CN110802341B

CN110802341B - 一种大径圆管内部焊接机器人

Info

Publication number: CN110802341B
Application number: CN201911223570.6A
Authority: CN
Inventors: 白聚勇; 张晓昊; 董国辉; 翟秀军; 刘燕鹏
Original assignee: Jiangxi Zhineng Intelligent Manufacturing Technology Research Co ltd
Current assignee: Jiangxi Zhineng Intelligent Manufacturing Technology Research Co ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2021-08-06
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: CN110802341A

Abstract

本发明属于圆管焊接技术领域，尤其是一种大径圆管同轴度内部焊接机器人，针对现有的在对大径圆管进行焊接时，大多需要人工钻进管道内进行焊接，管道内部狭窄，焊接不便，费时费力的问题，现提出如下方案，其包括移动座，所述移动座的一侧开设有安装槽，安装槽的一侧内壁上固定安装有第一电机，第一电机的输出轴上固定安装有安装座的一侧，安装座的另一侧固定安装有焊枪，焊枪的外侧固定安装有无线摄像头和照明灯，所述移动座的顶部与底部均开设有两个凹槽，四个凹槽内均滑动安装有竖板，四个竖板的一端均转动安装有行走轮，本发明便于从内部对管道进行焊接，省时省力，降低工人的劳动强度，结构简单，使用方便。

Description

一种大径圆管内部焊接机器人

技术领域

本发明涉及圆管焊接技术领域，尤其涉及一种大径圆管内部焊接机器人。

背景技术

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中，管道在铺设时，需要对管道的内部进行焊接。

现有技术中，在对大径圆管进行焊接时，大多需要人工钻进管道内进行焊接，管道内部狭窄，焊接不便，费时费力，因此我们提出了一种大径圆管内部焊接机器人，用来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决在对大径圆管进行焊接时，大多需要人工钻进管道内进行焊接，管道内部狭窄，焊接不便，费时费力的缺点，而提出的一种大径圆管内部焊接机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种大径圆管内部焊接机器人，包括移动座，所述移动座的一侧开设有安装槽，安装槽的一侧内壁上固定安装有第一电机，第一电机的输出轴上固定安装有安装座的一侧，安装座的另一侧固定安装有焊枪，焊枪的外侧固定安装有无线摄像头和照明灯，所述移动座的顶部与底部均开设有两个凹槽，四个凹槽内均滑动安装有竖板，四个竖板的一端均转动安装有行走轮，四个竖板的另一端均固定安装有弧形块，所述移动座上开设有竖孔，竖孔的两侧内壁上均开设有横向槽，四个凹槽分别与两个横向槽相连通，两个横向槽内均滑动安装有横向板，两个横向板的顶部与底部均开设有弧形槽，四个弧形槽分别与四个弧形块相配合，所述移动座的顶部与底部均滑动安装有推动板，两个推动板相互远离的一侧均固定安装有弧形板，两个弧形板的外侧均固定安装有防滑垫，所述竖孔内转动安装有竖杆，竖杆与两个推动板螺纹连接，两个横向槽内均滑动安装有横杆，两个横杆分别与两个横向板螺纹连接，两个横杆相互靠近的一端延伸至竖孔内并固定安装有第一锥形齿轮，竖杆的外侧固定套设有第二锥形齿轮，两个第一锥形齿轮均与第二锥形齿轮相啮合。

优选的，两个推动板相互靠近的一侧均开设有第一螺纹槽，两个第一螺纹槽的螺纹旋向相反，竖杆与两个第一螺纹槽螺纹连接，两个横向板相互靠近的一侧均开设有第二螺纹槽，两个横杆分别与两个第二螺纹槽螺纹连接。

