅(qū)動輪由兩步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)獨立驅(qū)動, 通過不同的速度控制實現(xiàn)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃與跟蹤, 在機(jī)器人前部安裝一超聲測距傳感器, 防止機(jī)器人與前方工件發(fā)生碰撞; 同時,在格子形結(jié)構(gòu)焊接中, 用于檢測機(jī)器人與工件之間距離, 確定機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時刻. 為了提高移動平臺穩(wěn)定性和驅(qū)動能力, 在機(jī)器人底盤前部和后部布置永磁鐵,增加驅(qū)動輪與工件之間正壓力; 其中,前部磁鐵裝置的磁吸附力可以通過磁鐵調(diào)節(jié)手柄來調(diào)整磁鐵與工件之間間隙實現(xiàn)磁吸力的增減,從而方便操作人員移動機(jī)器人到不同焊接位置, 降低勞動強(qiáng)度。
焊炬調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計包括十字滑塊和焊炬連接裝置3,具有三自由度, 實現(xiàn)水平和高度方向跟蹤,以及焊槍姿態(tài)調(diào)整;其中,十字滑塊由水平滑塊5和垂直滑塊7組成, 分別由兩步進(jìn)電機(jī)獨立驅(qū)動控制. 同時,焊炬連接裝置上設(shè)有一手動轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié),可通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄來手動控制焊炬繞連接軸轉(zhuǎn)動,以實現(xiàn)不同焊縫形式(如對接,角焊縫等) 焊接時焊炬姿態(tài)調(diào)整。
電弧傳感器采用圓錐擺形式,電弧傳感器連接控制器6,電動機(jī)固定在其外殼體上,電動機(jī)轉(zhuǎn)子固定在空心軸上, 空心軸通過偏心輪及調(diào)心球軸承與導(dǎo)電桿相連, 導(dǎo)電桿上端通過調(diào)心球軸承與傳感器外殼相連。電弧傳感器與焊槍為一體式結(jié)構(gòu)。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。