一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人，屬于管道焊接技術(shù)領(lǐng)域。所述管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人包括：焊縫焊接裝置；第一傳動(dòng)裝置與焊縫焊接裝置連接；前端機(jī)座與第一傳動(dòng)裝置連接；第一減速電機(jī)設(shè)置在前端機(jī)座內(nèi)；連接裝置一端與前端機(jī)座活動(dòng)連接；履帶式行走裝置與連接裝置的另一端活動(dòng)連接；推動(dòng)裝置一端與履帶式行走裝置活動(dòng)連接；驅(qū)動(dòng)裝置與推動(dòng)裝置的另一端活動(dòng)連接；第二傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)裝置連接，第二傳動(dòng)裝置一端與前端機(jī)座活動(dòng)連接。本發(fā)明管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人焊接熔深大、焊接速度快，為激光焊接頭提供了準(zhǔn)確的焊接軌跡導(dǎo)引，確保激光根焊的質(zhì)量。
【專利說明】
一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前長輸油氣長輸管道施工中的管道根焊工序依靠采用具有多組電弧焊槍的內(nèi)焊機(jī)完成，該設(shè)備的工作原理是依靠人工將內(nèi)焊機(jī)上的電弧焊槍與管口對(duì)齊定位，將管道分成兩個(gè)半圓周，再分別對(duì)管道內(nèi)坡口進(jìn)行向下電弧根焊，整個(gè)焊接軌跡過程不可控制。這類設(shè)備受其焊接工藝的限制，對(duì)鈍邊焊接的熔深淺、需要二次熱焊熔覆才能將管道鈍邊熔透。這樣既影響了焊接作業(yè)效率，又造成設(shè)備本身的體積重量大、自動(dòng)化較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人，解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中長輸油氣長輸管道施工中的管道根焊工序中內(nèi)焊機(jī)焊接作業(yè)效率低下，設(shè)備本身的體積重量大、自動(dòng)化較低的技術(shù)問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人包括:工控機(jī)；焊縫焊接裝置;第一傳動(dòng)裝置，與所述焊縫焊接裝置連接;前端機(jī)座，與所述第一傳動(dòng)裝置連接;第一減速電機(jī)，設(shè)置在所述前端機(jī)座內(nèi)，所述第一減速電機(jī)與所述第一傳動(dòng)裝置連接;至少三組連接裝置，一端與所述前端機(jī)座活動(dòng)連接;至少三組履帶式行走裝置，與所述至少三組連接裝置的另一端活動(dòng)連接;至少三組推動(dòng)裝置，一端與所述至少三組履帶式行走裝置活動(dòng)連接;驅(qū)動(dòng)裝置，與所述至少三組推動(dòng)裝置的另一端活動(dòng)連接;第二傳動(dòng)裝置，與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述第二傳動(dòng)裝置一端與所述前端機(jī)座活動(dòng)連接;空心導(dǎo)桿，一端穿過所述驅(qū)動(dòng)裝置與所述前端機(jī)座連接;后端機(jī)座，與所述空心導(dǎo)桿的另一端連接;第二減速電機(jī)，設(shè)置在所述后端機(jī)座內(nèi)，所述第二傳動(dòng)裝置另一端穿過所述后端機(jī)座與所述第二減速電機(jī)連接;電纜，分別與所述履帶式行走裝置、第一減速電機(jī)、第二減速電機(jī)、及焊縫焊接裝置連接;線纜端子盒，與所述電纜連接，所述線纜端子盒與所述工控機(jī)連接;其中，所述工控機(jī)通過所述線纜端子盒向所述電纜發(fā)送控制信號(hào)，所述電纜將控制信號(hào)傳遞給所述履帶式行走裝置、第一減速電機(jī)、第二減速電機(jī)及焊縫焊接裝置，所述履帶式行走裝置在所述管道內(nèi)部進(jìn)行動(dòng)作，所述第二減速電機(jī)帶動(dòng)所述第二傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)所述推動(dòng)裝置動(dòng)作，所述推動(dòng)裝置推動(dòng)所述履帶式行走裝置及連接裝置做擴(kuò)張平動(dòng)，將所述履帶式行走裝置壓緊在所述管道內(nèi)壁上，所述第一減速電機(jī)帶動(dòng)所述第一傳動(dòng)裝置動(dòng)作，所述第一傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述焊縫焊接裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，所述焊縫焊接裝置對(duì)所述管道內(nèi)部整個(gè)圓周焊縫進(jìn)行焊接。
