CN109366051A - 可调式磁力吸附装置和焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种可调式磁力吸附装置和焊接机器人。可调式磁力吸附装置包括磁体模块以及升降调节模块，升降调节模块与磁体模块连接，升降调节模块具有多个可独立控制的升降机构，通过分别调节多个独立控制的升降机构，改变磁体模块与被吸附表面之间的夹角和/或间隙。焊接机器人包括上述的可调式磁力吸附装置。本发明通过在容器磁体模块的相对两端设置了独立控制的升降机构调节机构，利用升降调节机构实现对磁体模块的升降，进而改变磁体模块与被吸附表面之间的夹角或间隙，容器与弧面之间的间隙，进而能够实现对磁力的调节，使得焊接机器人能够适应不同的弧面，能够在不同的弧面上进行焊接作业。

Description

可调式磁力吸附装置和焊接机器人

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种可调式磁力吸附装置和焊接机器人。

背景技术

在磁吸附式爬行机器人在钢质导磁面爬行时，大多采用钕铁硼磁力吸附的方式。但钕铁硼与吸附面的间隙大小和吸附力有线性的关系，间隙过大，磁吸附力过小，会导致爬行机器人无法有效吸附在爬行面上；间隙过小，磁吸附力过大，会导致爬行机驱动力加大，同时爬行机越障能力降低，也无法适应一定曲率半径的弧面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调式磁力吸附装置和焊接机器人，以解决现有技术中存在的磁吸附爬行焊接机器人无法应用弧面的技术问题。

本发明提供的可调式磁力吸附装置，包括磁体模块以及升降调节模块，所述升降调节模块与所述磁体模块连接，用于控制所述磁体模块升降，所述升降调节模块具有多个可独立控制的升降机构，通过分别调节多个独立控制的所述升降机构，改变所述磁体模块与被吸附表面之间的夹角和/或间隙。

进一步的，多个独立控制的所述升降机构具体为两个，且分别设于所述磁体模块的两侧。

进一步的，所述升降调节模块具体设置为线性驱动装置。

进一步的，所述线性驱动装置设置为涡轮蜗杆机构、液压传动机构、齿轮齿条传动机构或螺旋传动机构。

进一步的，所述升降机构设置为螺纹升降调节机构，所述螺纹升降调节机构包括支撑架、调节螺杆和调节螺母；

所述调节螺母转动设置在所述支撑架上，且与所述调节螺杆螺纹连接；

所述调节螺杆的一端与所述磁体模块活动连接。

进一步的，所述支撑架包括槽体和盖板；

所述调节螺母设置在所述槽体的限位槽内，所述盖板固定设置在所述槽体上，用于对所述调节螺母进行轴向定位。

进一步的，所述盖板上设置有调节孔；

所述调节螺母远离所述磁体模块的一端设置有驱动柄；

所述驱动柄的一端与所述调节螺母固定连接，另一端通过所述调节孔穿过所述盖板。

进一步的，所述支撑架上设置有支撑底板，用于与焊接机构连接。

进一步的，所述磁体模块包括腔体和磁铁；

所述磁铁设置在所述腔体内。

本发明提供了一种焊接机器人，其包括上述任一项所述的可调式磁力吸附装置。

本发明提供的可调式磁力吸附装置和焊接机器人，通过在磁体模块的相对两端设置了独立控制的升降机构，利用升降机构实现对磁体模块的升降，进而改变磁体模块与被吸附表面之间的夹角或间隙，实现对磁力的调节，使得焊接机器人能够适应不同的弧面，能够在不同的弧面上进行焊接作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的可调式磁力吸附装置的主视图；

图2为本发明实施例提供的可调式磁力吸附装置的俯视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明实施例提供的可调式磁力吸附装置的左视图；

