一种全位置造船焊接机器人的制作方法

1.本发明涉及焊接机器人技术领域，特别涉及一种全位置造船焊接机器人。


背景技术：

2.焊接也称作熔接或者熔接，焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术；现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等，除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空，无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施，焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
3.对于目前的造船焊接多采用人工焊接，这样不仅占用了大量的人工成本，焊接效率低，焊接质量差，而且由于人工焊接，在焊接过程中常伴有危险事故产生，给焊接工人带来了一定的人身危险，目前也逐步开始采用焊接机器人进行工件的焊接工作，焊接机器人主要包括机器人和焊接设备两部分；机器人由机器人本体和控制柜(硬件及软件)组成；而焊接装备，以弧焊及点焊为例，则由焊接电源，(包括其控制系统)、送丝机(弧焊)、焊枪(钳)等部分组成；对于智能机器人还应有传感系统，如激光或摄像传感器及其控制装置等。
4.现有的造船生产中，通常将需要焊接的零部件放置在工作台上的传输带上，通过固定机构对其进行固定，通过传输带将其输送至焊接机器人工位处，通过焊枪进行焊接操作，但在实际使用过程中，焊接机器人的高度一般是固定的，不便于对其进行调节，不适用于不同高度的工作台，需要安装适应高度的底座对其高度进行调节，而且现有的焊接机器人其旋转角度受限，只能适用于一种焊接工况，无法满足对不同焊接工况的焊接。因此，有必要提供一种基于一种全位置造船焊接机器人。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种全位置造船焊接机器人，可以有效解决背景技术造船生产中，通常将需要焊接的零部件放置在工作台上的传输带上，通过固定机构对其进行固定，通过传输带将其输送至焊接机器人工位处，通过焊枪进行焊接操作，但在实际使用过程中，焊接机器人的高度一般是固定的，不便于对其进行调节，不适用于不同高度的工作台，需要安装适应高度的底座对其高度进行调节，而且现有的焊接机器人其旋转角度受限，只能适用于一种焊接工况，无法满足对不同焊接工况的焊接的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种全位置造船焊接机器人，包括底座、设置于底座顶部的旋转座以及设置于旋转座上的焊接机器人本体，所述旋转座通过旋转机构设置在底座顶部，所述旋转座顶部设置有凹槽，所述焊接机器人本体底部固定连接有转盘，所述转盘与凹槽底部之间设置有调节机构；
7.所述旋转机构包括活动连接在底座内壁顶部的转座、顶面与转座底部固定连接的筒体、固定设置在筒体内壁上的齿纹以及与齿纹相啮合的齿轮，所述转座顶部与旋转座底
部固定连接，所述筒体侧壁上开设有通孔，所述通孔内部设置有限位部件；
8.所述限位部件包括活动设置于筒体侧壁通孔内侧的活动块、内圈侧壁与活动块外壁固定连接的限位环、设置于限位环一侧的复位弹簧、分别连接在活动块两端的卡板以及牵引绳一端、固定设置于底座内壁上的卡槽以及活动设置在筒体底部中心上的收卷辊，所述筒体侧壁通孔孔壁上设置有环形槽，所述限位环活动设置于环形槽内部，所述复位弹簧套设在活动块外侧，且两端分别与限位环侧面以及环形槽槽壁固定连接，所述卡板远离活动块一端与卡槽相卡合，所述牵引绳另一端连接在收卷辊外周面上；
9.所述调节机构包括活动设置在旋转座凹槽中部的丝杆、螺纹连接在丝杆外周面上的螺套、一端与螺套外表面活动连接的活动杆、与活动杆另一端活动连接的活动环以及一端与活动环顶面固定连接的支撑柱，所述活动环活动设置于旋转座凹槽内部，所述支撑柱另一端与转盘底部固定连接。
10.优选地，所述底座相对两外侧面底部均固定连接有安装板，两个所述安装板上均设置有安装孔。
