斜口管道焊接机器人

1.本发明涉及管道焊接设备技术领域，尤其是涉及一种斜口管道焊接机器人。


背景技术：

2.随着城镇化进程的逐渐加快，城市建设力度越来越大，尤其是市政管网供水管道系统工程的大力建设直接关系到城市功能的发挥效果。目前，大多数的自动化管道焊接设备都是针对圆口管道焊接，而随着城市供水管道建设规模的不断扩大，在进行管道铺设时，时常需要以不同角度的弯头进行连接，而当现场没有对应弯头的情况下，通常将管道斜截后将斜口对接焊成弯头，实现转角度管道铺设。
3.在进行斜口管道焊接时通常采用手工焊接的形式完成斜口管道焊接，焊接效率低下，焊接质量不稳定，焊接劳动强度大。本发明提供的斜口管道焊接机器人，可适用于多种管径，便于施工现场使用的斜口管道焊接机器人，对提高我国输水管道铺设的施工效率与施工质量具有重要意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种斜口管道焊接机器人，以解决现有技术中存在的采用人工的方式焊接斜口管道，焊接效率低、焊接劳动强度大的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：本发明提供的一种斜口管道焊接机器人，包括行走底盘模块、快插连接模块、上车体模块、水平调整模块、垂直调整模块、焊枪姿态调整模块和锁紧模块，其中，所述锁紧模块设置在所述行走底盘模块上，所述行走底盘模块通过所述锁紧模块锁紧在绕设在管道铺设的柔性轨道上，所述上车体模块通过所述快插连接模块与所述行走底盘模块进行固定连接，所述水平调整模块固定在所述上车体模块中，所述垂直调整模块固定在所述水平调整模块移动前端，所述焊枪姿态调整模块通过固定在所述垂直调整模块的移动前端。
6.进一步地，所述行走底盘模块包括底盘壳体、行走轮轴、圆弧齿轮以及驱动结构，两个所述行走轮轴平行间隔支撑在所述底盘壳体内，每个所述行走轮轴上间隔设置两个所述圆弧齿轮，所述圆弧齿轮的底部穿出所述底盘壳体，每个所述行走轮轴与对应的所述驱动结构相连接。
7.进一步地，所述快插连接模块包括快插连接板、插接结构以及压紧结构，其中，所述快插连接板固定在所述上车体模块的底部，所述快插连接板与所述行走底盘模块之间通过所述插接结构以及所述压紧结构相连接，所述插接结构以及所述压紧结构设置于所述快插连接板的前后两端，通过所述插接结构和所述压紧结构将所述快插连接板可拆卸地连接在所述行走底盘模块上。
8.进一步地，所述插接结构包括凹形楔口块和插入凸起，所述压紧结构包括压盖螺母、三角压扣、t型拉杆和凹形拉杆座，所述凹形楔口块固定在所述行走底盘的上部前端，所
述凹形拉杆座固定在行走底盘的尾部上端，所述t型拉杆嵌入在所述凹形拉杆座内且与所述凹形拉杆座转动连接，所述压盖螺母通过螺纹连接在所述t型拉杆上，所述三角压扣固定在所述快插连接板的末端，所述插入凸起设置于所述快插连接板的前端且所述插入凸起插入所述凹形楔口块。
9.进一步地，所述水平调整模块包括丝杠机构，以带动所述垂直调整模块沿平行于管道轴线的方向水平移动；所述垂直调整模块包括丝杠机构，以带动所述焊枪姿态调整模块沿所述管道的径向方向竖直移动。
10.进一步地，所述水平调整模块伺服电机一、轴承固定端一、丝杆一、活塞、空心轴、衬套端一、风琴罩、推台一、长滑块、长导轨、保护壳一和连接底座一，所述伺服电机一固定在所述连接底座一的右端，所述丝杆一前端穿过所述轴承固定端一连接在连接底座一左端，且所述丝杆一后端固定在所述活塞上，所述空心轴后端与所述活塞相连接，且所述空心轴前端穿过所述衬套端一和所述风琴罩与所述推台一相连，所述长导轨固定在所述保护壳一上，所述长滑块下部与所述长导轨配合连接，且所述长滑块前端与所述推台一固定连接，所述保护壳一后端固定在所述轴承固定端一的前端，且所述保护壳一前端固定在所述衬套端一的后端，所述风琴罩后端连接在所述衬套端一的前端，且所述风琴罩前端固定连接在所述空心轴前端。