[0005]進(jìn)一步地，所述前端機(jī)座及所述后端機(jī)座為圓形內(nèi)空結(jié)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步地，所述焊縫焊接裝置包括:前安裝法蘭，與所述第一傳動(dòng)裝置連接;激光焊接頭，與所述前安裝法蘭連接，所述激光焊機(jī)頭與所述電纜連接;直行單元，設(shè)置在所述激光焊接頭上，所述直行單元與所述電纜連接;CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器，設(shè)置在所述激光焊接頭上，所述CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器與所述電纜連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述第一傳動(dòng)裝置包括:端面軸承，設(shè)置在所述前端機(jī)座的端面，所述端面軸承的內(nèi)圈與所述焊縫焊接裝置連接;齒輪，與第一減速電機(jī)連接，所述齒輪與所述端面軸承的內(nèi)圈嚙合形成齒輪傳動(dòng)副。
[0008]進(jìn)一步地，所述連接裝置包括:第一連桿，一端與所述履帶式行走裝置活動(dòng)連接，另一端與所述前端機(jī)座活動(dòng)連接;第二連桿，一端與所述履帶式行走裝置活動(dòng)連接，另一端與所述前端機(jī)座活動(dòng)連接，所述第一連桿與所述第二連桿平行。
[0009]進(jìn)一步地，所述履帶式行走裝置包括:行走架，與所述連接裝置的另一端活動(dòng)連接;行走電機(jī)，設(shè)置在所述行走架內(nèi)，所述行走電機(jī)與所述電纜連接;鏈輪，與所述行走電機(jī)連接;履帶，與所述鏈輪嚙合。
[0010]進(jìn)一步地，所述推動(dòng)裝置包括:第一推桿，一端與所述履帶式行走裝置活動(dòng)連接；第二推桿，一端與所述第一推桿套裝滑動(dòng)配合，另一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置活動(dòng)連接;壓簧，設(shè)置在所述第一推桿與所述第二推桿之間。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括:平動(dòng)法蘭，與所述推動(dòng)裝置的另一端活動(dòng)連接;滾珠導(dǎo)套，設(shè)置在所述平動(dòng)法蘭的圓周上，所述滾珠導(dǎo)套與所述空心導(dǎo)桿滑動(dòng)導(dǎo)向配合。
[0012]進(jìn)一步地，所述第二傳動(dòng)裝置包括:聯(lián)軸器;梯形螺母，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)裝置上;梯形絲桿，與所述梯形螺母活動(dòng)連接，所述梯形絲桿與所述梯形螺母為自鎖式螺旋傳動(dòng)配合，所述梯形絲桿一端穿過所述梯形螺母與所述前端機(jī)座活動(dòng)連接，所述梯形絲桿穿過所述后端機(jī)座通過所述聯(lián)軸器與所述第二減速電機(jī)連接。
[0013]進(jìn)一步地，本發(fā)明管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人還包括:LED照明燈，設(shè)置在所述前端機(jī)座的外圓面端部，所述LED照明燈與所述電纜連接。
