本發(fā)明涉及一種焊接裝置，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)式船體內(nèi)腔焊接機(jī)器人。

背景技術(shù)：

焊接是船舶分段制造中的重要環(huán)節(jié)，也是決定船體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。根據(jù)相關(guān)資料，在分段制造中，焊接工作量占據(jù)了船分段建造總工程量的30％到40％，焊接成本占據(jù)船體建造總成本的30％到50％。如果焊接存在著缺陷，就有可能造成結(jié)構(gòu)撕裂，滲漏，甚至引起船舶沉沒(méi)。據(jù)有關(guān)人員對(duì)船舶脆斷事故調(diào)查表明，40％脆斷事故是從焊縫缺陷處開(kāi)始的。在國(guó)際輪船和軍用船舶中，船舶的焊接質(zhì)量尤為重要，在對(duì)船舶進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程中，對(duì)焊縫的檢驗(yàn)尤為重要，因此，應(yīng)及早發(fā)現(xiàn)缺陷，把焊接缺陷消滅，焊縫問(wèn)題解決，以確保航行安全，提高船舶質(zhì)量。

而在大規(guī)模的生產(chǎn)中，通常會(huì)存在著在焊接過(guò)后留下的一些微小的焊縫，例如：氣孔、夾渣、焊接裂紋、未焊透、弧坑等，盡管可以通過(guò)后期的檢測(cè)工序進(jìn)行了檢測(cè)，但仍需對(duì)其進(jìn)行縫縫補(bǔ)補(bǔ)，而且船體內(nèi)腔的焊縫位置多且復(fù)雜，不僅增加了生產(chǎn)的工序和生產(chǎn)成本，且焊縫細(xì)小而又難以觀察，從而給很多船舶制造廠造成了許多麻煩。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式船體內(nèi)腔焊接機(jī)器人，本裝置采用麥克納姆輪和超聲波探測(cè)儀，可快速自動(dòng)對(duì)船體內(nèi)腔任何位置焊縫進(jìn)行自動(dòng)檢修，有效減少生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本，且吸附力強(qiáng)，適用于船舶制造業(yè)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案：

旋轉(zhuǎn)式船體內(nèi)腔焊接機(jī)器人，包括車(chē)架，設(shè)于車(chē)架上的行走機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述車(chē)架包括呈圓柱狀的下車(chē)架和可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于下車(chē)架上的上車(chē)架，所述行走機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱(chēng)設(shè)于下車(chē)架內(nèi)底下的兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)，兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)均通過(guò)聯(lián)軸器連接有一主動(dòng)輪，兩主動(dòng)輪均與一由磁性材料制成的履帶嚙合，兩履帶的端部均嚙合有一從動(dòng)輪；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)法蘭盤(pán)與上車(chē)架的底部連接；所述焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括設(shè)于上車(chē)架上的兩固定支架，兩固定支架之間設(shè)有一呈長(zhǎng)方形狀的液壓伸縮框，所述液壓伸縮框由設(shè)于固定支架上的焊接電機(jī)控制，所述液壓伸縮框的端部鉸接于呈圓柱狀的活動(dòng)件上，所述活動(dòng)件的端部連接有一焊槍、兩側(cè)均開(kāi)設(shè)有滑動(dòng)槽，所述滑動(dòng)槽設(shè)有一固定連桿，該固定桿通過(guò)固定支座固定在下車(chē)架上，所述焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括設(shè)于上車(chē)架斜下方的超聲波探測(cè)儀；所述超聲波探測(cè)儀、行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、焊接電機(jī)、焊槍均與設(shè)于機(jī)架上的智能控制系統(tǒng)連接。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，為了使超聲波探測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)船體內(nèi)腔的所有縫隙進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，從而提高船體焊接質(zhì)量，有利于提高安全性能，所述超聲波探測(cè)儀與水平面呈60°夾角安裝。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，為了降低上車(chē)架對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的壓力，從而延長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的使用壽命，降低檢修機(jī)器人的成本，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)外周?chē)O(shè)有一圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)，所述圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)與上車(chē)架的底部、下車(chē)架的上部剛性連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：

1、設(shè)置兩主動(dòng)輪帶動(dòng)兩從動(dòng)輪，結(jié)合旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和焊槍執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可快速自動(dòng)對(duì)船體內(nèi)腔任何位置的焊縫檢測(cè)并修復(fù)，改變現(xiàn)有人工檢測(cè)的缺陷，有效減少生產(chǎn)工序、降低生產(chǎn)成本，且檢測(cè)精準(zhǔn)、修復(fù)質(zhì)量高，適用于船舶制造業(yè)。

2、超聲波探測(cè)儀與水平面呈60°夾角安裝，超聲波探測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)船體內(nèi)腔的所有縫隙進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，從而提高船體焊接質(zhì)量，有利于提高安全性能。

3、旋轉(zhuǎn)電機(jī)外周?chē)O(shè)有一圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)，有效降低上車(chē)架對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的壓力，從而延長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的使用壽命，降低檢修機(jī)器人的成本。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明工作狀態(tài)的示意圖；

