[发明专利]一种用于管道焊接的工业机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种用于管道焊接的工业机器人，其特征在于，包括车体(1)，所述车体(1)的底部设置有行进机构(2)，所述车体(1)的车身侧面对称设置有侧向支撑机构(3)，所述车体(1)的顶端设置有液压站(4)，所述液压站(4)的一侧设置有壳体(5)，所述壳体(5)的内部且位于所述车体(1)的顶端设置有固定套(6)，所述固定套(6)的顶端设置有伺服电机一(7)，所述固定套(6)的内部设置有转臂(8)，所述转臂(8)靠近所述液压站(4)的一端通过齿轮组与所述伺服电机一(7)连接，所述转臂(8)且位于所述壳体(5)外部的一端外圆设置有套筒(9)，所述套筒(9)且位于所述壳体(5)内部的一端外圆设置有齿轮一(10)，所述壳体(5)远离所述液压站(4)的一侧内部设置有伺服电机二(11)，所述伺服电机二(11)的电机轴上设置有齿轮二(12)，且所述齿轮二(12)与所述齿轮一(10)相啮合，所述转臂(8)远离所述壳体(5)的一端设置有支架机构(13)，所述支架机构(13)上交替间隔设置有若干电缸(14)和打磨机(15)，所述电缸(14)的底端均设置有焊枪(16)，所述焊枪(16)的上方且位于所述电缸(14)的一侧设置有工业相机(17)；

所述行进机构(2)包括对称设置在所述车体(1)底部的螺旋辊(201)，所述螺旋辊(201)的两端通过轴承与所述车体(1)固定，所述螺旋辊(201)且位于所述车体(1)右侧的一端设置皮带轮一(202)，所述螺旋辊(201)的上方且位于所述车体(1)内部设置有伺服电机三(203)；

所述侧向支撑机构(3)包括对称设置在所述车体(1)车身两侧的电动液压缸(301)，且所述电动液压缸(301)通过油管与所述液压站(4)相连通，所述电动液压缸(301)的活塞上设置有连接块(302)，所述连接块(302)的中间位置设置有调节杆(303)，所述调节杆(303)远离所述连接块(302)的一端设置有弹性弧面板(304)，所述弹性弧面板(304)远离所述连接块(302)的一侧面顶部与底部对称设置有滚轮(305)，所述调节杆(303)的两侧对称设置有缓冲机构(306)；

所述支架机构(13)包括设置所述转臂(8)一端端面的固定盘(18)，所述固定盘(18)上设置若干连接滑杆(19)，且所述连接滑杆(19)上背离所述固定盘(18)的一侧固定有所述电缸(14)，所述固定盘(18)的底端设置有固定连接杆一(20)，所述固定连接杆一(20)的一侧设置有固定连接杆二(21)，且所述固定连接杆二(21)通过连接件与所述套筒(9)的外圆固定连接，所述固定连接杆一(20)与所述固定连接杆二(21)上均设置有感应锁(22)；

两两所述连接滑杆(19)和所述连接滑杆(19)与所述固定连接杆一(20)及所述固定连接杆二(21)之间均通过圆弧连接板(23)活动连接，所述圆弧连接板(23)上均设置有扇形连接面(24)，且两两所述扇形连接面(24)之间柔性连接，所述圆弧连接板(23)的两端均设置有齿轮三(25)，且相邻两所述齿轮三(25)相啮合。

2.根据权利要求1所述的用于管道焊接的工业机器人，其特征在于，所述伺服电机三(203)的电机轴上设置有皮带轮二(204)，且所述皮带轮二(204)通过皮带(205)与所述皮带轮一(202)连接。

3.根据权利要求1所述的用于管道焊接的工业机器人，其特征在于，所述螺旋辊(201)包括梭形辊(206)，所述梭形辊(206)的外圆环绕设置有锥形橡胶螺旋(207)。

4.根据权利要求1所述的用于管道焊接的工业机器人，其特征在于，所述调节杆(303)包括与所述连接块(302)连接的螺杆一(307)和与所述弹性弧面板(304)固定连接的螺杆二(308)，所述螺杆一(307)与所述螺杆二(308)之间通过螺母套(309)相连接。

5.根据权利要求1所述的用于管道焊接的工业机器人，其特征在于，所述缓冲机构(306)包括对称设置在所述连接块(302)上的导套一(310)，所述缓冲机构(306)还包括对称设置在所述弹性弧面板(304)上的导套二(311)，所述导套二(311)与所述导套一(310)之间通过弹簧(312)固定连接。

6.一种管道焊接工业机器人的控制方法，其特征在于，用于权利要求1-5中任意一项所述的用于管道焊接的工业机器人实现管道焊接，该方法包括以下步骤：

S1：首先通过行进机构(2)移动至管道接缝处；

S2：然后控制支架机构(13)打开并锁定，并通过工业相机(17)确定接缝与焊枪(16)的位置，通过控制中心计算，并控制电缸(14)控制焊枪(16)的焊接距离；

S3：通过侧向支撑机构(3)将机器人进行固定；

S4：控制伺服电机一(7)带动转臂(8)旋转，驱使焊枪(16)按圆周轨迹完成管道接缝的焊接；

S5：收回侧向支撑机构(3)，通过行进机构(2)继续移动至下一待焊接接缝处或返回起始点。