一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种模拟大型钢结构件表面工况的爬行式机器人性能研究应用测试领域，尤其涉及一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，包括钢结构件、翻转平台、焊接试件安装平台、支撑平台和液压驱动系统，所述钢结构件和焊接试件安装平台均固定安装在翻转平台上，所述翻转平台通过轴承座安装在支撑平台上，所述支撑平台与地面固定连接，液压驱动系统与支撑平台相连，在翻转平台的一侧铰接有活塞杆，所述活塞杆与液压驱动系统相连。本实用新型可用于模拟多种大型钢结构件实际加工、检测等工况的仿真实验，可以缩短智能机器人开发周期、降低开发成本、提高智能焊接机器人的可靠性和适用性。
【专利说明】一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模拟大型钢结构件表面工况的爬行式机器人性能研究应用测试领域，尤其涉及一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台。
【背景技术】
[0002]开发适用于现有大型钢结构件(包括大型船舶、大型石化容器及压力容器、大型水轮机、港口机械、油气运输管道、海洋石油平台等)焊接工艺的智能焊接机器人，可以替代现有手工焊接的方式，对降低工人劳动强度，提高焊缝质量和焊接效率有重要意义。
[0003]现有较多基于大型钢结构件焊接工艺的智能机器人的开发和试验，如专利号为CN201210185127.6，名称为“一种自主移动式双面双弧焊接机器人系统”的发明专利。大型钢结构件焊接工艺较为复杂，针对此类焊接工艺的智能焊接机器人的开发过程中涉及大量系统调试和焊接试验，但由于钢结构件多为现场焊接，机器人开发过程中到现场试验存在周期长、成本高、产品报废率高的问题。
[0004]现有机器人开发过程中的焊接实验，由于条件限制，只能在平板上进行平焊、立焊、横焊的直焊缝的焊接实验，且实验过程较为复杂。
【发明内容】
[0005]为了克服现有的爬行式机器人开发过程中的焊接实验设备存在的只能在平板上进行平焊、立焊、横焊的直焊缝，且实验过程较为复杂的问题，现特别提出能适用于多种爬行式机器人开发过程中进行大型钢结构件表面工况模拟实验的应用测试平台。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的具体方案如下:
[0007]—种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:包括钢结构件、翻转平台、焊接试件安装平台、支撑平台和液压驱动系统，所述钢结构件和焊接试件安装平台均固定安装在翻转平台上，所述翻转平台通过轴承座安装在支撑平台上，所述支撑平台与地面固定连接，液压驱动系统与支撑平台相连，在翻转平台的一侧铰接有活塞杆，所述活塞杆与液压驱动系统相连。
[0008]所述钢结构件为弧面、平板、异形面或轨道。
[0009]所述焊接试件安装平台包括安装框架、支撑板、焊接试件和快速夹具，安装框架上表面为中空结构，支撑板安装在安装框架上表面的内侧，焊接试件放在支撑板与安装框架之间，在所述安装框架上还固定安装有快速夹具，所述各焊接试件通过快速夹具与安装框架夹紧定位。
[0010]所述支撑板通过螺栓安装在安装框架上，所述支撑板上放置焊接试件。
[0011]所述焊接试件至少为两个，所述各焊接试件之间形成焊缝，各焊接试件均由快速夹具与安装框架夹紧。
[0012]所述快速夹具为带有四连杆的连杆式夹具。
[0013]所述液压驱动系统包括液压缸、液压站、液压油管和控制箱，所述液压站与控制箱相连，控制箱通过液压油管与液压缸相连，液压缸与活塞杆相连。
[0014]所述液压缸为两个，两个液压缸的基座铰接在支撑平台两侧，各液压缸各与一根活塞杆相连，所述两根活塞杆与翻转平台的两侧铰接。
[0015]所述液压缸带有锁紧阀。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017]1、本实用新型可用于模拟多种大型钢结构件实际加工、检测等工况的仿真实验，可以缩短智能机器人开发周期、降低开发成本、提高智能焊接机器人的可靠性和适用性。
[0018]2、本实用新型结构简单、使用方便，通过液压驱动系统驱动翻转平台的旋转和定位，可以实现水平、竖直等多种角度的试验，模拟实际工况中工件不同安装位置的加工、检测工况，对爬行式机器人开发初期的系统测试和功能测试的研究具有重要工程意义。
[0019]3、本实用新型钢结构件的形状可以为弧面、平板、异形面或轨道，能够模拟多种工况环境，使得试验效果更为可靠。
[0020]4、本实用新型焊接试件安装平台能够实现固定焊接试件的作用，并且各焊接试件之间的间隙可以随实际要求进行调整。
[0021]5、本实用新型快速夹具使用方便，能够快速的调整焊接试件的位置，也有利于快速更换焊接试件。
[0022]6、本实用新型液压缸带有锁紧阀，活塞杆到达任意预定位置后，锁紧阀自动锁紧油路，实现自锁。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0024]图2为本实用新型焊接试件安装平台结构示意图。
[0025]图3为本实用新型立体示意图。
[0026]图中，I是钢结构件，2是翻转平台，3是焊接试件安装平台，4是活塞杆，5是轴承座，6是液压缸，7是支撑平台，8是铰接副，9是液压油管，10是控制箱，11是液压站，12是安装框架，13是支撑板，14是焊接试件，15是快速夹具，16是焊缝。
【具体实施方式】
[0027]—种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台包括钢结构件1、翻转平台2、焊接试件安装平台3、支撑平台7和液压驱动系统，所述钢结构件I和焊接试件安装平台3均固定安装在翻转平台2上，所述翻转平台2通过轴承座5安装在支撑平台7上，所述支撑平台7与地面固定连接，液压驱动系统与支撑平台7相连，在翻转平台2的一侧铰接有活塞杆4，所述活塞杆4与液压驱动系统相连。
