[发明专利]一种四轴卡夹式焊接机器人

说明书

本发明涉及一种四轴卡夹式焊接机器人，包括用于对被焊管道进行固定的机身、用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，焊接执行机构连接在机身上，机身包括多个独立的机身块件，机身块件中的若干个相互连接形成机身，连接后多个机身块件之间能够相对转动使机身的内径可调，并围合成至少部分与被焊管道外径相匹配的形状固定于被焊管道上。本发明机身设置有多个机身块件，多个机身块件可更换地连接在一起，连接后能实现弯折，更能贴近管道，可满足狭小空间环境下的中小管道的自动化焊接；焊接机器人的径向操作高度最小可至55mm；焊接机器人的轴向操作距离最小可至10mm；焊接机器人的轴向操作距离最小可至200mm。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种四轴卡夹式焊接机器人。

背景技术

针对外径为25-300mm，壁厚≤30mm的处于狭小空间的中小管道的自动化焊接，不仅需要焊接机器人在焊接过程中具备行走、送丝、焊枪摆动和焊枪上下位置调整四个基本功能，即具有四轴式结构，即行走轴、送丝轴、机头摆动轴和机头弧压跟踪轴，而且要求焊接机器人的外形尺寸足够小，以便完成空间有限位置的管道焊接。

目前适用于焊接中小管道的焊接机器人众多，但是，针对狭小空间环境下的中小管道的机器人焊接由于机身采用了一体式结构，导致外形尺寸较大，影响了其使用；一般采用手工焊接，焊接质量难于控制。另一方面，除了中小管道的对接焊，还存在管道与板件、管道与管道的角焊接；在此情况下，需要焊枪角度可调，满足60°角焊缝的焊接。目前，焊枪角度可调的焊接机器人需要单独购置，增加了投入成本。

总体来说，现有的针对狭小空间的中小管道焊接的机器人存在以下的问题：

（1）、针对狭小空间环境下的中小管道的机器人焊接，由于机身采用了一体式结构，导致外形尺寸较大，影响了其使用；

（2）、适用于中小管道的焊接机器人焊枪角度不可调，只能满足于管道的对接焊，不能满足于60°角焊缝的焊接。

发明内容

本发明的目的是提供一种四轴卡夹式焊接机器人。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种四轴卡夹式焊接机器人，包括用于对被焊管道进行固定的机身、用于对被焊管道进行焊接的焊接执行机构，所述的焊接执行机构连接在所述的机身上，所述的机身包括多个独立的机身块件，所述的机身块件中的若干个相互连接形成所述的机身，连接后多个所述的机身块件之间能够相对转动使所述的机身的内径可调，并围合成至少部分与被焊管道外径相匹配的形状固定于被焊管道上。

优选地，所述的焊接机器人还包括用于调节所述的焊接执行机构位置的位移调节机构，所述的位移调节机构连接在所述的机身上，所述的焊接执行机构连接在所述的位移调节机构上，并通过所述的位移调节机构在水平方向、竖直方向上移动。

进一步优选地，所述的位移调节机构包括连接在所述的机身上的位移传动组件、驱动所述的位移传动组件动作的位移驱动部件，所述的焊接执行机构连接在所述的位移传动组件上。

进一步优选地，所述的位移传动组件包括与所述的机身相连接能够绕自身轴线转动的第一传动件、一端与所述的第一传动件相传动连接的传动杆、与所述的传动杆另一端相传动连接的第二传动件，所述的焊接执行机构与所述的第二传动件相传动连接。

进一步优选地，所述的第一传动件为蜗轮；所述的传动杆一端形成蜗杆、另一端设置有传动齿轮；所述的第二传动件为直齿条，所述的蜗轮、蜗杆啮合，所述的传动齿轮、传动齿条啮合。

进一步优选地，所述的位移驱动部件为与所述的蜗轮相连接驱动其动作的蜗轮电机。

进一步优选地，所述的焊接机器人还包括用于调节所述的焊接执行机构角度的角度调节机构，所述的角度调节机构连接在所述的位移调节机构上，所述的焊接执行机构连接在所述的角度调节机构上。