[发明专利]一种爬壁式焊接机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接装置，具体涉及一种能够处理焊接前、焊接中和焊接后工序的一体式焊接机器人。

背景技术

焊接是一种拼合金属元件的加工工艺，对于工作人员的技术水平有较高的要求。焊接工艺主要分为焊前处理、焊接以及焊后处理三部分。

焊前处理：焊前处理包括焊接坡口的杂质清理、油脂处理、坡口清洗、焊前热处理等步骤。焊前应将焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油污、氧化膜及其他污物去除干净。多道焊时，若采用焊条焊接时，应将前道焊缝表面焊渣、氧化膜及其他污物去除干净后方可进行下一焊道的焊接；若采用实心焊丝进行保护气体焊接时，则可以直接进行下一焊道的焊接。对于杂质的清理一般采用钢刷与尼龙刷，通过机械作用去除；对于油脂可采用酸洗剂化学反应去除，并结合硝酸钠溶液冲洗实现。焊接前的热处理对于焊缝质量也是有至关重要的影响的，比如刚度较大的高碳钢或者合金钢，需要通过焊前热处理避免焊接裂纹的出现。

焊接：焊接的方法和种类较多，其中，钨极气体保护焊是应用最广泛的焊接方法之一，其噪声小，焊缝被氧化的程度低，焊缝强度高，通过焊丝的自动进给机构能够方便地实现焊接的自动化。

焊后处理：焊接接头由母材、焊缝区、热影响区以及熔合区组成，各个部分的性能差异较大。其中，热影响区由于焊接前后的温度差异较大，容易产生热裂纹与内应力，降低了焊接接头的强度。为了提升焊接接头的质量，需要进行焊后处理。一般地，焊后处理包括焊缝的热处理、喷丸、打磨以及喷漆等工序。焊后热处理能够明显消除焊接热变形，消除热影响区的粗大晶粒，改善焊接接头的组织性能；喷丸处理能够消除大量的内应力，提升焊缝的疲劳强度；打磨处理能够使得焊缝接头更加美观，并为喷漆做准备。

焊接过程会产生大量的热量、辐射、有毒气体等，对工人的身体造成较大的伤害，比如，焊接过程中出现的高温可对皮肤产生烧伤，强光可对视力产生损伤，强辐射可对免疫力与生殖力造成不良影响等。为了解决焊接对身体的危害，部分焊接工作由焊接机器人完成，常见的焊接机器人多为机械手臂式，它的出现不仅降低了工人劳动强度，而且提高了生产效率和质量，因此应用越来越广泛。但是，现有的焊接机器人功能较为单一、体积较大、安装定位困难、长距离的移动能力较差，而且难以适应较为恶劣或者复杂的工况。

发明内容

为了解决现有技术中焊接机器人功能单一的问题，本发明提供一种爬壁式焊接机器人。

一种爬壁式焊接机器人，包括带有行走机构的机架，机架上安装有主推杆电机，主推杆电机上安装有主支架，主支架上安装有可旋转的回转台，回转台上安装有用于处理多种焊接工序的焊接处理组件，焊接处理组件的各焊接工序处理部件分别位于回转台各面上。

优选的，焊接处理组件的各焊接工序处理部件可以分别是焊前处理机构、焊接机构、喷丸机构和打磨喷漆机构，焊前处理机构、焊接机构、喷丸机构和打磨喷漆机构环绕回转台一周。

再优选的，所述焊前处理机构包括固定在回转台上的第一固定板，第一固定板上安装有若干个第一副推杆电机，第一副推杆电机上连接有焊前处理支撑架，焊前处理支撑架上从前向后依次安装有旋转钢刷、第一吸尘设备、旋转尼龙刷、第二吸尘设备、酸洗涂抹机构、清洗液喷头和烘干器，所述旋转尼龙刷和旋转钢刷上分别安装有第一驱动电机。

再优选的，所述焊接机构包括固定在回转台上的第二固定板，第二固定板上从前向后依次安装有加热器、第二副推杆电机和绕线筒，所述第二副推杆电机端部的安装板上安装有焊接电极；焊接电极和绕线筒之间设置有焊丝进给机构。

再优选的，所述喷丸机构包括固定在回转台上的第三固定板，第三固定板上设置有若干个第三副推杆电机，第三副推杆电机的下部安装有喷丸支撑架，喷丸支撑架上安装有曲柄结构，曲柄结构上安装有第二驱动电机；曲柄结构还连接有多个向下延伸的导杆，导杆的下部设置有敲击板，敲击板上设置有若干个用于敲击的凸起块。

再优选的，所述打磨喷漆机构包括固定在回转台上的第四固定板，第四固定板上设置有若干个第四副推杆电机，第四副推杆电机的下部安装有打磨喷漆支撑架，打磨喷漆支撑架上安装有打磨器，打磨器包括两个滚筒，两个滚筒之间通过打磨带相连接，滚筒上安装有第三驱动电机；打磨喷漆支撑架上还安装有吹风器和喷漆口。

优选的，所述行走机构包括若干个向下延伸的支撑杆，支撑杆的下端安装有万向轮。

所述支撑杆上还安装横杆，横杆上安装有爬壁轮，所述爬壁轮包括爬壁架，爬壁架上安装有第一步进电机和由第一步进电机驱动的同步带轮，同步带轮上安装有与同步带轮相适配的同步带，同步带的外侧设置有多个电磁吸盘。