CN109396700A - 爬行焊接机器人及其控制方法 - Google Patents

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陈尚成
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Abstract

本发明涉及焊接装置技术领域，尤其是涉及一种爬行焊接机器人。其包括可调式磁吸附模块、轮覆式行走机构、爬行机车架和焊接负载装置，焊接负载装置设置在爬行机车架上；轮覆式行走机构设置在爬行机车架的相对两端，用于给爬行机车架提供爬行动力；可调式磁吸附模块设置在爬行机车架上，且设置在两个轮覆式行走机构之间。本发明通过轮覆式行走机构，实现无轨道、无导向爬行，能够在大中型平面或弧面焊接结构件表面运动，可垂直爬壁，在前进或后退的运动时均能进行焊接作业，实现大中型结构件的全位置焊接，可明显减少焊接辅助时间，生产效率高；通过可调式磁吸附模块来调节磁吸附力大小，可实现平板及大曲率弧板爬行，工作环境适应性高。

Description

爬行焊接机器人及其控制方法
技术领域
本发明涉及焊接装置技术领域，尤其是涉及一种爬行焊接机器人及其控制方法。
背景技术
在金属结构焊接领域，对钢制储罐、球罐、管道、船体等大中型平面或弧面设备进行焊接作业时，通常是采用手工作业为主，劳动强度大且工作环境恶劣，需要多名工人协同完成，对焊接工的技能需求较高，同时受多种因素影响会导致焊接质量无法保证，生产率低下。目前随着焊接技术和工业机器人技术的不断发展，目前市场上的焊接机器人多为关节式，其活动半径不足2米，不能有效解决大中型结构件的焊接问题。为了能解决大中型结构件焊接工作量不断加大、生产环境恶劣等极端情况下的焊接需求以及确保焊接质量，因此爬行式焊接机器人得到越来越多的应用。
针对现有技术焊接机器人无法对钢制储罐、球罐及船体等大中型平面或弧面结构件进行焊接作业，而人工进行大中型结构件平面或弧面焊接作业时，劳动强度大且工作环境恶劣，需要多名工人协同完成，对焊接工的技能需求较高，同时受多种因素影响会导致焊接质量无法保证，生产率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爬行焊接机器人及其控制方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
本发明提供的爬行焊接机器人，包括可调式磁吸附模块、轮覆式行走机构、爬行机车架和焊接负载装置，所述焊接负载装置设置在所述爬行机车架上；
所述轮覆式行走机构设置在所述爬行机车架的相对两端，用于给所述爬行机车架提供爬行动力；
所述可调式磁吸附模块设置在所述爬行机车架上，且设置在两个所述轮覆式行走机构之间。
进一步的，所述轮覆式行走机构包括磁座、滚子链、主动轮、从动轮和第一驱动机构；
所述第一驱动机构固定设置在所述爬行机车架上；
所述主动轮和所述从动轮均转动设置在所述爬行机车架上；
所述主动轮和所述从动轮通过所述滚子链连接；
所述磁座设置在所述滚子链上。
进一步的，所述爬行机车架上设置有滑动槽；
所述从动轮滑动设置在所述滑动槽内；
所述滑动槽的侧壁上设置有第二驱动机构，用于带动所述从动轮在所述滑动槽内移动，实现所述滚子链的张紧。
进一步的，所述第一驱动机构包括伺服电机和转角减速电机，所述伺服电机与所述转角减速电机连接，所述伺服电机和所述转角减速电机均固定在爬行机车架上，所述主动轮固定在所述转角减速电机的法兰上，通过所述伺服电机能够带动所述主动轮转动。
进一步的，所述焊接负载装置包括焊接架和焊枪平摆机构；
所述焊接架固定设置在所述爬行机车架上；
所述焊接平摆机构包括第一直线电机、第一直线导轨、第三驱动装置、第一传动齿轮和第一传动齿条；
所述第一直线电机固定设置在所述焊接架上，所述第一直线导轨与所述第一直线电机连接；所述第一传动齿轮转动设置在所述第一直线导轨上；所述第一传动齿轮与所述第一传动齿条啮合；所述第三驱动装置与所述第一传动齿轮连接。
进一步的，所述焊接负载装置还包括焊枪角摆夹持机构；
所述焊枪角摆夹持机构包括角摆器、锁紧机构和卡箍；
所述角摆器与所述卡箍连接，用于带动设置在所述卡箍上的焊枪摆动；
所述锁紧机构设置在所述角摆器上，且与所述第一传动齿条固定连接。
进一步的，所述焊接负载装置还包括激光跟踪平摆机构和激光跟踪模块；
所述激光跟踪平摆机构包括第二直线电机、第二直线导轨、第四驱动装置、第二传动齿轮和第二传动齿条；
所述第二直线电机固定设置在所述焊接架上，所述第二直线导轨与所述第二直线电机连接；所述第二传动齿轮转动设置在第二所述直线导轨上；所述第二传动齿轮与所述第二传动齿条啮合；所述第四驱动装置与所述第二传动齿轮连接；
所述激光跟踪模块包括相机、激光传感器、安装架和多滤光片；
所述相机、所述激光传感器和所述多滤光片均设置在所述安装架上；
所述安装架固定设置在所述第二传动齿条上。
进一步的，所述焊接架上还设置有防风装置；
所述防风装置包括固定支架和防风罩体，所述固定支架的一端与所述焊接架连接，另一端与所述防风罩体连接；
所述固定支架包括伸缩平移板，所述伸缩平移板上开设有左右方向滑道及前后方向滑道，所述防风罩体上开设有上下方向滑道，使得所述防风罩体可在三个方向进行调整，调整结束后进行固定。
