CN114378502B - 一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，包括底盘车架、丝杆升降机构、旋转式磁盘机构、十字丝杆机构和焊炬夹持机构，旋转式磁盘机构穿过底盘车架与丝杆升降机构连接，且丝杆升降机构可驱动底盘车架和旋转式磁盘机构相互靠近或远离；当旋转式磁盘机构吸附在地面时，旋转式磁盘机构可带动整个装置在水平面内转动；焊炬夹持机构与十字丝杆机构连接，且十字丝杆机构带动焊炬在水平和竖直平面内移动。通过旋转式磁盘机构、十字丝杆机构可实现焊炬位置的调整，同时可带动焊炬进行转动，从而本发明能够完成直角角焊缝处连续稳定的焊接工作，同时能够有效地避免焊接工作中出现间断焊接、不均匀堆焊、焊穿焊透等问题。

Description

一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人

技术领域

本发明涉及特种机器人设备技术领域，具体涉及一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人。

背景技术

移动焊接机器人是一种可以在平面内灵活运动，并装备焊炬的移动机器人，根据运动方式的不同，可分为履带式、足式、轮式，每种运动方式均各具优劣，但轮式运动速度快、灵活性高，及稳定性强等优势更加突出。因此，当前移动焊接机器人多以轮式移动为主，但由于轮子与接触面之间的打滑现象不可避免，因此无法十分精准的完成以车身位置为中心不偏移的直角转弯，故而无法连续完成九十度折角贴壁焊接工作。移动焊接机器人需要对多数复杂焊接工况拥有良好的适应性，并保证焊接过程中焊炬的平稳与焊接的连贯两大基本功能。经文献检索发现，现有的融合磁吸附的轮式移动焊接机器人可实现平面角焊、垂直角焊、平对接、横对接、立对接和仰焊等多类型焊接。

申请号为201120117194.5的专利涉及的“多工作位置自动焊接小车”，由电机动力传输齿轮组驱动主动轴，进而通过同步传送带将动力传输到从动轴上。另外，其车身底座壳内安装有磁体，可在一定程度上增加车轮与焊接板材之间的接触压力。但是此种驱动方式并不能实现转弯，只能完全依靠接触式传感器贴壁产生的反向推力完成小幅度的转向，并且更无法完成九十度自转。申请号为200510086382.5的专利涉及的“一种具有曲面自适应能力的磁吸附爬壁机器人”，包括轮式移动机构和多个永磁吸附装置，永磁吸附装置的一端通过辅助支撑轮支撑在导磁壁面上，另一端通过具有一至三个转动自由度的曲面自适应机构与底盘相连，其特点是移动速度快、运动灵活，且具有良好的曲面自适应能力，但不具备越障能力。申请号为201010289327.7的专利涉及的“轮式越障爬壁机器人”，含有三组可以升降的移动吸附机构，其特点是移动速度快，依靠三组移动吸附机构的依次升降，可以实现障碍物的跨越，但由于永磁吸附装置相对车体的姿态不可调节，因而难以实现在小曲率半径的圆柱壁面上安全吸附，且不具备交叉壁面过渡能力。申请号为201710582547.0的专利涉及的“一种适应复杂壁面作业的非接触式磁吸附爬壁机器人”，采用履带式移动机构和非接触式磁吸附装置，其特点是移动速度快，利用履带的柔性可以实现小曲率圆柱壁面的自动适应，但履带与壁面的摩擦阻力大，运动灵活性受限，且不具备交叉壁面过渡能力。