[0014]本發(fā)明提供的管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人的工控機(jī)通過線纜端子盒向電纜發(fā)送控制信號(hào)，電纜將控制信號(hào)傳遞給履帶式行走裝置、第一減速電機(jī)、第二減速電機(jī)及焊縫焊接裝置，履帶式行走裝置在管道內(nèi)部進(jìn)行動(dòng)作，第二減速電機(jī)帶動(dòng)第二傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)推動(dòng)裝置動(dòng)作，推動(dòng)裝置推動(dòng)履帶式行走裝置及連接裝置做擴(kuò)張平動(dòng)，將履帶式行走裝置壓緊在管道內(nèi)壁上，所第一減速電機(jī)帶動(dòng)第一傳動(dòng)裝置動(dòng)作，第一傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所焊縫焊接裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，焊縫焊接裝置對(duì)管道內(nèi)部整個(gè)圓周焊縫進(jìn)行焊接，可以對(duì)管道內(nèi)部鈍邊進(jìn)行一次性熔透，焊接熔深大、焊接速度快。并且可以對(duì)焊縫軌跡進(jìn)行焊前檢測(cè)，提供準(zhǔn)確的焊接軌跡導(dǎo)引，確保根焊的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1中管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人的主視圖；
[0017]圖3為圖2的A-A向剖視圖；
[0018]圖4為圖1中管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人的左視圖；
[0019]圖5為圖1中焊縫焊接裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見圖1-5，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人包括:工控機(jī)、焊縫焊接裝置1、第一傳動(dòng)裝置4、前端機(jī)座10、第一減速電機(jī)5、連接裝置6、履帶式行走裝置7、推動(dòng)裝置8、驅(qū)動(dòng)裝置9、第二傳動(dòng)裝置12、空心導(dǎo)桿14、后端機(jī)座11、第二減速電機(jī)13、電纜16及線纜端子盒15。
[0021 ]所述第一傳動(dòng)裝置4與所述焊縫焊接裝置I連接。
[0022]所述前端機(jī)座10與所述第一傳動(dòng)裝置4連接。
[0023]所述第一減速電機(jī)5設(shè)置在所述前端機(jī)座10內(nèi)，所述第一減速電機(jī)5與所述第一傳動(dòng)裝置4連接。
[0024]所述至少三組連接裝置6—端與所述前端機(jī)座10活動(dòng)連接。
[0025]所述至少三組履帶式行走裝置7與所述至少三組連接裝置6的另一端活動(dòng)連接。
[0026]所述至少三組推動(dòng)裝置8—端與所述至少三組履帶式行走裝置7活動(dòng)連接。
[0027]所述驅(qū)動(dòng)裝置9與所述至少三組推動(dòng)裝置8的另一端活動(dòng)連接。
[0028]所述第二傳動(dòng)裝置12與所述驅(qū)動(dòng)裝置9連接，所述第二傳動(dòng)裝置12—端與所述前端機(jī)座1活動(dòng)連接。
[0029]所述空心導(dǎo)桿14一端穿過所述驅(qū)動(dòng)裝置9與所述前端機(jī)座10連接。
[0030]所述后端機(jī)座11與所述空心導(dǎo)桿14的另一端連接。
[0031]所述第二減速電機(jī)13設(shè)置在所述后端機(jī)座11內(nèi)，所述第二傳動(dòng)裝置12另一端穿過所述后端機(jī)座11與所述第二減速電機(jī)13連接。
[0032]所述電纜16，分別與所述履帶式行走裝置7、第一減速電機(jī)5、第二減速電機(jī)13、射線管I及攝像裝置3連接。
[0033]所述線纜端子盒15與所述電纜16連接，所述線纜端子盒15與所述控制器連接。
[0034]其中，所述工控機(jī)通過所述線纜端子盒15向所述電纜16發(fā)送控制信號(hào)，所述電纜16將控制信號(hào)傳遞給所述履帶式行走裝置7、第一減速電機(jī)5、第二減速電機(jī)13及所述焊縫焊接裝置I，所述履帶式行走裝置7在所述管道內(nèi)部進(jìn)行動(dòng)作，所述第二減速電機(jī)13帶動(dòng)所述第二傳動(dòng)裝置12驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置9，所述驅(qū)動(dòng)裝置9推動(dòng)所述推動(dòng)裝置8動(dòng)作，所述推動(dòng)裝置8推動(dòng)所述履帶式行走裝置7及連接裝置6做擴(kuò)張平動(dòng)，將所述履帶式行走裝置7壓緊在所述管道內(nèi)壁上，所述第一減速電機(jī)5帶動(dòng)所述第一傳動(dòng)裝置4動(dòng)作，所述第一傳動(dòng)裝置4帶動(dòng)所述焊縫焊接裝置I轉(zhuǎn)動(dòng)，所述焊縫焊接裝置I對(duì)所述管道內(nèi)部整個(gè)圓周焊縫進(jìn)行焊接。