进一步的，所述可调式磁吸附模块包括磁体模块和升降调节模块，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。
本发明还提供了一种爬行焊接机器人的控制方法，其包括如下步骤：
S1.控制可调式磁吸附模块，使爬行焊接机器人与被吸附表面间的吸附力保持稳定；
S2.获取焊缝信息；
S3.控制焊枪平移达到焊缝位置；
S4.控制焊枪转动，达到工艺需求角度；
S5.调节焊接电源的工艺参数；
S6.启动焊接，控制爬行机器人自动沿焊缝走向自主爬行；
S7.完成焊接。
本发明提供的爬行焊接机器人及其控制方法，通过轮覆式行走机构，实现无需轨道、无需导向爬行，可焊接范围大，能够在大中型平面或弧面焊接结构件表面运动，可垂直爬壁，在前进或后退的运动时均能进行焊接作业，进而实现大中型结构件的全位置焊接，可明显减少焊接辅助时间，生产效率高；通过可调式磁吸附模块来调节磁吸附力大小，可实现平板及大曲率弧板爬行，工作环境适应性高。
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爬行焊接机器人的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的***图；
图3为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的爬行机车架和轮覆式行走机构的侧视图；
图4为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的爬行机车架和轮覆式行走机构的立体结构示意图；
图5为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的仰视图；
图6为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的焊接平摆机构和激光跟踪平摆机构的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的激光跟踪模块的结构示意图；
图8为为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的焊枪角摆夹持机构的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的防风装置的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的可调式磁吸附模块的结构示意图；
图11为为本发明实施例提供的爬行焊接机器人的控制原理图。
附图标记：
1：爬行机车架；1-1：车体连接板；1-2：滑动槽；1-3：调节块；1-4：调节螺杆；1-5：侧板；
2：轮覆式行走机构；2-1：主动轮；2-2：磁座；2-3：滚子链；2-4：从动轮；2-5：转角减速电机；2-6：伺服电机；
3：焊枪平摆机构；3-1：第一直线电机；3-2：第一直线导轨；3-3：第一传动齿条；3-4：第三驱动装置；3-5：第一传动齿轮；
4：激光跟踪平摆机构；4-1：第二直线电机；4-2：第二直线导轨；4-3：第二传动齿条；4-4：第四驱动装置；4-5：第二传动齿轮；
5：激光跟踪模块；5-1：安装架；5-2：多滤光片；5-3：激光传感器；5-4：相机；
6：焊枪角摆夹持机构；6-1：角摆器；6-2：锁紧机构；6-3：卡箍；
7：防风装置；7-1：防风罩体；7-2：上下方向滑道；7-3：左右方向滑道；7-4：伸缩平移板；7-5：固定底板；7-6：固定法兰；7-7：活动法兰；7-8：铰接球体；7-9：主观察窗；7-10：副观察窗；7-11：前后方向滑道；7-12：上压条；7-13：下压条；7-14：固定连接板；
8：姿态传感器；
9：可调式磁吸附模块；9-1：驱动柄；9-2：连接孔；9-3：盖板；9-4：槽体；9-5：支撑底板；9-6：升降螺杆；9-7：安装耳；9-8：转动轴；9-9：腔体；9-10：腔盖；
10：焊接架。
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10所示，本发明提供了一种爬行焊接机器人，包括可调式磁吸附模块9、轮覆式行走机构2、爬行机车架1和焊接负载装置，焊接负载装置设置在爬行机车架1上；轮覆式行走机构2设置在爬行机车架1的相对两端，用于给爬行机车架1提供爬行动力；可调式磁吸附模块9设置在爬行机车架1上，且设置在两个轮覆式行走机构2之间。
在本实施例中，通过轮覆式行走机构2带动焊接机器人移动，不需要轨道，且行走平稳，保证了焊接机器人的爬行动力；通过可调式吸附模块，对与被吸附表面的磁力进行调节，使得其能够达到最佳的磁力，不会过大或过小，使其能够适用于不同的曲面。
具体的，在本实施例中，轮覆式行走机构2包括磁座2-2、滚子链2-3、主动轮2-1、从动轮2-4和第一驱动机构；第一驱动机构固定设置在爬行机车架1上；主动轮2-1和从动轮2-4均转动设置在爬行机车架1上；主动轮2-1和从动轮2-4通过滚子链2-3连接；磁座2-2设置在滚子链2-3上。
