本發(fā)明涉及一種對接式管道焊接機(jī)器人，屬于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

我國是一個(gè)地理上的大國，人口和資源分布不均。人口和工業(yè)大量集中于東部，而生產(chǎn)和生活所需要的石油、天然氣等資源多集中于西部。從運(yùn)輸?shù)陌踩院统杀旧峡紤]，管道運(yùn)輸比公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸有明顯優(yōu)勢。

石油、天然氣輸送管道距離長，環(huán)境差。管道焊接成為管道鋪設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在此情況下，采用人工焊接，施工效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以滿足管道鋪設(shè)對質(zhì)量和效率的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對接式管道焊接機(jī)器人，以提高管道焊接的效率和質(zhì)量。

一種對接式管道焊接機(jī)器人，由焊接小車和設(shè)置在焊接小車側(cè)面的焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)組成；所述焊接小車包括驅(qū)動(dòng)裝置和車體，所述焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)包括水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和豎直調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平電機(jī)和V型滑桿，所述水平電機(jī)的輸出軸固定連接小齒輪，小齒輪與大齒輪嚙合，所述大齒輪的齒輪軸與大齒輪固定座連接，所述大齒輪固定座固定在兩根V型滑軌中的一根上，所述V型滑軌固定在車體上，所述V型滑桿頂面有齒條，側(cè)面可在兩根V型滑軌上滑動(dòng)；

所述豎直調(diào)整機(jī)構(gòu)包括豎直電機(jī)和安裝框體，所述安裝框體的側(cè)面通過連接板與V型滑桿的末端固定，所述豎直電機(jī)固定在安裝框體的頂部，所述豎直電機(jī)的輸出軸固定連接滾珠絲杠，滾珠絲杠的螺母固定連接焊槍固定板，所述焊槍固定板與焊槍固定塊連接，焊槍固定塊上安裝焊槍。

所述焊接小車包括驅(qū)動(dòng)裝置和車體。所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上固定小帶輪，小帶輪通過齒形帶驅(qū)動(dòng)大帶輪，所述大帶輪固定在蝸桿軸的中部，所述蝸桿軸的兩端有蝸桿齒分別與滾輪軸中部的渦輪嚙合，兩根滾輪軸的兩端固定永磁滾輪，所述滾輪軸的兩端和蝸桿軸的兩端通過滾動(dòng)軸承連接到車體上。

本發(fā)明的效果在于：

通過永磁滾輪可以將焊接小車?yán)卫挝接诒缓附庸艿郎?，利用手持式控制?未畫出)來控制焊接小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而控制永磁滾輪帶動(dòng)焊接小車沿著被焊接管道的焊縫爬行，通過觀察焊槍與焊縫中心的位置偏移量情況，實(shí)時(shí)調(diào)整焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而調(diào)節(jié)焊槍的左右偏擺位置和距離焊縫的高度(豎直調(diào)整機(jī)構(gòu))，保證焊槍始終處于焊縫中心位置，能夠有效的保證焊接質(zhì)量；

焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置在焊接小車的側(cè)面，可以保證焊接小車始終在焊縫一側(cè)沿著被焊接管道的焊縫爬行，可以保證小車的永磁滾輪始終與管壁接觸。而專利201320517706.6中將焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)置于焊接小車之前，施焊時(shí)，焊接小車需橫跨在焊縫上，對大管徑管道實(shí)施對接焊時(shí)，坡口對接誤差較大時(shí)，容易導(dǎo)致焊接小車四個(gè)輪子并不能完全與管壁接觸，無法保證吸附的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的對接式管道焊接機(jī)器人的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體示意圖；

圖2為本發(fā)明的對接式管道焊接機(jī)器人的焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)立體示意圖；

