CN209681449U - 一种用于复杂工件焊接的移动式机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，包括车体、焊接装置和视觉采集装置，车体通过底座部件连有大臂部件，大臂部件通过小臂部件连接有指腕部件；焊接装置包括焊枪管和焊接动力组件，指腕部件上连接焊接动力组件，焊接动力组件连接焊枪管；视觉采集装置包括视觉相机和第一传动电机，焊枪管的上部固连有第一电机定位板，第一传动电机固定在第一电机定位板上，焊枪管的中部通过第一轴承连有第一相机定位板，第一相机定位板的两端连接两个视觉相机；第一传动电机的传动轴上连有第一主动轮，第一轴承上连有第一从动轮，第一主动轮通过传动皮带与第一从动轮相连。该机器人移动方便，焊接的调整更精确，结构简单新颖，实用性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人领域，具体涉及一种用于复杂工件焊接的移动式机器人。
背景技术
随着大型船体、球罐、海洋石油平台等装备的制造和检修，其作业中存在大量的直线和折线焊缝，焊接工作量大且作业空间复杂。在焊接过程会产生强光、有害气体及灰尘会对人体产生伤害，工作环境的恶劣使得工人不愿意从事焊接。同时，随着中国制造2025的提出，国内的制造业快速发展，产品升级的速度加快和对焊接质量要求的不断提升，使得传统的手工焊接方式很难满足实际生产的要求。
随着人们对焊接的质量、焊接效率的要求及人工焊接成本的提高，使得焊接机器人的需求和使用也越来越广泛。其中，将焊接机器人分为固定和移动两种。底座固定类焊接机器人多运用于工业生产流水线中，如汽车生产流水线。这种焊接任务多为工件移动，焊接机器人被固定在流水线中特定的位置处。而对于大型复杂结构工件的焊接任务则很难移动工件，如大型舰船舱体、桥梁、储油罐的焊接。这些焊接任务需要在现场完成，目前大多靠人手工焊接，导致焊接效率低下。同时，市场上现有一些移动焊接机器人体积大且需要专用的吊装设备或者铺设轨道来实现移动操作，其移动范围受到限制，对于焊接的面积产生局限性，这样极大的降低了焊接的稳定性和精度，直接影响焊接工件功能和使用寿命。同时，较高的价格使许多企业不能承受。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，该机器人移动方便，焊接的调整更精确，结构简单新颖，实用性高。
本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：
一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，包括车体、焊接装置和视觉采集装置，车体的上端通过第一转动组件连接有底座部件，底座部件的上端通过第二转动组件连有大臂部件，大臂部件的前端通过第三转动组件连接有小臂部件，小臂部件的前端通过第四转动组件连接有指腕部件；
焊接装置包括焊枪管和焊接动力组件，指腕部件上连接焊接动力组件，焊接动力组件的前端连接焊枪管；
视觉采集装置包括视觉相机和第一传动电机，焊枪管的上部固连有第一电机定位板，第一传动电机固定在第一电机定位板上，焊枪管的中部通过第一轴承连有第一相机定位板，第一相机定位板的两端连接两个视觉相机；
第一传动电机的传动轴上连有第一主动轮，第一轴承上连有第一从动轮，第一主动轮通过传动皮带与第一从动轮相连。
优选的，所述车体的下端连接四个驱动轮，车体内设置有用于驱动轮转动的发动机；车体内设置有无线信号传播的无线信号控制***，车体的前部设置有用于路况识别的视觉辅助组件。
优选的，所述第一转动组件上连接有第一伺服电机，第一伺服电机的传动轴可带动第一转动组件转动；
第二转动组件上连接有第二伺服电机，第二伺服电机的传动轴可带动第二转动组件转动；
第三转动组件上连接有第三伺服电机，第三伺服电机的传动轴可带动第三转动组件转动。
小臂部件内设置有第四伺服电机，第四伺服电机的传动轴与第四转动组件相连，第四伺服电机的传动轴可通过第四转动组件带动指腕部件转动。
