CN2550115Y - 爬行式全位置焊机器人轮式全驱车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型一种爬行式全位置焊机器人轮式全驱车，包括小车体等，特征是在小车的两对后驱动轮之间都设置有差速器，能自适应转弯时小车两侧的后驱动轮转速不同的动力传递，避免打滑；采用一个交(直)流伺服电机驱动六个轮子，即采用全轮驱动方式，前轮既起转向作用又具有驱动功能，小车牵引力大大增强，能满足在小车负载较大时对牵引力的需求，转向精度高；本实用新型依靠永磁磁钢、轭铁与被焊工件间形成强磁路所构成的吸附磁路吸附在所需焊接的钢构件上。本实用新型由控制电路发出信号控制交(直)流伺服电机和转向步进电机，从而完成焊缝轨迹自动跟踪，交(直)流伺服电机调速方便，反应速度快，可实现无级变速，能保证小车精确位置移动。

Description

爬行式全位置焊机器人轮式全驱车
技术领域
本实用新型涉及车辆，尤其是涉及一种采用后四轮驱动、前轮驱动转向即全驱动的爬行式全位置焊机器人轮式全驱车。
背景技术
在工业生产中，机器人已越来越多地用来取代工人从事条件恶劣、劳动强度大的工作。比如，焊接机器人就是在移动小车的驱动下跟踪钢板上的焊缝并进行焊接。目前国内外移动小车主要采用两种方式跟踪焊缝，一种是让小车在轨道上行走，轨道与焊缝曲线相同，这样可以达到跟踪焊缝的目的；还有一种是依靠小车上的仿形轮靠在与焊缝曲线相同的仿形样板上移动，使小车移动时能跟踪焊缝。这两种方式的移动小车本身结构虽然简单，但在进行焊接操作时，需要配置相应的轨道或仿形样板，这样不但增加了许多麻烦，给施工带来不便，而且给自动焊接带来局限性，在不便于安置轨道或仿形样板的地方或在特大型工件上难以进行自动焊接。后四轮驱动、前轮转向的爬行式全位置焊机器人轮式后驱车在小车负载较大或在工件表面不够平整时，后四轮驱动因牵引力不够大难以驱动小车，无法保证机器人按计划完成工作。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种采用后四轮驱动、前轮驱动转向即全驱动的爬行式全位置焊机器人轮式全驱车，它能吸附在焊接工件上跟踪焊缝轨迹，而不需要额外配置轨道或仿形样板，并且有牵引力大、转向精度高、同步性好的优点。
本实用新型的目的是这样实现的：本实用新型包括小车体，小车体的前端两侧安装有前驱动转向轮，后端两侧安装有两对后驱动轮，交(直)流伺服电机和减速器安装在小车体的电机座上面，主动锥齿轮固定在减速器的输出轴上，被动锥齿轮与主动锥齿轮啮合传动，被动锥齿轮、后一链轮固定在后一差速器壳体上，后一驱动半轴的一端固定在后一差速器内的半轴锥齿轮上，另一端与后一驱动轮固定，特征是后一链轮通过后链条与固定在后二差速器壳体上的后二左链轮连接，后二驱动半轴的一端固定在后二差速器内的半轴锥齿轮上，另一端与后二驱动轮固定；在小车体内的前部安装有前差速器，与后二左链轮、后二差速器连接在一起的后二右链轮通过前链条与固定在前差速器壳体上的前链轮连接，前驱动半轴的一端固定在前差速器内的半轴锥齿轮上，另一端与前驱动转向轮固定；转向步进电机固定在电机座的前部，转向步进电机通过联轴器接转向器，转向拉杆的两端均与转向节支架的一端活动连接，转向节支架的另一端与转向节固定在一起，在小车体前端两侧固定有前梁，转向节的一端通过转向主销活动安装在前梁上，另一端套在前驱动转向轮的轴承中；在小车体的底部上固定有磁钢。
在后二驱动轮和小车体之间安装有弹性悬架；在小车体的底部前端固定有前磁钢，在底部后端固定有后磁钢，在底部中间固定有附加磁钢；在每个磁钢上方都安装有轭铁，轭铁与被焊工件间形成强磁路。
本实用新型由控制电路发出信号控制交(直)流伺服电机和转向步进电机，从而完成焊缝轨迹自动跟踪，交(直)流伺服电机调速方便，反应速度快，可实现无极变速，能保证精确位置移动，达到全位置焊的自动焊接工艺要求。因此本实用新型具有以下优点；
(1)采用一个交(直)流伺服电机驱动四个后驱动轮和两个前驱动转向轮，前轮既起转向作用又具有驱动功能，即采用全轮驱动方式，增加了驱动车轮与地面的接触面积和附着力，使小车牵引力大大增强，能满足在小车负载较大时对牵引力的需求，同步性也很好；
(2)在每对后驱动轮之间和前驱动轮之间均安装了轮间的差速器，从而实现差速传动，使两侧的前后驱动轮在转速相同或不同时都能得到动力，并能保证转向时后驱动轮与地面间不产生滑动，提高了转向精度。
(3)由转向步进电机实现前轮转向，转向精度高。
(4)小车依靠前磁钢、后磁钢、附加磁钢、轭铁与被焊工件间形成强磁路组成的吸附磁路吸附在焊接工件上，安全、可靠、简便；
(5)在后二驱动轮和小车体之间安装有弹性悬架以适应不平整的工件工作面，保证小车在不平整的工件工作面上仍能全轮驱动。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
本实用新型包括小车体9，小车体9的前端两侧安装有一对前驱动转向轮24，后端两侧安装有一对后二驱动轮14和一对后一驱动轮15，交(直)流伺服电机1和减速器2安装在小车体9的电机座4上面，交(直)流伺服电机1的输出轴与减速器2输入端直接相连，主动锥齿轮5固定在减速器2的输出轴3上，被动锥齿轮6与主动锥齿轮5啮合传动，被动锥齿轮6、后一链轮18固定在后一差速器17壳体上，后一驱动半轴22的一端固定在后一差速器17内的半轴锥齿轮上，另一端与后一驱动轮15固定，后一差速器17内的一对半轴锥齿轮与一对行星锥齿轮啮合；后一链轮18通过后链条19与固定在后二差速器16壳体上的后二左链轮20连接，后二驱动半轴35的一端固定在后二差速器16内的半轴锥齿轮上，另一端与后二驱动轮14固定；在小车体9内的前部安装有前差速器30，与后二左链轮20、后二差速器16连接在一起的后二右链轮27通过前链条28与固定在前差速器30壳体上的前链轮29连接，前驱动半轴23的一端固定在前差速器30内的半轴锥齿轮上，另一端与前驱动转向轮24固定；转向步进电机13固定在电机座4的前部，转向步进电机13通过联轴器12接转向器11内的转向齿轮，转向齿轮与转向齿条啮合，转向齿条两端与左右转向连杆32连接，转向拉杆32的两端均与转向节支架34的一端活动连接，转向节支架34的另一端与转向节25固定在一起，在小车体9前端两侧固定有前梁26，转向节25的一端通过转向主销33活动安装在前梁26上，另一端套在前驱动转向轮24的轴承中。
在后二驱动轮14和小车体9之间安装有弹性悬架21；在小车体9的底部前端固定有前磁钢10，在底部后端固定有后磁钢8，在底部中间固定有附加磁钢31；在每个磁钢上方都安装有轭铁7，轭铁7与被焊工件间形成强磁路。
本实用新型依靠前磁钢10、后磁钢8和附加磁钢31、轭铁7与被焊工件间形成强磁路所构成的吸附磁路吸附在所需焊接的钢构件上。并由控制电路发出信号控制交(直)流伺服电机1和转向步进电机13，从而完成焊缝轨迹自动跟踪。
使用时，控制电路控制调节转速的交(直)流伺服电机1为小车输入所需的转速与转矩，经减速器2和一对主动锥齿轮5、被动锥齿轮6减速变向，再通过后一差速器17来保证两个后一驱动轮15在各种运动条件下的动力传递，与此同时，后一链轮18通过后链条19将动力传递给后二左链轮20，并由后二差速器16驱动两个后二驱动轮14。与后二左链轮20固定在一起的后二右链轮27通过前链条28将动力传递给前链轮29，前链轮29又通过前差速器30将转距由前驱动半轴23传递给前驱动转向轮24，所以一个交(直)流伺服电机1同时驱动二个前驱动转向轮24和四个后驱动轮14、15共六个驱动轮，即采用全轮驱动方式，而且由于配置了差速器，能自适应转弯时小车两侧的后驱动轮转速不同的动力传递，并避免打滑现象的产生。为适应不平整的工件工作面，在后二驱动轮14和小车体9之间安装有弹性悬架21。
转向功能由前驱动转向轮24完成。转向步进电机13接收由控制电路提供的脉冲信号，保持不动或转动一个角度。转向时，转向步进电机13的角位移通过联轴器12传递给转向器11，转向器11驱动转向拉杆32，再通过转向节支架34、转向节25使前驱动转向轮24绕转向主销33偏转所需角度，实现转向的目的。