更具体的，在本实施例中，爬行机车架1包括车体连接板1-1和侧板1-5，第一驱动机构固定设置在车体连接板1-1的下方，主动轮2-1和从动轮2-4均转动设置在侧板1-5上，主动轮2-1通过滚子链2-3带动从动轮2-4转动，滚子链2-3为平行设置的两根，磁座2-2与滚子链2-3上的加长销轴进行刚性连接。
爬行焊接机器人在前进时，滚子链2-3拖动磁座2-2运动，前进方向的首端磁座2-2从脱离结构件状态进入吸附结构件状态，与此同时前进方向的末端磁座2-2从吸附结构件状态进入脱离结构件状态，此过程中整个轮覆式行走机构2能维持总吸附力大小不变，因此爬行焊接机器人能可靠平稳的吸附在结构件上运动。
爬行焊接机器人在后退时，滚子链2-3拖动磁座2-2运动，后退方向的首端磁座2-2从脱离结构件状态进入吸附结构件状态，与此同时后退方向的末端磁座2-2从吸附结构件状态进入脱离结构件状态，此过程中整个轮覆式行走机构2能维持总吸附力大小不变，因此爬行焊接机器人能可靠平稳的吸附在结构件上运动。
在本实施例中，第一驱动机构为两个，分别驱动两个主动轮2-1，进而能够实现轮覆式行走机构2的左右两侧转速不同，进而利用差速远离实现爬行焊接机器人的转向功能。
进一步的，为保证轮覆式行走机构2行走的更加平稳，主动轮2-1及从动轮2-4外侧均设有行走轮，主动轮2-1固定在第一驱动装置上。
在本实施例中，为防止履带传动时产生偏移，车体上设有履带导向装置，磁座2-2上安装有导向块，车体前进时，导向块在履带传动运行时卡入导向槽内。
在本实施例中，第一驱动机构包括伺服电机2-6和转角减速电机2-5，伺服电机2-6与转角减速电机2-5连接，伺服电机2-6和转角减速电机2-5均固定在爬行机车架1上，主动轮2-1固定在转角减速电机2-5的法兰上，通过伺服电机2-6能够带动主动轮2-1转动。
具体的，转角减速电机2-5刚性固定在车体连接板1-1上，伺服电机2-6通过转角减速电机2-5，带动主动轮2-1转动。
在本实施例中，爬行机车架1的侧边上设置有滑动槽1-2；从动轮2-4滑动设置在滑动槽1-2内；滑动槽1-2的侧壁上设置有第二驱动机构，用于带动从动轮2-4在滑动槽1-2内移动，实现滚子链2-3的张紧。
通过第二驱动机构驱动从动轮2-4在滑动槽1-2内滑动，使得从动轮2-4与主动轮2-1之间的间距可调，进而能够作为张紧机构实现对滚子链2-3的张紧。
具体的，张紧机构包括调节块1-3和调节螺杆1-4；从动轮2-4转动设置在调节块1-3上，调节块1-3滑动设置在滑动槽1-2内，调节螺杆1-4的一端与调节块1-3转动连接，且与调节块1-3之间具有轴向定位，滑动槽1-2的侧壁上设置有通孔，通孔为螺纹孔，调节螺杆1-4与螺纹孔连接，且通过螺纹孔伸出。在转动调节螺杆1-4时，调节螺杆1-4与螺纹孔的配合，使得调节螺杆1-4会进行轴向移动，由于调节块1-3与调节螺杆1-4之间具有轴向定位，使得调节块1-3会跟随调节螺杆1-4一起进行轴向移动，进而实现从动轮2-4的移动。
在本实施例中，调节螺杆1-4的设置方式还可以是一端与调节块1-3进行螺纹连接，另一端通过滑动槽1-2的侧壁伸出，且调节螺杆1-4与滑动槽1-2转动连接，具有轴向定位。这样的设置，使得调节螺杆1-4转动时，不会进行轴向移动，但是由于与调节块1-3螺纹连接，使得调节块1-3会沿调节螺杆1-4的轴线移动，以达到带动从动轮2-4直线移动的目的。
在本实施例中，当从动轮2-4向远离主动轮2-1的方向移动时，可以实现张紧功能，当从动轮2-4向靠近主动轮2-1的方向移动时，可以将滚子链2-3放松，进而便于滚子链2-3的拆卸和安装。
优选的实施方式为，焊接负载装置包括焊接架10和焊枪平摆机构3；焊接架10固定设置在爬行机车架1上；焊接平摆机构包括第一直线电机3-1、第一直线导轨3-2、第三驱动装置3-4、第一传动齿轮3-5和第一传动齿条3-3；第一直线电机3-1固定设置在焊接架10上，第一直线导轨3-2与第一直线电机3-1连接；第一传动齿轮3-5转动设置在第一直线导轨3-2上；第一传动齿轮3-5与第一传动齿条3-3啮合；第三驱动装置3-4与第一传动齿轮3-5连接。
具体的，第一直线电机3-1可带动第一直线导轨3-2在焊接架10上做x方向上的直线运动，通过转动设置在第一直线导轨3-2上的第一传动齿轮3-5，和滑动设置在第一直线导轨3-2上的第一传动齿条3-3，能够带动设置在第一传动齿条3-3上的焊枪做z方向的升降，x方向和z方向垂直，进能够实现对焊枪的x方向和z方向的调节，在通过轮覆式行走机构2的行走，实现对焊枪的y方向的调整。
更具体的，x方向为与被吸附表面平行，且垂直与轮覆式行走机构2的行走方向，y方向为轮覆式行走机构2的行走方向，z方向为与被吸附表面垂直的方向。
通过焊枪平摆机构3的设置，能够使爬行焊接机器人在焊接的时候，准确找到需要焊接的位置。
在本实施例中，第三驱动装置3-4为手柄或转盘，通过能够通过手动调节实现焊枪高度的调节。
需要指出的是，第三驱动装置3-4还可以是电机，通过控制器与电机连接，进而实现对焊枪高度的自动调节，或利用控制器实现对电机的远程控制，进而实现对焊枪高度的远程调节。