[0028]钢结构件I为弧面、平板、异形面或轨道。
[0029]焊接试件安装平台3包括安装框架12、支撑板13、焊接试件14和快速夹具15，安装框架12上表面为中空结构，支撑板13安装在安装框架12上表面的内侧，焊接试件14放在支撑板13与安装框架12之间，在所述安装框架12上还固定安装有快速夹具15，所述各焊接试件14通过快速夹具15与安装框架12夹紧定位。支撑板13通过螺栓安装在安装框架12上，所述支撑板13上放置焊接试件14。[0030]焊接试件14至少为两个，所述各焊接试件14之间形成焊缝16，各焊接试件14均由快速夹具15与安装框架12夹紧。快速夹具15为带有四连杆的连杆式夹具。
[0031]液压驱动系统包括液压缸6、液压站11、液压油管9和控制箱10，所述液压站11与控制箱10相连，控制箱10通过液压油管9与液压缸6相连，液压缸6与活塞杆4相连。液压缸6为两个，两个液压缸6的基座铰接在支撑平台7两侧，各液压缸6各与一根活塞杆4相连，所述两根活塞杆4与翻转平台2的两侧铰接。液压缸6带有锁紧阀。
[0032]如图1所示，钢结构件I和焊接试件安装平台3固联在翻转平台2上，翻转平台2通过轴承座安装在轴承座5上，轴承座5与支撑平台7固联，支撑平台7与地面固联，液压缸6总共有两个，其基座分别通过2个铰接副8对称安装在支撑平台7上，两个液压缸6的活塞杆4分别通过两个铰接副安装在翻转平台2上，液压缸6与液压站11之间通过液压油管9形成液压回路，控制箱10通过控制两个液压缸6的活塞杆4的同步伸缩，可以实现翻转平台2绕轴承座5中心的转动，同时钢结构件I和焊接试件安装平台均与翻转平台2同步转动，液压缸6配有锁紧阀，可以在转动过程中实现任意转动位置的停止和锁紧。如图2所示，焊接试件安装平台3的安装框架12固联在翻转平台2上，支撑板13安装在安装框架12内部，其位置高度可调节，焊接试件14放置在支撑板13上，快速夹具15固联在安装框架12上，数量可根据实际需求增减，调节好焊缝16的宽度后，通过快速夹具15将焊接试件14压紧固定。
[0033]如图3所示，钢结构件I和焊缝16共同组成实际工况中待焊接的大型钢结构件，爬行机器人可以在钢结构件I上沿焊缝轨迹爬行，并完成焊缝16的焊接。同时，通过液压缸6驱动翻转平台2实现从竖直到水平各个角度的停靠，可模拟实际工况中，钢结构件不同安装位置时的焊接工况。
[0034]最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而己，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:包括钢结构件(I)、翻转平台(2)、焊接试件安装平台(3)、支撑平台(7)和液压驱动系统，所述钢结构件(I)和焊接试件安装平台(3 )均固定安装在翻转平台(2 )上，所述翻转平台(2 )通过轴承座(5 )安装在支撑平台(7)上，所述支撑平台(7)与地面固定连接，液压驱动系统与支撑平台(7)相连，在翻转平台(2)的一侧铰接有活塞杆(4)，所述活塞杆(4)与液压驱动系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述钢结构件(I)为弧面、平板或轨道。
3.根据权利要求2所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述焊接试件安装平台(3)包括安装框架(12)、支撑板(13)、焊接试件(14)和快速夹具(15)，安装框架(12)上表面为中空结构，支撑板(13)安装在安装框架(12)上表面的内侧，焊接试件(14)放在支撑板(13)与安装框架(12)之间，在所述安装框架(12)上还固定安装有快速夹具(15)，所述各焊接试件(14)通过快速夹具(15)与安装框架(12)夹紧定位。
4.根据权利要求3所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述支撑板(13)通过螺栓安装在安装框架(12)上，所述支撑板(13)上放置焊接试件(14)。
5.根据权利要求4所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述焊接试件(14)至少为两个，所述各焊接试件(14)之间形成焊缝(16)，各焊接试件(14)均由快速夹具(15)与安装框架(12)夹紧。
6.根据权利要求5所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述快速夹具(15)为带有四连杆的连杆式夹具。
7.根据权利要求6所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述液压驱动系统包括液压缸(6)、液压站(11)、液压油管(9)和控制箱(10)，所述液压站(11)与控制箱(10)相连，控制箱(10)通过液压油管(9)与液压缸(6)相连，液压缸(6)与活塞杆(4)相连。
8.根据权利要求7所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述液压缸(6 )为两个，两个液压缸(6 )的基座铰接在支撑平台(7 )两侧，各液压缸(6 )各与一根活塞杆(4)相连，所述两根活塞杆(4)与翻转平台(2)的两侧铰接。
9.根据权利要求8所述的一种用于爬行式机器人性能研究的应用测试平台，其特征在于:所述液压缸(6)带有锁紧阀。
【文档编号】G01M99/00GK203534844SQ201320632499
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】牟鲁西, 桂仲成, 莫堃, 官雪梅, 邓超, 肖唐杰, 盛仲曦 申请人:中国东方电气集团有限公司