[0035]詳細(xì)介紹前端機(jī)座10及后端機(jī)座11的結(jié)構(gòu)。
[0036]所述前端機(jī)座10及所述后端機(jī)座11為圓形內(nèi)空結(jié)構(gòu)，便于在內(nèi)部放置部件，節(jié)約外部空間。
[0037]詳細(xì)介紹焊縫焊接裝置I的結(jié)構(gòu)。
[0038]所述焊縫焊接裝置I包括:前安裝法蘭1-1、激光焊接頭1-2、直行單元1-3及CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器1-4。
[0039]所述前安裝法蘭1-1與所述第一傳動(dòng)裝置4固定連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述前安裝法蘭1-1通過螺栓與所述第一傳動(dòng)裝置4固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述前安裝法蘭1-1可通過其它方式如軸銷等與所述第一傳動(dòng)裝置4固定連接。
[0040]所述激光焊接頭1-2與所述前安裝法蘭1-1固定連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述激光焊接頭1-2通過螺栓與所述前安裝法蘭1-1固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述激光焊接頭1-2可通過其它方式如軸銷等與所述前安裝法蘭1-1固定連接。所述激光焊機(jī)頭1-2與所述電纜3連接，通過所述電纜3接受所述工控機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)。
[0041 ]所述直行單元1-3固定設(shè)置在所述激光焊接頭1-2上。具體地，在本實(shí)施方式中，所述直行單元1-3通過螺栓固定設(shè)置在所述激光焊接頭1-2上，在其它實(shí)施方式中，所述直行單元1-3可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述激光焊接頭1-2上。所述直行單元1-3與所述電纜3連接，通過所述電纜3接受所述工控機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)。
[0042]所述CXD焊縫跟蹤感應(yīng)器1-4固定設(shè)置在所述激光焊接頭1-2上。具體地，在本實(shí)施方式中，所述CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器1-4通過螺栓固定設(shè)置在所述激光焊接頭1-2上，在其它實(shí)施方式中，所述CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器1-4可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述激光焊接頭1-2上。所述CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器1-4與所述電纜3連接，通過所述電纜3接受所述工控機(jī)發(fā)送的控制信號(hào)。
[0043]詳細(xì)介紹第一傳動(dòng)裝置4的結(jié)構(gòu)。
[0044]所述第一傳動(dòng)裝置4包括:端面軸承4-2及齒輪4-1。
[0045]所述端面軸承4-2固定設(shè)置在所述前端機(jī)座10的端面。具體地，在本實(shí)施方式中，所述端面軸承4-2通過螺栓固定設(shè)置在所述前端機(jī)座10的端面，在其它實(shí)施方式中，所述端面軸承4-2可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述前端機(jī)座10的端面。所述端面軸承4-2的內(nèi)圈與所述焊縫焊接裝置I固定連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述端面軸承4-2的內(nèi)圈通過螺栓與所述焊縫焊接裝置I固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述端面軸承4-2的內(nèi)圈可通過其它方式如軸銷等與所述焊縫焊接裝置I固定連接。