圖3為本發(fā)明的對接式管道焊接機(jī)器人的外部結(jié)構(gòu)的立體示意圖；

圖4為本發(fā)明的對接式管道焊接機(jī)器人的外部結(jié)構(gòu)的另一視角的立體示意圖。

其中，1-焊槍，2-焊槍固定塊，3-焊槍固定板，4-安裝框體，5-連接板，6-V型滑桿，7-V型滑軌，8-航空插頭，9-底板，10-大齒輪固定座，11-滾動(dòng)軸承，12-永磁滾輪，13-滾輪軸，14-下護(hù)板，15-蝸桿軸，16-大帶輪，17-小帶輪，18-齒形帶，19-L型固定板，20-齒條，21-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，22-左立板，23-右立板，24-軸承座，25-后立板，26-水平電機(jī)，27-前立板，28-小齒輪，29-大齒輪，30-豎直電機(jī)，31-螺母，32-滾珠絲杠，33-把手，34-上蓋板。

具體實(shí)施方式

一種對接式管道焊接機(jī)器人，由焊接小車和設(shè)置在焊接小車側(cè)面的焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)組成；所述焊接小車包括驅(qū)動(dòng)裝置和車體，所述焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)包括水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和豎直調(diào)整機(jī)構(gòu)；

所述水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括水平電機(jī)26和V型滑桿6，所述水平電機(jī)26的輸出軸固定連接小齒輪28，小齒輪28與大齒輪29嚙合，所述大齒輪29的齒輪軸與大齒輪固定座10連接，所述大齒輪固定座10固定在兩根V型滑軌7中的一根上，所述V型滑軌7固定在車體上，所述V型滑桿6頂面有齒條20，側(cè)面可在兩根V型滑軌上滑動(dòng)；

所述豎直調(diào)整機(jī)構(gòu)包括豎直電機(jī)30和安裝框體4，所述安裝框體4的側(cè)面通過連接板5與V型滑桿6的末端固定，所述豎直電機(jī)30固定在安裝框體4的頂部，所述豎直電機(jī)30的輸出軸固定連接滾珠絲杠32，滾珠絲杠的螺母31固定連接焊槍固定板3，所述焊槍固定板與焊槍固定塊2連接，焊槍固定塊2上安裝焊槍1。

所述焊接小車包括驅(qū)動(dòng)裝置和車體。所述車體包括底板9、上蓋板34、左立板22、右立板23、前立板27、后立板25以及前后兩塊下護(hù)板14。所述焊接小車的車體的前立板27、后立板25與所述左立板22、右立板23配合為L型階梯配合，保證焊接小車的負(fù)載可以傳遞到車體上，而非車體的連接螺釘承受負(fù)載。

所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)21，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)21的輸出軸上固定小帶輪17，小帶輪17通過齒形帶18驅(qū)動(dòng)大帶輪16，所述大帶輪16固定在蝸桿軸15的中部，所述蝸桿軸15的兩端有蝸桿齒分別與滾輪軸13中部的渦輪嚙合，兩根滾輪軸13的兩端固定永磁滾輪12，所述滾輪軸的兩端和蝸桿軸的兩端通過滾動(dòng)軸承11連接到車體上。所述焊接小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)21為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。

所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)21利用L型固定板19固定在左立板22上。所述滾輪軸兩端利用滾動(dòng)軸承11分別與左立板22和右立板23連接，所述蝸桿軸15兩端利用滾動(dòng)軸承11分別與固定在前立板27和后立板25上的軸承座24連接。

水平擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中，所述V型滑軌7固定在車體底板9上，所述水平電機(jī)26利用L型固定板19固定在車體的右立板23上。

所述焊接小車的上蓋板34上還設(shè)置有兩個(gè)把手33。所述焊接小車的前立板27和后立板25上分別設(shè)置有一航空插頭33。

本發(fā)明通過永磁滾輪可以將焊接小車?yán)卫挝接诒缓附庸艿郎希檬殖质娇刂破?未畫出)來控制焊接小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而控制永磁滾輪帶動(dòng)焊接小車沿著被焊接管道的焊縫爬行，通過觀察焊槍與焊縫中心的位置偏移量情況，實(shí)時(shí)調(diào)整焊槍調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而調(diào)節(jié)焊槍的左右偏擺位置和距離焊縫的高度(豎直調(diào)整機(jī)構(gòu))，保證焊槍始終處于焊縫中心位置，能夠有效的保證焊接質(zhì)量。