为了能够使得焊枪在焊接时，位置根据的准确，且能够适应各种工艺，在本实施例中，焊接负载装置还包括焊枪角摆夹持机构6，通过焊枪角摆夹持机构6，能够让焊枪绕y方向的轴线转动，实现焊枪的焊接角度的调整。
具体的，在本实施例中，焊枪角摆夹持机构6包括角摆器6-1、锁紧机构6-2和卡箍6-3；角摆器6-1与卡箍6-3连接，用于带动设置在卡箍6-3上的焊枪摆动；锁紧机构6-2设置在角摆器6-1上，且与第一传动齿条3-3固定连接。
更具体的，角摆器6-1包括步进电机和带减速功能的旋转平台，可实现焊枪的高精度旋转或钟摆运动。锁紧机构6-2能够将焊枪角摆夹持机构6与第一传动齿条3-3固定连接，卡箍6-3与旋转平台相连，用于夹持焊枪。
在使用的过程中，先通过卡箍6-3将焊枪固定后，启动步进电机即可带动焊枪转动。
为保证焊枪能够准确找到焊接位置，保证焊缝的质量，在本实施例中，焊接架10上还设置了激光跟踪平摆机构4和激光跟踪模块5。激光跟踪平摆机构4能够对激光跟踪模块5进行x方向和z方向的位置调整，使得激光跟踪模块5能够达到最佳位置；激光跟踪模块5能够对需要焊接的位置先进行数据收集和分析，以便于精准找到焊缝位置，以便于通过轮覆式行走机构2、焊枪平摆机构3和焊枪角摆夹持机构6，对焊枪的位置和角度进行精确调整，保证焊接质量。
具体的，在本实施例中，激光跟踪平摆机构4包括第二直线电机4-1、第二直线导轨4-2、第四驱动装置4-4、第二传动齿轮4-5和第二传动齿条4-3；第二直线电机4-1固定设置在焊接架10上，第二直线导轨4-2与第二直线电机4-1连接；第二传动齿轮4-5转动设置在第二直线导轨4-2上；第二传动齿轮4-5与第二传动齿条4-3啮合；第四驱动装置4-4与第二传动齿轮4-5连接；
具体的，第二直线电机4-1可带动第二直线导轨4-2在焊接架10上做x方向上的直线运动，通过转动设置在第二直线导轨4-2上的第二传动齿轮4-5，和滑动设置在第二直线导轨4-2上的第二传动齿条4-3，能够带动设置在第二传动齿条4-3上的激光跟踪模块5做z方向的升降，x方向和z方向垂直，进能够实现对激光跟踪模块5的x方向和z方向的调节，在通过轮覆式行走机构2的行走，实现对激光跟踪模块5的y方向的调整。
更具体的，x方向为与被吸附表面平行，且垂直与轮覆式行走机构2的行走方向，y方向为轮覆式行走机构2的行走方向，z方向为与被吸附表面垂直的方向。
通过激光跟踪模块5平摆机构的设置，能够使爬行焊接机器人在焊接的时候，准确找到需要焊接的位置。
在本实施例中，第四驱动装置4-4为手柄或转盘，通过能够通过手动调节实现激光跟踪模块5高度的调节。
需要指出的是，第四驱动装置4-4还可以是电机，通过控制器与电机连接，进而实现对激光跟踪模块5高度的自动调节，或利用控制器实现对电机的远程控制，进而实现对激光跟踪模块5高度的远程调节。
更具体的，在本实施例中，激光跟踪模块5包括相机5-4、激光传感器5-3、安装架5-1和多滤光片5-2；相机5-4、激光传感器5-3和多滤光片5-2均设置在安装架5-1上；安装固定设置在第二传动齿条4-3上。
激光传感器5-3和相机5-4均转动设置在安装架5-1上，能够实现激光传感器5-3旋转调节，进而调节激光传感器5-3和相机5-4的观察角度。
多滤光片5-2由多种不同规格滤光片组合，可有效过滤弧光等相关光源的干扰。
本实施例中，通过激光传感器5-3和相机5-4，采用了先进的焊缝识别，跟踪和焊接控制***，能获取焊缝的几何形状及位置信息，因此可以保证焊接的质量。焊缝跟踪精度可达±0.2mm。高度在±0.5mm以内，并且跟踪范围不受限制。相比需铺设轨道焊接机器人，可明显减少焊接辅助时间，生产效率高。
优选的实施方式为，焊接架10上还设置有防风装置7；防风装置7包括固定支架和防风罩体7-1，固定支架的一端与焊接架10连接，另一端与防风罩体7-1连接；固定支架包括伸缩平移板7-4，伸缩平移板7-4上开设有左右方向滑道7-3及前后方向滑道7-11，防风罩体7-1上开设有上下方向滑道7-2，使得防风罩体7-1可在三个方向进行调整，调整结束后进行固定。
在本发明中，防风罩体7-1罩在焊枪上，通过固定支架与焊接机器人固定连接。当焊接机器人在进行焊接作业时，由于焊接的工艺不同，焊枪的位置有所调整时，能够通过防风罩体7-1上的固定支架实现对防风罩体7-1的位置进行调整，以保证焊枪的防风性能。
在本实施例中，固定支架包括固定底板7-5、固定连接板7-14和伸缩平移板7-4，固定底板7-5上设置有多个固定孔，具体为四个，通过固定螺栓穿过固定孔将固定底板7-5固定在焊接机器人上。固定连接板7-14与固定底板7-5的一侧或一端固定连接，固定连接的方式可以是焊接、铆接、螺栓连接、一体设置等，只要将固定底板7-5与固定连接板7-14固定连接在一起即可；固定连接板7-14的另一端与伸缩平移板7-4通过固定螺栓固定连接，固定螺栓的分别穿过固定连接板7-14上的连接孔9-2和伸缩平移板7-4上的前后方向滑道7-11后，通过螺母拧紧，实现将固定连接板7-14和伸缩平移板7-4固定连接在一起的目的。前后方向滑道7-11的设置，使得固定连接板7-14与伸缩平移板7-4的连接位置可以根据前后方向滑道7-11进行移动和调整，进而使得防风罩体7-1能够固定在前后方向较为合适的位置上。