[0046]所述齒輪4-1與第一減速電機(jī)5固定連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述齒輪4-1通過螺栓與第一減速電機(jī)5固定連接，在其它實(shí)施方式中，所述齒輪4-1可通過其它方式如軸銷等與第一減速電機(jī)5固定連接。所述齒輪4-1與所述端面軸承4-2的內(nèi)圈嚙合形成齒輪傳動(dòng)副。
[0047]詳細(xì)介紹連接裝置6的結(jié)構(gòu)。
[0048]所述連接裝置6包括:第一連桿6-1及第二連桿6-2。
[0049]所述第一連桿6-1—端與所述履帶式行走裝置7活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述第一連桿6-1—端與所述履帶式行走裝置7鉸接。所述第一連桿6-1另一端與所述前端機(jī)座10活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述第一連桿6-1另一端與所述前端機(jī)座10鉸接。
[0050]所述第二連桿6-2—端與所述履帶式行走裝置7活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述第二連桿6-2—端與所述履帶式行走裝置7鉸接。所述第二連桿6-2另一端與所述前端機(jī)座10活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述第二連桿6-2另一端與所述前端機(jī)座10鉸接。所述第一連桿6-1與所述第二連桿6-2平行。
[0051]詳細(xì)介紹履帶式行走裝置7的結(jié)構(gòu)。
[0052]所述履帶式行走裝置7包括:行走架7-1、行走電機(jī)、鏈輪及履帶7-2。
[0053]所述行走架7-1與所述連接裝置6的另一端活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述行走架7-1與所述連接裝置6的另一端鉸接。
[0054]所述行走電機(jī)固定設(shè)置在所述行走架7-1內(nèi)。好、具體地，在本實(shí)施方式中，所述行走電機(jī)通過螺栓固定設(shè)置在所述行走架7-1內(nèi)，在其它實(shí)施方式中，所述行走電機(jī)可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述行走架7-1內(nèi)。所述行走電機(jī)與所述電纜3連接，接受所述控制器發(fā)送的控制信號(hào)。
[0055]所述鏈輪與所述行走電機(jī)固定連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述鏈輪通過螺栓與所述行走電機(jī)固定連接，在其他宿舍，所述鏈輪可通過其它方式如軸銷等與所述行走電機(jī)固定連接。所述行走電機(jī)帶動(dòng)所述鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0056]所述履帶7-2與所述鏈輪嚙合，所述鏈輪帶動(dòng)所述履帶7-2轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0057]詳細(xì)介紹推動(dòng)裝置8的結(jié)構(gòu)。
[0058]所述推動(dòng)裝置8包括:第一推桿8-1、第二推桿8-2及壓簧8-3。
[0059]所述第一推桿8-1—端與所述履帶式行走裝置7活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述第一推桿8-1—端與所述履帶式行走裝置7鉸接。
[0060]所述第二推桿8-2—端與所述第一推桿8-1套裝滑動(dòng)配合。所述第二推桿8-2另一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置9活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述第二推桿8-2另一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置9鉸接。
[0061 ]所述壓簧8-3設(shè)置在所述第一推桿8-1與所述第二推桿8-2之間。
[0062]詳細(xì)介紹驅(qū)動(dòng)裝置9的結(jié)構(gòu)。
[0063]所述驅(qū)動(dòng)裝置9包括:平動(dòng)法蘭9-1及滾珠導(dǎo)套9-2。
[0064]所述平動(dòng)法蘭9-1與所述推動(dòng)裝置8的另一端活動(dòng)連接。具體地，在本實(shí)施方式中，所述平動(dòng)法蘭9-1與所述推動(dòng)裝置8的另一端鉸接。