综上所述，现有的自动焊接小车在焊缝寻迹的稳定性与追踪精度方面、焊接环境的适应方面、以及无法完成直角形角焊缝的连贯焊接方面存在不足。另外不同的自动焊接小车无法自动调整焊炬位姿，因而不能保障实时能以最佳姿态完成对焊缝的焊接，从而导致间断焊接、不均匀堆焊、焊穿、焊透等不良焊况。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，完成直角角焊缝处连续稳定的焊接工作，解决焊接工作中出现间断焊接、不均匀堆焊、焊穿焊透等问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，包括底盘车架、丝杆升降机构、旋转式磁盘机构、十字丝杆机构和焊炬夹持机构，所述丝杆升降机构和十字丝杆机构均设置于所述底盘车架上，所述旋转式磁盘机构穿过所述底盘车架与所述丝杆升降机构连接，且所述丝杆升降机构可驱动所述底盘车架和所述旋转式磁盘机构相互靠近或远离；当所述旋转式磁盘机构吸附在地面时，所述旋转式磁盘机构可带动整个装置在水平面内转动；所述焊炬夹持机构与所述十字丝杆机构连接，且所述十字丝杆机构带动所述焊炬夹持机构在水平和竖直平面内移动。为了解决上述问题，本发明提供的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，当焊接工作实施至直角焊缝处时，旋转式磁盘机构中的磁盘可将装置吸附在此处，并且装置以磁盘中心为旋转中心进行整体旋转，此时旋转中心不会发生偏移并且能够实现90°的转动，于此同时通过十字丝杆机构在水平和竖直平面内实时调整焊炬夹持机构的位置，保证焊炬的焊接点与焊缝之间的距离保持稳定且能够有效的完成焊接工作。综上所述本发明能够完成直角角焊缝处连续稳定的焊接工作，同时能够有效地避免焊接工作中出现间断焊接、不均匀堆焊、焊穿焊透等问题。

进一步的技术方案：

所述丝杆升降机构包括安装架a、丝杆a和丝杆螺母a，所述安装架a固定于所述底盘车架顶，所述丝杆a竖直设置于所述安装架a内，且所述安装架a顶部设置有用于安装电机的电机安装座a；

所述丝杆螺母a与所述丝杆a相配合且所述丝杆螺母a与所述旋转式磁盘机构连接；

所述丝杆a转动并带动所述丝杆螺母a向上或向下运动。

进一步的：所述旋转式磁盘机构包括磁盘，磁盘旋转电机和连接件，所述连接件的一端与所述丝杆螺母连接，所述连接件的另一端设置所述磁盘旋转电机，且所述磁盘旋转电机的输出端竖直向下；

进一步的：所述连接件贯穿所述底盘车架且可沿竖直方向运动。

进一步的：所述磁盘旋转电机通过交叉滚子轴承与所述磁盘连接，且所述交叉滚子轴承固定于所述磁盘顶，所述磁盘旋转电机固定于所述连接件。

进一步的：所述十字丝杆机构包括竖直丝杆机构、水平丝杆机构和焊炬连接组件，所述竖直丝杆机构竖直设置于所述底盘车架，所述水平丝杆机构与所述竖直丝杆机构，且所述竖直丝杆机构带动所述水平丝杆机构竖直上升或下降；

进一步的：所述焊炬连接组件与所述水平丝杆机构，且所述水平丝杆机构带动所述焊炬连接组件水平向前或向后。

进一步的：所述竖直丝杆机构包括安装架b、丝杆b和丝杆螺母b，所述安装架b固定于所述底盘车架顶，所述丝杆b竖直设置于所述安装架b内，且所述安装架b顶部设置有用于安装电机的电机安装座b；

进一步的：所述水平丝杆机构包括安装架c、丝杆c和丝杆螺母c，所述安装架c水平连接于所述丝杆螺母b，所述丝杆c水平设置于所述安装架c内，且所述安装架c的一端设置有用于安装电机的电机安装座c；

进一步的：所述焊炬连接组件包括连接板和焊炬安装板，所述连接板的一端连接与所述丝杆螺母c连接，所述连接板的另一端于所述焊炬安装板连接。

进一步的：所述焊炬夹持机构包括角度调节件和焊炬夹持件，所述角度调节件设置于所述焊炬安装板，且所述角度调节件可在所述焊接安装板平面内转动，所述焊炬夹持件与所述角度调节件的转动部连接。

进一步的：还包括导向轮伸缩机构，所述导向轮伸缩机构包括曲柄摇杆组件和导轨滑块组件，所述曲柄摇杆组件的曲柄与所述旋转式磁盘机构的连接件转动连接，所述曲柄摇杆组件的摇杆与所述导轨滑块组件的滑块转动连接，所述导轨滑块组件的导轨设置于所述底盘车架侧壁，且所述滑块可沿所述导轨滑动；

