CN111673334A - 螺旋叶片精密焊接机器人与焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺旋叶片精密焊接机器人，包括同轴心套在螺旋叶片轴上的待焊接螺旋叶片，所述待焊接螺旋叶片的叶片根部与螺旋叶片轴外壁之间形成等待焊接的螺旋状焊缝；还包括螺旋焊接机器人，所述螺旋焊接机器人上设置有焊接单元，所述焊接单元能对等待焊接的螺旋状焊缝进行连续焊接；本发明的结构简单，能实现专门针对螺旋焊缝的螺旋连续焊接，相较于人工焊接，其焊接效率和一致性都要强。

Description

螺旋叶片精密焊接机器人与焊接方法
技术领域
本发明属于焊接机器人领域。
背景技术
大型螺旋叶片与叶片轴的焊缝是比较复杂的螺旋焊缝，而且焊缝的焊程比较长，一般都是人工焊接，容易造成焊接效果一致性不好的情形。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能实现螺纹连续焊接的螺旋叶片精密焊接机器人与焊接方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的螺旋叶片精密焊接机器人，包括同轴心套在螺旋叶片轴上的待焊接螺旋叶片，所述待焊接螺旋叶片的叶片根部与螺旋叶片轴外壁之间形成等待焊接的螺旋状焊缝；
还包括螺旋焊接机器人，所述螺旋焊接机器人上设置有焊接单元，所述焊接单元能对等待焊接的螺旋状焊缝进行连续焊接；
所述螺旋焊接机器人上还设置有风冷单元，所述风冷单元能对焊接单元所焊接的部位实时吹出强制冷却气流。
进一步的，待焊接螺旋叶片靠近上侧的螺旋面为上螺旋行走坡面，待焊接螺旋叶片靠近下侧的螺旋面为下螺旋行走坡面；所述螺旋焊接机器人上设置有第一行走部和第二行走部，所述第一行走部能沿所述上螺旋行走坡面的螺旋轮廓边缘行走；所述第二行走部能沿所述下螺旋行走坡面的螺旋轮廓边缘行走。
进一步的，所述第一行走部与第二行走部之间还设置有液压直线伸缩器，所述液压直线伸缩器的长度方向与所述螺旋叶片轴的延伸方向平行，所述液压直线伸缩器的两端分别为第一对液压直线伸缩杆和第二对液压直线伸缩杆，所述第一对液压直线伸缩杆的末端固定连接所述第一行走部，所述第二对液压直线伸缩杆的末端固定连接第二行走部；所述第一对液压直线伸缩杆能带动所述第一行走部沿所述螺旋叶片轴的轴线方向位移；所述第二对液压直线伸缩杆能带动第二行走部沿螺旋叶片轴的轴线方向位移。
进一步的，所述第一行走部包括第一轴承座，所述第一轴承座固定连接在第一对液压直线伸缩杆的末端，所述第一轴承座内通过第一轴承转动设置有第一轮轴，所述第一轮轴的轴线与所述螺旋叶片轴的轴线垂直相交，所述第一轮轴上同轴心连接有第一行走轮；所述第一行走轮的轮面与所述上螺旋行走坡面的螺旋轮廓边缘滚动配合。
进一步的，所述第二行走部包括第二轴承座，所述第二轴承座固定连接在第二对液压直线伸缩杆的末端，所述第二轴承座内通过第二轴承转动设置有第二轮轴，所述第二轮轴的轴线与所述螺旋叶片轴的轴线垂直相交，所述第二轮轴上同轴心连接有第二行走轮；所述第二行走轮的轮面与所述下螺旋行走坡面的螺旋轮廓边缘滚动配合。
进一步的，所述螺旋焊接机器人还包括行走驱动电机，所述行走驱动电机的机壳通过第一支架和第二支架与所述液压直线伸缩器的机壳固定支撑连接，所述行走驱动电机的输出轴与所述螺旋叶片轴的轴线平行；所述输出轴上同轴心连接有输出轮，所述行走驱动电机通过输出轴带动输出轮旋转；所述输出轮的轮面与所述螺旋叶片轴的外壁面滚动相切配合，所述输出轮能在所述螺旋叶片轴的外壁面上滚动；
