[實用新型]核電站水下焊接機器人及焊接系統

有效

• 申請號: 201721278023.4
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207735741U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 陳國棟;吳玉;陳少南;張美玲;王雪竹;杜佳;董鵬飛
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K9/095;B23K9/10;B23K9/28;B23K9/32
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;郝傳鑫

1.一種核電站水下焊接機器人，其特征在于：包括：

水下機器人，包括移動車體、安裝于所述移動車體上的云平臺和安裝于所述移動車體上的機械臂，所述機械臂的各關節的驅動電機分別設有電機編碼器并向外輸出編碼器數據；

水下視覺系統，包括安裝于所述云平臺上的全景攝像機和安裝于所述機械臂上的雙目攝像機，所述全景攝像機采集水下視頻并向外輸出全景視頻數據，所述雙目攝像機采集兩路水下視頻并向外輸出兩路視頻數據；

焊接系統，包括焊槍和送絲機構，所述焊槍安裝于所述機械臂上，所述送絲機構安裝于所述移動車體上并對所述焊槍送絲；

信號傳輸電纜，一端分別接所述全景攝像機、雙目攝像機、移動車體、云平臺、機械臂和送絲機構，另一端接一水上控制柜以對所述全景攝像機、雙目攝像機、移動車體、云平臺、機械臂和送絲機構遠程供電，將所述全景視頻數據、兩路視頻數據和編碼器數據遠程輸送至水上控制柜，并將水上控制柜生成的控制命令遠程輸送至移動車體、云平臺、機械臂和送絲機構，所述移動車體、云平臺、機械臂和送絲機構依據所述控制命令對應動作。

2.如權利要求1所述的核電站水下焊接機器人，其特征在于：所述機械臂為多自由度機械臂，所述焊槍固定于所述多自由度機械臂之末端執行臂的末端上，所述雙目攝像機固定于所述末端執行臂上。

3.如權利要求2所述的核電站水下焊接機器人，其特征在于：所述多自由度機械臂為6自由度機械臂，所述6自由度機械臂包括底座、俯仰架、第一關節、第二關節、第三關節、第四關節、第一轉動電機、第二轉動電機、第三轉動電機、第四轉動電機和第五轉動電機，所述底座安裝于所述移動車體上，所述俯仰架水平旋轉地安裝于所述底座上，所述第一關節的前端俯仰轉動地安裝于所述俯仰架上，所述第二關節的前端俯仰轉動地安裝于所述第一關節的后端，所述第三關節的前端俯仰轉動地安裝于所述第二關節的后端，所述第四關節的前端水平旋轉地安裝于所述第三關節的后端，所述第一轉動電機安裝于所述底座與所述俯仰架之間并帶動所述俯仰架相對于所述底座水平旋轉，所述第二轉動電機安裝于所述俯仰架和第一關節之間并帶動所述第一關節相對于所述俯仰架俯仰轉動，所述第三轉動電機安裝于所述第一關節和第二關節之間并帶動所述第二關節相對于所述第一關節俯仰轉動，所述第四轉動電機安裝于所述第二關節和第三關節之間并帶動所述第三關節相對于所述第二關節俯仰轉動，所述第五轉動電機安裝于所述第三關節和第四關節之間并帶動所述第四關節相對于所述第三關節水平旋轉，第四關節為末端執行臂。

4.如權利要求1所述的核電站水下焊接機器人，其特征在于：所述云平臺包括固定安裝于移動車體上的底座、水平轉動安裝于所述底座上的轉動架、沿豎直方向轉動安裝于所述轉動架上的轉動座、安裝于所述底座和轉動架之間并控制所述轉動架相對于所述底座轉動的第一電機、安裝于所述轉動架和轉動座之間并控制所述轉動座相對于所述轉動架轉動的第二電機。

5.如權利要求1所述的核電站水下焊接機器人，其特征在于：還包括至少兩臺水下光源，所述信號傳輸電纜一端還接所述水下光源，另一端接遠程控制柜以對所述水下光源供電并將控制命令輸送至所述水下光源，所述水下光源依據所述控制命令開閉。

6.如權利要求1所述的核電站水下焊接機器人，其特征在于：所述焊接系統還包括排水罩，所述排水罩套設于所述焊槍外。

7.一種核電站水下自動焊接系統，其特征在于：包括核電站水下焊接機器人和水上控制柜，所述核電站水下焊接機器人如權利要求1-6中任一項所述，所述水上控制柜通過所述信號傳輸電纜分別與所述水下機器人、水下視覺系統和焊接系統相連，對所述焊接系統供電、遠程接受并顯示所述全景視頻數據、兩路視頻數據和編碼器數據，接收外部輸入的操作命令，將所述操作命令轉換為對應的控制命令并遠程輸送至移動車體、云平臺、機械臂和送絲機構。

8.如權利要求7所述的核電站水下自動焊接系統，其特征在于：所述水上控制柜還依據所述兩路視頻數據定位并顯示焊縫位置。

9.如權利要求7所述的核電站水下自動焊接系統，其特征在于：所述水上控制柜包括弧焊電源模塊，所述弧焊電源模塊輸出弧焊電源以對所述焊接系統供電，所述弧焊電源模塊包括與外部的三相交流電連接的整流濾波電路、與所述整流濾波電路電連接的高頻全橋逆變電路、與所述高頻全橋逆變電路電連接的功率變壓電路、與所述功率變壓電路電連接的整流平滑電路，所述整流平滑電路與所述焊接系統電連接以輸出弧焊電源。