在本实施例中，伸缩平移板7-4上设置有折弯，前后方向滑道7-11设置在伸缩平移板7-4的一端，在伸缩平移板7-4上折弯的另一端还设置有左右方向滑道7-3，在防风罩体7-1上设置有上下方向滑道7-2，固定螺栓穿过左右方向滑道7-3和上下方向滑道7-2后，通过螺母拧紧，实现将伸缩平移板7-4与防风罩体7-1固定连接在一起的目的。左右方向滑道7-3的设置，使得伸缩平移板7-4与防风罩体7-1之间的连接位置，可以根据左右方向滑道7-3进行移动和调整，进而使得防风罩体7-1能够固定在左右方向较为合适的位置上；上下方向滑道7-2的设置，使得伸缩平移板7-4与防风罩体7-1之间的连接位置，可以根据上下方向滑道7-2进行移动和调整，进而使得防风罩体7-1能够固定在上下方向较为合适的位置上。
在本实施例中，为保证伸缩平移板7-4与固定连接板7-14之间的连接稳定性，伸缩平移板7-4与防风罩体7-1之间的连接稳定性，将前后方向滑道7-11、左右方向滑道7-3和上下方向滑道7-2均设置为至少两条，且对称设置。
在本实施例中，防风罩体7-1的底边上设置有柔性保护裙边，通过柔性保护裙边的设置，使得在焊接机器人的移动产生颠簸时，不会使防风罩体7-1与被焊接位置产生刚性碰撞，既保护了防风罩体7-1，又保护了被焊接位置，还可以填补防风装置7与焊接试件间的缝隙。
具体的，在本实施例中，柔性保护裙边通过螺栓固定在防风罩体7-1上，能够在柔性保护裙边损坏后，便于拆卸更换。
需要指出的是，在本实施例中，柔性保护裙边为螺栓固定，但其不仅仅局限于螺栓固定，其还可以是使用其他的固定方式，如还可以是使用铆钉固定、粘接等方式，也就是说，只要能够将柔性保护裙边固定在防风罩体7-1的底部即可。
更具体的，在本实施例中，在柔性保护裙边上设置有下压条7-13，通过螺栓将下压条7-13和柔性保护裙边均固定在防风罩体7-1的底部，进而能够保证柔性保护裙边与防风罩体7-1的底部的贴合度，进而保证对防风罩体7-1的防护能力。
在本实施例中，柔性保护裙边的材料采用耐高温柔性材料或金属刷条。
由于焊枪在焊接的过程中，会产生轴向或横向移动，防风罩体7-1固定不动，因此，需要在防风罩体7-1与焊枪的连接位置，使用软连接，使得既能够不影响焊枪的移动，又能够保证防风罩体7-1的防风性能。
为实现上述功能，在本实施例中，防风罩体7-1的顶端设置有柔性防护封顶，用于与焊枪进行软连接。
具体的，柔性防护封顶采用柔性耐高温材料，柔性耐高温材料与防风罩体7-1的顶端的边缘采用螺栓及上压条7-12的方式进行固定连接，同时在弱小防护封顶的中部开孔，用以通过焊枪。
更具体的，柔性防护封顶与焊枪的顶端采用卡箍6-3机构进行连接，即柔性防护封顶缠绕在焊枪上，外部用卡箍6-3机构进行锁紧。
为了便于对防风罩体7-1内的焊接情况进行及时的掌握和了解，在本实施例中，在防风罩体7-1上设置了观察窗，利用观察窗观察防风装置7内部的焊枪在焊接时的状况。
观察窗的透明视窗为耐高温透镜，能够保证在焊接的过程中，透明视窗的使用寿命。
具体的，在本实施例中，观察窗与防风罩体7-1转动连接。
通过观察窗的转动，能够对防风罩体7-1内的情况进行较为全面的了解和掌握，以便于对意外状况及时掌握和处理。
更具体的，在本实施例中，转动连接的方式为球连接。
也就是说，观察窗上设置有铰接球体7-8，铰接球体7-8上设置有连通观察窗和防风罩体7-1的观察通孔；防风罩体7-1上设置有固定法兰7-6，铰接球体7-8通过活动法兰7-7定位在固定法兰7-6上。
也就是说，在防风罩体7-1上设置了固定法兰7-6，铰接球体7-8设置在固定法兰7-6上后，再利用活动法兰7-7将铰接球体7-8固定在固定法兰7-6上，使得其不能从两个法兰之间脱离，而只能在固定法兰7-6和活动法兰7-7之间转动。
在铰接球体7-8上设置了观察通孔，观察通孔的一端与观察窗连通，另一端与防风罩体7-1的内部连通，使得铰接球体7-8不会影响的观察窗对防风罩体7-1内部的观察。
需要指出的是，在本实施例中，观察窗与防风罩体7-1之间的连接方式为球连接，但其不仅仅局限于球连接，其还可以是其他的转动连接方式，也就是说，只要能够通过转动连接，增加观察窗的视野即可。
优选的实施方式为，观察窗包括主观察窗7-9和副观察窗7-10，主观察窗7-9和副观察窗7-10与防风罩体7-1成一定角度设置。
通过两个观察窗对防风罩体7-1内的情况进行观察，能够增加观察的视野，有利于更全面的了解内部状况。
主观察窗7-9和防风罩体7-1之间、副观察窗7-10和防风罩体7-1之间均设置有一定的角度，能够有效的于减少焊接时焊枪飞出的熔渣对耐高温透镜的飞溅损害。
具体的设置角度中，优选的角度为30°-60°，具体的，为45°。
在本发明中，防风罩体7-1采用耐高温轻质合金制备。
优选的实施方式为，可调式磁吸附模块9包括磁体模块和升降调节模块，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，通过可调式磁吸附模块9，能实现爬行机在平面以及直径不大于3米的弧面爬行，工作环境适应性好。
