[發明專利]一種四軸卡夾式焊接機器人

有效

• 申請號: 201910716085.6
• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN110480130B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 魯立;徐忠峰;楊佳;李永濤
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;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: B23K9/133
• 分類號: B23K9/133;B23K9/28;B23K9/32;B23K37/02;B23K101/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王樺

本發明涉及一種四軸卡夾式焊接機器人，包括用于對被焊管道進行固定的機身、用于對被焊管道進行焊接的焊接執行機構，焊接執行機構連接在機身上，機身包括多個獨立的機身塊件，機身塊件中的若干個相互連接形成機身，連接后多個機身塊件之間能夠相對轉動使機身的內徑可調，并圍合成至少部分與被焊管道外徑相匹配的形狀固定于被焊管道上。本發明機身設置有多個機身塊件，多個機身塊件可更換地連接在一起，連接后能實現彎折，更能貼近管道，可滿足狹小空間環境下的中小管道的自動化焊接；焊接機器人的徑向操作高度最小可至55mm；焊接機器人的軸向操作距離最小可至10mm；焊接機器人的軸向操作距離最小可至200mm。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，特別是涉及一種四軸卡夾式焊接機器人。

背景技術

針對外徑為25-300mm，壁厚≤30mm的處于狹小空間的中小管道的自動化焊接，不僅需要焊接機器人在焊接過程中具備行走、送絲、焊槍擺動和焊槍上下位置調整四個基本功能，即具有四軸式結構，即行走軸、送絲軸、機頭擺動軸和機頭弧壓跟蹤軸，而且要求焊接機器人的外形尺寸足夠小，以便完成空間有限位置的管道焊接。

目前適用于焊接中小管道的焊接機器人眾多，但是，針對狹小空間環境下的中小管道的機器人焊接由于機身采用了一體式結構，導致外形尺寸較大，影響了其使用；一般采用手工焊接，焊接質量難于控制。另一方面，除了中小管道的對接焊，還存在管道與板件、管道與管道的角焊接；在此情況下，需要焊槍角度可調，滿足60°角焊縫的焊接。目前，焊槍角度可調的焊接機器人需要單獨購置，增加了投入成本。

總體來說，現有的針對狹小空間的中小管道焊接的機器人存在以下的問題：

（1）、針對狹小空間環境下的中小管道的機器人焊接，由于機身采用了一體式結構，導致外形尺寸較大，影響了其使用；

（2）、適用于中小管道的焊接機器人焊槍角度不可調，只能滿足于管道的對接焊，不能滿足于60°角焊縫的焊接。

發明內容

本發明的目的是提供一種四軸卡夾式焊接機器人。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種四軸卡夾式焊接機器人，包括用于對被焊管道進行固定的機身、用于對被焊管道進行焊接的焊接執行機構，所述的焊接執行機構連接在所述的機身上，所述的機身包括多個獨立的機身塊件，所述的機身塊件中的若干個相互連接形成所述的機身，連接后多個所述的機身塊件之間能夠相對轉動使所述的機身的內徑可調，并圍合成至少部分與被焊管道外徑相匹配的形狀固定于被焊管道上。

優選地，所述的焊接機器人還包括用于調節所述的焊接執行機構位置的位移調節機構，所述的位移調節機構連接在所述的機身上，所述的焊接執行機構連接在所述的位移調節機構上，并通過所述的位移調節機構在水平方向、豎直方向上移動。

進一步優選地，所述的位移調節機構包括連接在所述的機身上的位移傳動組件、驅動所述的位移傳動組件動作的位移驅動部件，所述的焊接執行機構連接在所述的位移傳動組件上。

進一步優選地，所述的位移傳動組件包括與所述的機身相連接能夠繞自身軸線轉動的第一傳動件、一端與所述的第一傳動件相傳動連接的傳動桿、與所述的傳動桿另一端相傳動連接的第二傳動件，所述的焊接執行機構與所述的第二傳動件相傳動連接。

進一步優選地，所述的第一傳動件為蝸輪；所述的傳動桿一端形成蝸桿、另一端設置有傳動齒輪；所述的第二傳動件為直齒條，所述的蝸輪、蝸桿嚙合，所述的傳動齒輪、傳動齒條嚙合。

進一步優選地，所述的位移驅動部件為與所述的蝸輪相連接驅動其動作的蝸輪電機。

進一步優選地，所述的焊接機器人還包括用于調節所述的焊接執行機構角度的角度調節機構，所述的角度調節機構連接在所述的位移調節機構上，所述的焊接執行機構連接在所述的角度調節機構上。