本發(fā)明 涉及焊接工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人。

背景技術(shù)：

目前，工業(yè)生產(chǎn)中存在大量使用焊接工藝的地方，焊接的質(zhì)量決定了生產(chǎn)的成敗。隨著焊接技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)焊接機(jī)器人得到應(yīng)用，減少了人力和物力的消耗。在某些特殊行業(yè)的生產(chǎn)中，由于工作環(huán)境及生產(chǎn)要求的特殊性，以及體積、質(zhì)量等方面的局限性，現(xiàn)有的焊接機(jī)器人只能在一定的角度區(qū)域內(nèi)工作，對(duì)于特殊的角度場(chǎng)合不能進(jìn)行全方位的焊接，這就限制了焊接機(jī)器人的使用場(chǎng)合。因此，工業(yè)焊接機(jī)器人還未得到廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)鋼制球罐、儲(chǔ)罐、船體等大型弧面設(shè)備進(jìn)行焊接，通常都是采用人工方式進(jìn)行的，需要借助爬梯、吊繩等工具，通過(guò)肉眼觀察，經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷焊接環(huán)境，需要多名工人合作完成，且對(duì)焊接工的技術(shù)水平要求高。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境危險(xiǎn)、惡劣，且焊接精度不穩(wěn)定。

現(xiàn)有專利文獻(xiàn)中，一篇名稱為：一種多角度自動(dòng)焊接用機(jī)器人(CN201420182766)的專利文獻(xiàn)公開的焊接機(jī)器人，可以對(duì)焊件進(jìn)行全方位的轉(zhuǎn)動(dòng)焊接。但由于其采用工作臂和固定底座的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)全方位焊接，往往需要將焊接工件進(jìn)行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)，適用于體積較小的焊接工件。對(duì)于大型焊接工件，由于移動(dòng)不便，該款機(jī)器人并不能很好的進(jìn)行焊接作業(yè)。

現(xiàn)有專利文獻(xiàn)中，另一篇名稱為：一種殼體焊接生產(chǎn)設(shè)備(CN201510540375.1)的專利文獻(xiàn)公開的殼體焊接生產(chǎn)設(shè)備，雖然能對(duì)弧面工件進(jìn)行焊接，但其仍然是需要將工件進(jìn)行移動(dòng)傳送，往往只適用于小型弧面焊接工件，無(wú)法對(duì)鋼制球罐、儲(chǔ)罐、船體等大型弧面設(shè)備進(jìn)行焊接作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明 的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)焊接機(jī)器人無(wú)法對(duì)鋼制球罐、儲(chǔ)罐、船體等大型弧面設(shè)備進(jìn)行焊接作業(yè)，而人工進(jìn)行大型工件弧面焊接作業(yè)時(shí)，往往需要采用爬梯、吊繩等登高作業(yè)工具，工作量大，危險(xiǎn)系數(shù)高，焊接精度不穩(wěn)定的問(wèn)題，提供一種柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人,通過(guò)可調(diào)節(jié)位置的柔性導(dǎo)軌，控制本裝置在大型弧面焊接工件表面運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行全方位的弧面焊接作業(yè)。

本發(fā)明 采用的技術(shù)方案如下：

一種柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人包括用于控制焊接動(dòng)作的焊接主體和用于吸附在焊接工件表面的軌道裝置，所述焊接主體在軌道裝置上滑動(dòng)；所述軌道裝置包括柔性導(dǎo)軌和均布在柔性導(dǎo)軌底部的磁性座，所述磁性座吸附在焊接工件表面。

作為優(yōu)選，本機(jī)器人還包括用于驅(qū)動(dòng)焊接主體運(yùn)動(dòng)的主驅(qū)動(dòng)輪和用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的導(dǎo)向靠輪，所述主驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)彈性連接件與柔性導(dǎo)軌連接，所述導(dǎo)向靠輪通過(guò)齒輪與柔性導(dǎo)軌嚙合。

作為優(yōu)選，本機(jī)器人還包括直流減速電機(jī)和齒輪副，所述直流減速電機(jī)通過(guò)齒輪副帶動(dòng)主驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述柔性導(dǎo)軌由不銹鋼或彈簧鋼制作而成。

作為優(yōu)選，所述焊接主體包括焊槍、焊槍夾、高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述焊槍固定在焊槍夾上，所述焊槍夾一端與控制焊接高低位置的高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，所述高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一端與控制焊接角度的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與控制焊槍左右運(yùn)動(dòng)的橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接。

