本發(fā)明涉及焊接工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無軌焊接機器人。

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)與機器人技術(shù)的發(fā)展，越來越多的工業(yè)焊接機器人得到應(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)有的焊接機器人只能在一定的角度區(qū)域內(nèi)工作，對于特殊的角度場合不能進行全方位的焊接，這就限制了焊接機器人的使用場合。因此，工業(yè)焊接機器人還未得到廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中，對鋼制球罐、儲罐、船體等大型弧面設(shè)備進行焊接，通常都是采用人工方式進行的，需要借助爬梯、吊繩等工具，通過肉眼觀察，經(jīng)過經(jīng)驗判斷焊接環(huán)境，需要多名工人合作完成，且對焊接工的技術(shù)水平要求高。工人勞動強度大，工作環(huán)境危險、惡劣，且焊接精度不穩(wěn)定。

現(xiàn)有專利文獻中，一篇名稱為：一種多角度自動焊接用機器人(cn201420182766)的專利文獻公開的焊接機器人，可以對焊件進行全方位的轉(zhuǎn)動焊接。但由于其采用工作臂和固定底座的形式來實現(xiàn)全方位焊接，往往需要將焊接工件進行移動、旋轉(zhuǎn)，適用于體積較小的焊接工件。對于大型焊接工件，由于移動不便，該款機器人并不能很好的進行焊接作業(yè)。

現(xiàn)有專利文獻中，另一篇名稱為：一種殼體焊接生產(chǎn)設(shè)備(cn201510540375.1)的專利文獻公開的殼體焊接生產(chǎn)設(shè)備，雖然能對弧面工件進行焊接，但其仍然是需要將工件進行移動傳送，往往只適用于小型弧面焊接工件，無法對鋼制球罐、儲罐、船體等大型弧面設(shè)備進行焊接作業(yè)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)焊接機器人無法對鋼制球罐、儲罐、船體等大型弧面設(shè)備進行焊接作業(yè)，而人工進行大型工件弧面焊接作業(yè)時，往往需要采用爬梯、吊繩等登高作業(yè)工具，工作量大，危險系數(shù)高，焊接精度不穩(wěn)定的問題，提供一種無軌焊接機器人,通過可調(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動，進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：

一種無軌焊接機器人，包括用于控制焊接動作的焊接主體和用于吸附在焊接工件表面的驅(qū)動裝置，所述焊接主體安裝在驅(qū)動裝置上；所述驅(qū)動裝置包括底板和均布在底板四角的磁輪箱，所述磁輪箱內(nèi)設(shè)有用于吸附在焊接工件表面的磁輪。

作為優(yōu)選，所述底板與左右兩側(cè)磁輪箱通過鉸鏈機構(gòu)柔性連接，所述磁輪箱能相對底板偏轉(zhuǎn)，所述磁輪均為主動輪。

作為優(yōu)選，所述驅(qū)動裝置還包括步進電機和減速器，所述步進電機通過減速器驅(qū)動磁輪運動。

作為優(yōu)選，所述焊接主體包括焊槍、焊槍夾、高低調(diào)節(jié)機構(gòu)、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)和橫向調(diào)節(jié)機構(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)機構(gòu)連接，所述高低調(diào)節(jié)機構(gòu)一端與控制焊接角度的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)連接，所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)與控制焊槍左右運動的橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)連接。

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

作為優(yōu)選，本機器人還包括設(shè)置在焊槍上的焊縫自動跟蹤機構(gòu)和焊縫自動對準(zhǔn)機構(gòu)；所述焊縫自動跟蹤機構(gòu)包括用于檢測焊縫軌跡線的激光跟蹤傳感器；所述焊縫自動對準(zhǔn)機構(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，本機器人還包括遙控裝置和設(shè)置在機器人主體上的傳感器，所述遙控裝置通過傳感器與機器人主體實現(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)明無軌焊接機器人能在鋼制球罐、儲罐、船體等大型弧面設(shè)備上自動進行焊接作業(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高低調(diào)節(jié)機構(gòu)、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)和橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)的相互配合，實現(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)明的擺動電機能在機器人運行到不同方位時，將焊槍帶動到相適應(yīng)的位置，提高了無軌焊接機器人的擺動焊接能力。

4、本發(fā)明的焊縫自動跟蹤機構(gòu)可檢測出傳感器中心與焊縫軌跡線的偏差，并據(jù)此實時反饋給焊接主體，使焊槍精確跟蹤焊縫。

5、本發(fā)明的焊縫自動對準(zhǔn)機構(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，通過內(nèi)外調(diào)節(jié)環(huán)保障焊槍中心與焊接點的法線方向重合，使焊接位置更加準(zhǔn)確。