进一步的：所述导向轮伸缩机构还包括导向轮组件，所述导向轮组件包括滑板、导向轮和导向轮安装座，所述滑板与所述滑块连接，所述导向轮通过导向轮安装座设置于所述滑板的一端；

进一步的：所述导向轮上设置有接触式传感器。

进一步的：还包括焊炬电缆保持组件，所述焊炬电缆保持组件包括固定基座、滑槽板和线缆固定环，所述固定基座设置于所述底盘车架上，所述固定基座通过滑槽板固定组件与所述滑槽板连接；

进一步的：所述线缆固定环通过紧固螺栓固定于所述滑槽板，且所述紧固螺栓的螺纹杆段穿过所述滑槽板上开设的滑槽与所述线缆固定环连接。

进一步的：在装置前进方向的最前端设置有接触开关；

进一步的：所述磁盘旋转电机输出轴设置有减速器，并设置有角度传感器。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，当焊接工作实施至直角焊缝处时，旋转式磁盘机构中的磁盘可将装置吸附在此处，并且装置以磁盘中心为旋转中心进行整体旋转，此时旋转中心不会发生偏移并且能够实现90°的转动，于此同时通过十字丝杆机构在水平和竖直平面内实时调整焊炬夹持机构的位置，保证焊炬的焊接点与焊缝之间的距离保持稳定且能够有效的完成焊接工作。综上所述本发明能够完成直角角焊缝处连续稳定的焊接工作，同时能够有效地避免焊接工作中出现间断焊接、不均匀堆焊、焊穿焊透等问题；

2、本发明一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，焊接夹持机构中包含有角度调节件，通过角度调节件能够调整焊炬的焊接角度，从而使得本发明能够有效的满足不同的焊接方法中对焊接角度的需求；

3、本发明一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其中导向轮伸缩机构中的导向轮可实现直线焊接施工过程中装置的导向，此时导向轮可抵接于焊缝侧壁，且所述导向轮上设置的接触式传感器可实时监控导向轮与焊缝侧壁间的接触情况，从而对机器人的移动作出调整，保证机器人能够顺着焊接缝运动，实现接触式寻迹功能；于此同时在进行直角角焊缝焊接时，导向轮伸缩机构通过曲柄摇杆组件与旋转式磁盘机构的连接件相连，在进行直角焊接工作之前，底盘车架上升从而带动导向轮伸缩机构收缩，防止伸出的导向轮结构对直角转动动作造成影响；当底盘车架再次接触地面时，导向轮伸缩机构重新伸出，导向轮再次接触焊缝侧壁，继续完成接触式寻迹功能。

4、本发明一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其中焊炬电缆保持组件主要用于固定线缆，避免焊接过程中线缆对焊炬的位姿造成影响，进而保证焊接工作能够顺利有效的完成，同时可避免因线缆散乱而造成的安全问题。

5、本发明一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，本发明通过对传感器等信息采集设备对装置的各个动作进行监控，并且以采集到的信息来控制各个运动，从而实现自动化焊接，降低了焊接工作的难度同时也减少了人力的投入。

附图说明

为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明丝杆升降机构与旋转式磁盘机构连接结构示意图；

图3为本发明十字丝杆机构与焊炬夹持机构连接结构示意图；

图4为本发明十字丝杆机构与焊炬夹持机构连接结构细节示意图；

图5为本发明导向轮伸缩机构与旋转式磁盘机构连接结构示意图；

图6为本发明导向轮伸缩机构结构示意图；

图7为本发明焊炬电缆保持组件结构示意图；

图8为本发明结构示意图二。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-底盘车架，2-丝杆升降机构，3-旋转式磁盘机构，4-十字丝杆机构，5-焊炬夹持机构，6-导向轮伸缩机构，7-焊炬电缆保持组件，8-接触开关，21-安装架a，22-丝杆a，23-电机安装座a，24-丝杆螺母a，31-磁盘，32-磁盘旋转电机，33-连接件，34-交叉滚子轴承，41-竖直丝杆机构，42-水平丝杆机构，43-焊炬连接组件，51-角度调节件，52-焊炬夹持件，61-曲柄摇杆组件，62-导轨滑块组件，63-导向轮组件，71-固定基座，72-滑槽板，73-线缆固定环，74-滑槽板固定组件，75-紧固螺栓，411-安装架b，412-丝杆b，413-丝杆螺母b，414-电机安装座b，421-安装架c，422-丝杆c，423-丝杆螺母c，424-电机安装座c，431-连接板，432-焊炬安装板，611-曲柄，612-摇杆，621-滑块，622-导轨，631-滑板，632-导向轮，633-导向轮安装座。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“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保护范围的限制。