11.进一步地，所述垂直调整模块包括伺服电机二、轴承固定端二、丝杠二、空心推杆、衬套端二、短滑块、推台二、短导轨、保护壳二和连接底座二，所述伺服电机二固定在所述连接底座二的右端，所述丝杆二前端穿过所述轴承固定端二连接在所述连接底座二左端，所述空心推杆后端与所述丝杠二螺纹连接，所述空心推杆前端固定连接所述推台二上，所述短滑块底部与所述短导轨滑动连接，且所述短滑块前端固定在所述推台二上，所述短导轨固定在所述保护壳二上，所述保护壳二设置在所述轴承固定端二与所述衬套端二之间，所述空心推杆穿过所述衬套端二。
12.进一步地，所述行走底盘模块前后相对设置两个锁紧模块安装位，两个所述锁紧模块分别安装在对应的所述锁紧模块安装位且两个所述锁紧模块位于柔性轨道前后两侧；所述锁紧模块包括螺旋拉杆、锁紧轮毂和锁紧轮轴，所述螺旋拉杆插入所述锁紧模块安装位，所述螺旋拉杆通过螺纹拧紧在锁紧轮毂内，所述锁紧轮轴嵌入在所述锁紧轮毂内且两者转动连接，所述锁紧轮轴与柔性轨道靠近边缘的下侧面相接触。
13.进一步地，所述焊枪姿态调整模块包括z型连接板、角摆电机一、l型连接板、角摆电机二和焊枪夹持板，所述角摆电机一设置在所述垂直调整模块的一侧且所述z型连接板连接所述角摆电机一和所述垂直调整模块，所述l型连接板连接所述角摆电机一的转动端与所述角摆电机二，所述角摆电机二的转动端连接所述焊枪夹持板，所述角摆电机一和所述角摆电机二垂直设置。
14.进一步地，所述上车体模块固定连接在所述快插连接模块上，所述上车体模块呈长方体状，所述上车体模块上设置有插入通孔，所述水平调整模块穿过所述插入通孔，所述上车体模块的顶部设置有牵引把手，所述上车体模块的侧部设置有航插块。
15.本发明优选技术方案可以产生如下技术效果：使用本发明提供的斜口管道焊接机器人，调整好焊枪初始焊接位置，在行走底盘模块带动下做圆周运动时，水平调整模块和竖直调整模块实时调整焊枪的位置，以保证管道斜口顺利焊接完成。采用本发明提供的斜口
管道焊接机器人，可替代人工焊接，进而解决现有技术中存在的采用人工的方式焊接斜口管道，焊接效率低、焊接劳动强度大的技术问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
17.图1是本发明提供的斜口管道焊接机器人的结构示意图；图2是本发明提供的斜口管道焊接机器人的右视示意图；图3是本发明提供的斜口管道焊接机器人的俯视示意图；图4是本发明提供的斜口管道焊接机器人的主视示意图；图5是本发明提供的斜口管道焊接机器人的结构示意图；图6是本发明提供的行走底盘模块的结构示意图；图7是本发明提供的行走底盘模块的内部结构示意图；图8是本发明提供的水平调整模块、垂直调整模块以及焊枪姿态调整模块的结构示意图；图9是本发明提供的水平调整模块内部的结构示意图；图10是本发明提供的垂直调整模块的结构示意图；图11是本发明提供的焊枪姿态调整模块的结构示意图；图12是本发明提供的锁紧模块的结构示意图；图13是本发明提供的斜口管道焊接机器人与柔性轨道相配合的剖视示意图。
18.图中1、行走底盘模块；101、行走底盘；102、伺服电机三；103、减速器；104、齿带轮；105、同步带；106、行走轮轴；107、圆弧齿轮；108、轮轴压块；109、封装底板；110、封装前板；2、快插连接模块；201、凹形楔口块；202、快插连接板；203、压盖螺母；204、三角压扣；205、t型拉杆；206、凹形拉杆座；207、插入凸起；3、上车体模块；301、车体左板；302、车体上板；303、车体右板；304、车体前板；305、牵引把手；306、航插块；4、水平调整模块；401、伺服电机一；402、轴承固定端一；403、丝杆一；404、活塞；405、空心轴；406、衬套端一；407、风琴罩；408、推台一；409、长滑块；410、长导轨；411、保护壳一；412、连接底座一；5、垂直调整模块；501、伺服电机二；502、轴承固定端二；503、丝杠二；504、空心推杆；505、衬套端二；506、短滑块；507、推台二；508、短导轨；509、保护壳二；510、连接底座二；6、焊枪姿态调整模块；601、z型连接板；602、角摆电机一；603、l型连接板；604、角摆电机二；605、焊枪夹持板；7、锁紧模块；701、螺旋拉杆；702、锁紧轮毂；703、锁紧轮轴；8、连接法兰；9、焊枪；10、管道；