具体的，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，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、升降螺杆9-6和调节螺母；调节螺母转动设置在支撑架上，且与升降螺杆9-6螺纹连接；升降螺杆9-6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，且升降螺杆9-6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9-7，安装耳9-7上设置有转动孔，升降螺杆9-6下端转动连接有转动轴9-8，转动轴9-8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的脱落，又能够保证起到对调节螺母轴向固定的作用；调节螺母与升降螺杆9-6进行螺纹连接，通过转动调节螺母，能够使得升降螺杆9-6进行轴向移动，进而带动与升降螺杆9-6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9-4和盖板9-3；调节螺母设置在槽体9-4的限位槽内，盖板9-3固定设置在槽体9-4上，用于对调节螺母进行轴向定位。
更具体的，槽体9-4为盒状结构，其在槽底设置有允许升降螺杆9-6通过的通孔，该通过的端部设置有倒角，以便于升降螺杆9-6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，便于升降螺杆9-6的安装即可。
在本实施例中，盖板9-3与槽体9-4通过固定螺栓进行固定连接，既能够便于对调节螺母的维护和更换，又能够保证调节螺母的轴向定位。
需要指出的是，在本实施例中，盖板9-3与槽体9-4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9-3与槽体9-4固定连接在一起即可。
还需要指出的是，在本实施例在，盖板9-3与槽体9-4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9-3与槽体9-4进行固定连接，也就是说，只要能够通过将盖板9-3与槽体9-4进行固定连接，实现对调节螺母的轴向定位即可。
在盖板9-3上设置有调节孔；升降螺杆9-6能够穿过调节孔向上伸出，使得升降螺杆9-6的轴向移动距离等于其螺纹段长度，进而增加了升降螺杆9-6的调节范围。
为便于调节螺母的转动，便于通过调节螺母对升降螺杆9-6进行轴向驱动，在本实施例中，调节螺母远离磁体模块的一端设置有驱动柄9-1；驱动柄9-1的一端与调节螺母固定连接，另一端通过调节孔穿过盖板9-3。
这样的设置，使得驱动柄9-1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转动，进而通过调节螺母的转动，带动升降螺杆9-6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9-1与调节螺母同轴固定设置。
需要指出的是，驱动柄9-1可以是与调节螺母同轴固定设置，其也可以是设置在调节螺母远离磁体模块的一侧的任意位置，其只要能够通过驱动柄9-1带动调节螺母进行转动即可。
在本实施例中，驱动柄9-1上设置有允许升降螺杆9-6通过的通孔，具体的，该通孔为螺纹孔，升降螺杆9-6穿过该螺纹孔与驱动柄9-1螺纹连接。通过驱动柄9-1上的螺纹孔的设置，增加了升降螺杆9-6上螺纹配合的长度，进而增加了升降螺杆9-6的螺纹连接强度。
需要指出的是，在本实施例中，驱动柄9-1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，其只要能够使升降螺杆9-6通过，能够增加升降螺杆9-6的轴线移动距离即可。
在本实施例中，驱动柄9-1与调节螺母之间的固定连接方式为一体设置。
需要指出的是，驱动柄9-1与调节螺母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9-1与调节螺母进行固定连接，能够通过驱动柄9-1带动驱动螺母进行转动，进而实现驱动升降螺杆9-6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9-5，用于与焊接机构连接。
支撑底板9-5上设置有多个连接孔9-2，通过安装螺栓穿过连接孔9-2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9-5设置在槽体9-4的外侧侧壁上，多个升降机构中的支撑底板9-5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9-5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9-5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9-9和磁铁；磁铁设置在腔体9-9内。
具体的，本实施例中的磁铁为耐高温钕铁硼，磁铁在腔体9-9内的设置方式为N极、S极对向安装，腔体9-9的材质为铝质，能够有效的传递磁力，腔体9-9上方的腔盖9-10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。