作為優(yōu)選，所述橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均包括依次連接的擺動(dòng)電機(jī)、絲杠和滑塊導(dǎo)軌。

作為優(yōu)選，本機(jī)器人還包括設(shè)置在焊槍上的焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)和焊縫自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)；所述焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)包括用于檢測(cè)焊縫軌跡線的激光跟蹤傳感器；所述焊縫自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括彈簧、內(nèi)角度調(diào)節(jié)環(huán)、外角度調(diào)節(jié)環(huán)和定位桿件，所述彈簧一端安裝在焊槍夾上，另一端與定位桿件連接，定位桿件接觸到焊接工件的表面上。

作為優(yōu)選，本機(jī)器人還包括遙控裝置和設(shè)置在機(jī)器人主體上的傳感器，所述遙控裝置通過(guò)傳感器與機(jī)器人主體實(shí)現(xiàn)信息交互。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明 的有益效果是：

1、本發(fā)明 柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人能在鋼制球罐、儲(chǔ)罐、船體等大型弧面設(shè)備上自動(dòng)進(jìn)行焊接作業(yè)，節(jié)約了人工成本，提高了焊接精度。

2、本發(fā)明 的焊接主體能通過(guò)高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的相互配合，實(shí)現(xiàn)各種不同角度、不同位置的焊接作業(yè)，提高了本裝置的適應(yīng)性。

3、本發(fā)明 的擺動(dòng)電機(jī)能在機(jī)器人運(yùn)行到不同方位時(shí)，將焊槍帶動(dòng)到相適應(yīng)的位置，提高了柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人的擺動(dòng)焊接能力。

4、本發(fā)明 的焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)可檢測(cè)出傳感器中心與焊縫軌跡線的偏差，并據(jù)此實(shí)時(shí)反饋給焊接主體，使焊槍精確跟蹤焊縫。

5、本發(fā)明 的焊縫自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，其彈簧一端安裝在底板上，另一端與定位桿件連接，定位桿件接觸到焊接工件的表面上，通過(guò)內(nèi)外調(diào)節(jié)環(huán)保障焊槍中心與焊接點(diǎn)的法線方向重合，使焊接位置更加準(zhǔn)確。

6、本發(fā)明 的柔性導(dǎo)軌通過(guò)磁性座固定在工件表面上，由于柔性導(dǎo)軌采用不銹鋼或彈簧鋼制作而成，具有良好的韌性及可塑性，可根據(jù)工件表面的狀況，隨時(shí)改變導(dǎo)軌的形狀及長(zhǎng)度，能滿足復(fù)雜的焊接要求。

7、本發(fā)明 采用直流減速電機(jī)來(lái)帶動(dòng)本裝置運(yùn)行，由于直流減速電機(jī)自身產(chǎn)生的震動(dòng)較小，能有效預(yù)防電機(jī)產(chǎn)生的震動(dòng)影響焊接精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明 柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人側(cè)視圖；

圖2是本發(fā)明 柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人俯視圖；

圖3是本發(fā)明 柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人主視圖；

圖4是本發(fā)明 的焊接主體放大圖；

圖5是本發(fā)明 的柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人分解圖；

圖中標(biāo)記：1-焊接主體；1.1-焊槍；1.2-焊槍夾；1.3-高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；1.4-角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；1.5-橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；2-軌道裝置；2.1-柔性導(dǎo)軌；2.2-磁性座；2.3-齒輪；3-主驅(qū)動(dòng)輪；4-導(dǎo)向靠輪；5-焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)；6-焊縫自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)；6.1-內(nèi)角度調(diào)節(jié)環(huán)；6.2-外角度調(diào)節(jié)環(huán)；6.3-定位桿件；7-傳感器；8-彈性連接件。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

下面結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1，一種柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人，包括用于控制焊接動(dòng)作的焊接主體(1)和用于吸附在焊接工件表面的軌道裝置(2)，所述焊接主體(1)在軌道裝置(2)上滑動(dòng)；所述軌道裝置(2)包括柔性導(dǎo)軌(2.1)和均布在柔性導(dǎo)軌(2.1)底部的磁性座(2.2)，所述磁性座(2.2)吸附在焊接工件表面。

