[实用新型]传感器引导的爬行弧焊机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种焊接装置，尤其涉及一种传感器引导的爬行弧焊机器人。

背景技术

现有的焊接小车以其灵活性强、经济性好而广泛应用。但是由于采用轨道引导，基本是应用于简单的长直焊缝、环焊缝，难以摆脱轨道而用于更广泛的场景。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的传感器引导的爬行弧焊机器人。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种无需轨道即可对焊缝进行跟踪并焊接的传感器引导的爬行弧焊机器人。

本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，包括行走小车和机械臂，所述行走小车包括车体，车体的底部设置有由电机驱动的车轮，所述机械臂包括设置于车体表面的升降关节和设置于升降关节输出端的伸缩关节，所述伸缩关节的输出端设置有焊枪，所述焊枪上设置有转动关节，所述转动关节的输出端设置有焊缝跟踪传感器。

进一步的，本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，所述焊缝跟踪传感器的数目为两个，两个焊缝跟踪传感器设置于焊枪的前后两侧。

进一步的，本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，所述焊枪和焊缝跟踪传感器在竖直平面内可转动地设置在伸缩关节的输出端。

进一步的，本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，所述焊缝跟踪传感器包括设置于转动关节上的激光发射器、与所述激光发射器配合的第一图像采集传感器和用于采集灰度图像的第二图像采集传感器，所述激光发射器的主轴与第一图像采集传感器成像系统的主轴之间具有20度的夹角，所述激光发射器、第一图像采集传感器和第二图像采集传感器分别与上位机连接。

进一步的，本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，所述第二图像采集传感器位于第一图像采集传感器和激光发射器之间。

进一步的，本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，所述焊枪的施焊点位于两个车轮轴心线的二等分平面内。

进一步的，本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，所述机械臂包括竖直方向和水平方向两个自由度。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：本实用新型的传感器引导的爬行弧焊机器人，由于采用了焊缝跟踪传感器，从而其能够通过焊缝跟踪传感器检测的焊缝位置及高度数据，并通过机械臂及行走小车及时调整焊枪的位置，无需导轨即可实现对焊缝的精确焊接。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是实施例一传感器引导的爬行弧焊机器人的俯视图；

图2是实施例一传感器引导的爬行弧焊机器人的前视图；

图3是实施例一传感器引导的爬行弧焊机器人的左视图；

图4是实施例二的传感器引导的爬行弧焊机器人的俯视图；

图5是实施例三的传感器引导的爬行弧焊机器人的左视图；

图6是焊缝跟踪传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一：

无轨道的焊接小车一般需要采用焊缝跟踪传感器引导才能实现对焊缝的良好焊接。为此本实用新型在焊接小车概念的基础上，给出可以调整方向的运动单元加较少自由度机械臂，并配合焊缝跟踪传感器使用的传感器引导的爬行弧焊机器人方案。

其结构如图1-3所示，1为行走小车，2为机械臂，其中201为升降关节， 202为实现水平调整的伸缩关节，203为调整焊缝跟踪传感器检测方向的回转关节，当遇到焊缝转弯位置时，可以在行走小车1尚未转弯之前预先调整，使焊缝跟踪传感器4得以始终位于监视焊缝的位置而不至于丢失目标。如图1所示， 3为焊枪，4为焊缝跟踪传感器。行走小车中的轮子可以采用差速或导向轮等机构实现机器人的整体转向。

本实施例的传感器引导的爬行弧焊机器人采用能够检测焊缝深度信息的焊缝跟踪传感器，安装在焊枪之前一定距离处，可以在焊枪到达之前预先感知焊缝的位置。根据检测到的实际焊缝位置，调整焊枪的水平位置以及焊枪的高度。

在焊接过程中，由于焊缝跟踪传感器总是预先观察到一段即将施焊的焊缝，根据机器人学原理，可以将该焊缝的空间位置推算出来，只要行走小车与路面不出现打滑空转现象，即可通过调整行走小车以及机械臂，实现焊枪不脱离焊缝的实际位置。