11、柔性轨道。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
20.本发明提供了一种斜口管道焊接机器人，包括行走底盘模块1、快插连接模块2、上车体模块3、水平调整模块4、垂直调整模块5、焊枪姿态调整模块6和锁紧模块7，其中，锁紧模块7设置在行走底盘模块1上，行走底盘模块1通过锁紧模块7锁紧在绕设在管道10铺设的柔性轨道11上，上车体模块3通过快插连接模块2与行走底盘模块1进行固定连接，水平调整模块4固定在上车体模块3中，垂直调整模块5固定在水平调整模块4移动前端，焊枪姿态调整模块6通过固定在垂直调整模块5的移动前端。
21.使用本发明提供的斜口管道焊接机器人，通过锁紧模块7将行走底盘模块1限位在柔性轨道11上，其中，柔性轨道11绕管道10设置，行走底盘模块1可沿柔性轨道11做圆周运动。焊枪9固定在焊枪姿态调整模块6上，水平调整模块4可调整焊枪9沿平行于管道10轴线方向上的位置，垂直调整模块5可调整焊枪9沿管道10径向方向上的位置，焊枪姿态调整模块6可调整焊枪9的角度。调整好焊枪9初始焊接位置，在行走底盘模块1带动下做圆周运动时，水平调整模块4实时调整焊枪9的位置，以保证管道斜口顺利焊接完成。
22.即使用本发明提供的斜口管道焊接机器人，通过行走底盘模块1沿柔性轨道11行走进而沿管道10做周向运动，实现斜口管道全位置焊接，通过水平调整模块4与垂直调整模块5相互配合实现斜口焊缝的精确定位，通过焊枪姿态调整模块实现焊枪的多姿态焊接保证焊接质量。
23.采用本发明提供的斜口管道焊接机器人，可替代人工焊接，进而解决现有技术中存在的采用人工的方式焊接斜口管道，焊接效率低、焊接劳动强度大的技术问题。
24.另外，关于文中描述的“前后”，当斜口管道焊接机器人固定在柔性轨道11上时，靠近焊接斜口的一侧为“前”，远离焊接斜口的一侧为“后”。
25.关于行走底盘模块1，具体结构优选如下，参见图5-图7，行走底盘模块1包括底盘壳体、行走轮轴106、圆弧齿轮107以及驱动结构，两个行走轮轴106平行间隔支撑在底盘壳体内，每个行走轮轴106上间隔设置两个圆弧齿轮107，圆弧齿轮107的底部穿出底盘壳体，每个行走轮轴106与对应的驱动结构相连接。
26.参见图5-图7，底盘壳体包括行走底盘101、封装底板109和封装前板110，封装底板109设置在行走底盘101的底部，封装前板110设置在行走底盘101的前端侧。驱动结构包括电机、减速器以及传动结构，电机与减速器相邻接，减速器通过传动结构与行走轮轴106相连接。
27.关于行走底盘模块1内部具体结构，参见图7，示意出了伺服电机三102、减速器103、齿带轮104、同步带105、行走轮轴106、圆弧齿轮107、轮轴压块108。行走底盘101是行走底盘模块1的安装机架，伺服电机三102固定在行走底盘101两侧对应卡槽内，减速器103输入端与伺服电机102输出端相连，同步带105连接安装在减速器103输出端的齿带轮104和安
装在行走轮轴106前端的齿带轮104，行走轮轴106安装在行走底盘101对应凹槽内由轮轴压块108压紧在行走底盘101内，圆弧齿轮107安装在行走轮轴106上，封装底板109安装在行走底盘101的底部用于封装行走底盘模块1的底部，封装前板110安装在行走底盘101的前端用于封装行走底盘模块1的前端。
28.行走底盘模块，采用双电机同步驱动，在底盘内空间上对称放置，传动稳定，且双电机保证了驱动力足够。
29.当伺服电机三102动作时，通过中间的齿带轮104以及同步带105带动行走轮轴106转动，进而带动行走轮轴106上的圆弧齿轮107转动。
30.关于快插连接模块2，快插连接模块2与上车体模块3固定连接，与行走底盘模块1可拆卸连接，进而便于实现上车体模块3与上车体模块3的拆装。
31.快插连接模块2包括快插连接板202、插接结构以及压紧结构，其中，快插连接板202固定在上车体模块3的底部，快插连接板202与行走底盘模块1之间通过插接结构以及压紧结构相连接，插接结构以及压紧结构设置于快插连接板202的前后两端，通过插接结构和压紧结构将快插连接板202可拆卸地连接在行走底盘模块1上。