实施例1

如图1~图8所示，本发明一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，包括底盘车架1、丝杆升降机构2、旋转式磁盘机构3、十字丝杆机构4和焊炬夹持机构5，所述丝杆升降机构2和十字丝杆机构4均设置于所述底盘车架1上，所述旋转式磁盘机构3穿过所述底盘车架1与所述丝杆升降机构2连接，且所述丝杆升降机构2可驱动所述底盘车架1和所述旋转式磁盘机构3相互靠近或远离；本实施例中，在进行直线焊缝焊接时，所述旋转式磁盘机构3收缩在底盘车架1下方，所述底盘车架1的车轮与地面接触并通过电机与齿轮传动结构实现装置沿直线焊缝运动，并完成对直线焊缝的焊接工作；当接触开关8触发时，控制车轮的电机停止工作，同时丝杆升降机构2内的电机开始工作，首先带动所述旋转式磁盘机构3向下运动，直至所述旋转式磁盘机构3与地面接触后，丝杆升降机构2内的电机继续运动将底盘车架1连同设置于其上的机构升起，使得车轮离开地面保证后续所述旋转式磁盘机构3内的电机能够带动整个装置转动。

当所述旋转式磁盘机构3吸附在地面时，所述旋转式磁盘机构3可带动整个装置在水平面内转动；本实施例中，当所述旋转式磁盘机构3吸附于地面后，装置便可以磁盘31为中心进行转动，此时装置在旋转时旋转中心便不会发生偏移，从而保证装置能够稳定的完成90°的转动。

所述焊炬夹持机构5与所述十字丝杆机构4连接，且所述十字丝杆机构4带动所述焊炬夹持机构5在水平和竖直平面内移动。因为装置在上升和转动过程中焊炬与焊缝之间的距离会发生变化，故本实施例中，通过十字丝杆机构4的水平和竖直方向上的移动，带动连接与其上的焊炬一同运动，从而实现对焊炬位置的调整，保证焊炬的焊接头时刻与焊接缝接触并完成焊接工作，综上所述，综上所述实施例所提供的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，能够在完成直线焊缝焊接工作的同时，完成直角角焊缝处连续稳定的焊接工作，并且能够有效地避免焊接工作中出现间断焊接、不均匀堆焊、焊穿焊透等问题。

所述丝杆升降机构2包括安装架a21、丝杆a22和丝杆螺母a24，所述安装架a21固定于所述底盘车架1顶，所述丝杆a22竖直设置于所述安装架a21内，且所述安装架a21顶部设置有用于安装电机的电机安装座a23；所述丝杆螺母a24与所述丝杆a22相配合且所述丝杆螺母a24与所述旋转式磁盘机构3连接；所述丝杆a22转动并带动所述丝杆螺母a24向上或向下运动。如图2所示，本实施例中，所述安装架a21为包括一块水平板和一块竖直板的“L”形板材结构，所述安装架a21水平板通过螺栓连接的方式固定在所述底盘车架1顶，且水平板中央设置有与所述丝杆a22向适配的轴承，同时在所述丝杆a22的另一端同样设置套设有轴承，且此轴承通过轴承座固定于竖直板上；此时在竖直板另一端设置的电机安装座a23上安装上一个步进电机来驱动丝杆a22，从而使得丝杆螺母a24可沿丝杆a22上下移动，且步进电机与所述丝杆a22间采用联轴器进行连接。为了保证丝杆螺母a24上下运动的稳定性，在竖直板上设置用于丝杆螺母a24竖直方向上导向的导向结构，本实施例中优选的是滑块滑轨结构；同时在竖直板上设置了上限位器和下限位器，当上限位器或下限位器触发时可向PLC或其他处理装置发送一个信号，在通过相应电机的驱动器来控制电机便停止工作。

