[发明专利]船底焊接水下机器人

说明书

本发明公开了船底焊接维修技术领域的一种船底焊接水下机器人，包括碳纤维机架、水下无刷双向推进器、密封箱体、五自由度机械臂、焊接系统、吸附系统、监控系统和脐带缆，碳纤维机架包括四组碳纤维支架，碳纤维支架的底部分别固定安装有水下无刷双向推进器，碳纤维支架的顶部固定安装有吸附系统，吸附系统包括液压杆和电磁装置，电磁装置安装在液压杆的顶部，本发明实现机器人本体多方向运动功能，通过液压杆带动电磁装置吸附装置，实现机器人本体与船底规则或非规则待作业面的稳定连接，确保焊接作业的安全性，通过五自由度机械臂夹持焊枪，提高了焊接操作的灵活性和精确性。

技术领域

本发明涉及船底焊接维修技术领域，具体为一种船底焊接水下机器人。

背景技术

随着海洋运输的发展，各种船只及相关技术也应运而生。近些年来，货船船底损坏事故也屡见不鲜。水下自动焊接技术的应用，将极大解放水下工作人员，避免在危险水域进行焊接，还能有效提高焊接效率，确保焊接的稳定性和准确性，提高作业质量和经济效益。水下焊接不仅要为焊接提供稳定的工作环境，还要使焊枪能够灵活精确的运动和操作，同时要求设备尽可能结构简单，降低造价和不可控因素。因此，很有必要设计能在水中进行船底焊接作业的水下机器人，以弥补我国在船底焊接维修技术的缺口。

基于此，本发明设计了一种船底焊接水下机器人，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船底焊接水下机器人，以解决上述背景技术中提出现有技术中缺少一种能够在水中稳定的进行船底焊接作业的水下机器人的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种船底焊接水下机器人，包括碳纤维机架、水下无刷双向推进器、密封箱体、五自由度机械臂、焊接系统、吸附系统、监控系统和脐带缆，所述碳纤维机架包括四组碳纤维支架，所述碳纤维支架的底部分别固定安装有水下无刷双向推进器，所述碳纤维支架的顶部固定安装有吸附系统，所述吸附系统包括液压杆和电磁装置，所述电磁装置安装在液压杆的顶部，所述密封箱体包括上层、中层和下层，所述上层顶部固定安装有五自由度机械臂，所述上层的顶部固定安装有密封盖，所述中层设置为密封层，且内含控制芯片及供能电路，所述中层的侧壁固定安装有脐带缆，所述脐带缆外接动力电源，所述下层内腔安装有水体环境检测传感器，所述五自由度机械臂的尾端固定安装有焊接系统，所述焊接系统包括焊缝跟踪系统、送丝机构和水下焊枪，所述送丝机构包括水下焊接专用电源和脉动送丝机构，所述监控系统为采用单片机作为主控芯片，包括水下照明灯和摄像系统，所述监控系统安装在密封箱体上层外壁上。

优选的，所述脐带缆一端的两组所述水下无刷双向推进器设置为一组，所述监控系统一端的两组所述水下无刷双向推进器设置为一组，同组所述水下无刷双向推进器转向相同，相邻两组所述水下无刷双向推进器转向相反。

优选的，所述电磁装置的顶部固定安装有吸盘底板，所述吸盘底板采用不锈钢材料，所述电磁装置内腔的电磁铁表面做搪瓷处理。

优选的，所述密封箱体外壳采用铝合金材料打造。

优选的，所述五自由度机械臂设置为由直流伺服电机驱动的工业五自由度机械手臂，配用单片机和伺服舵机控制器组成的五自由度机械臂智能控制系统。

优选的，所述焊缝跟踪系统选用CXZK-S-RBT-A3系统。

优选的，所述水下照明灯选用LED探照灯，所述摄像系统选用水下高速摄像机。

优选的，所述密封盖的顶部固定安装有吊环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过四组无刷双向推进器作为推动装置，实现机器人本体多方向运动功能，通过液压杆带动电磁装置吸附装置，实现机器人本体与船底规则或非规则待作业面的稳定连接，确保焊接作业的安全性，通过五自由度机械臂夹持焊枪，提高了焊接操作的灵活性和精确性，一方面通过摄像头实时传输现场画面，方便操作人员进行监控和操作弧焊接作业。