32.关于“插接结构”与“压紧结构”的结构，具体如下，参见图1、图6以及图8，插接结构包括凹形楔口块201和插入凸起207，压紧结构包括压盖螺母203、三角压扣204、t型拉杆205和凹形拉杆座206，凹形楔口块201固定在行走底盘101的上部前端，凹形拉杆座206固定在行走底盘101的尾部上端，t型拉杆205嵌入在凹形拉杆座206内且与凹形拉杆座206转动连接，压盖螺母203通过螺纹连接在t型拉杆205上，三角压扣204固定在快插连接板202的末端，插入凸起207设置于快插连接板202的前端，凹形楔口块201上形成有插口，插入凸起207插入凹形楔口块201。
33.参见图6，示意出了行走底盘模块1前端设置有两个凹形楔口块201，快插连接板202的后端设置两个凹形拉杆座206。参见图8，示意出了两个插入凸起207以及示意出了三角压扣204，三角压扣204的顶面为倾斜面。将快插连接板202固定在行走底盘模块1上时，首先将两个插入凸起207插入对应的凹形楔口块201，然后转动t型拉杆205，并拧压盖螺母203，使得压盖螺母203压紧在快插连接板202的三角压扣204上。
34.水平调整模块4包括丝杠机构，以带动垂直调整模块5沿平行于管道10轴线的方向水平移动；水平调整模块4包括丝杠机构，以带动垂直调整模块5沿管道10的径向方向竖直移动。
35.关于水平调整模块4，参见图1、图8和图9，水平调整模块4伺服电机一401、轴承固定端一402、丝杆一403、活塞404、空心轴405、衬套端一406、风琴罩407、推台一408、长滑块409、长导轨410、保护壳一411和连接底座一412，伺服电机一401固定在连接底座一412的右端，连接底座一412内设置有传动结构（比如带轮与传动带形成的传动结构），丝杆一403前端穿过轴承固定端一402连接在连接底座一412左端，当伺服电机一401动作时，可带动丝杠一403转动，丝杆一403后端固定在活塞404上，活塞404与丝杠一403螺纹连接，空心轴405后端与活塞404相连接，空心轴405前端穿过衬套端一406和风琴罩407与推台一408相连，长导轨410固定在保护壳一411上，长滑块409下部与长导轨410配合连接，且长滑块409前端与推台一408固定连接，保护壳一411后端固定在轴承固定端一402的前端，且保护壳一411前端固定在衬套端一406的后端，风琴罩407后端连接在衬套端一406的前端，且风琴罩407前端
固定连接在空心轴405前端。
36.当伺服电机一401动作时，可带动丝杠一403转动，进而带动活塞404沿丝杠一403的轴线方向移动，活塞404通过空心轴405与推台一408相连，垂直调整模块5连接在推台一408，活塞404动作进而能带动空心轴405、推台一408以及垂直调整模块5沿水平方向移动。
37.关于垂直调整模块5，参见图1和图10，垂直调整模块5包括伺服电机二501、轴承固定端二502、丝杠二503、空心推杆504、衬套端二505、短滑块506、推台二507、短导轨508、保护壳二509和连接底座二510，伺服电机二501固定在连接底座二510的右端，连接底座二510内设置有传动结构（比如带轮与传动带形成的传动结构），丝杆二503前端穿过轴承固定端二502连接在连接底座二510左端，当伺服电机二501动作时，可带动丝杠二503转动，空心推杆504后端与丝杠二503螺纹连接，空心推杆504前端固定连接推台二507上，短滑块506底部与短导轨508滑动连接，且短滑块506前端固定在推台二507上，短导轨508固定在保护壳二509上，保护壳二509设置在轴承固定端二502与衬套端二505之间，空心推杆504穿过衬套端二505。即垂直调整模块5的结构与水平调整模块4的结构相似。
38.当伺服电机二501动作时，可带动丝杠二503转动，进而带动空心推杆504以及推台二507沿丝杠二503的轴线方向移动。推台二507与焊枪姿态调整模块6（z型连接板601）相连接，推台二507动作时带动焊枪姿态调整模块6移动。