优选的实施方式为，爬行机车架1上还设置有姿态传感器8。
在本上设置了，姿态获取模块安装在车体连接板1-1上，可实时监测爬行焊接机器人的运动姿态，并反馈信号至控制器，控制器回馈信号到轮覆式行走机构2，实现其姿态调整。
由上述可以看出，本发明提供的无轨道、无导向的爬行焊接机器人，通过轮履式行走机构，控制爬行焊接机器人在大中型平面或弧面焊接结构件表面运动，可垂直爬壁；爬行焊接机器人在前进或后退的运动时均能进行焊接作业，在爬行焊接机器人前进焊接过程中，前面的激光跟踪模块5中的CCD相机5-4负责识别跟踪，后面的激光跟踪模块5中的相机5-4负责对焊接过后的焊缝进行检测，观察焊缝的成型宽度以及打底高度。在焊接过程中，对一条焊缝的成型宽度以及打底高度进行存储，焊接完成后对这些数据进行取平均值处理，平均数对盖面的工艺参数有积极的指导意义。
如图11所示，激光跟踪模块5进行跟踪焊缝原理为：
由激光传感器5-3检测到的图像信号传输到工控机，图像处理软件将计算得出的焊缝信息数据发送至跟踪控制器，跟踪控制器发出指示经焊枪平摆机构控制使焊枪横向跟踪焊缝运动，并指示经轮覆式行走机构使焊枪跟踪干深长度变化；同时图像处理软件将计算得出的焊缝信息数据发送至爬行焊接机器人的总控制器，总控制器根据焊缝坡口变化信息传输到焊接电源控制器，从而实时调节焊接电源的工艺参数；焊枪平摆机构上设置有位移传感器，位移传感器产生的位移信号与车身姿态传感器8产生的车体姿态信号相结合，经过跟踪控制器运算处理，输给爬行焊接机器人的总控制器，指令爬行焊接机器人的驱动装置而使爬行焊接机器人保持与焊缝平行，从而进行全位置的平面或弧面焊接作业；同时爬行焊接机器人安装有防风装置7，能满足风速不大于10m/s条件下的熔化极气体保护焊。
一种爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.控制可调式磁吸附模块，使爬行焊接机器人与被吸附表面间的吸附力保持稳定；
S2.获取焊缝信息；
S3.控制焊枪平移达到焊缝位置；
S4.控制焊枪转动，达到工艺需求角度；
S5.调节焊接电源的工艺参数；
S6.启动焊接，控制爬行机器人自动沿焊缝走向自主爬行；
S7.完成焊接。
更具体的步骤如下：
1.用激光传感器5-3测得焊缝信息的位置坐标、可信度及图像信号；
2.工控机将上述焊缝信息经信号处理传输到跟踪控制器及焊接电源控制器；
3.跟踪控制器依据焊缝信息发指令；
4.根据这一指令，经焊枪平摆机构3和焊枪角摆夹持机构6，使焊枪实现跟踪焊缝运动并保持干深长度；
5.焊枪经焊枪平摆机构3和焊枪角摆夹持机构6进行移动时，发出一焊枪位移信号；
6.爬行焊接机器人在移动时，车身上的姿态传感器8发出一车身姿态信号；
7.结合步骤1、步骤5、步骤6的输入数据，跟踪控制器进行运算处理；
8.跟踪控制器将处理过后的数据发送给爬行焊接机器人的总控制器；
9.爬行焊接机器人的总控制器经过计算发出指令，经两个伺服电机2-6分别驱动两个主动轮2-1进行不同的速度转动，进而使爬行焊接机器人进行转向运动；
10.爬行焊接机器人的总控制器根据接收的图像位置信号计算后，经轮覆式行走机构2带动激光跟踪模块5移动，使相机5-4始终能够锁定焊缝；
11.焊接电源控制器依据焊缝信息发出指令，从而实时调节焊接电源的工艺参数；
12.上位机摆动软件依据焊接工艺，设置相应的焊接摆动参数，包括焊接类型、平摆、钟摆、摆幅、摆速、停顿时间的控制参数，该控制参数设置好后，发送给跟踪控制器；
13.跟踪控制器根据上位机接收到的焊接摆动参数，经焊枪角摆夹持机构6使焊枪实现摆动；
14.与跟踪控制器相连的手动控制器控制焊接过程中需要微调节或人工干预的焊接参数；
15.上位机车体控制软件依据焊接工艺，设置相应的车体控制参数：包括自动行驶基准速度、手动行驶速度、整定参数内容，爬行焊接机器人的总控制器接收并保存设定的工艺参数，依据设定值行驶；
焊枪位置的控制方式如下：
1.爬行焊接机器人以差速方式控制轮履式行走机构行驶，实现爬行焊接机器人的转向，甚至可以原地自传360°；
2.焊枪平摆机构3、激光跟踪平摆机构4及轮覆式行走机构2实现焊枪的位置调节，以实现焊枪的干深长度调节；
3.焊枪角摆夹持机构6以步进驱动(含减速机)方式控制实现焊枪的角摆，以达到实现某些焊接工艺需求。
本申请与现有技术相比，优点在于：
1、通过轮覆式行走机构2实现无需轨道、无需导向爬行，可焊接范围大；可明显减少焊接辅助时间，生产效率高；可实现大中型结构件的全位置焊接。
2、通过可调式磁吸附模块来调节磁吸附力大小，可实现平板及大曲率弧板爬行，工作环境适应性高。
3、通过采用了先进的焊缝识别、多传感器数据融合技术，可实现可靠的焊缝跟踪，因此可以保证焊接的质量，焊缝跟踪精度可达±0.2mm.高度在±0.5mm以内，并且跟踪范围不受限制。
4、爬行焊接机器人安装有定制的防风装置7，可满足风速不大于10m/s条件下的熔化极气体保护焊。
5、通过图像采集获取焊缝宽度等相关信息，反馈到爬行焊接机器人的总控制器，爬行焊接机器人的总控制器调节焊接电源控制器来实现对焊接电源电压及电流的调节，可满足焊缝不规则变化时焊接工艺的实时调节。