本實(shí)施例柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人，還包括用于驅(qū)動(dòng)焊接主體(1)運(yùn)動(dòng)的主驅(qū)動(dòng)輪(3)和用于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的導(dǎo)向靠輪(4)，所述主驅(qū)動(dòng)輪(3)通過(guò)彈性連接件(8)與柔性導(dǎo)軌(2.1)連接，所述導(dǎo)向靠輪(4)通過(guò)齒輪(2.3)與柔性導(dǎo)軌(2.1)嚙合。進(jìn)一步的，柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人還包括直流減速電機(jī)和齒輪副，所述直流減速電機(jī)通過(guò)齒輪副帶動(dòng)主驅(qū)動(dòng)輪(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述柔性導(dǎo)軌(2.1)由不銹鋼或彈簧鋼制作而成。

工作時(shí)，預(yù)先設(shè)計(jì)焊接軌跡，將軌道裝置(2)布置在焊接軌跡附近，由于柔性軌道為不銹鋼或彈簧鋼制作而成，其具有良好的韌性及可塑性，可通過(guò)調(diào)整磁性座(2.2)的位置，來(lái)改變?nèi)嵝詫?dǎo)軌(2.1)的布置方式。當(dāng)軌道裝置(2)布置完成后，將焊接主體(1)放置在軌道裝置(2)上，直流減速電機(jī)通過(guò)齒輪副帶動(dòng)主驅(qū)動(dòng)輪(3)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)焊接主體(1)在柔性軌道(2.1)上運(yùn)動(dòng)，由于導(dǎo)向靠輪(4)通過(guò)齒輪(2.3)與柔性導(dǎo)軌(2.1)嚙合，齒輪(2.3)布置位置隨柔性導(dǎo)軌(2.1)形狀的改變而改變，從而強(qiáng)制導(dǎo)向靠輪(4)隨之運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)焊接主體(1)的轉(zhuǎn)向。本實(shí)施例的柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人能在鋼制球罐、儲(chǔ)罐、船體等大型弧面設(shè)備上自動(dòng)進(jìn)行焊接作業(yè)，節(jié)約了人工成本，提高了焊接精度。

實(shí)施例2在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作了以下優(yōu)化：焊接主體(1)包括焊槍(1.1)、焊槍夾(1.2)、高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.3)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.4)和橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.5)；所述焊槍(1.1)固定在焊槍夾(1.2)上，所述焊槍夾(1.2)一端與控制焊接高低位置的高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.3)連接，所述高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.3)一端與控制焊接角度的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.4)連接，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.4)與控制焊槍(1.1)左右運(yùn)動(dòng)的橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.5)連接。

本實(shí)施例柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人，所述橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.5)和高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.3)均包括依次連接的擺動(dòng)電機(jī)、絲杠和滑塊導(dǎo)軌。本實(shí)施例還包括設(shè)置在焊槍(1.1)上的焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)(5)和焊縫自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(6)；所述焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)(5)包括用于檢測(cè)焊縫軌跡線的激光跟蹤傳感器；所述焊縫自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)(6)包括彈簧、內(nèi)角度調(diào)節(jié)環(huán)(6.1)、外角度調(diào)節(jié)環(huán)(6.2)和定位桿件(6.3)，所述彈簧一端安裝在焊槍夾(1.2)上，另一端與定位桿件(6.3)連接，定位桿件(6.3)接觸到焊接工件的表面上。

在焊接作業(yè)過(guò)程中，本實(shí)施例的高低調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.3)、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.4)和橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1.5)能通過(guò)調(diào)節(jié)焊槍的角度、位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)全方位的焊接動(dòng)作；與此同時(shí)，定位桿件(6.3)與焊接工件表面接觸，當(dāng)焊槍中心與焊接點(diǎn)的法線方向不重合時(shí)，內(nèi)角度調(diào)節(jié)環(huán)(6.1)、外角度調(diào)節(jié)環(huán)(6.2)就可以及時(shí)微調(diào)焊槍姿勢(shì)；當(dāng)一段焊縫完成后，焊縫自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)(5)便對(duì)焊縫的質(zhì)量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。

實(shí)施例3在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，作了以下優(yōu)化：本實(shí)施例的柔性導(dǎo)軌焊接機(jī)器人還包括遙控裝置和設(shè)置在機(jī)器人主體(1)上的傳感器(7)，所述遙控裝置通過(guò)傳感器(7)與機(jī)器人主體(1)實(shí)現(xiàn)信息交互。操作員通過(guò)遙控裝置，實(shí)時(shí)控制機(jī)器人的焊接作業(yè)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。

如上所述即為本發(fā)明 的實(shí)施例。本發(fā)明 不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明 的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明 具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。