所述行走驱动电机的机壳两侧分别固定设置有左液压缸支座和右液压缸支座，所述左液压缸支座上固定安装有左弧形液压缸，所述右液压缸支座上固定安装有右弧形液压缸；所述左弧形液压缸的弧体圆心与所述螺旋叶片轴的轴线重合，所述右弧形液压缸的弧体圆心与所述螺旋叶片轴的轴线重合；
所述左弧形液压缸的左弧形液压杆末端固定连接有左抱合约束轮支座，所述左抱合约束轮支座上转动设置有左抱合约束轮，左抱合约束轮的轴线与所述螺旋叶片轴的轴线平行，所述左抱合约束轮的轮面与所述螺旋叶片轴的外壁面滚动相切配合，所述左抱合约束轮能在所述螺旋叶片轴的外壁面上滚动；
所述右弧形液压缸的右弧形液压杆末端固定连接有右抱合约束轮支座，所述右抱合约束轮支座上转动设置有右抱合约束轮，右抱合约束轮的轴线与所述螺旋叶片轴的轴线平行，所述右抱合约束轮的轮面与所述螺旋叶片轴的外壁面滚动相切配合，所述右抱合约束轮能在所述螺旋叶片轴的外壁面上滚动；
沿螺旋叶片轴轴线方向的视角下，螺旋叶片轴的轮廓构成一个轮廓圆；
输出轮与螺旋叶片轴滚动相切的切点设为所述轮廓圆上的“点B”，左抱合约束轮与螺旋叶片轴滚动相切的切点设为所述轮廓圆上的“点A”，右抱合约束轮与螺旋叶片轴滚动相切的切点设为所述轮廓圆上的“点C”，同时经过“点A”“点B”和“点C”的弧线记为“弧ABC”，设“弧ABC”的圆心角为β；左弧形液压杆的伸出缩回或右弧形液压杆的伸出缩回均会改变“弧ABC”的圆心角β的数值，满足β的数值的变化范围是180°至240°；
当左弧形液压杆和右弧形液压杆均处于缩回状态时，β＝180°，
当左弧形液压杆和右弧形液压杆均处于伸出状态时，β＝240°；
所述第二支架上固定安装有斜向的伸缩焊***架，所述伸缩焊***架上安装有可伸缩的焊枪，所述焊枪末端的喷焊端指向所述螺旋状焊缝。
进一步的，所述风冷单元包括固定安装在所述第一支架上的离心风机，所述离心风机的出风管的出风口与所述焊枪末端的喷焊端对应，从出风口喷出的冷却气流吹向焊枪末端的喷焊端。
进一步的，螺旋叶片精密焊接机器人的螺旋焊缝的连续焊接方法，包括如下步骤：
准备过程：待焊接螺旋叶片套在被固定工装的螺旋叶片轴上，然后人工通点焊的方式使待焊接螺旋叶片与螺旋叶片轴初步固定；为了使螺旋焊接机器人能顺利安装在螺旋叶片轴上，初始状态下控制螺旋焊接机器人的第一对液压直线伸缩杆和第二对液压直线伸缩杆均为伸长伸出状态，设待焊接螺旋叶片的螺旋距为d，此时第一行走轮与第二行走轮之间的间距大于d；与此同时螺旋焊接机器人的左弧形液压杆和右弧形液压杆也均处于缩回状态，此时β＝180°，这时“点A”与“点C”之间的间距刚好为螺旋叶片轴的直径，“弧ABC”刚好为半圆弧；
机器人安装过程：将螺旋焊接机器人的左抱合约束轮、右抱合约束轮和输出轮均与螺旋叶片轴滚动相切，此时控制左弧形液压杆和右弧形液压杆逐渐向外伸出，直至β＝240°，此时“弧ABC”为圆心角为240°的优弧；此时左抱合约束轮、右抱合约束轮和输出轮相对于螺旋叶片轴的轴线成圆周阵列分布；此时螺旋焊接机器人整体结构在左抱合约束轮、右抱合约束轮和输出轮的共同约束下只能绕着螺旋叶片轴的轴线运动；与此同时控制液压直线伸缩器，使第一对液压直线伸缩杆和第二对液压直线伸缩杆同步收缩，从而使第一行走轮与第二行走轮之间的间距逐渐变小，直至第一行走轮与第二行走轮之间的间距刚好等于d，此时第一行走轮的轮面与上螺旋行走坡面的螺旋轮廓边缘滚动配合，第二行走轮的轮面与下螺旋行走坡面的螺旋轮廓边缘滚动配合；然后控制可伸缩的斜向焊枪逐渐伸长，直至焊枪末端的喷焊端刚好接触到所指向的螺旋状焊缝；
