本發(fā)明涉及一種焊接裝置，具體涉及一種三自由度船舶焊縫檢修爬壁機(jī)。

背景技術(shù)：

焊接是船舶分段制造中的重要環(huán)節(jié)，也是決定船舶質(zhì)量的關(guān)鍵因素。根據(jù)相關(guān)資料，在分段制造中，焊接工作量占據(jù)了船分段建造總工程量的30％到40％，焊接成本占據(jù)船舶建造總成本的30％到50％。如果焊接存在著缺陷，就有可能造成結(jié)構(gòu)撕裂，滲漏，甚至引起船舶沉沒。據(jù)有關(guān)人員對(duì)船舶脆斷事故調(diào)查表明，40％脆斷事故是從焊縫缺陷處開始的。在國際輪船和軍用船舶中，船舶的焊接質(zhì)量尤為重要，在對(duì)船舶進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中，對(duì)焊縫的檢驗(yàn)尤為重要，因此，應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)缺陷，把焊接缺陷消滅，焊縫問題解決，以確保航行安全，提高船舶質(zhì)量。

而在大規(guī)模的生產(chǎn)中，通常會(huì)存在著在焊接過后留下的一些微小的焊縫，例如：氣孔、夾渣、焊接裂紋、未焊透、弧坑等，盡管可以通過后期的檢測工序進(jìn)行了檢測，但仍需對(duì)其進(jìn)行縫縫補(bǔ)補(bǔ)，而且船舶內(nèi)腔的焊縫位置多且復(fù)雜，不僅增加了生產(chǎn)的工序和生產(chǎn)成本，且焊縫細(xì)小而又難以觀察，從而給很多船舶制造廠造成了許多麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種三自由度船舶焊縫檢修爬壁機(jī)，本裝置采用麥克納姆輪、超聲波探測儀結(jié)合焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可快速自動(dòng)對(duì)船舶任何位置的焊縫進(jìn)行修補(bǔ)，有效減少生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本，且吸附力強(qiáng)，適用于船舶制造業(yè)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案：

三自由度船舶焊縫檢修爬壁機(jī)，包括呈圓柱狀的底盤，設(shè)于底盤上的行走機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述行走機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底盤底部圓周的環(huán)形電磁鐵、設(shè)于底盤四周下方的麥克納姆輪、設(shè)于底盤下方后端的超聲波探測儀，所述電磁鐵連接有電源、且通過改變電流的大小可改變其磁力，所述麥克納姆輪均通過聯(lián)軸器分別連接有獨(dú)立控制的行走伺服電機(jī)，四個(gè)行走伺服電機(jī)均安裝在底盤上，所述超聲波探測儀是集成距離和方位的傳感器、主要用于探測焊縫；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底盤上轉(zhuǎn)盤電機(jī)，所述轉(zhuǎn)盤電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸依次連接均呈圓柱狀的墊塊、基座轉(zhuǎn)盤；所述焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱鉸接于基座轉(zhuǎn)盤后端的兩后搖桿，兩后搖桿的端部均鉸接有一后連桿，兩后連桿的端部均鉸接在一主連桿的端部上，所述基座轉(zhuǎn)盤的中端對(duì)稱鉸接有兩中搖桿，兩中搖桿的端部均鉸接有一中連桿，所述基座轉(zhuǎn)盤的前端對(duì)稱鉸接有兩前搖桿，兩后搖桿、兩中搖桿、兩前搖桿均分別由3個(gè)搖桿伺服電機(jī)獨(dú)立控制，兩前搖桿的端部均鉸接有一前連桿，同側(cè)的中連桿和前連桿的上端復(fù)合鉸接在所述主連桿上，所述主連桿的前端設(shè)有一法蘭轉(zhuǎn)盤，所述法蘭轉(zhuǎn)盤上鉸接有一焊槍，所述焊槍與固定于基座轉(zhuǎn)盤上的焊絲連接，所述焊絲與設(shè)于基座轉(zhuǎn)盤上的送絲機(jī)構(gòu)連接；所述超聲波探測儀、行走伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)、搖桿伺服電機(jī)、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍均與智能控制系統(tǒng)連接。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，為了防止焊絲在焊接的過程中斷裂，保證焊接工作的順利進(jìn)行，所述主連桿上設(shè)有一柔性送絲管，所述焊絲套設(shè)于柔性送絲管內(nèi)與焊槍連接。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，為了使焊接裝置行進(jìn)時(shí)過濾行走伺服電機(jī)、搖桿伺服電機(jī)的振動(dòng)，保證底盤穩(wěn)固在船舶內(nèi)腔上，所述底盤上設(shè)有一減振牽引模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：

1、設(shè)置可通電改變磁力大小的電磁鐵，吸附力強(qiáng)，結(jié)合麥克納姆輪、超聲波探測儀和焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可快速自動(dòng)對(duì)船舶任何位置的焊縫進(jìn)行修補(bǔ)，有效減少生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本，適用于船舶制造業(yè)。

2、主連桿上設(shè)有一柔性送絲管，所述焊絲套設(shè)于柔性送絲管內(nèi)與焊槍連接，防止焊絲在焊接的過程中斷裂，保證焊接工作的順利進(jìn)行。

3、底盤上設(shè)有一減振牽引模塊，使焊接裝置行進(jìn)時(shí)過濾行走伺服電機(jī)、搖桿伺服電機(jī)的振動(dòng)，保證底盤穩(wěn)固在船舶內(nèi)腔上。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