优选的，所述第一电机定位板的左端部套在焊枪管上并与焊枪管固连，第一传动电机固定在第一电机定位板的前端面上，视觉相机上连接有信号线，信号线穿过第一电机定位板通过第一电机定位板定位。
优选的，所述第一相机定位板呈弧形板状，第一相机定位板的中部与焊枪管相连，两个视觉相机连接在第一相机定位板的前端，并且两个视觉相机关于焊枪管镜像对称设置。
优选的，所述第一从动轮套接在第一轴承的上部的外端，第一相机定位板套接在第一轴承的下部的外端，传动皮带位于第一相机定位板的上侧。
优选的，所述大臂部件上连接氩弧焊送丝机，氩弧焊送丝机通过焊接传送管与焊接动力组件相连。
优选的，所述驱动轮为麦克纳姆轮，视觉相机为CCD相机。
本实用新型的有益效果是：
上述一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，首先设置了方便移动的车体和驱动轮。然后设置了可方便转动的底座部件、大臂部件、小臂部件和指腕部件，底座部件、大臂部件、小臂部件和指腕部件可方便的用于焊接装置相对位置的调整，焊接位置控制更精确。同时还设置了新型的焊接装置和视觉采集装置，两个视觉相机在弧形的第一相机定位板的定位下，可对焊接位置进行更精确的对位，然后又通过第一传动电机，可实现视觉相机旋转调整，进一步提高了相机位置对准的精确性，实现了焊枪管位置的精确定位，结构简单新颖，实用性高。
附图说明
图1是用于复杂工件焊接的移动式机器人整体结构示意图。
图2是车体整体结构俯视示意图。
图3是焊接装置和视觉采集装置连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明：
结合图1至图3，一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，包括车体1、焊接装置2和视觉采集装置3。车体1的上端通过第一转动组件4连接有底座部件41，底座部件41的上端通过第二转动组件5连有大臂部件51，大臂部件51的前端通过第三转动组件6连接小臂部件61，小臂部件61的前端通过第四转动组件7连接有指腕部件71。
焊接装置2包括焊枪管21和焊接动力组件22，指腕部件71上连接焊接动力组件22，焊接动力组件22的前端连接焊枪管21。
视觉采集装置3包括视觉相机31和第一传动电机32，视觉相机31为CCD相机。焊枪管 21的上部固连有第一电机定位板33，第一传动电机32固定在第一电机定位板33上，焊枪管 21的中部通过第一轴承34连有第一相机定位板35，第一相机定位板35的两端连接两个视觉相机31。
第一传动电机32的传动轴上连有第一主动轮36，第一轴承34上连有第一从动轮37，第一主动轮36通过传动皮带38与第一从动轮37相连。
车体1的下端连接四个驱动轮11，驱动轮11为麦克纳姆轮，麦克纳姆轮可实现车体1 更良好的行走驱动。
车体1内设置有用于驱动轮转动的发动机。车体内设置有无线信号传播的无线信号控制***12，车体1的前部设置有用于路况识别的视觉辅助组件13。
第一转动组件4上连接有第一伺服电机42，第一伺服电机42的传动轴可带动第一转动组件4转动。
第二转动组件5上连接有第二伺服电机52，第二伺服电机52的传动轴可带动第二转动组件转动5。
第三转动组件6上连接有第三伺服电机62，第三伺服电机62的传动轴可带动第三转动组件6转动。
小臂部件61内设置有第四伺服电机72，第四伺服电机72的传动轴与第四转动组件7相连，第四伺服电机72的传动轴可通过第四转动组件7带动指腕部件71转动。
第一电机定位板33的左端部套在焊枪管21上并与焊枪管21固连，第一传动电机32固定在第一电机定位板33的前端面上。视觉相机31上连接有信号线39，信号线39可穿过第一电机定位板33通过第一电机定位板33定位。
第一相机定位板35呈弧形板状，第一相机定位板35的中部与焊枪管21相连。两个视觉相机31连接在第一相机定位板35的前端，并且两个视觉相机31关于焊枪管21镜像对称设置。
第一从动轮37套接在第一轴承34的上部的外端，第一相机定位板35套接在第一轴承 34的下部的外端，传动皮带38位于第一相机定位板35的上侧。