焊接过程：行走驱动电机控制输出轮旋转，进而使输出轮在螺旋叶片轴上沿周向方向滚动，从而使螺旋焊接机器人整体挠着螺旋叶片轴轴线旋转，与此同时螺旋焊接机器人整体挠着螺旋叶片轴轴线旋转的过程中会使第一行走轮沿上螺旋行走坡面的螺旋方向行走，第二行走轮沿下螺旋行走坡面的螺旋方向行走，进而造成螺旋焊接机器人沿螺旋叶片轴轴线旋转的同时还沿螺旋叶片轴的轴线方向位移；从而使螺旋焊接机器人的实际运动为绕着螺旋叶片轴轴线做螺旋运动；
螺旋焊接机器人整体相对于螺旋叶片轴做螺旋运动会使焊枪末端的喷焊端连续扫过的路径刚好与等待焊接的螺旋状焊缝重合，此时控制焊枪连续喷出焊液，进而实现对螺旋状焊缝的连续焊接；与此同时启动离心风机，从而使出风口喷出的冷却气流实时喷向螺旋状焊缝，从而起到实时冷却的效果。
有益效果：本发明的结构简单，能实现专门针对螺旋焊缝的螺旋连续焊接，相较于人工焊接，其焊接效率和一致性都要强。
附图说明
附图1为螺旋焊接机器人已经安装在螺旋叶片轴上的整体结构示意图；
附图2为附图1的局部放大结构示意图；
附图3为附图2的侧视图；
附图4为在附图1的基础上隐去套在螺旋叶片轴上的螺旋叶片的示意图；
附图5为附图4的轴线方向示意图；
附图6为螺旋焊接机器人第一结构示意图；
附图7为螺旋焊接机器人第二结构示意图；
附图8为螺旋叶片轴与螺旋叶片分离示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至8所示的螺旋叶片精密焊接机器人，包括同轴心套在螺旋叶片轴16上的待焊接螺旋叶片15，待焊接螺旋叶片15的叶片根部与螺旋叶片轴16外壁之间形成等待焊接的螺旋状焊缝13；
还包括螺旋焊接机器人21，螺旋焊接机器人21上设置有焊接单元，焊接单元能对等待焊接的螺旋状焊缝13进行连续焊接；
螺旋焊接机器人21上还设置有风冷单元，风冷单元能对焊接单元所焊接的部位实时吹出强制冷却气流。
待焊接螺旋叶片15靠近上侧的螺旋面为上螺旋行走坡面14，待焊接螺旋叶片15靠近下侧的螺旋面为下螺旋行走坡面18；螺旋焊接机器人21上设置有第一行走部51和第二行走部52，第一行走部51能沿上螺旋行走坡面14的螺旋轮廓边缘行走；第二行走部52能沿下螺旋行走坡面18的螺旋轮廓边缘行走。
第一行走部51与第二行走部52之间还设置有液压直线伸缩器6，液压直线伸缩器6的长度方向与螺旋叶片轴16的延伸方向平行，液压直线伸缩器6的两端分别为第一对液压直线伸缩杆9和第二对液压直线伸缩杆4，第一对液压直线伸缩杆9的末端固定连接第一行走部51，第二对液压直线伸缩杆4的末端固定连接第二行走部52；第一对液压直线伸缩杆9能带动第一行走部51沿螺旋叶片轴16的轴线方向位移；第二对液压直线伸缩杆4能带动第二行走部52沿螺旋叶片轴16的轴线方向位移。
第一行走部51包括第一轴承座10，第一轴承座10固定连接在第一对液压直线伸缩杆9的末端，第一轴承座10内通过第一轴承22转动设置有第一轮轴11，第一轮轴11的轴线与螺旋叶片轴16的轴线垂直相交，第一轮轴11上同轴心连接有第一行走轮12；第一行走轮12的轮面与上螺旋行走坡面14的螺旋轮廓边缘滚动配合。
第二行走部52包括第二轴承座3，第二轴承座3固定连接在第二对液压直线伸缩杆4的末端，第二轴承座3内通过第二轴承23转动设置有第二轮轴2，第二轮轴2的轴线与螺旋叶片轴16的轴线垂直相交，第二轮轴11上同轴心连接有第二行走轮1；第二行走轮1的轮面与下螺旋行走坡面18的螺旋轮廓边缘滚动配合。
螺旋焊接机器人21还包括行走驱动电机17，行走驱动电机17的机壳通过第一支架5和第二支架37与液压直线伸缩器6的机壳固定支撑连接，行走驱动电机17的输出轴34与螺旋叶片轴16的轴线平行；输出轴34上同轴心连接有输出轮20，行走驱动电机17通过输出轴34带动输出轮20旋转；输出轮20的轮面与螺旋叶片轴16的外壁面滚动相切配合，输出轮20能在螺旋叶片轴16的外壁面上滚动；