39.关于锁紧模块7，行走底盘模块1前后相对设置两个锁紧模块安装位，两个锁紧模块7分别安装在对应的锁紧模块安装位且两个锁紧模块7位于柔性轨道11前后两侧，参见图5，示意出安装在行走底盘模块1上的两个锁紧模块7。
40.参见图1、图12以及图13，锁紧模块7包括螺旋拉杆701、锁紧轮毂702和锁紧轮轴703，螺旋拉杆701从上插入行走底盘模块1上的锁紧模块安装位，螺旋拉杆701通过螺纹拧紧在锁紧轮毂702内，锁紧轮轴703嵌入在锁紧轮毂702内且两者转动连接，锁紧轮轴703与柔性轨道11靠近边缘的下侧面相接触。
41.柔性轨道11套在管道10上，柔性轨道11靠近管道10焊接斜口的一侧为前、远离焊接斜口的一侧为后。行走底盘模块1设置在前的锁紧模块7，其上的两个锁紧轮轴703与柔性轨道11靠近前侧边缘的下侧面相接触；行走底盘模块1设置在后的锁紧模块7，其上的两个锁紧轮轴703与柔性轨道11靠近后侧边缘的下侧面相接触。
42.由于螺旋拉杆701与锁紧轮毂702螺纹连接，可以调节锁紧轮轴703贴合不同规格的柔性轨道，因为柔性轨道尺寸不同锁紧距离是不同的，即本发明采用的锁紧模块为自适应管径的锁紧机构。
43.关于锁紧轮轴703嵌入在锁紧轮毂702内且两者转动连接，具体结构可采用现有技术即可，这里不做过多赘述。
44.关于焊枪姿态调整模块6，具体结构如下：参见图1、图,3和图11，焊枪姿态调整模块6包括z型连接板601、角摆电机一602、l型连接板603、角摆电机二604和焊枪夹持板605，角摆电机一602设置在垂直调整模块5的一侧且z型连接板601连接角摆电机一602和垂直调整模块5，l型连接板603连接角摆电机一602的转动端与角摆电机二604，角摆电机一602转动时能带动角摆电机二604转动，角摆电机二604的转动端连接焊枪夹持板605，焊枪9固定在焊枪夹持板605上，角摆电机二604可带动焊枪夹持板605和焊枪9转动，角摆电机一602和角摆电机二604垂直设置，角摆电机一602的轴线方向平行于水平调整模块4的移动方向。
45.焊枪姿态调整机构，通过角摆电机一602和角摆电机二604增设了两个转动轴，目的是实现焊枪的更多姿态。
46.本发明提供的斜口管道焊接机器人，可实现更多姿态，通过行走底盘（圆周运动）、横向调整，垂直调整以及两个扭摆电机，实现五轴调整，实现多姿态焊接（比如月牙摆等），模仿高级焊工的焊接手法，提高焊接质量。
47.关于上车体模块3，上车体模块3固定连接在快插连接模块2上，上车体模块3呈长方体状，上车体模块3上设置有插入通孔，水平调整模块4穿过插入通孔，上车体模块3的顶部设置有牵引把手305，上车体模块3的侧部设置有航插块306。
48.参见图1-图5，上车体模块3包括车体左板301、车体上板302、车体右板303、车体前板304、牵引把手305和航插块306。车体左板301和车体右板303固定在快插连接板202上，车体上板302固定在车体左板301和车体右板303上，车体前板304固定在车体上板302、车体左板301和车体右板303前端，航插块306固定在车体右板303的侧边。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
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多个
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的含义是两个或两个以上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
