[發明專利]一種爬壁式焊接機器人

有效

• 申請號: 201610322793.8
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN105798613B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 陳繼濤;殷東岳;宋海燕;楊波元;劉紀新;王萬廠;孫維麗;侯晚晴;盧祚志;朱永強;欒恒宣
• 申請（專利權）人: 青島黃海學院
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;B25J11/00;B23K37/00;B23K9/167;B23K9/235
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種焊接裝置，具體涉及一種能夠處理焊接前、焊接中和焊接后工序的一體式焊接機器人。

背景技術

焊接是一種拼合金屬元件的加工工藝，對于工作人員的技術水平有較高的要求。焊接工藝主要分為焊前處理、焊接以及焊后處理三部分。

焊前處理：焊前處理包括焊接坡口的雜質清理、油脂處理、坡口清洗、焊前熱處理等步驟。焊前應將焊接坡口兩側至少各20mm范圍內的油污、氧化膜及其他污物去除干凈。多道焊時，若采用焊條焊接時，應將前道焊縫表面焊渣、氧化膜及其他污物去除干凈后方可進行下一焊道的焊接；若采用實心焊絲進行保護氣體焊接時，則可以直接進行下一焊道的焊接。對于雜質的清理一般采用鋼刷與尼龍刷，通過機械作用去除；對于油脂可采用酸洗劑化學反應去除，并結合硝酸鈉溶液沖洗實現。焊接前的熱處理對于焊縫質量也是有至關重要的影響的，比如剛度較大的高碳鋼或者合金鋼，需要通過焊前熱處理避免焊接裂紋的出現。

焊接：焊接的方法和種類較多，其中，鎢極氣體保護焊是應用最廣泛的焊接方法之一，其噪聲小，焊縫被氧化的程度低，焊縫強度高，通過焊絲的自動進給機構能夠方便地實現焊接的自動化。

焊后處理：焊接接頭由母材、焊縫區、熱影響區以及熔合區組成，各個部分的性能差異較大。其中，熱影響區由于焊接前后的溫度差異較大，容易產生熱裂紋與內應力，降低了焊接接頭的強度。為了提升焊接接頭的質量，需要進行焊后處理。一般地，焊后處理包括焊縫的熱處理、噴丸、打磨以及噴漆等工序。焊后熱處理能夠明顯消除焊接熱變形，消除熱影響區的粗大晶粒，改善焊接接頭的組織性能；噴丸處理能夠消除大量的內應力，提升焊縫的疲勞強度；打磨處理能夠使得焊縫接頭更加美觀，并為噴漆做準備。

焊接過程會產生大量的熱量、輻射、有毒氣體等，對工人的身體造成較大的傷害，比如，焊接過程中出現的高溫可對皮膚產生燒傷，強光可對視力產生損傷，強輻射可對免疫力與生殖力造成不良影響等。為了解決焊接對身體的危害，部分焊接工作由焊接機器人完成，常見的焊接機器人多為機械手臂式，它的出現不僅降低了工人勞動強度，而且提高了生產效率和質量，因此應用越來越廣泛。但是，現有的焊接機器人功能較為單一、體積較大、安裝定位困難、長距離的移動能力較差，而且難以適應較為惡劣或者復雜的工況。

發明內容

為了解決現有技術中焊接機器人功能單一的問題，本發明提供一種爬壁式焊接機器人。

一種爬壁式焊接機器人，包括帶有行走機構的機架，機架上安裝有主推桿電機，主推桿電機上安裝有主支架，主支架上安裝有可旋轉的回轉臺，回轉臺上安裝有用于處理多種焊接工序的焊接處理組件，焊接處理組件的各焊接工序處理部件分別位于回轉臺各面上。

優選的，焊接處理組件的各焊接工序處理部件可以分別是焊前處理機構、焊接機構、噴丸機構和打磨噴漆機構，焊前處理機構、焊接機構、噴丸機構和打磨噴漆機構環繞回轉臺一周。

再優選的，所述焊前處理機構包括固定在回轉臺上的第一固定板，第一固定板上安裝有若干個第一副推桿電機，第一副推桿電機上連接有焊前處理支撐架，焊前處理支撐架上從前向后依次安裝有旋轉鋼刷、第一吸塵設備、旋轉尼龍刷、第二吸塵設備、酸洗涂抹機構、清洗液噴頭和烘干器，所述旋轉尼龍刷和旋轉鋼刷上分別安裝有第一驅動電機。

再優選的，所述焊接機構包括固定在回轉臺上的第二固定板，第二固定板上從前向后依次安裝有加熱器、第二副推桿電機和繞線筒，所述第二副推桿電機端部的安裝板上安裝有焊接電極；焊接電極和繞線筒之間設置有焊絲進給機構。

再優選的，所述噴丸機構包括固定在回轉臺上的第三固定板，第三固定板上設置有若干個第三副推桿電機，第三副推桿電機的下部安裝有噴丸支撐架，噴丸支撐架上安裝有曲柄結構，曲柄結構上安裝有第二驅動電機；曲柄結構還連接有多個向下延伸的導桿，導桿的下部設置有敲擊板，敲擊板上設置有若干個用于敲擊的凸起塊。

再優選的，所述打磨噴漆機構包括固定在回轉臺上的第四固定板，第四固定板上設置有若干個第四副推桿電機，第四副推桿電機的下部安裝有打磨噴漆支撐架，打磨噴漆支撐架上安裝有打磨器，打磨器包括兩個滾筒，兩個滾筒之間通過打磨帶相連接，滾筒上安裝有第三驅動電機；打磨噴漆支撐架上還安裝有吹風器和噴漆口。

優選的，所述行走機構包括若干個向下延伸的支撐桿，支撐桿的下端安裝有萬向輪。

所述支撐桿上還安裝橫桿，橫桿上安裝有爬壁輪，所述爬壁輪包括爬壁架，爬壁架上安裝有第一步進電機和由第一步進電機驅動的同步帶輪，同步帶輪上安裝有與同步帶輪相適配的同步帶，同步帶的外側設置有多個電磁吸盤。