所述旋转式磁盘机构3包括磁盘31，磁盘旋转电机32和连接件33，所述连接件33的一端与所述丝杆螺母a24连接，所述连接件33的另一端设置所述磁盘旋转电机32，且所述磁盘旋转电机32的输出端竖直向下；所述连接件33贯穿所述底盘车架1且可沿竖直方向运动。本实施例中，为了实现旋转式磁盘机构3的上升和下降，通过连接件33实现与所述丝杆螺母a24的连接，从而通过所述丝杆螺母a24的上升下降动作来带动与之相连的整个旋转式磁盘机构3的上升和下降；当需进行直角角焊缝的焊接工作时，首先需要通过丝杆升降机构2带动旋转式磁盘机构3下降，直至所述磁盘31接触地面并吸附于地面后，丝杆螺母a24继续工作便可将底盘车架1连通其上设置的机构整体顶升起来，直到车轮离开地面磁盘旋转电机32能够驱动底盘车架1完成转动为止；当底盘车架1顶升到位后，磁盘旋转电机32开始驱动底盘车架1，直至转过90°并完成对直角角焊缝的焊接工作后，丝杆升降机构2首先带动底盘车架1下降，直至车轮重新与地面接触，然后丝杆升降机构2继续工作并带动旋转式磁盘机构3上升收缩至底盘车架1下方，此时旋转式磁盘机构3便不会对底盘车架1的移动造成影响。

所述磁盘旋转电机32通过交叉滚子轴承34与所述磁盘31连接，且所述交叉滚子轴承34固定于所述磁盘31顶，所述磁盘旋转电机32固定于所述连接件33。本实施例中，优选采用交叉滚子轴承34主要是利用其旋转精度高、操作安装简单、可承受较大的轴向和径向负荷等优点，保证磁盘旋转电机32能够稳定有效的驱动底盘车架1的转动。

所述十字丝杆机构4包括竖直丝杆机构41、水平丝杆机构42和焊炬连接组件43，所述竖直丝杆机构41竖直设置于所述底盘车架1，所述水平丝杆机构42与所述竖直丝杆机构41，且所述竖直丝杆机构41带动所述水平丝杆机构42竖直上升或下降；所述焊炬连接组件43与所述水平丝杆机构42，且所述水平丝杆机构42带动所述焊炬连接组件43水平向前或向后。因为底盘车架1在转动和上升下降过程中，焊炬的焊接头与焊接缝之间的距离会发生改变，故在运动时需对焊炬的焊接头的位置进行实时的调整，确保焊接部能够有效的对焊缝进行焊接。本实施例中，竖直丝杆机构41竖直方向上的运动可带动与之相连的水平丝杆机构42在竖直方向上运动，同时水平丝杆机构42可带动与之相连的焊炬连接组件43在水平方向上移动，从而带动设置于所述焊炬连接组件43上的焊炬夹持机构5进行竖直和水平方向上的位置调整，最终确定下焊炬的焊接头的位置，保证焊接部始终与焊缝接触并有效的进行焊缝焊接工作。于此同时也可有水平丝杆机构42带动竖直丝杆机构41，然后再通过竖直丝杆机构41带动焊炬连接组件43，最终确定下焊炬的焊接头的位置，保证焊接部始终与焊缝接触并有效的进行焊缝焊接工作。

所述竖直丝杆机构41包括安装架b411、丝杆b412和丝杆螺母b413，所述安装架b411固定于所述底盘车架1顶，所述丝杆b412竖直设置于所述安装架b411内，且所述安装架b411顶部设置有用于安装电机的电机安装座b414；本实施例中，所述竖直丝杆机构41具体的结构与所述丝杆升降机构2的结构形式相似，且运动方式也相似，不同点在与所述丝杆升降机构2用于带动旋转式磁盘机构3上升和下降，所述竖直丝杆机构41用于带动水平丝杆机构42上升和下降。

所述水平丝杆机构42包括安装架c421、丝杆c422和丝杆螺母c423，所述安装架c421水平连接于所述丝杆螺母b413，所述丝杆c422水平设置于所述安装架c421内，且所述安装架c421的一端设置有用于安装电机的电机安装座c424；本实施例中所述水平丝杆机构42具体的结构与所述丝杆升降机构2的结构形式相似，且运动方式也相似，不同点在于所述水平丝杆机构42用于带动所述焊炬连接组件43在水平方向上向前或向后（此处“前”表示靠近焊缝的方向，“后”表示远离焊缝的方向）。