11.优选地，所述转座外壁与转环内圈固定连接，所述底座内壁上开设有环形滑槽，所述转环外壁活动设置于环形滑槽内部。
12.优选地，所述旋转机构还包括第一驱动部件，所述第一驱动部件的固定端与底座内侧底部固定连接，所述第一驱动部件的输出端与齿轮底部固定连接。
13.优选地，所述限位部件还包括设置在转座底部中心的电机，所述电机的输出端与收卷辊一端固定连接。
14.优选地，所述调节机构还包括第二驱动部件，所述第二驱动部件的固定端固定设置在旋转座凹槽顶部上，所述第二驱动部件的输出端与丝杆一端固定连接。
15.优选地，所述旋转座凹槽槽壁顶部固定连接有固定板，所述丝杆顶端与固定板底部活动连接，所述固定板上设有多个环形阵列的通口，且所述通口尺寸大于支撑柱尺寸。
16.优选地，所述旋转座凹槽槽壁上开设有活动槽，所述活动槽内部固定连接有滑杆，所述滑杆外周面上活动连接有滑块，所述滑块一端与活动环外表面固定连接。
17.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
18.1.本发明中，通过设置的旋转机构，通过设置的第一驱动部件的输出端带动齿轮转动，由于齿轮与齿纹相啮合，从而带动筒体转动，从而带动旋转座转动，对焊接机器人本体角度进行调节，使得焊接机器人本体旋转角度可以根据实际情况调节，适用于多种焊接工况，满足对不同焊接工况的焊接需求；
19.2.本发明中，通过设置的限位部件，焊接机器人本体整体需要调节角度时，通过电机的输出端带动收卷辊转动，使得收卷辊对牵引绳进行收卷，牵引绳在收卷过程中拉动活动块向筒体内圈活动，从而使得卡板一端与卡槽分离，对焊接机器人本体角度调节完成后，通过电机的输出端反向转动，对牵引绳进行释放，活动块在复位弹簧与限位环的作用下复位，使得卡板一端卡合在卡槽内部，从而对筒体与旋转座进行限位，提高焊接机器人在工作时的稳定性；
20.3.本发明中，通过设置的调节机构，通过第二驱动部件的输出端带动丝杆转动，在螺纹副的作用下使得螺套沿丝杆滑动，螺套滑动时拉动活动杆一端，使得活动杆另一端拉动活动环位移，从而通过支撑柱对旋转座高度进行调节，便于对焊接机器人本体的高度进
行调节，适用于不同高度的工作台。
附图说明
21.图1为本发明一种全位置造船焊接机器人整体结构示意图；
22.图2为本发明一种全位置造船焊接机器人的俯视图；
23.图3为本发明一种全位置造船焊接机器人图2中a-a处剖面图；
24.图4为本发明一种全位置造船焊接机器人图3中b处放大图；
25.图5为本发明一种全位置造船焊接机器人图3中c处放大图；
26.图6为本发明一种全位置造船焊接机器人的正视图；
27.图7为本发明一种全位置造船焊接机器人图6中d-d处剖面图；
28.图8为本发明一种全位置造船焊接机器人图7中e处放大图。
29.图中：1、底座；2、旋转座；3、焊接机器人本体；4、转盘；5、转座；6、筒体；7、齿纹；8、齿轮；9、活动块；10、限位环；11、复位弹簧；12、卡板；13、牵引绳；14、收卷辊；15、丝杆；16、螺套；17、活动杆；18、活动环；19、支撑柱；20、转环；21、电机；22、固定板；23、滑杆；24、滑块。
具体实施方式
30.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.请参照图1—8所示，本发明为一种全位置造船焊接机器人，包括底座1、设置于底座1顶部的旋转座2以及设置于旋转座2上的焊接机器人本体3，旋转座2通过旋转机构设置在底座1顶部，旋转座2顶部设置有凹槽，焊接机器人本体3底部固定连接有转盘4，转盘4与凹槽底部之间设置有调节机构；
34.旋转机构包括活动连接在底座1内壁顶部的转座5、顶面与转座5底部固定连接的筒体6、固定设置在筒体6内壁上的齿纹7以及与齿纹7相啮合的齿轮8，转座5顶部与旋转座2底部固定连接，筒体6侧壁上开设有通孔，通孔内部设置有限位部件，通过齿轮8与齿纹7相啮合，当齿轮8转动时带动筒体6转动，从而通过转座5带动旋转座2转动；