圖3為本發(fā)明的正視圖；

圖4為法蘭盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)號(hào)：1、下車(chē)架，2、上車(chē)架，3、行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)，4、主動(dòng)輪，5、履帶，6、從動(dòng)輪，7、旋轉(zhuǎn)電機(jī)，8、法蘭盤(pán)，9、固定支架，10、液壓伸縮框，11、焊接電機(jī)，12、活動(dòng)件，13、焊槍?zhuān)?4、滑動(dòng)槽，15、固定連桿，16、固定支座，17、超聲波探測(cè)儀，18、圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示提出本發(fā)明一種具體實(shí)施例，旋轉(zhuǎn)式船體內(nèi)腔焊接機(jī)器人，包括車(chē)架，設(shè)于車(chē)架上的行走機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述車(chē)架包括呈圓柱狀的下車(chē)架1和可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于下車(chē)架1上的上車(chē)架2，本實(shí)施例設(shè)置上車(chē)架2的直徑小于下車(chē)架1的直徑，所述行走機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱(chēng)設(shè)于下車(chē)架1內(nèi)底下的兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3，兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3均通過(guò)聯(lián)軸器連接有一主動(dòng)輪4，本實(shí)施例設(shè)置兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)均為伺服電機(jī)，能精準(zhǔn)控制兩主動(dòng)輪4的速度、位置轉(zhuǎn)向，兩主動(dòng)輪4均與一由磁性材料制成的履帶5嚙合，兩履帶5的端部均嚙合有一從動(dòng)輪6，如圖3所示，則兩主動(dòng)輪4帶動(dòng)兩從動(dòng)輪6行走，使整個(gè)機(jī)器人平衡而穩(wěn)定；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3之間的旋轉(zhuǎn)電機(jī)7，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)7通過(guò)法蘭盤(pán)8與上車(chē)架2的底部連接，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)7主要給上車(chē)架2提供一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，如圖2所示，所述法蘭盤(pán)8包括均呈圓柱狀的連接桿和設(shè)于連接桿上的法蘭，如圖4所示；所述焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括設(shè)于上車(chē)架2上的兩固定支架9，兩固定支架9之間設(shè)有一呈長(zhǎng)方形狀的液壓伸縮框10，所述液壓伸縮框10上設(shè)有一控制其伸長(zhǎng)或縮短的液壓缸，所述液壓缸由設(shè)于固定支架9上的焊接電機(jī)11控制，本實(shí)施例設(shè)置所述焊接電機(jī)11為plc程序電機(jī)，可以控制液壓伸縮框10的伸長(zhǎng)或縮短，所述液壓伸縮框10的端部鉸接于呈圓柱狀的活動(dòng)件12上，所述活動(dòng)件12的端部連接有一焊槍13、兩側(cè)均開(kāi)設(shè)有滑動(dòng)槽14，所述滑動(dòng)槽14設(shè)有一固定連桿15，該固定桿15通過(guò)固定支座16固定在下車(chē)架1上，所述焊接執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括設(shè)于上車(chē)架2斜下方的超聲波探測(cè)儀17；所述超聲波探測(cè)儀17、行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、旋轉(zhuǎn)電機(jī)7、焊接電機(jī)11、焊槍13均與設(shè)于機(jī)架上的智能控制系統(tǒng)連接，所述智能控制系統(tǒng)主要是運(yùn)用plc，接收信號(hào)，啟動(dòng)相應(yīng)的部件執(zhí)行動(dòng)作，為現(xiàn)有成熟技術(shù)。

所述超聲波探測(cè)儀17與水平面呈60°夾角安裝，60°夾角安裝，更好視角探測(cè)船體鋼板之間的焊縫，使超聲波探測(cè)儀能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)船體內(nèi)腔的所有縫隙進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，從而提高船體焊接質(zhì)量，有利于提高船體的安全性能。

所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)7外周?chē)O(shè)有一圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)18，所述圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)18與上車(chē)架2的底部、下車(chē)架1的上部剛性連接，所述圓形旋轉(zhuǎn)環(huán)18可以有效降低上車(chē)架2對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的壓力，從而延長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)7的使用壽命，降低檢修機(jī)器人的成本。

本發(fā)明使用時(shí)：將所有器件連接電源后并啟動(dòng)，兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3驅(qū)動(dòng)兩主動(dòng)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)履帶5帶動(dòng)兩從動(dòng)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使檢修機(jī)器人平穩(wěn)前進(jìn)，若超聲波探測(cè)儀17探測(cè)到有缺陷的焊縫時(shí)，將焊縫的方位信息傳遞給智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)分析后驅(qū)使兩行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)3工作，使兩主動(dòng)輪4往有缺陷的焊縫處滾動(dòng)，到達(dá)后，智能控制系統(tǒng)根據(jù)焊縫與焊槍13方向，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)7是否轉(zhuǎn)向，從而使焊槍13位于焊縫同一直線上，智能控制系統(tǒng)根據(jù)焊槍13與焊縫之間的水平距離，控制焊接電機(jī)11使液壓伸縮框伸長(zhǎng)或縮短，使焊槍13在滑動(dòng)槽14前后移動(dòng)至焊縫上，進(jìn)而進(jìn)行精確補(bǔ)焊。

當(dāng)然，上面只是結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的具體實(shí)施方式作了詳細(xì)描述，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明的原理、構(gòu)造以及結(jié)構(gòu)所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。