[0065]所述滾珠導(dǎo)套9-2固定設(shè)置在所述平動(dòng)法蘭9-1的圓周上。具體地，在本實(shí)施方式中，所述滾珠導(dǎo)套9-2通過螺栓固定設(shè)置在所述平動(dòng)法蘭9-1的圓周上，在其它實(shí)施方式中，所述滾珠導(dǎo)套9-2可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述平動(dòng)法蘭9-1的圓周上。所述滾珠導(dǎo)套9-2與所述空心導(dǎo)桿14滑動(dòng)導(dǎo)向配合。
[0066]詳細(xì)介紹第二傳動(dòng)裝置12的結(jié)構(gòu)。
[0067]所述第二傳動(dòng)裝置12包括:聯(lián)軸器12-3、梯形螺母12-1及梯形絲桿12-2。
[0068]所述梯形螺母12-1固定設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)裝置9上。具體地，在本實(shí)施方式中，所述梯形螺母12-1通過螺栓固定設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)裝置9上，在其它實(shí)施方式中，所述梯形螺母12-1可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)裝置9上。
[0069]所述梯形絲桿12-2與所述梯形螺母12-1活動(dòng)連接，所述梯形絲桿12-2與所述梯形螺母12-1為自鎖式螺旋傳動(dòng)配合，所述梯形絲桿12-2—端穿過所述梯形螺母12-1與所述前端機(jī)座10活動(dòng)連接，所述梯形絲桿12-2穿過所述后端機(jī)座11通過所述聯(lián)軸器12-3與所述第二減速電機(jī)13連接。
[0070]本發(fā)明管道內(nèi)部射線探傷機(jī)器人還包括:LED照明燈2。
[0071]所述LED照明燈2固定設(shè)置在所述前端機(jī)座10的外圓面端部。具體地，在本實(shí)施方式中，所述LED照明燈2通過螺栓固定設(shè)置在所述前端機(jī)座10的外圓面端部，在其它實(shí)施方式中，所述LED照明燈2可通過其它方式如軸銷等固定設(shè)置在所述前端機(jī)座10的外圓面端部。所述LED照明燈2與所述電纜3連接
[0072]為了更清楚的介紹本發(fā)明實(shí)施例，下面從本發(fā)明實(shí)施例的使用方法上予以介紹。
[0073]將處于收縮初始狀態(tài)的整機(jī)置于管道內(nèi)部，控制器通過線纜端子盒15向電纜3發(fā)送控制信號(hào)，電纜3向第二減速電13發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)第二減速電機(jī)13，第二減速電機(jī)13驅(qū)動(dòng)梯形絲桿12-2轉(zhuǎn)動(dòng)，梯形絲桿12-2通過梯形螺母12-1從而驅(qū)動(dòng)平動(dòng)法蘭9-1沿空心導(dǎo)桿14做平移運(yùn)動(dòng)，梯形絲桿12-2與梯形螺母12-1采用自鎖式旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)配合。平動(dòng)法蘭9-1推動(dòng)第二推桿8-2、壓簧8-3和第一推桿8-1—起做平移擺動(dòng)。第一推桿8-1的另一端推動(dòng)履帶式行走裝置7、第一連桿6-1和第二連桿6-2形成平行四邊形機(jī)構(gòu)做擴(kuò)張平動(dòng)，當(dāng)履帶式行走裝置7與管道內(nèi)壁接觸并漲緊后第二減速電機(jī)13停止工作，此時(shí)壓簧8-3處于壓縮狀態(tài)，且第一連桿6-1和第二連桿6-2在梯形絲桿11、梯形螺母12形成的自鎖式螺旋傳動(dòng)副的作用下處于鎖定狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備行走過程中遇到管內(nèi)表面凸凹不平時(shí)，履帶式行走裝置7可以在壓簧8-3的作用下進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，始終保持履帶式行走裝置7與管道內(nèi)壁緊密接觸，并產(chǎn)生較大的摩擦力。三組履帶式行走裝置7可以獨(dú)立進(jìn)行調(diào)速控制，從而實(shí)現(xiàn)爬行器的過彎差速動(dòng)作。位于前端機(jī)座10端部的LED照明燈2為管內(nèi)工作區(qū)域提供照明，操作者可以通過CCD焊縫跟蹤傳感器1-4觀察管道內(nèi)部焊縫的準(zhǔn)確位置。