附圖標(biāo)號(hào)：1、底盤，2、環(huán)形電磁鐵，3、麥克納姆輪，4、超聲探測儀，5、行走伺服電機(jī)，6、轉(zhuǎn)盤電機(jī)，7、墊塊，8、基座轉(zhuǎn)盤，9、后搖桿，10、后連桿，11、主連桿，12、中搖桿，13、中連桿，14、前搖桿，15、前連桿，16、法蘭轉(zhuǎn)盤，17、焊槍，18、焊絲，19、送絲機(jī)構(gòu)，20、柔性送絲管，21、搖桿伺服電機(jī)。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示提出本發(fā)明一種具體實(shí)施例，三自由度船舶焊縫檢修爬壁機(jī)，包括呈圓柱狀的底盤1，設(shè)于底盤1上的行走機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述行走機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底盤1底部圓周的環(huán)形電磁鐵2、設(shè)于底盤1四周下方的麥克納姆輪3、設(shè)于底盤1下方后端的超聲波探測儀4，所述電磁鐵2連接有電源、且通過改變電流的大小可改變其磁力，所述麥克納姆輪3均通過聯(lián)軸器分別連接有獨(dú)立控制的行走伺服電機(jī)5，四個(gè)行走伺服電機(jī)5均安裝在底盤1上，所述超聲波探測儀4是集成距離和方位的傳感器、主要用于探測焊縫；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于底盤1上的轉(zhuǎn)盤電機(jī)6，所述轉(zhuǎn)盤電機(jī)6通過轉(zhuǎn)軸依次連接均呈圓柱狀的墊塊7、基座轉(zhuǎn)盤8；所述焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱鉸接于基座轉(zhuǎn)盤8后端的兩后搖桿9，兩后搖桿9的端部均鉸接有一后連桿10，兩后連桿10的端部均鉸接在一主連桿11的端部上，所述基座轉(zhuǎn)盤8的中端對(duì)稱鉸接有兩中搖桿12，兩中搖桿12的端部均鉸接有一中連桿13，所述基座轉(zhuǎn)盤8的前端對(duì)稱鉸接有兩前搖桿14，兩后搖桿9、兩中搖桿12、兩前搖桿14均分別由3個(gè)搖桿伺服電機(jī)21獨(dú)立控制，兩前搖桿14的端部均鉸接有一前連桿15，同側(cè)的中連桿13和前連桿15的上端復(fù)合鉸接在所述主連桿11上，所述主連桿11的前端設(shè)有一法蘭轉(zhuǎn)盤16，所述法蘭轉(zhuǎn)盤16上鉸接有一焊槍17，所述焊槍17與固定于基座轉(zhuǎn)盤8上的焊絲18連接，所述焊絲18與設(shè)于基座轉(zhuǎn)盤8上的送絲機(jī)構(gòu)19連接；所述超聲波探測儀4、行走伺服電機(jī)5、搖桿伺服電機(jī)21、送絲機(jī)構(gòu)19、焊槍17均與智能控制系統(tǒng)連接，所述智能控制系統(tǒng)主要是運(yùn)用plc，接收信號(hào)，啟動(dòng)相應(yīng)的部件執(zhí)行動(dòng)作，為現(xiàn)有成熟技術(shù)。

所述主連桿1上設(shè)有一柔性送絲管20，所述焊絲18套設(shè)于柔性送絲管20內(nèi)與焊槍17連接，為了防止焊絲18在焊接的過程中斷裂，保證焊接工作的順利進(jìn)行。

所述底盤1上設(shè)有一減振牽引模塊，焊接爬壁機(jī)行進(jìn)時(shí)，四個(gè)走伺服電機(jī)5、三個(gè)搖桿伺服電機(jī)21會(huì)發(fā)生振動(dòng)，極易造成底盤1從船舶內(nèi)腔上掉落，減振牽引模塊有效過濾四個(gè)走伺服電機(jī)5、三個(gè)搖桿伺服電機(jī)21的振動(dòng)，保證底盤1穩(wěn)固在船舶內(nèi)腔上，確保焊接工作地順利進(jìn)行。

本發(fā)明使用時(shí)：電磁鐵2通電產(chǎn)生磁力，使焊接裝置吸附在船舶內(nèi)腔上，若船舶內(nèi)腔的面積較大時(shí)，對(duì)電磁鐵2通入較大的電流，反之亦然，四個(gè)走伺服電機(jī)5、三個(gè)搖桿伺服電機(jī)21連接電源后，啟動(dòng)智能控制系統(tǒng)，超聲波探測儀4探測到有缺陷的焊縫時(shí)，將焊縫的方位信息傳遞給智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)啟動(dòng)相應(yīng)的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，從而驅(qū)使麥克納姆輪3轉(zhuǎn)向行走至有缺陷的焊縫處，智能控制系統(tǒng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤電機(jī)6工作，是轉(zhuǎn)盤基座8進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，三個(gè)搖桿伺服電機(jī)21啟動(dòng)兩前搖桿14、兩中搖桿13、兩后搖桿9進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)兩前連桿15、中連桿13、后連桿10進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使主連桿11轉(zhuǎn)動(dòng)至有缺陷的焊縫處，送絲機(jī)構(gòu)19將焊絲18通過柔性送絲管20送至焊槍17上，進(jìn)而完成精確地定位修補(bǔ)。

當(dāng)然，上面只是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)描述，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明的原理、構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。