[發(fā)明專利]一種基于AI視覺識(shí)別的高空攀爬式焊接機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110785113.7
• 申請(qǐng)日: 2021-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN113478142B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余同德;錢元弟;金仁才;李勇;葉勝軍;孔炯;葛強(qiáng);單冬;秦玉歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)十七冶集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): B23K37/02
• 分類號(hào): B23K37/02;B62D57/024
• 代理公司: 安徽知問律師事務(wù)所 34134
• 代理人: 于婉萍;金貝貝

本發(fā)明公開了一種基于AI視覺識(shí)別的高空攀爬式焊接機(jī)器人，屬于焊接機(jī)器人領(lǐng)域。本發(fā)明包括機(jī)器臂主體，機(jī)器臂主體的上下兩端均設(shè)有連接架，且連接架分別通過旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)和安裝座連接，旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器臂主體和安裝座的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攀爬；安裝座的側(cè)邊設(shè)有用于進(jìn)行視覺識(shí)別的圖像采集器，且安裝座的側(cè)邊還設(shè)有用于夾持構(gòu)筑物的夾持部，機(jī)器臂主體的中部外側(cè)設(shè)有焊接機(jī)構(gòu)。本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中焊接機(jī)器人只能進(jìn)行平面上的焊接作業(yè)，高空焊接危險(xiǎn)性較大的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)高空自動(dòng)攀爬焊接，有效降低了人工勞作強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于AI視覺識(shí)別的高空攀爬式焊接機(jī)器人。

背景技術(shù)

在焊接作業(yè)中可通過對(duì)機(jī)器的編程控制實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)焊接，相比人工焊接更具安全性，但現(xiàn)有的焊接機(jī)器人在使用時(shí)還存在一些不足之處：

現(xiàn)有的焊接機(jī)器人多是設(shè)置在固定支座上進(jìn)行工作，只能進(jìn)行平面上的焊接作業(yè)，在高空焊接時(shí)仍需要人工攀爬操作，危險(xiǎn)性較大，如公開號(hào)為CN105127633A公開的一種七軸工業(yè)焊接機(jī)器人，包括底座、安裝在底座上的第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)及與第一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上部聯(lián)接的回轉(zhuǎn)座、以及通過設(shè)在回轉(zhuǎn)座上的第二轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)座相連的下臂、以及通過上臂回轉(zhuǎn)軸與下臂的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接的上臂、以及與上臂的另一端聯(lián)接的腕部轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；其中，上臂和腕部轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。該案采用七軸冗余機(jī)構(gòu)，臂桿工作范圍大，可傳遞較大載荷，能夠構(gòu)筑出更多類型的臂桿工作姿態(tài)。

又如公開號(hào)為CN204094364U公開的一種焊接專用機(jī)器人，包括一焊接支架和一焊接機(jī)，焊接機(jī)安裝在焊接支架上，焊接支架為一橫梁立柱焊接支架，包括一底座平臺(tái)、一立柱和一橫梁，立柱安裝在底座平臺(tái)上，橫梁嵌套安裝于立柱上；焊接機(jī)為一轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)，包括一轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)槍和一轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)頭，轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)槍和轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)頭相互連接，轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)槍設(shè)置于橫梁上；立柱用于作軸向自轉(zhuǎn)，橫梁能夠沿立柱作上下垂直移動(dòng)并繞其作軸向回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)槍用于沿橫梁作水平位移，轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)槍用于作軸向自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)擺焊接機(jī)頭能夠沿其軸作定角擺動(dòng)。以上申請(qǐng)案均是在平面上得到支撐后對(duì)部件進(jìn)行焊接，在進(jìn)行高處焊接時(shí)只能依靠機(jī)器臂自身長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，局限性較大，不能進(jìn)行高空焊接作業(yè)。

針對(duì)上述問題，行業(yè)內(nèi)急需在原有焊接機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中焊接機(jī)器人多是設(shè)置在固定支座上進(jìn)行工作，只能進(jìn)行平面上的焊接作業(yè)，在高空焊接時(shí)仍需要人工攀爬操作，危險(xiǎn)性較大的問題，本發(fā)明擬提供一種基于AI視覺識(shí)別的高空攀爬式焊接機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)高空自動(dòng)攀爬焊接，有效降低了人工勞作強(qiáng)度，保障安全生產(chǎn)。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種基于AI視覺識(shí)別的高空攀爬式焊接機(jī)器人，包括機(jī)器臂主體，機(jī)器臂主體的上下兩端均設(shè)有連接架，且連接架分別通過旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)和安裝座連接，旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器臂主體和安裝座的翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攀爬；安裝座的側(cè)邊設(shè)有用于進(jìn)行視覺識(shí)別的圖像采集器，且安裝座的側(cè)邊還設(shè)有用于夾持構(gòu)筑物的夾持部，機(jī)器臂主體的中部外側(cè)設(shè)有焊接機(jī)構(gòu)。

更進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)包括安裝板、傳動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)軸以及伺服電機(jī)，其中安裝板固定在安裝座上，且安裝板通過傳動(dòng)板和驅(qū)動(dòng)軸相連接，傳動(dòng)板一端固定在驅(qū)動(dòng)軸上，驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置在連接架的一端內(nèi)部并與伺服電機(jī)相連，伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力源。

更進(jìn)一步地，焊接機(jī)構(gòu)通過連接組件與機(jī)器臂主體相連接，該連接組件包括支撐架，支撐架為環(huán)繞在機(jī)器臂主體外周的圓形支撐架，且通過連接板和機(jī)器臂主體相連接，焊接機(jī)構(gòu)通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)滑動(dòng)配合安裝于支撐架的外周壁面上，能夠繞支撐架的外周壁面進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。