行走驱动电机17的机壳两侧分别固定设置有左液压缸支座26和右液压缸支座25，左液压缸支座26上固定安装有左弧形液压缸26，右液压缸支座25上固定安装有右弧形液压缸27；左弧形液压缸26的弧体圆心与螺旋叶片轴16的轴线重合，右弧形液压缸27的弧体圆心与螺旋叶片轴16的轴线重合；
左弧形液压缸26的左弧形液压杆28末端固定连接有左抱合约束轮支座33，左抱合约束轮支座33上转动设置有左抱合约束轮32，左抱合约束轮32的轴线与螺旋叶片轴16的轴线平行，左抱合约束轮32的轮面与螺旋叶片轴16的外壁面滚动相切配合，左抱合约束轮32能在螺旋叶片轴16的外壁面上滚动；
右弧形液压缸27的右弧形液压杆29末端固定连接有右抱合约束轮支座30，右抱合约束轮支座30上转动设置有右抱合约束轮31，右抱合约束轮31的轴线与螺旋叶片轴16的轴线平行，右抱合约束轮31的轮面与螺旋叶片轴16的外壁面滚动相切配合，右抱合约束轮31能在螺旋叶片轴16的外壁面上滚动；
沿螺旋叶片轴16轴线方向的视角下，螺旋叶片轴16的轮廓构成一个轮廓圆41；
输出轮20与螺旋叶片轴16滚动相切的切点设为轮廓圆41上的“点B”，左抱合约束轮32与螺旋叶片轴16滚动相切的切点设为轮廓圆41上的“点A”，右抱合约束轮31与螺旋叶片轴16滚动相切的切点设为轮廓圆41上的“点C”，同时经过“点A”“点B”和“点C”的弧线记为“弧ABC”，设“弧ABC”的圆心角为β；左弧形液压杆28的伸出缩回或右弧形液压杆29的伸出缩回均会改变“弧ABC”的圆心角β的数值，满足β的数值的变化范围是180°至240°；
当左弧形液压杆28和右弧形液压杆29均处于缩回状态时，β＝180°，
当左弧形液压杆28和右弧形液压杆29均处于伸出状态时，β＝240°；
第二支架37上固定安装有斜向的伸缩焊***架7，伸缩焊***架7上安装有可伸缩的焊枪8，焊枪8末端的喷焊端35指向螺旋状焊缝13。
风冷单元包括固定安装在第一支架5上的离心风机19，离心风机19的出风管35的出风口34与焊枪8末端的喷焊端35对应，从出风口34喷出的冷却气流吹向焊枪8末端的喷焊端35。
螺旋叶片精密焊接机器人的螺旋焊缝的连续焊接方法和工作原理，包括如下步骤：
准备过程：待焊接螺旋叶片15套在被固定工装的螺旋叶片轴16上，然后人工通点焊的方式使待焊接螺旋叶片15与螺旋叶片轴16初步固定；为了使螺旋焊接机器人21能顺利安装在螺旋叶片轴16上，初始状态下控制螺旋焊接机器人21的第一对液压直线伸缩杆9和第二对液压直线伸缩杆4均为伸长伸出状态，设待焊接螺旋叶片15的螺旋距为d，此时第一行走轮12与第二行走轮1之间的间距大于d；与此同时螺旋焊接机器人21的左弧形液压杆28和右弧形液压杆29也均处于缩回状态，此时β＝180°，这时“点A”与“点C”之间的间距刚好为螺旋叶片轴16的直径，“弧ABC”刚好为半圆弧；
机器人安装过程：将螺旋焊接机器人21的左抱合约束轮32、右抱合约束轮31和输出轮20均与螺旋叶片轴16滚动相切，此时控制左弧形液压杆28和右弧形液压杆29逐渐向外伸出，直至β＝240°，此时“弧ABC”为圆心角为240°的优弧；此时左抱合约束轮32、右抱合约束轮31和输出轮20相对于螺旋叶片轴16的轴线成圆周阵列分布；此时螺旋焊接机器人21整体结构在左抱合约束轮32、右抱合约束轮31和输出轮20的共同约束下只能绕着螺旋叶片轴16的轴线运动；与此同时控制液压直线伸缩器6，使第一对液压直线伸缩杆9和第二对液压直线伸缩杆4同步收缩，从而使第一行走轮12与第二行走轮1之间的间距逐渐变小，直至第一行走轮12与第二行走轮1之间的间距刚好等于d，此时第一行走轮12的轮面与上螺旋行走坡面14的螺旋轮廓边缘滚动配合，第二行走轮1的轮面与下螺旋行走坡面18的螺旋轮廓边缘滚动配合；然后控制可伸缩的斜向焊枪8逐渐伸长，直至焊枪8末端的喷焊端35刚好接触到所指向的螺旋状焊缝13；
