[发明专利]一种用于船舶分段制造的焊接机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶制造技术，特别是一种用于船舶分段制造的焊接机器人。

背景技术

焊接是船舶分段制造中的重要环节，也是决定船体质量的关键因素。根据相关资料，在分段制造中，焊接工作量占据了船分段建造总工程量的30％到40％，焊接成本占据船体建造总成本的30％到50％。目前，我国的船舶分段舱室制造中的焊接基本还是以工人为主的手动焊接方式，还没有实现自动化或机器人焊接工作。

而在一些工业发达国家，如日、韩、欧、美，船舶分段焊接机器人已经得到了一定程度的应用。自上个世纪80年代起，日本就针对船舶自动化焊接技术进行了研发，其船舶分段焊接的自动化平均水平已达70％～80％。目前，针对船舶分段焊接问题，日本大量使用龙门式机器人和手持半自动小车进行焊接工作。欧洲不少国家在船舶分段建造中都不同程度地使用了机器人焊接系统。比较具有代表性的如奥地利IGM机器人公司。IGM机器人焊接系统在船舶分段制造中有较多应用，最多时，一个系统内可以将10个机器人组成阵列进行工作。此外英国、挪威、丹麦、法国、荷兰、俄罗斯等国在船舶制造中都相继不同程度地采用了自动化装备和机器人。

相比于其他领域的机器人焊接工作，船舶分段焊接主要特点是船体尺寸大，船舶分段焊接的目标工件尺寸长和宽一般具有3m×2m，10m×5m等多种规格，最大的工件尺寸可能达到20m×20m，一般的工业机器人的活动半径只有1.5m，这就导致船舶分段焊接无法使用其它机器人焊接工作中将目标“先装夹后焊接”的思路。而目前欧洲、日本广泛使用的龙门式焊接机器人思路克服舱室内部档格对机器人移动的干扰，由于其造价高、重量大、安装复杂，目前很难以在船厂大规模推广使用。目前，在船舶分段制造，尤其是舱室焊接中，还是完全依靠人工完成相应工作。由于人工焊接的不稳定性，容易出现漏焊和误焊的情况，易造成焊接误差，无法达到精确焊接的标准，并且人工方式焊接工作效率极为低下，无法实现批量和连续焊接，生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于船舶分段制造的焊接机器人，包括轨道、底座、连接件，及设置于底座上的用于焊接的标准机械手、清枪剪丝装置、焊接送丝装置、丝盘安装装置。所述轨道横跨于舱室档格上，所述底座与轨道移动连接，所述连接件连接所述轨道和档格。

采用上述焊接机器人，所述轨道由多个单节轨道支撑架拼接组成，所述每一单节轨道支撑架包括上水平支撑架中水平支撑架、下水平支撑架和垂直支撑架；所述上水平支撑架上设置单沿带齿V导轨；所述中水平支撑架上设置单沿不带齿V导轨；所述下水平支撑架设置于档格上；所述三支水平支撑架固定于垂直支撑架上。

采用上述焊接机器人，所述连接件包括可调底脚、开关式磁吸附装置、U型固定夹具；所述U型固定夹具包括两条夹臂和连接夹臂的连接部，所述下夹臂上底面抵压于档格壁面上，所述上夹臂上设有带螺纹的底脚通孔；所述开关式磁吸附装置设置于档格上，且位于U型固定夹具的两条夹臂之间；所述可调底脚与底脚通孔螺纹连接，且可调底脚其中一工作位在于抵压于开关式磁吸附装置上；所述轨道设置于开关式磁吸附装置上。

采用上述焊接机器人，所述底座通过一传动装置在轨道上滑动，所述传动装置包括驱动电机、传动齿轮、上偏心滚轮、下偏心滚轮。传动齿轮与驱动电机的转轴连接，上偏心滚轮与底座转动连接，下偏心滚轮一与底座转动连接；所述传动齿轮与单沿带齿V导轨的齿啮合；所述上偏心滚轮沿周向设置一圈与单沿带齿V导轨的沿匹配的凹槽，所述单沿带齿V导轨的沿与该凹槽啮合；所述下偏心滚轮沿周向设置一圈与单沿不带齿V导轨的沿匹配的凹槽，所述单沿不带齿V导轨的沿与该凹槽啮合。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明的焊接机器人，结构合理，使用方便，通过五个部分可以快速组装，同时通过轨道支撑架的形式，扩大了机器人的工作范围，由于轨道支撑架可以无限拼接，本发明的机器人可以适应多种大小不同船型分段；本发明再结合轨道支撑架上的机械手和气保焊焊枪，完成自动焊接功能，从而机器人能够达到船舶舱室内各个部位，实现舱室狭小空间的精确焊接，免去了人工焊接的方式，避免了焊接质量误差，提高了工作效率，提高了生产效率，使用效果好，利于推广。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1是机器人系统组成图。

图2是单节轨道支撑架拼接调节部分正面放大图。

图3是单节轨道支撑架拼接调节部分背面放大图。

图4是机械手安装底座与轨道支撑架接触侧视图。

图5是连接件结构示意图。