图5为本发明实施例提供的可调式磁力吸附装置的腔体内部结构示意图；

图6为本发明实施例提供的可调式磁力吸附装置的立体结构示意图。

附图标记：

1：驱动柄；2：连接孔；3：盖板；4：槽体；5：支撑底板；6：调节螺杆；7：安装耳；8：转动轴；9：腔体；10：腔盖；11：磁体；12：调节螺母；13：调节孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如附图1-图6所示，本发明提供了一种可调式磁力吸附装置，包括磁体模块以及升降调节模块，升降调节模块与磁体模块连接，用于控制磁体模块升降，升降调节模块具有多个可独立控制的升降机构，通过分别调节多个独立控制的升降机构，改变磁体模块与被吸附表面之间的夹角和/或间隙。

在本实施例中，磁体模块上设置升降调节模块，通过升降调节模块对磁体模块的高度进行调节，实现对磁体模块与被吸附表面之间的间隙进行调整。

这样的设置，使得在被吸附表面为弧面时，实现对磁体模块的在被吸附表面的磁力的调节，进而保证磁力的稳定性，进一步保证了磁力吸附装置在弧面上的稳定性。

在本实施例中，升降调节模块包括至少两个可独立控制的升降机构，通过分别对升降机构进行独立的控制，利用各个升降机构的升降高度不同，对磁体模块的各个位置的高度进行不同的调整，进而实现对磁体模块与被吸附表面之间的夹角的调节。

优选的实施方式为，多个独立控制的升降机构具体为两个，且分别设于磁体模块的两侧。

在使用时，行走用的滚轮或履带设置在磁体模块的相对两端，将升降结构也分别设置在磁体模块的与滚轮或履带相同的相对两端时，通过升降机构使得磁体模块的两端的高度不同，进而实现磁体模块与被吸附表面的夹角改变，进而在行驶的过程中，能够保证在不同的坡度或弧度上，焊接机器人具有足够的磁力和吸附力。

优选的实施方式为，升降调节模块具体设置为线性驱动装置。

升降调节模块可以是统一进行升降调节，其具体设置为线性驱动装置，可以对磁体模块的高度进行连续性调节，保证其能够应对任意的弧面和坡度。

线性驱动装置的设置方式有很多种，具体的，在本实施例中，线性驱动装置设置为涡轮蜗杆机构、液压传动机构、齿轮齿条传动机构或螺旋传动机构。

在使用涡轮蜗杆机构作为线性驱动装置时，通过涡轮的转动，带动蜗杆做直线运动，带动磁体模块进行升降，实现磁体模块高度的调节。

在使用液压传动机构作为线性驱动装置时，液压杆的提升，带动磁体模块进行升降，实现磁体模块的高度的调节。

在使用齿轮齿条传动机构作为线性驱动装置时，齿条与磁体模块连接，齿轮的转动，带动齿条做直线运动，进而带动磁体模块进行升降，实现磁体模块的高度的调节。

在使用螺旋传动机构作为线性驱动装置时，螺纹杆与磁体模块螺纹连接，当螺纹杆进行转动时，磁体模块会沿螺纹杆的轴向做直线运动，进而带动磁体模块进行升降，实现磁体模块高度的调节。

需要指出的是，在本实施例中，线性驱动装置为上述几种方式的任意一种或几种，其可以进行任意的组合。

还需要指出的是，线性驱动装置可以是上述几种设置方式，但其不仅仅局限于上述几种方式，其还可以是具有其他的线性方式，如还可以是曲柄滑块机构等，也就是说，只要能够通过线性驱动装置实现磁体模块的线性升降即可。

具体的，在本实施例中，如图3所示，升降机构设置为螺纹升降调节机构，螺纹升降调节机构包括支撑架、调节螺杆6和调节螺母12；调节螺母12转动设置在支撑架上，且与调节螺杆6螺纹连接；调节螺杆6的一端与磁体模块活动连接。

每个升降机构均使用螺纹螺杆的方式进行调节，且调节螺杆6的下端与磁体模块进行活动连接，活动连接的方式可以是转动连接，也可以是万向连接，其只要能够同时实现对磁体模块的高度和角度的调节即可。

具体的，在本实施例中，磁体模块的两端设置有安装耳7，安装耳7上设置有转动孔，调节螺杆6下端转动连接有转动轴8，转动轴8的两端***在转动孔内，且与转动孔转动连接。