焊接过程：行走驱动电机17控制输出轮20旋转，进而使输出轮20在螺旋叶片轴16上沿周向方向滚动，从而使螺旋焊接机器人21整体挠着螺旋叶片轴16轴线旋转，与此同时螺旋焊接机器人21整体挠着螺旋叶片轴16轴线旋转的过程中会使第一行走轮12沿上螺旋行走坡面14的螺旋方向行走，第二行走轮1沿下螺旋行走坡面18的螺旋方向行走，进而造成螺旋焊接机器人21沿螺旋叶片轴16轴线旋转的同时还沿螺旋叶片轴16的轴线方向位移；从而使螺旋焊接机器人21的实际运动为绕着螺旋叶片轴16轴线做螺旋运动；
螺旋焊接机器人21整体相对于螺旋叶片轴16做螺旋运动会使焊枪8末端的喷焊端35连续扫过的路径刚好与等待焊接的螺旋状焊缝13重合，此时控制焊枪8连续喷出焊液，进而实现对螺旋状焊缝13的连续焊接；与此同时启动离心风机19，从而使出风口34喷出的冷却气流实时喷向螺旋状焊缝13，从而起到实时冷却的效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.螺旋叶片精密焊接机器人，包括同轴心套在螺旋叶片轴(16)上的待焊接螺旋叶片(15)，所述待焊接螺旋叶片(15)的叶片根部与螺旋叶片轴(16)外壁之间形成等待焊接的螺旋状焊缝(13)；
还包括螺旋焊接机器人(21)，所述螺旋焊接机器人(21)上设置有焊接单元，所述焊接单元能对等待焊接的螺旋状焊缝(13)进行连续焊接；
所述螺旋焊接机器人(21)上还设置有风冷单元，所述风冷单元能对焊接单元所焊接的部位实时吹出强制冷却气流。
2.根据权利要求1所述的螺旋叶片精密焊接机器人，其特征在于：待焊接螺旋叶片(15)靠近上侧的螺旋面为上螺旋行走坡面(14)，待焊接螺旋叶片(15)靠近下侧的螺旋面为下螺旋行走坡面(18)；所述螺旋焊接机器人(21)上设置有第一行走部(51)和第二行走部(52)，所述第一行走部(51)能沿所述上螺旋行走坡面(14)的螺旋轮廓边缘行走；所述第二行走部(52)能沿所述下螺旋行走坡面(18)的螺旋轮廓边缘行走。
3.根据权利要求2所述的螺旋叶片精密焊接机器人，其特征在于：所述第一行走部(51)与第二行走部(52)之间还设置有液压直线伸缩器(6)，所述液压直线伸缩器(6)的长度方向与所述螺旋叶片轴(16)的延伸方向平行，所述液压直线伸缩器(6)的两端分别为第一对液压直线伸缩杆(9)和第二对液压直线伸缩杆(4)，所述第一对液压直线伸缩杆(9)的末端固定连接所述第一行走部(51)，所述第二对液压直线伸缩杆(4)的末端固定连接第二行走部(52)；所述第一对液压直线伸缩杆(9)能带动所述第一行走部(51)沿所述螺旋叶片轴(16)的轴线方向位移；所述第二对液压直线伸缩杆(4)能带动第二行走部(52)沿螺旋叶片轴(16)的轴线方向位移。
4.根据权利要求3所述的螺旋叶片精密焊接机器人，其特征在于：所述第一行走部(51)包括第一轴承座(10)，所述第一轴承座(10)固定连接在第一对液压直线伸缩杆(9)的末端，所述第一轴承座(10)内通过第一轴承(22)转动设置有第一轮轴(11)，所述第一轮轴(11)的轴线与所述螺旋叶片轴(16)的轴线垂直相交，所述第一轮轴(11)上同轴心连接有第一行走轮(12)；所述第一行走轮(12)的轮面与所述上螺旋行走坡面(14)的螺旋轮廓边缘滚动配合。