优选的，所述移动座的顶部固定安装有推杆电机，推杆电机的输出轴上固定安装有连接板，连接板的一侧与两个推动板中的一个推动板的一侧固定连接。

优选的，两个弧形板的内侧均固定安装有两个圆杆，移动座的顶部与底部均开设有两个圆槽，圆杆的外侧与对应的圆槽的侧壁滑动连接。

优选的，所述竖孔内固定安装有两个第一轴承，竖杆的外侧与两个第一轴承的内圈固定连接，两个横向槽内均固定安装有第二轴承，两个横杆的外侧分别与两个第二轴承的内圈固定连接。

四个凹槽的两侧内壁上均开设有复位槽，复位槽内滑动安装有复位块，复位块的一侧与对应的竖板的一侧固定连接。

所述复位块的一侧固定安装有复位弹簧的一端，复位弹簧的另一端与复位槽的一侧内壁固定连接。

四个竖板中的两个竖板的一侧均固定安装有第二电机，两个第二电机的输出轴分别与对应的两个行走轮固定连接。

两个横向槽的侧壁均开设有导向槽，两个横向板的外侧均固定安装有导向块，导向块与对应的导向槽的侧壁滑动连接。

所述焊枪的外侧固定安装有激光器，激光器与焊枪平行设置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）本方案使用时，两个第二电机带动两个行走轮转动，从而使移动座在管道内移动，通过无线摄像头配合照明灯对管道内部进行观察，当无线摄像头观察到焊枪上的激光器对准管道接口时，推杆电机带动连接板移动，使两个推动板带动两个弧形板相互远离，两个弧形板带动两个防滑垫相互远离，使两个防滑垫与管道内壁挤压，从而使移动座的位置固定；（2）通过两个横杆转动使两个与其螺纹连接的横向板相互远离，当两个横向板上的弧形槽与弧形块对准时，复位弹簧复位使四个竖板开始收缩，使弧形块卡装到相对应的弧形槽内，使四个行走轮不再接触管道内壁；（3）通过焊枪对管道进行焊接，与此同时，通过第一电机带动安装座转动，安装座带动焊枪转动，焊枪转动对管道进行焊接；（4）本发明便于从内部对管道进行焊接，省时省力，降低工人的劳动强度，结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明提出的一种大径圆管内部焊接机器人的结构示意图。

图2为本发明提出的一种大径圆管内部焊接机器人的A部分的结构示意图。

图3为本发明提出的一种大径圆管内部焊接机器人的B部分的结构示意图。

图4为本发明提出的一种大径圆管内部焊接机器人的横向板的立体结构示意图。

图5为本发明提出的一种大径圆管内部焊接机器人的弧形板的立体结构示意图。

图中：1移动座、2安装槽、3第一电机、4安装座、5焊枪、6无线摄像头、7照明灯、8凹槽、9竖板、10行走轮、11第二电机、12复位槽、13复位块、14复位弹簧、15横向槽、16横向板、17弧形槽、18弧形块、19推动板、20弧形板、21竖孔、22竖杆、23第二锥形齿轮、24横杆、25第一锥形齿轮、26推杆电机、27连接板、28第一螺纹槽、29第二螺纹槽、30防滑垫。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：参照图1-5，一种大径圆管内部焊接机器人，包括移动座1，移动座1的一侧开设有安装槽2，安装槽2的一侧内壁上固定安装有第一电机3，第一电机3的输出轴上固定安装有安装座4的一侧，安装座4的另一侧固定安装有焊枪5，焊枪5的外侧固定安装有无线摄像头6和照明灯7，移动座1的顶部与底部均开设有两个凹槽8，四个凹槽8内均滑动安装有竖板9，四个竖板9的一端均转动安装有行走轮10，四个竖板9的另一端均固定安装有弧形块18，移动座1上开设有竖孔21，竖孔21的两侧内壁上均开设有横向槽15，四个凹槽8分别与两个横向槽15相连通，两个横向槽15内均滑动安装有横向板16，两个横向板16的顶部与底部均开设有弧形槽17，四个弧形槽17分别与四个弧形块18相配合，移动座1的顶部与底部均滑动安装有推动板19，两个推动板19相互远离的一侧均固定安装有弧形板20，两个弧形板20的外侧均固定安装有防滑垫30，竖孔21内转动安装有竖杆22，竖杆22与两个推动板19螺纹连接，两个横向槽15内均滑动安装有横杆24，两个横杆24分别与两个横向板16螺纹连接，两个横杆24相互靠近的一端延伸至竖孔21内并固定安装有第一锥形齿轮25，竖杆22的外侧固定套设有第二锥形齿轮23，两个第一锥形齿轮25均与第二锥形齿轮23相啮合。

