[發明專利]多功能越障萬向磁鐵輪機器人式工作車

無效

• 申請號: 200610010093.1
• 申請日: 2006-05-29
• 公開（公告）號: CN101081511A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 韓宏波
• 申請（專利權）人: 韓宏波
• 主分類號: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種能攜帶自動焊接、切割、金屬噴漆、金屬探傷設備，并有自動越障、可在任意角度作業面和曲面鋼件上進行作業行走的雙驅動萬向磁鐵輪機器人式工作車。

背景技術：

當前，在重工業、大型容器制造及造船等領域中，都涉及大量的焊接、無損探傷及噴漆等諸多作業，其工作量不但大，而且對操作者身體危害也很大。所以在這個領域出現多種自動焊接、切割等設備，但都存在一些本身技術結構無法克服的問題，如導軌式的焊接設備只能用于一定范圍的定點焊接作業，很難靈活機動；如一些無軌爬行焊接機器人或無軌爬行機構也存在一些技術結構上的問題，如輪式全驅車的永磁鐵與被焊工件存在間隙，這個間隙破壞了磁環路，大大地降低了磁鐵的吸附力，由于永磁鐵固定位置很低，所以該車不能越過障礙物；履帶式磁鐵爬行機構存在轉向摩擦力大，容易導致鏈條斷裂，調整安裝履帶的方式復雜困難，這種履帶式轉彎半徑過大，機動性能不理想，也不適合越障及曲徑復雜路徑上的作業，履帶式吸盤式只適合在極平整工作面上工作。所以現在一些技術方案產品很難適合真正實際工作，尤其是不能滿足大型曲面工件的焊接、作業路徑復雜及作業環境惡劣工況中的技術要求。

發明內容：

本發明的目的是在于從根本上解決目前同類技術方案產品中存在缺陷，并提出一種新的技術方案。本發明方案是由前導探測驅動車、前工作臺車、主工作臺車、后驅動導向車及計算機控制系統所組成。

其中前導探測驅動車是由兩個前導驅動磁鐵滾、前驅動變頻控制電機、前導向控制變頻電機、前導向盤座板、連動桿、探測跟蹤傳感器、多個前驅水平萬向磁鐵輪、連接板和連接軸所組成。

前工作臺車是由座板、提升電機、電機支架、繞輪、鋼絲繩、前工作臺、水平萬向磁鐵輪所組成。前工作臺是為安裝攜帶自動焊接執行機構、切割、探傷、噴漆等設備設計的，前工作臺車是由座板、水平萬向磁鐵輪組及前工作臺組成。

主工作臺主要是由主工作臺、水平萬向磁鐵輪組所組成，主工作臺是針對較重型焊接、探傷設備而設計的，它與前工作臺可以組成雙工作臺和雙焊接設備等工作方式，大大地提高工作效率。

后驅動導向車是由兩個后驅動變頻控制電機、兩組后驅動磁鐵輪及座板組成。

該發明所涉及的工作車的結構：

1首先是將作業設備安裝在前工作臺或主工作臺上，這些作業設備可以是自動焊接、探傷、切割、噴漆及攝像等設備。

2將前導探測驅動車、前工作臺車、主工作臺車、后驅動導向車連成一體，組成具有導向、越障、跟蹤、驅動等多功能的作業車。

3計算機控制單元提供工作車的作業前進速度，工作路徑程序控制，接收探測跟蹤傳感器信號，判斷后控制提升電機使前導探測驅動車形成越障的最佳角度，還提供工作車啟停指令，并且綜合分析所有作業設備提供的參數，可以使工作車執行綜合作業任務。

4前導向控制變頻電機和后驅動變頻控制電機根據計算機控制單元提供的轉向參數來控制工作車轉彎的角度，從而達到跟蹤作業軌跡的技術要求。

5當前導向控制變頻電機和后驅動變頻控制電機轉向時，工作車所有的水平萬向磁鐵輪開始轉向，故轉向半徑小，轉向摩擦力極小，每個磁鐵輪與工作件都能接觸并形成強磁環路，磁吸附力極強。

6如工作臺車在曲面上作業時，就采用圖13、圖14、圖15等提出的技術方案。

本發明提出的技術方案真正地解決了當前其它方案無法解決的問題：工作車越障、轉彎角度小、轉向摩擦力小及適合各種曲面上作業，水平萬向磁鐵輪及球頭座萬向磁鐵輪完全解決了工作車在各種工作面與工件無間隙接觸的問題，從而滿足磁環路閉合的應用要求。所以本發明所描述的技術方案結構新穎獨特、操作靈活、智能化程度高、人機通訊友好，必將廣泛地應用于重工、橋梁、大型工件野外各種作業、造船、化工、水下焊接等領域。

附圖說明：

圖1多功能越障萬向磁鐵輪機器人式工作車示意圖

圖2前導探測驅動車示意圖

圖3前工作臺車示意圖

圖4主工作臺車示意圖

圖5后驅動導向車示意圖

圖6前導探測驅動車A-A向示意圖

圖7前工作臺車B-B向示意圖

圖8后驅動導向車C-C向示意圖

圖9前導向機構D-D向示意圖

圖10前導探測驅動車E-E向示意圖

圖11前工作臺車F-F向示意圖

圖12主工作臺車G-G向示意圖

圖13在曲面上工作車的前導探測驅動車結構示意圖

圖14在曲面上工作車的后驅動導向車結構示意圖

圖15在曲面上工作車的萬向磁鐵輪固定球頭型結構示意圖