5.根据权利要求4所述的螺旋叶片精密焊接机器人，其特征在于：所述第二行走部(52)包括第二轴承座(3)，所述第二轴承座(3)固定连接在第二对液压直线伸缩杆(4)的末端，所述第二轴承座(3)内通过第二轴承(23)转动设置有第二轮轴(2)，所述第二轮轴(2)的轴线与所述螺旋叶片轴(16)的轴线垂直相交，所述第二轮轴(11)上同轴心连接有第二行走轮(1)；所述第二行走轮(1)的轮面与所述下螺旋行走坡面(18)的螺旋轮廓边缘滚动配合。
6.根据权利要求5所述的螺旋叶片精密焊接机器人，其特征在于：所述螺旋焊接机器人(21)还包括行走驱动电机(17)，所述行走驱动电机(17)的机壳通过第一支架(5)和第二支架(37)与所述液压直线伸缩器(6)的机壳固定支撑连接，所述行走驱动电机(17)的输出轴(34)与所述螺旋叶片轴(16)的轴线平行；所述输出轴(34)上同轴心连接有输出轮(20)，所述行走驱动电机(17)通过输出轴(34)带动输出轮(20)旋转；所述输出轮(20)的轮面与所述螺旋叶片轴(16)的外壁面滚动相切配合，所述输出轮(20)能在所述螺旋叶片轴(16)的外壁面上滚动；
所述行走驱动电机(17)的机壳两侧分别固定设置有左液压缸支座(26)和右液压缸支座(25)，所述左液压缸支座(26)上固定安装有左弧形液压缸(26)，所述右液压缸支座(25)上固定安装有右弧形液压缸(27)；所述左弧形液压缸(26)的弧体圆心与所述螺旋叶片轴(16)的轴线重合，所述右弧形液压缸(27)的弧体圆心与所述螺旋叶片轴(16)的轴线重合；
所述左弧形液压缸(26)的左弧形液压杆(28)末端固定连接有左抱合约束轮支座(33)，所述左抱合约束轮支座(33)上转动设置有左抱合约束轮(32)，左抱合约束轮(32)的轴线与所述螺旋叶片轴(16)的轴线平行，所述左抱合约束轮(32)的轮面与所述螺旋叶片轴(16)的外壁面滚动相切配合，所述左抱合约束轮(32)能在所述螺旋叶片轴(16)的外壁面上滚动；
所述右弧形液压缸(27)的右弧形液压杆(29)末端固定连接有右抱合约束轮支座(30)，所述右抱合约束轮支座(30)上转动设置有右抱合约束轮(31)，右抱合约束轮(31)的轴线与所述螺旋叶片轴(16)的轴线平行，所述右抱合约束轮(31)的轮面与所述螺旋叶片轴(16)的外壁面滚动相切配合，所述右抱合约束轮(31)能在所述螺旋叶片轴(16)的外壁面上滚动；
沿螺旋叶片轴(16)轴线方向的视角下，螺旋叶片轴(16)的轮廓构成一个轮廓圆(41)；
输出轮(20)与螺旋叶片轴(16)滚动相切的切点设为所述轮廓圆(41)上的“点B”，左抱合约束轮(32)与螺旋叶片轴(16)滚动相切的切点设为所述轮廓圆(41)上的“点A”，右抱合约束轮(31)与螺旋叶片轴(16)滚动相切的切点设为所述轮廓圆(41)上的“点C”，同时经过“点A”“点B”和“点C”的弧线记为“弧ABC”，设“弧ABC”的圆心角为β；左弧形液压杆(28)的伸出缩回或右弧形液压杆(29)的伸出缩回均会改变“弧ABC”的圆心角β的数值，满足β的数值的变化范围是180°至240°；
当左弧形液压杆(28)和右弧形液压杆(29)均处于缩回状态时，β＝180°，
当左弧形液压杆(28)和右弧形液压杆(29)均处于伸出状态时，β＝240°；
所述第二支架(37)上固定安装有斜向的伸缩焊***架(7)，所述伸缩焊***架(7)上安装有可伸缩的焊枪(8)，所述焊枪(8)末端的喷焊端(35)指向所述螺旋状焊缝(13)。