在本实施例中，调节螺母12转动设置在支撑架上，其在支撑架上不能进行轴向移动，既能够避免调节螺母12的脱落，又能够保证起到对调节螺母12轴向固定的作用；调节螺母12与调节螺杆6进行螺纹连接，通过转动调节螺母12，能够使得调节螺杆6进行轴向移动，进而带动与调节螺杆6下端活动连接的磁体模块的一端上升或下降，以实现对磁体模块的一端的高度调节。

当磁体模块相对两端的调节方向和高度均相同时，磁体模块只改变与被吸附表面的间隙；当磁体模块相对两端的调节方向和/或调节高度不相同时，磁体模块改变与被吸附表面之间的夹角。

当磁体模块与被吸附表面的间隙或夹角改变时，其与被吸附表面之间的吸附力改变，进而使得磁体模块能够适应不同的曲面环境，保证磁体模块与被吸附表面之间的吸附力。

具体的，在本实施例中，支撑架包括槽体4和盖板3；调节螺母12设置在槽体4的限位槽内，盖板3固定设置在槽体4上，用于对调节螺母12进行轴向定位。

更具体的，槽体4为盒状结构，其在槽底设置有允许调节螺杆6通过的通孔，该通过的端部设置有倒角，以便于调节螺杆6的安装。

倒角可以设置为圆角或45°×45°倒角，或其他类型倒角，只要能够通过倒角的设置，便于调节螺杆6的安装即可。

在本实施例中，盖板3与槽体4通过固定螺栓进行固定连接，既能够便于对调节螺母12的维护和更换，又能够保证调节螺母12的轴向定位。

需要指出的是，在本实施例中，盖板3与槽体4之间的固定连接方式可以是上述的通过固定螺栓连接，但其不仅仅局限于上述一种设置方式，其还可以是其他的固定连接方式，如还可以是销轴连接、卡接等，也就是说，只要是通过可拆卸连接的方式将盖板3与槽体4固定连接在一起即可。

还需要指出的是，在本实施例在，盖板3与槽体4之间为可拆卸连接，其也可以是设置为不可拆卸连接，如可以使用焊接、铆接等方式将盖板3与槽体4进行固定连接，也就是说，只要能够通过将盖板3与槽体4进行固定连接，实现对调节螺母12的轴向定位即可。

在盖板3上设置有调节孔13；调节螺杆6能够穿过调节孔13向上伸出，使得调节螺杆6的轴向移动距离等于其螺纹段长度，进而增加了调节螺杆6的调节范围。

为便于调节螺母12的转动，便于通过调节螺母12对调节螺杆6进行轴向驱动，在本实施例中，调节螺母12远离磁体模块的一端设置有驱动柄1；驱动柄1的一端与调节螺母12固定连接，另一端通过调节孔13穿过盖板3。

这样的设置，使得驱动柄1能够在外裸露出，进而在支撑架的外部即可实现驱动调节螺母12转动，进而通过调节螺母12的转动，带动调节螺杆6进行轴向移动，最终实现对磁体模块的高度的调节。

在本实施例中，驱动柄1与调节螺母12同轴固定设置。

需要指出的是，驱动柄1可以是与调节螺母12同轴固定设置，其也可以是设置在调节螺母12远离磁体模块的一侧的任意位置，其只要能够通过驱动柄1带动调节螺母12进行转动即可。

在本实施例中，驱动柄1上设置有允许调节螺杆6通过的通孔，具体的，该通孔为螺纹孔，调节螺杆6穿过该螺纹孔与驱动柄1螺纹连接。通过驱动柄1上的螺纹孔的设置，增加了调节螺杆6上螺纹配合的长度，进而增加了调节螺杆6的螺纹连接强度。

需要指出的是，在本实施例中，驱动柄1上设置的通孔为螺纹孔，但其不仅仅局限于螺纹孔，其还可以是设置为直孔，其只要能够使调节螺杆6通过，能够增加调节螺杆6的轴线移动距离即可。

