[发明专利]一种基于视觉成像的环缝焊接型机器人

权利要求书

1.一种基于视觉成像的环缝焊接型机器人，其特征在于，包括焊接工作台（1）、焊接机器人手臂（2）、环缝焊接机构（3）和对中夹持机构（4），所述焊接机器人手臂（2）与对中夹持机构（4）均设置在所述焊接工作台（1）上，所述焊接机器人手臂（2）位于所述对中夹持机构（4）的一侧，所述环缝焊接机构（3）安装在所述焊接机器人手臂（2）的执行端上；

所述环缝焊接机构（3）包括横梁（5）、圆形安装板（6）、中空驱动环（7）和焊接环（8），所述横梁（5）连接所述焊接机器人手臂（2）的执行端，所述圆形安装板（6）滑动连接在所述横梁（5）的底部，所述圆形安装板（6）沿着所述横梁（5）的长度方向移动，所述圆形安装板（6）上同轴开设有圆形槽（9），所述圆形安装板（6）在所述圆形槽（9）内贯穿开设有通孔（10），所述中空驱动环（7）转动装配在所述通孔（10）内，所述中空驱动环（7）上套装有外齿圈（11），所述圆形槽（9）的内壁固定有内齿圈（12），所述内齿圈（12）与外齿圈（11）之间圆周均布有多个中间齿轮（13），所述中间齿轮（13）通过中间轴（14）转动连接所述圆形安装板（6），所述中间齿轮（13）同时啮合于所述内齿圈（12）与外齿圈（11），所述焊接环（8）转动连接所述中间轴（14），所述焊接环（8）的内壁设置有焊接枪（15）和焊缝跟踪传感器（16），所述焊缝跟踪传感器（16）位于所述焊接枪（15）行径路径的正前方；

所述横梁（5）的底部沿自身长度方向开设有滑槽（22），所述滑槽（22）内转动设置有丝杠（23），所述丝杠（23）上螺纹套装有滑块（24），所述滑块（24）滑动适配在所述滑槽（22）内，所述圆形安装板（6）固定安装在所述滑块（24）的底部，所述横梁（5）内设有驱动腔（25），所述驱动腔（25）内转动设置有第一驱动轴（26），所述第一驱动轴（26）上套装有第一齿轮（27），所述丝杠（23）上套装有第二齿轮（28），所述第二齿轮（28）啮合所述第一齿轮（27）；

所述驱动腔（25）内转动设置有蜗杆轴（29），所述横梁（5）的外侧壁转动连接有第二驱动轴（63），所述第二驱动轴（63）的一端穿入所述驱动腔（25）内设置有蜗轮（30），所述蜗轮（30）啮合于所述蜗杆轴（29），所述第二驱动轴（63）的另一端套装有第一皮带轮（31），所述中空驱动环（7）上套装有第二皮带轮（32），所述第二皮带轮（32）通过皮带（33）与所述第一皮带轮（31）传动连接；

所述驱动腔（25）内转动设置有主轴（34），所述主轴（34）位于所述蜗杆轴（29）与第一驱动轴（26）之间，所述主轴（34）上套装有第三齿轮（35），所述横梁（5）的顶部安装有电机（36），所述电机（36）的输出轴上设置有第四齿轮（37），所述第四齿轮（37）啮合于所述第三齿轮（35），所述主轴（34）的两端均套装有滑移摩擦盘（38），所述滑移摩擦盘（38）沿着所述主轴（34）的轴向移动，所述蜗杆轴（29）靠近所述主轴（34）的一端固定套设有第一摩擦盘（39），所述第一摩擦盘（39）与其中一所述滑移摩擦盘（38）接触或分离，所述第一驱动轴（26）靠近所述主轴（34）的一端固定套设有第二摩擦盘（40），所述第二摩擦盘（40）与另一所述滑移摩擦盘（38）接触或分离；

所述主轴（34）的两端均开设有花键槽（41），所述花键槽（41）内设置有复位弹簧（44），所述滑移摩擦盘（38）的内壁固定有花键齿（42），所述花键齿（42）滑动适配在所述花键槽（41）内，所述复位弹簧（44）的两端分别连接所述花键齿（42）与主轴（34），两个所述滑移摩擦盘（38）之间设置有两组环形电磁铁（43），所述环形电磁铁（43）固定于所述横梁（5），两组所述环形电磁铁（43）一一对应两个所述滑移摩擦盘（38），所述滑移摩擦盘（38）靠近所述环形电磁铁（43）的端面固定有磁性盘（45），所述环形电磁铁（43）通电产生与所述磁性盘（45）磁性相同的磁极，当所述复位弹簧（44）处于常态时，所述第一摩擦盘（39）与第二摩擦盘（40）均与对应的所述滑移摩擦盘（38）呈分离状态；

所述对中夹持机构（4）包括中空夹持盘（47）和多个夹持条（48），所述中空夹持盘（47）上同轴开设有圆形驱动槽（49），多个所述夹持条（48）绕所述中空夹持盘（47）的圆心呈圆周均布，所述夹持条（48）滑动适配于所述中空夹持盘（47），所述夹持条（48）靠近所述中空夹持盘（47）圆心的一端固定橡胶垫，所述圆形驱动槽（49）内转动设置有多个圆柱长齿轮（50），多个所述圆柱长齿轮（50）与多个所述夹持条（48）一一对应，所述圆形驱动槽（49）内设置有驱动内齿圈（51），所述驱动内齿圈（51）转动连接于所述中空夹持盘（47），所述驱动内齿圈（51）啮合于所述圆柱长齿轮（50），所述夹持条（48）的侧壁固定有齿条（52），所述齿条（52）与所述圆柱长齿轮（50）啮合；

所述驱动内齿圈（51）上固定套装有驱动外齿圈（53），所述中空夹持盘（47）内转动设置有主动齿轮（54），所述主动齿轮（54）啮合于所述驱动外齿圈（53），所述中空夹持盘（47）的端面开设有驱动孔（55），所述驱动孔（55）内活动设置有内六角轴（56），所述内六角轴（56）同轴连接所述主动齿轮（54）；

所述驱动内齿圈（51）上固定套装有棘轮（57），所述棘轮（57）位于所述驱动外齿圈（53）的上方，所述中空夹持盘（47）内设置有棘爪轴（58），所述棘爪轴（58）通过扭簧连接所述中空夹持盘（47），所述棘爪轴（58）上滑动套设有棘爪（59），所述棘爪（59）的内壁固定有限位滑块（60），所述棘爪轴（58）的侧壁开设有限位滑槽（61），所述限位滑块（60）滑动适配在所述限位滑槽（61）内，所述棘爪轴（58）上套设有弹簧（62），所述弹簧（62）的两端分别连接所述中空夹持盘（47）与棘爪（59），当所述扭簧处于常态时，所述棘爪（59）适配于所述棘轮（57）的棘轮槽内。