7.根据权利要求5所述的螺旋叶片精密焊接机器人，其特征在于：所述风冷单元包括固定安装在所述第一支架(5)上的离心风机(19)，所述离心风机(19)的出风管(35)的出风口(34)与所述焊枪(8)末端的喷焊端(35)对应，从出风口(34)喷出的冷却气流吹向焊枪(8)末端的喷焊端(35)。
8.根据权利要求7所述的螺旋叶片精密焊接机器人的螺旋焊缝的连续焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：
准备过程：待焊接螺旋叶片(15)套在被固定工装的螺旋叶片轴(16)上，然后人工通点焊的方式使待焊接螺旋叶片(15)与螺旋叶片轴(16)初步固定；为了使螺旋焊接机器人(21)能顺利安装在螺旋叶片轴(16)上，初始状态下控制螺旋焊接机器人(21)的第一对液压直线伸缩杆(9)和第二对液压直线伸缩杆(4)均为伸长伸出状态，设待焊接螺旋叶片(15)的螺旋距为d，此时第一行走轮(12)与第二行走轮(1)之间的间距大于d；与此同时螺旋焊接机器人(21)的左弧形液压杆(28)和右弧形液压杆(29)也均处于缩回状态，此时β＝180°，这时“点A”与“点C”之间的间距刚好为螺旋叶片轴(16)的直径，“弧ABC”刚好为半圆弧；
机器人安装过程：将螺旋焊接机器人(21)的左抱合约束轮(32)、右抱合约束轮(31)和输出轮(20)均与螺旋叶片轴(16)滚动相切，此时控制左弧形液压杆(28)和右弧形液压杆(29)逐渐向外伸出，直至β＝240°，此时“弧ABC”为圆心角为240°的优弧；此时左抱合约束轮(32)、右抱合约束轮(31)和输出轮(20)相对于螺旋叶片轴(16)的轴线成圆周阵列分布；此时螺旋焊接机器人(21)整体结构在左抱合约束轮(32)、右抱合约束轮(31)和输出轮(20)的共同约束下只能绕着螺旋叶片轴(16)的轴线运动；与此同时控制液压直线伸缩器(6)，使第一对液压直线伸缩杆(9)和第二对液压直线伸缩杆(4)同步收缩，从而使第一行走轮(12)与第二行走轮(1)之间的间距逐渐变小，直至第一行走轮(12)与第二行走轮(1)之间的间距刚好等于d，此时第一行走轮(12)的轮面与上螺旋行走坡面(14)的螺旋轮廓边缘滚动配合，第二行走轮(1)的轮面与下螺旋行走坡面(18)的螺旋轮廓边缘滚动配合；然后控制可伸缩的斜向焊枪(8)逐渐伸长，直至焊枪(8)末端的喷焊端(35)刚好接触到所指向的螺旋状焊缝(13)；
焊接过程：行走驱动电机(17)控制输出轮(20)旋转，进而使输出轮(20)在螺旋叶片轴(16)上沿周向方向滚动，从而使螺旋焊接机器人(21)整体挠着螺旋叶片轴(16)轴线旋转，与此同时螺旋焊接机器人(21)整体挠着螺旋叶片轴(16)轴线旋转的过程中会使第一行走轮(12)沿上螺旋行走坡面(14)的螺旋方向行走，第二行走轮(1)沿下螺旋行走坡面(18)的螺旋方向行走，进而造成螺旋焊接机器人(21)沿螺旋叶片轴(16)轴线旋转的同时还沿螺旋叶片轴(16)的轴线方向位移；从而使螺旋焊接机器人(21)的实际运动为绕着螺旋叶片轴(16)轴线做螺旋运动；
螺旋焊接机器人(21)整体相对于螺旋叶片轴(16)做螺旋运动会使焊枪(8)末端的喷焊端(35)连续扫过的路径刚好与等待焊接的螺旋状焊缝(13)重合，此时控制焊枪(8)连续喷出焊液，进而实现对螺旋状焊缝(13)的连续焊接；与此同时启动离心风机(19)，从而使出风口(34)喷出的冷却气流实时喷向螺旋状焊缝(13)，从而起到实时冷却的效果。
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