ꢀ″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一个示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种斜口管道焊接机器人，其特征在于，包括行走底盘模块（1）、快插连接模块（2）、上车体模块（3）、水平调整模块（4）、垂直调整模块（5）、焊枪姿态调整模块（6）和锁紧模块（7），其中，所述锁紧模块（7）设置在所述行走底盘模块（1）上，所述行走底盘模块（1）通过所述锁紧模块（7）锁紧在绕设在管道（10）铺设的柔性轨道（11）上，所述上车体模块（3）通过所述快插连接模块（2）与所述行走底盘模块（1）进行固定连接，所述水平调整模块（4）固定在所述上车体模块（3）中，所述垂直调整模块（5）固定在所述水平调整模块（4）移动前端，所述焊枪姿态调整模块（6）通过固定在所述垂直调整模块（5）的移动前端。2.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述行走底盘模块（1）包括底盘壳体、行走轮轴（106）、圆弧齿轮（107）以及驱动结构，两个所述行走轮轴（106）平行间隔支撑在所述底盘壳体内，每个所述行走轮轴（106）上间隔设置两个所述圆弧齿轮（107），所述圆弧齿轮（107）的底部穿出所述底盘壳体，每个所述行走轮轴（106）与对应的所述驱动结构相连接。3.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述快插连接模块（2）包括快插连接板（202）、插接结构以及压紧结构，其中，所述快插连接板（202）固定在所述上车体模块（3）的底部，所述快插连接板（202）与所述行走底盘模块（1）之间通过所述插接结构以及所述压紧结构相连接，所述插接结构以及所述压紧结构设置于所述快插连接板（202）的前后两端，通过所述插接结构和所述压紧结构将所述快插连接板（202）可拆卸地连接在所述行走底盘模块（1）上。4.根据权利要求3所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述插接结构包括凹形楔口块（201）和插入凸起（207），所述压紧结构包括压盖螺母（203）、三角压扣（204）、t型拉杆（205）和凹形拉杆座（206），所述凹形楔口块（201）固定在所述行走底盘（101）的上部前端，所述凹形拉杆座（206）固定在行走底盘（101）的尾部上端，所述t型拉杆（205）嵌入在所述凹形拉杆座（206）内且与所述凹形拉杆座（206）转动连接，所述压盖螺母（203）通过螺纹连接在所述t型拉杆（205）上，所述三角压扣（204）固定在所述快插连接板（202）的末端，所述插入凸起（207）设置于所述快插连接板（202）的前端且所述插入凸起（207）插入所述凹形楔口块（201）。5.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述水平调整模块（4）包括丝杠机构，以带动所述垂直调整模块（5）沿平行于管道（10）轴线的方向水平移动；所述垂直调整模块（5）包括丝杠机构，以带动所述焊枪姿态调整模块（6）沿所述管道（10）的径向方向竖直移动。6.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述水平调整模块（4）伺服电机一（401）、轴承固定端一（402）、丝杆一（403）、活塞（404）、空心轴（405）、衬套端一（406）、风琴罩（407）、推台一（408）、长滑块（409）、长导轨（410）、保护壳一（411）和连接底座一（412），所述伺服电机一（401）固定在所述连接底座一（412）的右端，所述丝杆一（403）前端穿过所述轴承固定端一（402）连接在连接底座一（412）左端，且所述丝杆一（403）后端固定在所述活塞（404）上，所述空心轴（405）后端与所述活塞（404）相连接，且所述空心轴（405）前端穿过所述衬套端一（406）和所述风琴罩（407）与所述推台一（408）相连，所述长导轨（410）固定在所述保护壳一（411）上，所述长滑块（409）下部与所述长导轨（410）配合连