所述焊炬连接组件43包括连接板431和焊炬安装板432，所述连接板431的一端连接与所述丝杆螺母c423连接，所述连接板431的另一端于所述焊炬安装板432连接。本实施例中，所述连接板431为两块，且两块连接板431分别连接与所述丝杆螺母c423的上部和下部，所述焊炬安装板432同时与两块连接板431连接并用于焊炬夹持机构5的安装，此结构稳定性更高，焊炬夹持机构5的安装稳定性更高，保证了焊接过程中焊炬夹持机构5能够稳定的进行焊缝焊接工作。

所述焊炬夹持机构5包括角度调节件51和焊炬夹持件52，所述角度调节件51设置于所述焊炬安装板432，且所述角度调节件51可在所述焊接安装板432平面内转动，所述焊炬夹持件52与所述角度调节件51的转动部连接。本实施例中，通过角度调节件51可对焊接角度进行调整，以便装置能够满足多种不同焊接方式对焊接角度的要求，保证装置能够有效的对焊缝进行焊接。

装置还包括导向轮伸缩机构6，所述导向轮伸缩机构6包括曲柄摇杆组件61和导轨滑块组件62，所述曲柄摇杆组件61的曲柄611与所述旋转式磁盘机构3的连接件33转动连接，所述曲柄摇杆组件61的摇杆612与所述导轨滑块组件62的滑块621转动连接，所述导轨滑块组件62的导轨622设置于所述底盘车架1侧壁，且所述滑块621可沿所述导轨622滑动；所述导向轮伸缩机构6还包括导向轮组件63，所述导向轮组件63包括滑板631、导向轮632和导向轮安装座633，所述滑板631与所述滑块621连接，所述导向轮632通过导向轮安装座633设置于所述滑板631的一端；为了保证装置在进行直线焊缝焊接时，能够始终沿焊缝进行移动从而完成对直线焊缝的焊接工作，本实施例通过设置导向轮632来对此运动进行导向；同时为了避免底盘车架1转动过程中导向轮632与焊缝侧壁接触的影响，设置了导向轮伸缩机构6来实现导向轮632向内收缩和向外伸展（此处向内收缩表示导向轮632向靠近底盘车架1方向运动，向外伸展表示导向轮632向远离底盘车架1方向运动）。在进行直角角焊缝焊接时，底盘车架1上升过程中所述曲柄611会带动摇杆612由倾斜位置到竖直位置，此过程中所述摇杆612会带动滑块621沿所述导轨622向远离焊缝侧壁的方向移动，从而带动滑板631及其上设置的导向轮安装座633和导向轮632一起移动，从而达到导向轮632收缩的效果；于此相反底盘车架1下降时所述导向轮632会向外伸展直至与焊缝侧壁接触。

所述导向轮632上设置有接触式传感器。本实施例中，在所述导向轮632设置接触式传感器可监测所述导向轮632与焊缝侧壁的接触情况，判断此时装置是否沿直线焊缝进行移动。

装置还包括焊炬电缆保持组件7，所述焊炬电缆保持组件7包括固定基座71、滑槽板72和线缆固定环73，所述固定基座71设置于所述底盘车架1上，所述固定基座71通过滑槽板固定组件74与所述滑槽板72连接；所述线缆固定环73通过紧固螺栓75固定于所述滑槽板72，且所述紧固螺栓75的螺纹杆段穿过所述滑槽板72上开设的滑槽与所述线缆固定环73连接。因为焊炬在使用时需要电缆为其供电，若电缆的布设不加以限制任由其搭在装置上，不仅会影响装置的正常使用，同时还会造成安全隐患。

在装置前进方向的最前端设置有接触开关8；本实施例中，接触开关8的设置主要是用于判断装置是否施工至直角角焊缝处，若接触开关8触发则需关闭驱动车轮的电机，同时开启驱动丝杆升降机构2的电机，进行旋转式磁盘机构3的下降及底盘车架1的上升。