本实施例中，两个推动板19相互靠近的一侧均开设有第一螺纹槽28，两个第一螺纹槽28的螺纹旋向相反，竖杆22与两个第一螺纹槽28螺纹连接，两个横向板16相互靠近的一侧均开设有第二螺纹槽29，两个横杆24分别与两个第二螺纹槽29螺纹连接，竖杆22的转动使两个推动板19相互远离。

本实施例中，移动座1的顶部固定安装有推杆电机26，推杆电机26的输出轴上固定安装有连接板27，连接板27的一侧与两个推动板19中的一个推动板19的一侧固定连接，推杆电机26用来驱动连接板27移动。

本实施例中，两个弧形板20的内侧均固定安装有两个圆杆，移动座1的顶部与底部均开设有两个圆槽，圆杆的外侧与对应的圆槽的侧壁滑动连接，圆杆与圆槽的设置使弧形板20只能竖直移动。

本实施例中，竖孔21内固定安装有两个第一轴承，竖杆22的外侧与两个第一轴承的内圈固定连接，两个横向槽15内均固定安装有第二轴承，两个横杆24的外侧分别与两个第二轴承的内圈固定连接，第一轴承与第二轴承的设置使竖杆22和横杆24稳定的转动。

本实施例中，四个凹槽8的两侧内壁上均开设有复位槽12，复位槽12内滑动安装有复位块13，复位块13的一侧与对应的竖板9的一侧固定连接，复位块13的移动带动竖板9移动。

本实施例中，复位块13的一侧固定安装有复位弹簧14的一端，复位弹簧14的另一端与复位槽12的一侧内壁固定连接，复位弹簧14用于使复位块13复位。

本实施例中，四个竖板9中的两个竖板9的一侧均固定安装有第二电机11，两个第二电机11的输出轴分别与对应的两个行走轮10固定连接，第二电机11用于驱动行走轮10转动。

本实施例中，两个横向槽15的侧壁均开设有导向槽，两个横向板16的外侧均固定安装有导向块，导向块与对应的导向槽的侧壁滑动连接，导向槽与导向块的设置使横向板16稳定的水平移动。

本实施例中，焊枪5的外侧固定安装有激光器，激光器与焊枪5平行设置，激光器的设置使焊枪5能够焊接精准。

实施例二：参照图1-5，一种大径圆管内部焊接机器人，包括移动座1，移动座1的一侧开设有安装槽2，安装槽2的一侧内壁上通过螺栓固定安装有第一电机3，第一电机3的输出轴上通过螺栓固定安装有安装座4的一侧，安装座4的另一侧通过螺栓固定安装有焊枪5，焊枪5的外侧通过螺栓固定安装有无线摄像头6和照明灯7，移动座1的顶部与底部均开设有两个凹槽8，四个凹槽8内均滑动安装有竖板9，四个竖板9的一端均转动安装有行走轮10，四个竖板9的另一端均通过螺栓固定安装有弧形块18，移动座1上开设有竖孔21，竖孔21的两侧内壁上均开设有横向槽15，四个凹槽8分别与两个横向槽15相连通，两个横向槽15内均滑动安装有横向板16，两个横向板16的顶部与底部均开设有弧形槽17，四个弧形槽17分别与四个弧形块18相配合，移动座1的顶部与底部均滑动安装有推动板19，两个推动板19相互远离的一侧均通过螺栓固定安装有弧形板20，两个弧形板20的外侧均通过螺栓固定安装有防滑垫30，竖孔21内转动安装有竖杆22，竖杆22与两个推动板19螺纹连接，两个横向槽15内均滑动安装有横杆24，两个横杆24分别与两个横向板16螺纹连接，两个横杆24相互靠近的一端延伸至竖孔21内并通过螺栓固定安装有第一锥形齿轮25，竖杆22的外侧固定套设有第二锥形齿轮23，两个第一锥形齿轮25均与第二锥形齿轮23相啮合。

