一種小型移動焊接機器人的製作方法

2023-10-04 04:49:29

本發明涉及焊接機器人技術領域，尤其涉及一種小型移動焊接機器人。

背景技術：

隨著人們對焊接的質量、 焊接效率的要求及人工焊接成本的提高， 使得焊接機器人的需求和使用也越來越廣泛．在船舶製造中，為了加強船體的強度，通常要在船艙底部存在許多格子形框架結構．由於該結構作業空間狹小， 焊接工人作業時身體不

能自由伸展，工作條件十分惡劣等特點， 使得研製針對該類結構焊接機器人具有較好的經濟和社會效益． 而現有的工業機械手由於其手臂長度一般為1.5 ～ 2.0 m，且底座不能大範圍移動，不能焊接大尺寸的工件; 對於龍門式焊接機器人來說，雖然焊接尺寸較大，但也僅限於車間的空間範圍內， 作業空間受限。

因此，這些焊接機器人都難以適應該結構的焊接自動化要求。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明所要解決的技術問題是：提供適合狹窄空間焊接的小型移動焊接機器人機構， 用以解決船艙、 集

裝箱等大型結構件自動化焊接問題。

為了實現上述目的，本發明採取的技術方案為提供一種小型移動焊接機器人，包括輪式移動平臺、焊炬調節機構、電弧傳感器，所述輪式移動平臺採用差速驅動的三輪結構形式，機器人後部布置兩驅動輪， 與前面一萬向輪構成工作平面，兩驅動輪由兩步進電機驅動系統獨立驅動，通過不同的速度控制實現機器人的軌跡規劃與跟蹤；在機器人前部安裝一超聲測距傳感器， 防止機器人與前方工件發生碰撞；在機器人底盤前部和後部布置永磁鐵，增加驅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節手柄來調整磁鐵與工件之間間隙實現磁吸力的增減；所述焊炬調節機構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， 分別由兩步進電機獨立驅動控制，焊炬連接裝置上設有一手動轉動關節，包括調節手柄、連接軸、連接板、連接座，所述調節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；所述電弧傳感器採用圓錐擺形式，電弧傳感器連接控制器，所述電弧傳感器包括外殼體及設置於外殼體內的電機轉子、偏心塊、導電桿、空心軸、調心球軸承，電動機轉子固定在空心軸上， 空心軸通過偏心輪及調心球軸承與導電桿相連， 導電桿上端通過調心球軸承與傳感器外殼相連。

作為本發明的進一步改進，電弧傳感器與焊槍為一體式結構。

本發明的有益效果是：本發明的焊接機器人具有體積小，質量輕，使用方便等特點，滿足狹窄空間下對焊接機器人的要求。

附圖說明

圖1是本發明提供的結構示意圖；

其中數字表示：1、電機驅動器；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

下面結合附圖說明及具體實施方式對本發明進一步說明。

如圖1所示， 本發明提供一種小型移動焊接機器人，包括輪式移動平臺2、焊炬調節機構、電弧傳感器4，輪式移動平臺採用差速驅動的三輪結構形式，機器人後部布置兩驅動輪， 與前面一萬向輪構成工作平面，保證機器人在工件上可靠移動；兩驅動輪由兩步進電機驅動系統獨立驅動， 通過不同的速度控制實現機器人的軌跡規劃與跟蹤， 在機器人前部安裝一超聲測距傳感器， 防止機器人與前方工件發生碰撞; 同時，在格子形結構焊接中， 用於檢測機器人與工件之間距離， 確定機器人轉彎時刻． 為了提高移動平臺穩定性和驅動能力， 在機器人底盤前部和後部布置永磁鐵，增加驅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節手柄來調整磁鐵與工件之間間隙實現磁吸力的增減，從而方便操作人員移動機器人到不同焊接位置， 降低勞動強度。

焊炬調節機構設計包括十字滑塊和焊炬連接裝置3，具有三自由度， 實現水平和高度方向跟蹤，以及焊槍姿態調整；其中，十字滑塊由水平滑塊5和垂直滑塊7組成， 分別由兩步進電機獨立驅動控制． 同時，焊炬連接裝置上設有一手動轉動關節，可通過旋轉調節手柄來手動控制焊炬繞連接軸轉動，以實現不同焊縫形式(如對接，角焊縫等) 焊接時焊炬姿態調整。

電弧傳感器採用圓錐擺形式，電弧傳感器連接控制器6，電動機固定在其外殼體上，電動機轉子固定在空心軸上， 空心軸通過偏心輪及調心球軸承與導電桿相連， 導電桿上端通過調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構。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。