所述磁盘旋转电机32输出轴设置有减速器，并设置有角度传感器。本实施例中，采用减速器来对磁盘旋转电机32进行降速，从而减慢焊炬扫过焊接缝的速度，提高焊接效果；同时在磁盘旋转电机32上设置角度传感器，通过预设角度保证磁盘旋转电机32在转动过预设角度后停止，并开启驱动丝杆升降机构2的电机进行底盘车架1的下降及旋转式磁盘机构3的上升，最终恢复直线焊缝焊接状态。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上对装置的工作流程做进一步的限定。

在进行焊接工作之前需要对装置进行检查，判断其能够正常有效的进行焊接工作后，将装置设置在焊接位置且保证焊炬的焊接头与焊缝有效接触，此时导向轮632与箱型钢结构内壁接触并实现对装置的导向，然后启动驱动车轮的电机使装置沿直线焊缝方向移动，并完成对直线焊缝的焊接工作；当接触开关8接触到直角焊缝的另一箱型钢结构内壁时，驱动车轮的电机停止工作，同时驱动丝杆升降机构2的电机开始工作，首先带动旋转式磁盘机构3下降，直至旋转式磁盘机构3的磁盘31与箱型钢结构底接触并吸附于箱型钢结构底后，驱动丝杆升降机构2的电机继续工作，带动底盘车架1及设置于其上的各个组件机构上升，直至完全脱离箱型钢结构底且触发丝杆升降机构2中的下限位器，驱动丝杆升降机构2的电机停止工作，在底盘车架1上升的同时导向轮伸缩机构6会带动所述导向轮632向内收缩，保证导向轮632不会对后期直角焊缝的转动焊接工作造成影响，同时通过竖直丝杆机构41下降来调整焊炬的水平高度，保证焊接部始终与焊缝处于同一水平面上；做好以上工作后便开始直角焊缝的焊接，此时磁盘旋转电机32驱动底盘车架1转动，同时带动焊炬以磁盘31中心做圆周运动，且在转动过程中需通过水平丝杆机构42来调节焊炬的焊接头与焊缝之间的距离，保证焊接部始终有效的与焊缝接触并完成直角焊缝焊接工作，当转动过预设角度后触发角度传感器（本实施例中针对直角焊缝的焊接故预设角度为90°），磁盘旋转电机32停止工作，然后驱动丝杆升降机构2的电机开始工作，首先带动底盘车架1下降，直至车轮重新与箱型钢结构底接触同时触发丝杆升降机构2内的上限位器，然后驱动丝杆升降机构2的电机继续工作，带动旋转式磁盘机构3上升，直至磁盘31完全脱离箱型钢结构底且回到进行直线焊缝状态下的位置后，驱动丝杆升降机构2的电机停止工作，同理在此过程中导向轮伸缩机构6会带动所述导向轮632向外伸展，使得导向轮632与箱型钢结构内壁接触，所述竖直丝杆机构41上升来调整焊炬的水平高度，保证焊接部始终与焊缝处于同一水平面上，此时装置便可继续进行直线焊缝的焊接。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其特征在于，包括底盘车架（1）、丝杆升降机构（2）、旋转式磁盘机构（3）、十字丝杆机构（4）和焊炬夹持机构（5），所述丝杆升降机构（2）和十字丝杆机构（4）均设置于所述底盘车架（1）上，所述旋转式磁盘机构（3）穿过所述底盘车架（1）与所述丝杆升降机构（2）连接，且所述丝杆升降机构（2）可驱动所述底盘车架（1）和所述旋转式磁盘机构（3）相互靠近或远离；

当所述旋转式磁盘机构（3）吸附在地面时，所述旋转式磁盘机构（3）可带动整个装置在水平面内转动；

所述焊炬夹持机构（5）与所述十字丝杆机构（4）连接，且所述十字丝杆机构（4）带动所述焊炬夹持机构（5）在水平和竖直平面内移动；

所述旋转式磁盘机构（3）包括磁盘（31），磁盘旋转电机（32）和连接件（33），所述连接件（33）的一端与丝杆螺母a（24）连接，所述连接件（33）的另一端设置所述磁盘旋转电机（32），且所述磁盘旋转电机（32）的输出端竖直向下；