接，且所述长滑块（409）前端与所述推台一（408）固定连接，所述保护壳一（411）后端固定在所述轴承固定端一（402）的前端，且所述保护壳一（411）前端固定在所述衬套端一（406）的后端，所述风琴罩（407）后端连接在所述衬套端一（406）的前端，且所述风琴罩（407）前端固定连接在所述空心轴（405）前端。7.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述垂直调整模块（5）包括伺服电机二（501）、轴承固定端二（502）、丝杠二（503）、空心推杆（504）、衬套端二（505）、短滑块（506）、推台二（507）、短导轨（508）、保护壳二（509）和连接底座二（510），所述伺服电机二（501）固定在所述连接底座二（510）的右端，所述丝杆二（503）前端穿过所述轴承固定端二（502）连接在所述连接底座二（510）左端，所述空心推杆（504）后端与所述丝杠二（503）螺纹连接，所述空心推杆（504）前端固定连接所述推台二（507）上，所述短滑块（506）底部与所述短导轨（508）滑动连接，且所述短滑块（506）前端固定在所述推台二（507）上，所述短导轨（508）固定在所述保护壳二（509）上，所述保护壳二（509）设置在所述轴承固定端二（502）与所述衬套端二（505）之间，所述空心推杆（504）穿过所述衬套端二（505）。8.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述行走底盘模块（1）前后相对设置两个锁紧模块安装位，两个所述锁紧模块（7）分别安装在对应的所述锁紧模块安装位且两个所述锁紧模块（7）位于柔性轨道（11）前后两侧；所述锁紧模块（7）包括螺旋拉杆（701）、锁紧轮毂（702）和锁紧轮轴（703），所述螺旋拉杆（701）插入所述锁紧模块安装位，所述螺旋拉杆（701）通过螺纹拧紧在锁紧轮毂（702）内，所述锁紧轮轴（703）嵌入在所述锁紧轮毂（702）内且两者转动连接，所述锁紧轮轴（703）与柔性轨道（11）靠近边缘的下侧面相接触。9.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述焊枪姿态调整模块（6）包括z型连接板（601）、角摆电机一（602）、l型连接板（603）、角摆电机二（604）和焊枪夹持板（605），所述角摆电机一（602）设置在所述垂直调整模块（5）的一侧且所述z型连接板（601）连接所述角摆电机一（602）和所述垂直调整模块（5），所述l型连接板（603）连接所述角摆电机一（602）的转动端与所述角摆电机二（604），所述角摆电机二（604）的转动端连接所述焊枪夹持板（605），所述角摆电机一（602）和所述角摆电机二（604）垂直设置。10.根据权利要求1所述的斜口管道焊接机器人，其特征在于，所述上车体模块（3）固定连接在所述快插连接模块（2）上，所述上车体模块（3）呈长方体状，所述上车体模块（3）上设置有插入通孔，所述水平调整模块（4）穿过所述插入通孔，所述上车体模块（3）的顶部设置有牵引把手（305），所述上车体模块（3）的侧部设置有航插块（306）。

技术总结
本发明提供斜口管道焊接机器人，涉及管道焊接设备技术领域，以解决现有技术中存在的采用人工的方式焊接斜口管道，焊接效率低、焊接劳动强度大的技术问题。包括行走底盘模块、快插连接模块、上车体模块、水平调整模块、垂直调整模块、焊枪姿态调整模块和锁紧模块，锁紧模块设置在行走底盘模块上，行走底盘模块通过锁紧模块锁紧在绕设在管道铺设的柔性轨道上，上车体模块通过快插连接模块与行走底盘模块进行固定连接，水平调整模块固定在上车体模块中，垂直调整模块固定在水平调整模块前端，焊枪姿态调整模块通过固定在垂直调整模块的前端。本发明通过行走底盘模块周向运动，横向调整，垂直调整以及两个扭摆电机，实现多姿态焊接并保证焊接质量。接并保证焊接质量。接并保证焊接质量。


技术研发人员：罗雨 叶朔朔 姜春凤 任飞燕 许耀波 于俊杰 王庆林 苏佳毅 吴璇 焦向东 王静远 刘铂洋
受保护的技术使用者：北京石油化工学院
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/8/9