[发明专利]一种应用于焊接作业的绳驱动并联机器人

说明书

本发明公开了一种应用于焊接作业的绳驱动并联机器人，包括铝型材外框架、上滑轮组、下滑轮组、驱动单元、底部移动单、焊接作业动平台和摄像装置，其中上滑轮组、下滑轮组安装在铝型材外框架外侧，用于将绳索由动平台端牵引至铝型材外框架端。驱动单元安装在底部移动单元上侧，底部移动单元用于将绳驱动并联机器人移动至焊接作业面正前方，驱动单元可驱动绳索收放，进而改变焊接作业动平台位置坐标，使焊接作业动平台位于待焊接作业点正前方，焊接作业动平台可进行Y轴方向移动靠近待焊接作业点，以便进行焊接作业，摄像装置7用于辅助焊接作业动平台定位以及观察焊接作业情况。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种应用于焊接作业的绳驱动并联机器人的机械结构。

背景技术

焊接作业广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶、建筑等领域。传统焊接作业需人工手持焊枪等设备完成作业，具有危害人体健康、工作效率低、作业质量不稳定等特点。焊接机器人具备焊接效率高、作业质量稳定、作业空间广、机构柔性大等特点，人工焊接作业正在逐步被焊接机器人取代。目前，焊接机器人多为刚性串联机构，其运动惯性大、工作空间有限、机构复杂等特点限制了其在焊接作业中的应用前景。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种应用于焊接作业的绳驱动并联机器人，包括铝型材外框架，所述铝型材外框架的外侧安装有用于将绳索由动平台端牵引至铝型材外框架端的上滑轮组和下滑轮组，所述铝型材外框架的底端固定连接有底部移动单元，所述底部移动单元的上端连接有驱动绳索收放的驱动单元，所述上滑轮组和下滑轮组通过绳索与焊接作业动平台相连接，所述驱动单元驱动绳索的收放从而控制焊接作业动平台在XZ平面运动。

所述上滑轮组包括上滑轮组支撑板，所述上滑轮组支撑板上固定连接有上方单滑轮支撑架和上方双滑轮支撑架，所述上方单滑轮支撑架上固定连接有上方单滑轮组，所述上方双滑轮支撑架上固定连接有上方双滑轮组，所述上方双滑轮组上连接有用于使绳索始终处于同一平面内的上方导绳装置。

所述下滑轮组包括下方双滑轮支撑架，所述下方双滑轮支撑架上固定连接有下方双滑轮组，所述下方双滑轮组上连接有下方导绳装置。

所述驱动单元包括设置在底部移动单元上端的驱动电机、单滑轮组和张力传感器，所述张力传感器实时检测绳索的张力值，所述单滑轮组将绳索由铝型材外框架端引至驱动电机端，所述驱动电机与绳索相连接驱动焊接作业动平台的运动。

所述底部移动单元包括底板，所述底板的底面固定连接有下加强筋，所述底板的底端连接有万向轮。

所述焊接作业动平台包括动平台，所述动平台上固定连接有滑台支撑架、焊枪平移电机、X轴激光测距仪和Z轴激光测距仪，所述滑台支撑架上连接有丝杠，所述丝杠驱动滑台支撑架在Y轴方向上运动，所述滑台支撑架上固定连接有Y轴激光测距仪和焊枪。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种应用于焊接作业的绳驱动并联机器人，该装置将绳驱动并联机器人技术与焊接技术相结合，通过在动平台上安装焊枪平移电机、激光测距仪、摄像装置以及滑台支撑架等结构，实现了智能化焊接作业。通过驱动电机收放绳索，进而使得动平台可达铝型材外框架XZ平面内的任意位置。通过动平台上的焊枪平移电机驱动丝杠旋转，从而使焊枪可在Y轴方向运动。另外底部移动单元也可以实现机器人位置调整。在真正意义上实现了无死角作业，通过采用张力传感器以及激光测距仪等先进测距设备，可实现无人作业。本发明可应用在高空焊接作业、有毒环境焊接作业等危险作业环境，提高了焊接作业效率，降低了工作人员的劳动强度，并保障了工作人员的身体健康。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明绳驱动并联机器人的整体结构图；