大臂部件51上连接氩弧焊送丝机8，氩弧焊送丝机8通过焊接传送管81与焊接动力组件22相连。
上述一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，首先设置了方便移动的车体1和驱动轮11。然后设置了可方便转动的底座部件41、大臂部件51、小臂部件61和指腕部件71，底座部件 41、大臂部件51、小臂部件61和指腕部件71可方便的用于焊接装置2相对位置的调整，焊接位置控制更精确。同时还设置了新型的焊接装置2和视觉采集装置3，两个视觉相机31在弧形的第一相机定位板35的定位下，可对焊接位置进行更精确的对位，然后又通过第一传动电机32，可实现视觉相机31旋转调整，进一步提高了相机位置对准的精确性，实现了焊枪管21位置的精确定位，结构简单新颖，实用性高。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，包括车体、焊接装置和视觉采集装置，车体的上端通过第一转动组件连接有底座部件，底座部件的上端通过第二转动组件连有大臂部件，大臂部件的前端通过第三转动组件连接有小臂部件，小臂部件的前端通过第四转动组件连接有指腕部件；
焊接装置包括焊枪管和焊接动力组件，指腕部件上连接焊接动力组件，焊接动力组件的前端连接焊枪管；
视觉采集装置包括视觉相机和第一传动电机，焊枪管的上部固连有第一电机定位板，第一传动电机固定在第一电机定位板上，焊枪管的中部通过第一轴承连有第一相机定位板，第一相机定位板的两端连接两个视觉相机；
第一传动电机的传动轴上连有第一主动轮，第一轴承上连有第一从动轮，第一主动轮通过传动皮带与第一从动轮相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述车体的下端连接四个驱动轮，车体内设置有用于驱动轮转动的发动机；车体内设置有无线信号传播的无线信号控制***，车体的前部设置有用于路况识别的视觉辅助组件。
3.根据权利要求1所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述第一转动组件上连接有第一伺服电机，第一伺服电机的传动轴可带动第一转动组件转动；
第二转动组件上连接有第二伺服电机，第二伺服电机的传动轴可带动第二转动组件转动；
第三转动组件上连接有第三伺服电机，第三伺服电机的传动轴可带动第三转动组件转动，
小臂部件内设置有第四伺服电机，第四伺服电机的传动轴与第四转动组件相连，第四伺服电机的传动轴可通过第四转动组件带动指腕部件转动。
4.根据权利要求1所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述第一电机定位板的左端部套在焊枪管上并与焊枪管固连，第一传动电机固定在第一电机定位板的前端面上，视觉相机上连接有信号线，信号线穿过第一电机定位板通过第一电机定位板定位。
5.根据权利要求1所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述第一相机定位板呈弧形板状，第一相机定位板的中部与焊枪管相连，两个视觉相机连接在第一相机定位板的前端，并且两个视觉相机关于焊枪管镜像对称设置。
6.根据权利要求1所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述第一从动轮套接在第一轴承的上部的外端，第一相机定位板套接在第一轴承的下部的外端，传动皮带位于第一相机定位板的上侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述大臂部件上连接氩弧焊送丝机，氩弧焊送丝机通过焊接传送管与焊接动力组件相连。
8.根据权利要求2所述的一种用于复杂工件焊接的移动式机器人，其特征在于，所述驱动轮为麦克纳姆轮，视觉相机为CCD相机。
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|---|---|---|---|---|
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