一种用于船舶舱室的智能焊接机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113770611A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202111004468.4(22)申请日2021.08.30(71)申请人中国船舶重工集团公司第七一六研究所地址222061江苏省连云港市圣湖路18号申请人江苏杰瑞科技集团有限责任公司(72)发明人廖良闯花磊孙宏伟李林张本顺马韬李帅李萌萌(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人汪清(51)Int.Cl.B23K37/02(2006.01)B23K37/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种用于船舶舱室的智能焊接机器人(57)摘要本发明公开了一种用于船舶舱室的智能焊接机器人，包括焊接机器人、焊枪、焊缝识别与跟踪传感器、高度测距仪、焊接送丝机、焊接丝盘、清枪剪丝器、移动平台、系统总控台、机器人升降底座、拼接轨道、可调支腿等。所述拼接轨道采用模块化设计，多个拼接轨道之间可以方便地实现快速插接与锁紧，每个拼接轨道配备有两个可调支腿，可调支腿放于船舶舱室格挡内，可根据舱室型材高度进行高低调节。本发明设计巧妙，灵活机动，成本可控，适应船舶多种类型舱室型材格挡，具有快速、高效、智能、柔性好的特点，能很好地完成舱室多分段焊缝的高精度智能焊接，大大提高焊接质量及焊接效率，满足生产需求。CN113770611ACN113770611A权利要求书1/2页1.一种用于船舶舱室的智能焊接机器人，包括焊接机器人、焊枪、焊缝识别与跟踪传感器、高度测距仪；其特征在于，所述焊接机器人不依赖于舱室型材支撑，支撑于移动平台上，该移动平台能够带动焊接机器人上下直线移动和水平直线移动；水平直线移动位于拼接轨道上，拼接轨道由多段轨道拼接而成；每段轨道下端设有两个可调支腿，可调支腿放于船舶舱室格挡内，可调支腿高度根据舱室型材高度进行高低调节；可调支腿可沿拼接轨道水平滑动；包括：可伸缩以及铰接在拼接轨道上的定位工装，用于确定拼接轨道导轨与待焊T型材对口距离；高度测距仪，测量移动平台与型材实际高度；焊缝识别与跟踪传感器，获取焊缝实际位置、坡口信息。2.根据权利要求1所述的用于船舶舱室的智能焊接机器人，其特征在于，所述拼接轨道包括轨道框架、轨道直线导轨、轨道水平齿条、对接插槽、对接插块、对接搭扣；所述轨道框架上固定有水平布置的轨道直线导轨和轨道水平齿条，轨道框架一侧设有对接插槽，另一侧设有对接插块，相邻拼接轨道之间通过对接插槽和对接插块实现无缝拼接，利用轨道两侧的对接搭扣实现锁紧定位。3.根据权利要求2所述的用于船舶舱室的智能焊接机器人，其特征在于，所述所述可调支腿包括轨道支腿上框架、轨道支腿下框架、支腿调节滑块、支腿调节锁扣；所述轨道支腿上框架与轨道支腿下框架套接，二者可上下滑动和固定；所述轨道支腿上框架上端前后分别固定有一个支腿调节滑块，支腿调节滑块与对应侧的支腿调节滑轨配合，轨道框架前后两侧还设有支腿调节滑轨；支腿调节滑块与对应侧的支腿调节滑轨配合，支腿调节滑块上设有支腿调节锁扣。4.根据权利要求3所述的用于船舶舱室的智能焊接机器人，其特征在于，所述轨道支腿下框架前后均设有支腿定向脚轮，支腿定向脚轮上设有支腿脚轮刹车。5.根据权利要求1所述的用于船舶舱室的智能焊接机器人，其特征在于，所述移动平台包括移动平台主箱体、机器人升降底座、升降导轨、升降齿条、升降驱动组件、水平驱动组件、直线滑块；所述移动平台主箱体前端固定有竖着设置的两条升降导轨，机器人升降底座通过滑块与升降导轨配合；移动平台主箱体前端设有升降齿条，机器人升降底座上固定有升降驱动组件，升降驱动组件与升降齿条配合，用于驱动机器人升降底座沿升降导轨上下滑动；所述移动平台主箱体内设有水平驱动组件，底部设有直线滑块，用于与拼接轨道配合；水平驱动组件通过与拼接轨道上的轨道水平齿条配合，用于驱动移动平台主箱体沿拼接轨道水平滑动。6.根据权利要求5所述的用于船舶舱室的智能焊接机器人，其特征在于，所述移动平台主箱体上设有线缆固定夹具。7.根据权利要求1所述的用于船舶舱室的智能焊接机器人，用于船舶舱室的的焊接方法，其特征在于，包括：(1)根据船舶舱室T型材不同高度及间距相应调节拼接轨道及可调支腿，并进行铺设及2CN113770611A权利要求书2/2页拼接，同时通过定位工装快速确定拼接轨道导轨与待焊T型材对口距离，保证焊接机器人焊接位置可达；(2)拼接轨道及可调支腿铺设完毕，设备电源打开，启动T型材对口焊接程序；(3)高度测距仪测量高度变化确定移动平台移至合适位置；(4)根据高度测距仪的反馈，移动平台垂直轨道下降到相应高度；(5)焊接机器人展开，末端移动至寻位起始位置，打开焊缝识别与跟踪传感器；(6)焊缝识别与跟踪传感器寻找焊缝中心