35.限位部件包括活动设置于筒体6侧壁通孔内侧的活动块9、内圈侧壁与活动块9外壁固定连接的限位环10、设置于限位环10一侧的复位弹簧11、分别连接在活动块9两端的卡板12以及牵引绳13一端、固定设置于底座1内壁上的卡槽以及活动设置在筒体6底部中心上
的收卷辊14，筒体6侧壁通孔孔壁上设置有环形槽，限位环10活动设置于环形槽内部，复位弹簧11套设在活动块9外侧，且两端分别与限位环10侧面以及环形槽槽壁固定连接，卡板12远离活动块9一端与卡槽相卡合，牵引绳13另一端连接在收卷辊14外周面上，收卷辊14对牵引绳13起到收卷作用，复位弹簧11与限位环10配合对牵引绳13起到复位作用，使得卡板12一端与卡槽卡合，从而对旋转座2位置进行限位，筒体6底部还活动设置有导向轮，导向轮位于收卷辊14与活动块9之间，牵引绳13绕设于导向轮外周面上；
36.调节机构包括活动设置在旋转座2凹槽中部的丝杆15、螺纹连接在丝杆15外周面上的螺套16、一端与螺套16外表面活动连接的活动杆17、与活动杆17另一端活动连接的活动环18以及一端与活动环18顶面固定连接的支撑柱19，活动环18活动设置于旋转座2凹槽内部，支撑柱19另一端与转盘4底部固定连接，通过丝杆15转动，在螺纹副的作用下使得螺套16沿丝杆15滑动，螺套16滑动时拉动活动杆17一端，使得活动杆17另一端拉动活动环18位移，从而通过支撑柱19对旋转座2高度进行调节。
37.其中，底座1相对两外侧面底部均固定连接有安装板，两个安装板上均设置有安装孔，通过安装板与安装孔配合便于对底座1进行安装固定。
38.其中，转座5外壁与转环20内圈固定连接，底座1内壁上开设有环形滑槽，转环20外壁活动设置于环形滑槽内部。
39.其中，旋转机构还包括第一驱动部件，第一驱动部件的固定端与底座1内侧底部固定连接，第一驱动部件的输出端与齿轮8底部固定连接，通过第一驱动部件的输出端带动齿轮8转动，与齿纹7配合使得筒体6转动。
40.其中，限位部件还包括设置在转座5底部中心的电机21，电机21的输出端与收卷辊14一端固定连接，通过电机21的输出端带动收卷辊14转动，对牵引绳13进行收卷。
41.其中，调节机构还包括第二驱动部件，第二驱动部件的固定端固定设置在旋转座2凹槽顶部上，第二驱动部件的输出端与丝杆15一端固定连接，通过第二驱动部件的输出端带动丝杆15转动。
42.其中，旋转座2凹槽槽壁顶部固定连接有固定板22，丝杆15顶端与固定板22底部活动连接，固定板22上设有多个环形阵列的通口，且通口尺寸大于支撑柱19尺寸，固定板22对丝杆15起到限位作用，提高了丝杆15转动时的稳定性。
43.其中，旋转座2凹槽槽壁上开设有活动槽，活动槽内部固定连接有滑杆23，滑杆23外周面上活动连接有滑块24，滑块24一端与活动环18外表面固定连接，通过设置的滑杆23与滑块24，对活动环18进行限位，避免活动环18位移时出现晃动。
44.本发明的工作原理为：使用时，需要对焊接机器人本体3角度进行调节时，通过设置的第一驱动部件的输出端带动齿轮8转动，由于齿轮8与齿纹7相啮合，从而带动筒体6转动，从而带动旋转座2转动，对焊接机器人本体3角度进行调节，使得焊接机器人本体3旋转角度可以根据实际情况调节，适用于多种焊接工况，满足对不同焊接工况的焊接需求；通过设置的限位部件，焊接机器人本体3整体需要调节角度时，通过电机21的输出端带动收卷辊14转动，使得收卷辊14对牵引绳13进行收卷，牵引绳13在收卷过程中拉动活动块9向筒体6内圈活动，从而使得卡板12一端与卡槽分离，对焊接机器人本体3角度调节完成后，通过电机21的输出端反向转动，对牵引绳13进行释放，活动块9在复位弹簧11与限位环10的作用下复位，使得卡板12一端卡合在卡槽内部，从而对筒体6与旋转座2进行限位，提高焊接机器人
在工作时的稳定性；通过设置的调节机构，通过第二驱动部件的输出端带动丝杆15转动，在螺纹副的作用下使得螺套16沿丝杆15滑动，螺套16滑动时拉动活动杆17一端，使得活动杆17另一端拉动活动环18位移，从而通过支撑柱19对旋转座2高度进行调节，便于对焊接机器人本体3的高度进行调节，适用于不同高度的工作台。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。