本实施例中，移动座1的顶部通过螺栓固定安装有推杆电机26，推杆电机26的输出轴上通过螺栓固定安装有连接板27，连接板27的一侧与两个推动板19中的一个推动板19的一侧固定连接，推杆电机26用来驱动连接板27移动。

本实施例中，两个弧形板20的内侧均通过螺栓固定安装有两个圆杆，移动座1的顶部与底部均开设有两个圆槽，圆杆的外侧与对应的圆槽的侧壁滑动连接，圆杆与圆槽的设置使弧形板20只能竖直移动。

本实施例中，竖孔21内通过螺栓固定安装有两个第一轴承，竖杆22的外侧与两个第一轴承的内圈固定连接，两个横向槽15内均通过螺栓固定安装有第二轴承，两个横杆24的外侧分别与两个第二轴承的内圈固定连接，第一轴承与第二轴承的设置使竖杆22和横杆

24稳定的转动。

本实施例中，复位块13的一侧通过螺栓固定安装有复位弹簧14的一端，复位弹簧14的另一端与复位槽12的一侧内壁固定连接，复位弹簧14用于使复位块13复位。

本实施例中，四个竖板9中的两个竖板9的一侧均通过螺栓固定安装有第二电机11，两个第二电机11的输出轴分别与对应的两个行走轮10固定连接，第二电机11用于驱动行走轮10转动。

本实施例中，两个横向槽15的侧壁均开设有导向槽，两个横向板16的外侧均通过螺栓固定安装有导向块，导向块与对应的导向槽的侧壁滑动连接，导向槽与导向块的设置使横向板16稳定的水平移动。

本实施例中，焊枪5的外侧通过螺栓固定安装有激光器，激光器与焊枪5平行设置，激光器的设置使焊枪5能够焊接精准。

本实施例中，使用时，首先将移动座1放置在管道内，使四个行走轮10接触管道内壁，启动两个第二电机11，两个第二电机11带动两个行走轮10转动，从而使移动座1在管道内移动，通过无线摄像头6配合照明灯7对管道内部进行观察，当无线摄像头6观察到焊枪5上的激光器对准管道接口时，由无线控制器启动推杆电机26，推杆电机26带动连接板27移动，连接板27移动带动一个推动板19移动，推动板19移动使与其螺纹连接的竖杆22转动，竖杆22转动使另一个推动板19竖直移动，两个推动板19上的第一螺纹槽28的螺纹旋向相反，所以两个推动板19的移动方向相反，两个推动板19带动两个弧形板20相互远离，两个弧形板20带动两个防滑垫30相互远离，使两个防滑垫30与管道内壁挤压，从而使移动座1的位置

固定，通过竖杆22的转动带动第二锥形齿轮23转动，第二锥形齿轮23带动两个第一锥形齿轮25转动，两个第一锥形齿轮25带动两个横杆24转动，两个横杆24转动使两个与其螺纹连接的横向板16相互远离，当两个横向板16上的弧形槽17与弧形块18对准时，复位弹簧14复位使四个竖板9开始收缩，使弧形块18卡装到相对应的弧形槽17内，使四个行走轮10不再接触管道内壁，通过焊枪5对管道进行焊接，与此同时，通过第一电机3带动安装座4转动，安装座4带动焊枪5转动，焊枪5转动对管道进行360°焊接。