本发明提供的爬行焊接机器人，通过轮覆式行走机构2，实现无需轨道、无需导向爬行，可焊接范围大，能够在大中型平面或弧面焊接结构件表面运动，可垂直爬壁，在前进或后退的运动时均能进行焊接作业，进而实现大中型结构件的全位置焊接，可明显减少焊接辅助时间，生产效率高；通过可调式磁吸附模块9来调节磁吸附力大小，可实现平板及大曲率弧板爬行，工作环境适应性高。
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)

1.一种爬行焊接机器人，其特征在于，包括可调式磁吸附模块、轮覆式行走机构、爬行机车架和焊接负载装置，所述焊接负载装置设置在所述爬行机车架上；
所述轮覆式行走机构设置在所述爬行机车架的相对两端，用于给所述爬行机车架提供爬行动力；
所述可调式磁吸附模块设置在所述爬行机车架上，且设置在两个所述轮覆式行走机构之间。
2.根据权利要求1所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述轮覆式行走机构包括磁座、滚子链、主动轮、从动轮和第一驱动机构；
所述第一驱动机构固定设置在所述爬行机车架上；
所述主动轮和所述从动轮均转动设置在所述爬行机车架上；
所述主动轮和所述从动轮通过所述滚子链连接；
所述磁座设置在所述滚子链上。
3.根据权利要求2所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述爬行机车架上设置有滑动槽；
所述从动轮滑动设置在所述滑动槽内；
所述滑动槽的侧壁上设置有第二驱动机构，用于带动所述从动轮在所述滑动槽内移动，实现所述滚子链的张紧。
4.根据权利要求2所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述第一驱动机构包括伺服电机和转角减速电机，所述伺服电机与所述转角减速电机连接，所述伺服电机和所述转角减速电机均固定在爬行机车架上，所述主动轮固定在所述转角减速电机的法兰上，通过所述伺服电机能够带动所述主动轮转动。
5.根据权利要求1所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述焊接负载装置包括焊接架和焊枪平摆机构；
所述焊接架固定设置在所述爬行机车架上；
所述焊接平摆机构包括第一直线电机、第一直线导轨、第三驱动装置、第一传动齿轮和第一传动齿条；
所述第一直线电机固定设置在所述焊接架上，所述第一直线导轨与所述第一直线电机连接；所述第一传动齿轮转动设置在所述第一直线导轨上；所述第一传动齿轮与所述第一传动齿条啮合；所述第三驱动装置与所述第一传动齿轮连接。
6.根据权利要求5所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述焊接负载装置还包括焊枪角摆夹持机构；
所述焊枪角摆夹持机构包括角摆器、锁紧机构和卡箍；
所述角摆器与所述卡箍连接，用于带动设置在所述卡箍上的焊枪摆动；
所述锁紧机构设置在所述角摆器上，且与所述第一传动齿条固定连接。
7.根据权利要求5所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述焊接负载装置还包括激光跟踪平摆机构和激光跟踪模块；
所述激光跟踪平摆机构包括第二直线电机、第二直线导轨、第四驱动装置、第二传动齿轮和第二传动齿条；
所述第二直线电机固定设置在所述焊接架上，所述第二直线导轨与所述第二直线电机连接；所述第二传动齿轮转动设置在第二所述直线导轨上；所述第二传动齿轮与所述第二传动齿条啮合；所述第四驱动装置与所述第二传动齿轮连接；
所述激光跟踪模块包括相机、激光传感器、安装架和多滤光片；
所述相机、所述激光传感器和所述多滤光片均设置在所述安装架上；
所述安装架固定设置在所述第二传动齿条上。
8.根据权利要求5所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述焊接架上还设置有防风装置；
所述防风装置包括固定支架和防风罩体，所述固定支架的一端与所述焊接架连接，另一端与所述防风罩体连接；
所述固定支架包括伸缩平移板，所述伸缩平移板上开设有左右方向滑道及前后方向滑道，所述防风罩体上开设有上下方向滑道，使得所述防风罩体可在三个方向进行调整，调整结束后进行固定。
9.根据权利要求1所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述可调式磁吸附模块包括磁体模块和升降调节模块，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。
10.一种爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.控制可调式磁吸附模块，使爬行焊接机器人与被吸附表面间的吸附力保持稳定；
S2.获取焊缝信息；
S3.控制焊枪平移达到焊缝位置；
S4.控制焊枪转动，达到工艺需求角度；
S5.调节焊接电源的工艺参数；
S6.启动焊接，控制爬行机器人自动沿焊缝走向自主爬行；
S7.完成焊接。
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