[发明专利]一种大型结构钢焊接铣磨一体化机器人及其加工控制方法

说明书

本发明涉及一种大型结构钢焊接铣磨一体化机器人及其加工控制方法，属于机械制造领域。履带行走装置水平布置，所述焊接机械臂固定安装在所述履带行走装置上方，所述铣磨工具头固定安装在所述履带行走装置左侧面。本发明结构稳定，为五轴串联多关节机器人，通过将焊接部分和铣削部分合理布置在行走装置上使得工件无需换用机床以提高生产效率，灵活性高，生产效率高，能够适用更多场合的焊接铣削，具有较好的应用价值和市场前景。

技术领域

本发明属于机械制造领域，具体为一种大型结构钢焊接铣磨一体化机器人。

背景技术

伴随着新一轮工业革命的到来，制造业正向着大型化、微型化，两级发展。制造大型装备，离不开能够加工其的大型加工设备，然而我国对大型钢结构的加工研究起步较晚，面临诸多挑战。

钢结构具有强度高、质量轻、材料均匀、塑性、韧性好、抗震性能优越、制造简单、工业化程度高等特点，其中大型钢结构在建筑、矿山机械、石油机械、船舶、舰艇等领域得到广泛应用。大型钢结构件在使用之前，首先要把牛角、斜板、檩托等支撑件固定连接到标准钢结构的确定位置，现有焊接、铆接和螺栓连接方式，但是主要以焊接为主，焊接后一般需要对焊缝进行铣磨和抛光处理。大型钢结构件往往是单件小批量生产，现场进行加工组装，一般机器人所需的轨道铺设不便，灵活度不够高。在对大型钢结构件焊接完后往往需要换用专用铣床，搬运移动不方便，经济性差。

发明内容

本发明提供一种大型结构钢焊接铣磨一体化机器人及其加工控制方法，以解决现有的大型结构钢工件加工中存在不易搬运，多为现场加工，机器人灵活性较差，且专用机床费用昂贵柔性低适应性弱等问题。

本发明采取的技术方案是：包括焊接机械臂、铣磨工具头、履带行走装置，其中履带行走装置水平布置，所述焊接机械臂固定安装在所述履带行走装置上方，所述铣磨工具头固定安装在所述履带行走装置左侧面。

所述的焊接机械臂包括小臂大端、底座组件、交流伺服电机四、腰座、大臂、小臂小端、CCD传感器、焊枪架、焊枪、防撞传感器、防撞支架，所述的小臂大端与所述小臂小端通过谐波减速器一联接，所述CCD传感器固定安装在所述小臂小端上传感器支架上，所述焊枪固定安装在所述焊枪架上，所述焊枪架通过螺钉与所述防撞传感器固定联接，所述防撞传感器通过螺钉与所述防撞支架固定联接，所述防撞支架固定安装在所述小臂小端上的谐波减速器二外壳上部。所述小臂大端通过谐波减速器三与所述大臂联接，所述大臂通过谐波减速器四与所述腰座联接，所述交流伺服电机四固定安装在所述腰座上，其输出轴通过平键与谐波减速器四联接，所述腰座通过螺钉连接固定安装在所述底座组件的底座上壳体上。

所述的小臂大端包括交流伺服电机一、梅花弹性联轴器一、交流伺服电机二、梅花弹性联轴器二、空心轴光电编码器、谐波减速器一、内六角圆柱头螺钉一、开槽紧定螺钉、齿轮轴、齿轮减速器、光电编码器、连接套、五轴传动轴、空心齿轮轴、电机座，其中交流伺服电机一固定安装在所述电机座上，所述交流伺服电机二固定安装在所述电机座上，所述交流伺服电机一的输出轴通过所述梅花弹性联轴器一与齿轮轴联接，所述交流伺服电机二的输出轴通过梅花弹性联轴器二与所述五轴传动轴联接，所述空心轴光电编码器通过开槽紧定螺钉固定在所述梅花弹性联轴器二和所述齿轮减速器之间的所述五轴传动轴上，所述空心齿轮轴套在所述五轴传动轴上，并与所述齿轮轴上的小齿轮形成配合，所述光电编码器通过开槽紧定螺钉固定安装在齿轮轴最右侧的轴段上，所述连接套通过平键固定在空心齿轮轴上，所述谐波减速器一通过螺钉连接固定安装在所述小臂大端的外壳以及所述连接套上，右侧通过螺钉固定联接在所述小臂小端的外壳上，所述小臂大端外壳通过所述内六角圆柱头螺钉一与谐波减速器三固定联接，所述齿轮减速器固定安装在所述小臂大端外壳内，所述电机座固定安装在所述小臂大端外壳内。