6、本發(fā)明的底板與左右兩側(cè)磁輪箱通過鉸鏈機構(gòu)柔性連接，使得磁輪箱能相對偏轉(zhuǎn)，自動保證各個磁輪能同時接觸吸附在焊件表面，提高了無軌焊接機器人行走的穩(wěn)定性。

7、本發(fā)明的磁輪均為主動輪，磁輪可進行差動工作，實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)彎，進一步提高了無軌焊接機器人行走的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明無軌焊接機器人分解圖；

圖2是本發(fā)明的焊接主體放大圖；

圖3是本發(fā)明的驅(qū)動裝置局部放大圖；

圖4是本發(fā)明無軌焊接機器人整體圖；

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)機構(gòu)；1.4-角度調(diào)節(jié)機構(gòu)；1.5-橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)；2-驅(qū)動裝置；2.1-底板；2.2-磁輪箱；2.3-磁輪；3-步進電機；4-減速器；5-焊縫自動跟蹤機構(gòu)；6-焊縫自動對準(zhǔn)機構(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-焊接工件。

具體實施方式

本說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和圖4對本發(fā)明作詳細說明。

實施例1，一種無軌焊接機器人，包括用于控制焊接動作的焊接主體(1)和用于吸附在焊接工件(8)表面的驅(qū)動裝置(2)，所述焊接主體(1)安裝在驅(qū)動裝置(2)上；所述驅(qū)動裝置(2)包括底板(2.1)和均布在底板(2.1)四角的磁輪箱(2.2)，所述磁輪箱(2.2)內(nèi)設(shè)有用于吸附在焊接工件(8)表面的磁輪(2.3)。所述底板(2.1)與左右兩側(cè)磁輪箱(2.2)通過鉸鏈機構(gòu)柔性連接，所述磁輪箱(2.2)能相對底板(2.1)偏轉(zhuǎn)，所述磁輪(2.3)均為主動輪。所述驅(qū)動裝置(2)還包括步進電機(3)和減速器(4)，所述步進電機(3)通過減速器(4)驅(qū)動磁輪(2.3)運動。

工作時，磁輪(2.3)吸附在焊接工件(8)表面上，步進電機(3)工作，通過減速器(4)驅(qū)動磁輪(2.3)轉(zhuǎn)動，帶動焊接主體(1)在焊接工件(8)移動；同時，磁輪箱(2.2)能相對底板(2.1)偏轉(zhuǎn)，使得各個磁輪(2.3)均能充分接觸焊接工件(8)，避免由于接觸不良，導(dǎo)致焊接機器人摔落；磁輪(2.3)均為主動輪，其能進行差動運動，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎運動。本實施例的無軌焊接機器人能在鋼制球罐、儲罐、船體等大型弧面設(shè)備上自動進行焊接作業(yè)，節(jié)約了人工成本，提高了焊接精度。

實施例2在實施例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)機構(gòu)(1.3)、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.4)和橫向調(diào)節(jié)機構(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)機構(gòu)(1.3)連接，所述高低調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.3)一端與控制焊接角度的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.4)連接，所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.4)與控制焊槍(1.1)左右運動的橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.5)連接。

本實施例無軌焊接機器人，所述橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.5)和高低調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.3)均包括依次連接的擺動電機、絲杠和滑塊導(dǎo)軌。本實施例還包括設(shè)置在焊槍(1.1)上的焊縫自動跟蹤機構(gòu)(5)和焊縫自動對準(zhǔn)機構(gòu)(6)；所述焊縫自動跟蹤機構(gòu)(5)包括用于檢測焊縫軌跡線的激光跟蹤傳感器；所述焊縫自動對準(zhǔn)機構(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)過程中，本實施例的高低調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.3)、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.4)和橫向調(diào)節(jié)機構(gòu)(1.5)能通過調(diào)節(jié)焊槍的角度、位置，來實現(xiàn)全方位的焊接動作；與此同時，定位桿件(6.3)與焊接工件表面接觸，當(dāng)焊槍中心與焊接點的法線方向不重合時，內(nèi)角度調(diào)節(jié)環(huán)(6.1)、外角度調(diào)節(jié)環(huán)(6.2)就可以及時微調(diào)焊槍姿勢；當(dāng)一段焊縫完成后，焊縫自動跟蹤機構(gòu)(5)便對焊縫的質(zhì)量進行自動檢測。

實施例3在實施例1或2的基礎(chǔ)上，作了以下優(yōu)化：本實施例的無軌焊接機器人還包括遙控裝置和設(shè)置在機器人主體(1)上的傳感器(7)，所述遙控裝置通過傳感器(7)與機器人主體(1)實現(xiàn)信息交互。操作員通過遙控裝置，實時控制機器人的焊接作業(yè)，實現(xiàn)人機互動。

如上所述即為本發(fā)明的實施例。本發(fā)明不局限于上述實施方式，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)明的保護范圍之內(nèi)。