[发明专利]一种多自由度的焊接机器人

说明书

本发明公开了一种多自由度的焊接机器人，包括至少一对包裹环，用于套接在管状体表面；调径机构，连接在此对所述包裹环上，所述调径机构上设置有运动道，所述调径机构紧贴管状体表面设置并能够根据管状体直径调节自身直径；焊接执行机构，连接在调径机构上，本发明可通过运动部件和施力部件实现焊缝的实时对准动作以及自动进给动作，其具体实施时，运动部件能够引导多个施力部件实时对准焊缝并带着多个施力部件沿运动道绕管状体表面运动，施力部件能够固定焊接填充物并在施力部件沿运动道绕管状体表面运动过程中推着焊接填充物朝焊缝活动进给。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种多自由度的焊接机器人。

背景技术

焊接是被焊工件的材质，通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质形成永久性连接的工艺过程。焊接工艺被广泛应用于焊接各类机器设备的大中型零部件。现有的直缝焊接方式多为人工焊接或者自动焊接方式多为龙门式结构或悬臂式机构。人工焊接劳动强度高，对人体危害较大；现有龙门式或者悬臂式自动焊接可满足基本的直缝自动焊接，但是由于现有自动焊接过程中受工作平台的大小、龙门及悬臂的刚性调节等因素限制，不仅使其在灵活性和自由度焊接效果不理想。

针对这个问题在现有技术中存在多个解决方案，例如，申请号为CN202020144531.9的专利文献，其公开了一种多自由度焊接机器人，其通过利用可变臂长的五自由度焊接机器人，针对复杂狭小环境下焊接工件的需要，以此满足工业化生产需求。该焊接机器人结构简单，具有五个自由度，运动是解耦的，方便控制。此焊接机器人具有可变臂长，通过主动电动伸缩杆的伸缩运动，可满足复杂狭小环境下焊接工件的要求。

但上述操作在面对管状物体表面的焊缝时却存在着局限性，例如，因管状物体表面的焊缝不是处于同一水平面上，需要操作者不停的变换焊接位置(也就是控制焊接装置沿着管状物体表面运动)，但管状物体表面的底部因收到的局限较大(主要是地面会靠近管状物体表面以使焊接装置被阻挡，导致使用者需要翻转管状物体才能完成焊接目的，但有的管状物体端部被固定，翻转困难，若直接将焊接头深入至下方，因活动空间较小焊接头难以充分对准焊接位置)导致焊缝焊接时极易出现焊接位置偏移严重时甚至会出现焊接位置遗漏的现象(因为对不准焊接位置焊头难以朝焊缝位置活动使得焊缝处的填充材料无法进入焊缝)导致焊接质量降低的情况发生。

因此，现有技术中的焊接机器人，其无法解决对活动空间较小的管状物体表面的焊缝焊接时焊接填充物难以对准进给的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度的焊接机器人，以解决现有技术中对活动空间较小的管状物体表面的焊缝焊接时焊接填充物难以对准进给的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案，

一种多自由度的焊接机器人，包括

至少一对包裹环，用于套接在管状体表面；

调径机构，连接在此对所述包裹环上，所述调径机构上设置有运动道，所述调径机构紧贴管状体表面设置并能够根据管状体直径调节自身直径；

焊接执行机构，连接在调径机构上；

其中，所述焊接执行机构包括运动部件和多个施力部件；

所述运动部件连接在所述运动道内，所述运动部件能够引导多个施力部件实时对准焊缝并带着多个施力部件沿运动道绕管状体表面运动；

多个所述施力部件绕着管状体表面设置并依次与所述运动部件连接，所述施力部件能够固定焊接填充物并在施力部件沿运动道绕管状体表面运动过程中推着焊接填充物朝焊缝活动进给。

作为本发明的一种优选方案，所述运动部件包括端部连接在运动道内的移动条，所述移动条能够沿着运动道在管状体表面运动，所述移动条远离运动道的一端连接有滑动柱，所述滑动柱能够在移动条侧壁沿管状体轴向滑动；