以上所述，仅为本实施例较佳的具体实施方式，但本实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实施例揭露的技术范围内，根据本实施例的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。

Claims

1.一种大径圆管内部焊接机器人，包括移动座（1），其特征在于：所述移动座（1）的一侧开设有安装槽（2），安装槽（2）的一侧内壁上固定安装有第一电机（3），第一电机（3）的输出轴上固定安装在安装座（4）的一侧，安装座（4）的另一侧固定安装有焊枪（5），焊枪（5）的外侧固定安装有无线摄像头（6）和照明灯（7），所述移动座（1）的顶部与底部均开设有两个凹槽（8），四个凹槽（8）内均滑动安装有竖板（9），四个竖板（9）的一端均转动安装有行走轮（10），四个竖板（9）的另一端均固定安装有弧形块（18），所述移动座（1）上开设有竖孔（21），竖孔（21）的两侧内壁上均开设有横向槽（15），四个凹槽（8）分别与两个横向槽（15）相连通，两个横向槽（15）内均滑动安装有横向板（16），两个横向板（16）的顶部与底部均开设有弧形槽（17），四个弧形槽（17）分别与四个弧形块（18）相配合，所述移动座（1）的顶部与底部均滑动安装有推动板（19），两个推动板（19）相互远离的一侧均固定安装有弧形板（20），两个弧形板（20）的外侧均固定安装有防滑垫（30），所述竖孔（21）内转动安装有竖杆（22），竖杆（22）与两个推动板（19）螺纹连接，两个横向槽（15）内均滑动安装有横杆（24），两个横杆（24）分别与两个横向板（16）螺纹连接，两个横杆（24）相互靠近的一端延伸至竖孔（21）内并固定安装有第一锥形齿轮（25），竖杆（22）的外侧固定套设有第二锥形齿轮（23），两个第一锥形齿轮（25）均与第二锥形齿轮（23）相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：两个推动板（19）相互靠近的一侧均开设有第一螺纹槽（28），两个第一螺纹槽（28）的螺纹旋向相反，竖杆（22）与两个第一螺纹槽（28）螺纹连接，两个横向板（16）相互靠近的一侧均开设有第二螺纹槽（29），两个横杆（24）分别与两个第二螺纹槽（29）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：所述移动座（1）的顶部固定安装有推杆电机（26），推杆电机（26）的输出轴上固定安装有连接板（27），连接板（27）的一侧与两个推动板（19）中的一个推动板（19）的一侧固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：两个弧形板（20）的内侧均固定安装有两个圆杆，移动座（1）的顶部与底部均开设有两个圆槽，圆杆的外侧与对应的圆槽的侧壁滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：所述竖孔（21）内固定安装有两个第一轴承，竖杆（22）的外侧与两个第一轴承的内圈固定连接，两个横向槽（15）内均固定安装有第二轴承，两个横杆（24）的外侧分别与两个第二轴承的内圈固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：四个凹槽（8）的两侧内壁上均开设有复位槽（12），复位槽（12）内滑动安装有复位块（13），复位块（13）的一侧与对应的竖板（9）的一侧固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：所述复位块（13）的一侧固定安装有复位弹簧（14）的一端，复位弹簧（14）的另一端与复位槽（12）的一侧内壁固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：四个竖板（9）中的两个竖板（9）的一侧均固定安装有第二电机（11），两个第二电机（11）的输出轴分别与对应的两个行走轮（10）固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：两个横向槽（15）的侧壁均开设有导向槽，两个横向板（16）的外侧均固定安装有导向块，导向块与对应的导向槽的侧壁滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种大径圆管内部焊接机器人，其特征在于：所述焊枪（5）的外侧固定安装有激光器，激光器与焊枪（5）平行设置。