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行至焊縫位置時(shí)駐車，操作者通過CCD焊縫跟蹤傳感器1-4觀察并控制直線單元1-3和激光焊接頭1-2，使激光焊接頭1-2的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)焊縫;焊接時(shí)第一減速電機(jī)5通過齒輪4-1驅(qū)動(dòng)端面軸承4-2內(nèi)圈和前安裝法蘭1-1旋轉(zhuǎn)，此時(shí)CCD焊縫跟蹤傳感器1-4對(duì)焊縫位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用CCD焊縫跟蹤傳感器對(duì)焊縫軌跡進(jìn)行焊前檢測(cè)，并為激光焊接頭提供了準(zhǔn)確的焊接軌跡導(dǎo)引，確保激光根焊的質(zhì)量，通過工控機(jī)控制直線單元1-3，使激光焊接頭1-2的焦點(diǎn)在焊接過程中始終對(duì)準(zhǔn)焊縫，并完成對(duì)管道整個(gè)圓周的內(nèi)部焊接，采用激光焊接方式對(duì)管道內(nèi)部鈍邊進(jìn)行一次性熔透，焊接熔深大、焊接速度快。
[0074]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管道內(nèi)部激光跟焊機(jī)器人，其特征在于，包括: 工控機(jī)； 焊縫焊接裝置(I); 第一傳動(dòng)裝置(4)，與所述焊縫焊接裝置(I)連接； 前端機(jī)座(1 )，與所述第一傳動(dòng)裝置(4)連接； 第一減速電機(jī)(5)，設(shè)置在所述前端機(jī)座(10)內(nèi)，所述第一減速電機(jī)(5)與所述第一傳動(dòng)裝置(4)連接； 至少三組連接裝置(6)，一端與所述前端機(jī)座(10)活動(dòng)連接； 至少三組履帶式行走裝置(7)，與所述至少三組連接裝置(6)的另一端活動(dòng)連接； 至少三組推動(dòng)裝置(8)，一端與所述至少三組履帶式行走裝置(7)活動(dòng)連接； 驅(qū)動(dòng)裝置(9)，與所述至少三組推動(dòng)裝置(8)的另一端活動(dòng)連接； 第二傳動(dòng)裝置(12)，與所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)連接，所述第二傳動(dòng)裝置(12) —端與所述前端機(jī)座(I O)活動(dòng)連接； 空心導(dǎo)桿(14)，一端穿過所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)與所述前端機(jī)座(10)連接； 后端機(jī)座(11)，與所述空心導(dǎo)桿(14)的另一端連接； 第二減速電機(jī)(13)，設(shè)置在所述后端機(jī)座(11)內(nèi)，所述第二傳動(dòng)裝置(12)另一端穿過所述后端機(jī)座(11)與所述第二減速電機(jī)(13)連接； 電纜(3)，分別與所述履帶式行走裝置(7)、第一減速電機(jī)(5)、第二減速電機(jī)(13)、及焊縫焊接裝置(I)連接； 線纜端子盒(15)，與所述電纜(3)連接，所述線纜端子盒(15)與所述工控機(jī)連接； 其中，所述工控機(jī)通過所述線纜端子盒(15)向所述電纜(3)發(fā)送控制信號(hào)，所述電纜(3)將控制信號(hào)傳遞給所述履帶式行走裝置(7)、第一減速電機(jī)(5)、第二減速電機(jī)(13)及焊縫焊接裝置(I)，所述履帶式行走裝置(7)在所述管道內(nèi)部進(jìn)行動(dòng)作，所述第二減速電機(jī)(13)帶動(dòng)所述第二傳動(dòng)裝置(12)驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)，所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)推動(dòng)所述推動(dòng)裝置(8)動(dòng)作，所述推動(dòng)裝置(8)推動(dòng)所述履帶式行走裝置(7)及連接裝置(6)做擴(kuò)張平動(dòng)，將所述履帶式行走裝置(7)壓緊在所述管道內(nèi)壁上，所述第一減速電機(jī)(5)帶動(dòng)所述第一傳動(dòng)裝置(4)動(dòng)作，所述第一傳動(dòng)裝置(4)帶動(dòng)所述焊縫焊接裝置(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述焊縫焊接裝置(I)對(duì)所述管道內(nèi)部整個(gè)圓周焊縫進(jìn)行焊接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于: 