Claims (3)

1、一种爬行式全位置焊机器人轮式全驱车，包括小车体(9)，小车体(9)的前端两侧安装有一对前驱动转向轮(24)，后端两侧安装有一对后二驱动轮(14)和一对后一驱动轮(15)，交(直)流伺服电机(1)和减速器(2)安装在小车体(9)的电机座(4)上面，主动锥齿轮(5)固定在减速器(2)的输出轴(3)上，被动锥齿轮(6)与主动锥齿轮(5)啮合传动，被动锥齿轮(6)、后一链轮(18)固定在后一差速器(17)壳体上，后一驱动半轴(22)的一端固定在后一差速器(17)内的半轴锥齿轮上，另一端与后一驱动轮(15)固定，其特征在于：后一链轮(18)通过后链条(19)与固定在后二差速器(16)壳体上的后二左链轮(20)连接，后二驱动半轴(35)的一端固定在后二差速器(16)内的半轴锥齿轮上，另一端与后二驱动轮(14)固定；在小车体(9)内的前部安装有前差速器(30)，与后二左链轮(20)、后二差速器(16)连接在一起的后二右链轮(27)通过前链条(28)与固定在前差速器(30)壳体上的前链轮(29)连接，前驱动半轴(23)的一端固定在前差速器(30)内的半轴锥齿轮上，另一端与前驱动转向轮(24)固定；转向步进电机(13)固定在电机座(4)的前部，转向步进电机(13)通过联轴器(12)接转向器(11)，转向拉杆(32)的两端均与转向节支架(34)的一端活动连接，转向节支架(34)的另一端与转向节(25)固定在一起，在小车体(9)前端两侧固定有前梁(26)，转向节(25)的一端通过转向主销(33)活动安装在前梁(26)上，另一端套在前驱动转向轮(24)的轴承中在小车体的底部上固定有磁钢。
2、如权利要求1所述的爬行式全位置焊机器人轮式全驱车，其特征在于：在后二后驱动轮(14)和小车体(9)之间安装有弹性悬架(21)。
3、如权利要求1或2所述的爬行式全位置焊机器人轮式全驱车，其特征在于：在小车体(35)的底部前端固定有前磁钢(10)，在底部后端固定有后磁钢(8)，在底部中间固定有附加磁钢(31)。
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