在本实施例中，驱动柄1与调节螺母12之间的固定连接方式为一体设置。

需要指出的是，驱动柄1与调节螺母12之间的固定连接方式可以是如本实施例中的一体设置，但其不仅仅局限于这一种设置方式，其还可以是其他的固定连接方式，如还可以是焊接、铆接、螺纹连接等，也就是说，只要能够将驱动柄1与调节螺母12进行固定连接，能够通过驱动柄1带动驱动螺母进行转动，进而实现驱动调节螺杆6进行轴向位移即可。

在本实施例中，具体的，支撑架上设置有支撑底板5，用于与焊接机构连接。

支撑底板5上设置有多个连接孔2，通过安装螺栓穿过连接孔2实现将可调式磁力吸附装置与焊接机器人的主要焊接机构进行固定连接，实现将焊接机构吸附在被吸附表面的目的，以能够实现焊接机构的焊接作业。

具体的，在本实施例中，支撑底板5设置在槽体4的外侧侧壁上，多个升降机构中的支撑底板5均设置在同一侧，以保证与焊接机构的连接和安装。

需要指出的是，支撑底板5的位置和方向，可以根据焊接机构的形状和连接位置进行调节，只要能够通过支撑底板5实现将焊接机构与升降机构连接在一起即可。

在本实施例中，磁体模块包括腔体9和磁铁11；磁铁11设置在腔体9内。

具体的，本实施例中的磁铁11为耐高温钕铁硼，磁铁11在腔体9内的设置方式为N极、S极对向安装，腔体9的材质为铝质，能够有效的传递磁力，腔体9上方的腔盖10为良好导磁性的低碳钢。

这样的设置方式，可对底部产出强磁力，而顶部及各侧面磁力极弱。

本发明提供了一种焊接机器人，其包括上述任一项所述的可调式磁力吸附装置。

在本实施例中，磁力吸附装置分别固定在爬行机车架的两侧，可通过螺纹升降机构由旋转螺母的方式来实现调节磁力吸附装置与吸附面的间隙，从而达到调节磁力大小的目的；磁力吸附装置与吸附面间隙的可调使得爬壁机器人能更适应不同曲率的弧面。

本发明提供的可调式磁力吸附装置和焊接机器人，通过在磁体模块的相对两端设置了独立控制的升降机构，利用升降机构实现对磁体模块的升降，进而改变磁体模块与被吸附表面之间的夹角或间隙，实现对磁力的调节，使得焊接机器人能够适应不同的弧面，能够在不同的弧面上进行焊接作业。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种可调式磁力吸附装置，包括磁体模块以及升降调节模块，所述升降调节模块与所述磁体模块连接，用于控制所述磁体模块升降，其特征在于：所述升降调节模块具有多个可独立控制的升降机构，通过分别调节多个独立控制的所述升降机构，改变所述磁体模块与被吸附表面之间的夹角和/或间隙。

2.根据权利要求1所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，多个独立控制的所述升降机构具体为两个，且分别设于所述磁体模块的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述升降调节模块具体设置为线性驱动装置。

4.根据权利要求3所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述线性驱动装置设置为涡轮蜗杆机构、液压传动机构、齿轮齿条传动机构或螺旋传动机构。

5.根据权利要求1或2所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述升降机构设置为螺纹升降调节机构，所述螺纹升降调节机构包括支撑架、调节螺杆和调节螺母；

所述调节螺母转动设置在所述支撑架上，且与所述调节螺杆螺纹连接；

所述调节螺杆的一端与所述磁体模块活动连接。

6.根据权利要求5所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述支撑架包括槽体和盖板；

所述调节螺母设置在所述槽体的限位槽内，所述盖板固定设置在所述槽体上，用于对所述调节螺母进行轴向定位。

7.根据权利要求6所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述盖板上设置有调节孔；

所述调节螺母远离所述磁体模块的一端设置有驱动柄；

所述驱动柄的一端与所述调节螺母固定连接，另一端通过所述调节孔穿过所述盖板。

8.根据权利要求1所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述支撑架上设置有支撑底板，用于与焊接机构连接。

9.根据权利要求1所述的可调式磁力吸附装置，其特征在于，所述磁体模块包括腔体和磁铁；

所述磁铁设置在所述腔体内。

10.一种焊接机器人，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的可调式磁力吸附装置。