所述连接件（33）贯穿所述底盘车架（1）且可沿竖直方向运动；

所述磁盘旋转电机（32）通过交叉滚子轴承（34）与所述磁盘（31）连接，且所述交叉滚子轴承（34）固定于所述磁盘（31）顶，所述磁盘旋转电机（32）固定于所述连接件（33）；

还包括导向轮伸缩机构（6），所述导向轮伸缩机构（6）包括曲柄摇杆组件（61）和导轨滑块组件（62），所述曲柄摇杆组件（61）的曲柄（611）与所述旋转式磁盘机构（3）的连接件（33）转动连接，所述曲柄摇杆组件（61）的摇杆（612）与所述导轨滑块组件（62）的滑块（621）转动连接，所述导轨滑块组件（62）的导轨（622）设置于所述底盘车架（1）侧壁，且所述滑块（621）可沿所述导轨（622）滑动；

所述导向轮伸缩机构（6）还包括导向轮组件（63），所述导向轮组件（63）包括滑板（631）、导向轮（632）和导向轮安装座（633），所述滑板（631）与所述滑块（621）连接，所述导向轮（632）通过导向轮安装座（633）设置于所述滑板（631）的一端；

所述导向轮（632）上设置有接触式传感器；

在装置前进方向的最前端设置有接触开关（8）；

所述磁盘旋转电机（32）输出轴设置有减速器，并设置有角度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其特征在于，所述丝杆升降机构（2）包括安装架a（21）、丝杆a（22）和丝杆螺母a（24），所述安装架a（21）固定于所述底盘车架（1）顶，所述丝杆a（22）竖直设置于所述安装架a（21）内，且所述安装架a（21）顶部设置有用于安装电机的电机安装座a（23）；

所述丝杆螺母a（24）与所述丝杆a（22）相配合且所述丝杆螺母a（24）与所述旋转式磁盘机构（3）连接；

所述丝杆a（22）转动并带动所述丝杆螺母a（24）向上或向下运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其特征在于，所述十字丝杆机构（4）包括竖直丝杆机构（41）、水平丝杆机构（42）和焊炬连接组件（43），所述竖直丝杆机构（41）竖直设置于所述底盘车架（1），所述水平丝杆机构（42）与所述竖直丝杆机构（41），且所述竖直丝杆机构（41）带动所述水平丝杆机构（42）竖直上升或下降；

所述焊炬连接组件（43）与所述水平丝杆机构（42），且所述水平丝杆机构（42）带动所述焊炬连接组件（43）水平向前或向后。

4.根据权利要求3所述的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其特征在于，所述竖直丝杆机构（41）包括安装架b（411）、丝杆b（412）和丝杆螺母b（413），所述安装架b（411）固定于所述底盘车架（1）顶，所述丝杆b（412）竖直设置于所述安装架b（411）内，且所述安装架b（411）顶部设置有用于安装电机的电机安装座b（414）；

所述水平丝杆机构（42）包括安装架c（421）、丝杆c（422）和丝杆螺母c（423），所述安装架c（421）水平连接于所述丝杆螺母b（413），所述丝杆c（422）水平设置于所述安装架c（421）内，且所述安装架c（421）的一端设置有用于安装电机的电机安装座c（424）；

所述焊炬连接组件（43）包括连接板（431）和焊炬安装板（432），所述连接板（431）的一端连接与所述丝杆螺母c（423）连接，所述连接板（431）的另一端于所述焊炬安装板（432）连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其特征在于，所述焊炬夹持机构（5）包括角度调节件（51）和焊炬夹持件（52），所述角度调节件（51）设置于所述焊炬安装板（432），且所述角度调节件（51）可在所述焊炬安装板（432）平面内转动，所述焊炬夹持件（52）与所述角度调节件（51）的转动部连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于直角角焊缝自动连贯焊接的移动机器人，其特征在于，还包括焊炬电缆保持组件（7），所述焊炬电缆保持组件（7）包括固定基座（71）、滑槽板（72）和线缆固定环（73），所述固定基座（71）设置于所述底盘车架（1）上，所述固定基座（71）通过滑槽板固定组件（74）与所述滑槽板（72）连接；

所述线缆固定环（73）通过紧固螺栓（75）固定于所述滑槽板（72），且所述紧固螺栓（75）的螺纹杆段穿过所述滑槽板（72）上开设的滑槽与所述线缆固定环（73）连接。

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