所述前端機(jī)座(10)及所述后端機(jī)座(11)為圓形內(nèi)空結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述焊縫焊接裝置(I)包括: 前安裝法蘭(1-1 )，與所述第一傳動(dòng)裝置(4)連接； 激光焊接頭(1-2)，與所述前安裝法蘭(1-1)連接，所述激光焊機(jī)頭(1-2)與所述電纜(3)連接; 直行單元(1-3)，設(shè)置在所述激光焊接頭(1-2)上，所述直行單元(1-3)與所述電纜(3)連接； CXD焊縫跟蹤感應(yīng)器(1-4)，設(shè)置在所述激光焊接頭(1-2)上，所述CCD焊縫跟蹤感應(yīng)器(1-4)與所述電纜(3)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述第一傳動(dòng)裝置(4)包括: 端面軸承(4-2)，設(shè)置在所述前端機(jī)座(10)的端面，所述端面軸承(4-2)的內(nèi)圈與所述焊縫焊接裝置(I)連接； 齒輪(4-1)，與第一減速電機(jī)(5)連接，所述齒輪(4-1)與所述端面軸承(4-2)的內(nèi)圈嚙合形成齒輪傳動(dòng)副。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述連接裝置(6)包括: 第一連桿(6-1)，一端與所述履帶式行走裝置(7)活動(dòng)連接，另一端與所述前端機(jī)座(10)活動(dòng)連接； 第二連桿(6-2)，一端與所述履帶式行走裝置(7)活動(dòng)連接，另一端與所述前端機(jī)座(10)活動(dòng)連接，所述第一連桿(6-1)與所述第二連桿(6-2)平行。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述履帶式行走裝置(7)包括: 行走架(7-1)，與所述連接裝置(6)的另一端活動(dòng)連接； 行走電機(jī)，設(shè)置在所述行走架(7-1)內(nèi)，所述行走電機(jī)與所述電纜(3)連接； 鏈輪，與所述行走電機(jī)連接； 履帶(7-2)，與所述鏈輪嚙合。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述推動(dòng)裝置(8)包括: 第一推桿(8-1)，一端與所述履帶式行走裝置(7)活動(dòng)連接； 第二推桿(8-2)，一端與所述第一推桿(8-1)套裝滑動(dòng)配合，另一端與所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)活動(dòng)連接； 壓簧(8-3)，設(shè)置在所述第一推桿(8-1)與所述第二推桿(8-2)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)包括: 平動(dòng)法蘭(9-1)，與所述推動(dòng)裝置(8)的另一端活動(dòng)連接； 滾珠導(dǎo)套(9-2)，設(shè)置在所述平動(dòng)法蘭(9-1)的圓周上，所述滾珠導(dǎo)套(9-2)與所述空心導(dǎo)桿(14)滑動(dòng)導(dǎo)向配合。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，所述第二傳動(dòng)裝置(12)包括: 聯(lián)軸器(12-3); 梯形螺母(12-1)，設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)裝置(9)上； 梯形絲桿(12-2)，與所述梯形螺母(12-1)活動(dòng)連接，所述梯形絲桿(12-2)與所述梯形螺母(12-1)為自鎖式螺旋傳動(dòng)配合，所述梯形絲桿(12-2) —端穿過所述梯形螺母(12-1)與所述前端機(jī)座(10)活動(dòng)連接，所述梯形絲桿(12-2)穿過所述后端機(jī)座(11)通過所述聯(lián)軸器(12-3)與所述第二減速電機(jī)(13)連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人，其特征在于，還包括: LED照明燈(2)，設(shè)置在所述前端機(jī)座(11)的外圓面端部，所述LED照明燈(2)與所述電纜(3)連接。
【文檔編號(hào)】B23K26/08GK105834586SQ201610291986
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】羅剛
【申請(qǐng)人】湖北三江航天紅陽機(jī)電有限公司