(57)【要約】  本発明は、溶接装置の技術分野に関するものであり、特に、調整型磁気吸着モジュールと、ホイール・トラック型走行機構と、クローラーフレームと前記クローラーフレームに配置される溶接負荷装置とを備え、前記ホイール・トラック型走行機構は、前記クローラーフレームの互いに対向する両端に配置され、前記クローラーフレームにクロールに必要な動力を供給し、前記調整型磁気吸着モジュールは、前記クローラーフレームに配置されかつ二つの前記ホイール・トラック型走行機構との間に配置されているクロール溶接ロボットに関するある。本発明は、ホイール・トラック型走行機構によって、レールやガイドが必要ないクロールを実現し、溶接可能の範囲が大きくなり、大中型の平面又は曲面である溶接構造物の表面で移動することができ、垂直の壁において移動可能であり、前進又は後進の移動際にも、溶接作業を進めることができ、大中型の構造物の全体の場所において溶接を実現し、溶接予備時間を大幅に減らすことができて、生産効率を向上させ、調整型磁気吸着モジュールによって磁気の吸着力のサイズを調整して、平板や曲率の大きい曲板においてのクロールを実現することができ、作業環境の適用性が高い。
2021511237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整型磁気吸着モジュールと、ホイール・トラック型走行機構と、クローラーフレームと前記クローラーフレームに配置される溶接負荷装置とを備え、
前記ホイール・トラック型走行機構は、前記クローラーフレームの互いに対向する両端に配置され、前記クローラーフレームにクロールに必要な動力を供給し、
前記調整型磁気吸着モジュールは、前記クローラーフレームに配置されかつ二つの前記ホイール・トラック型走行機構との間に配置されることを特徴とするクロール溶接ロボット。
【請求項２】
前記ホイール・トラック型走行機構は
マグネットベースと、
前記マグネットベースが配置されているローラーチェーンと、
前記クローラーフレームに回動可能に配置され、前記ローラーチェーンを介してお互いに接続されている駆動輪と従動輪と、
前記クローラーフレームに固定し配置される第１の駆動装置とを備えることを特徴とする請求項１に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項３】
前記クローラーフレームにスライド溝が設けられており、
前記従動輪は、前記スライド溝内にスライド可能に配置され、
前記クローラーフレームには、前記従動輪が前記スライド溝内で移動するようにするための第２の駆動装置が配置され、対応する前記ローラーチェーンが引張り又は弛緩されることを特徴とする請求項２に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項４】
前記クローラーフレームは
前記スライド溝にスライド可能に結合される調整ブロックと、
前記クローラーフレームに螺合接続され、前記調整ブロックに回動可能に接続されている調整スクリューロッドとを備え、
前記調整スクリューロッドの軸方向において、前記調整スクリューロッドと前記調整ブロックとが相対的に固定され、
前記調整スクリューロッドの回動の際、前記調整ブロックは、前記スライド溝内でスライドすることができ、前記従動輪が前記調整ブロックに回動可能に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項５】
前記クローラーフレームは
前記スライド溝にスライド可能に結合される調整ブロックと、
前記クローラーフレームに螺合接続され、前記調整ブロックに回動可能に接続されている調整スクリューロッドとを備え、
前記調整スクリューロッドの軸方向において、前記調整スクリューロッドと前記クローラーフレームとが相対的に固定され、
前記調整スクリューロッドの回動の際、前記調整ブロックは、前記スライド溝内でスライドすることができ、前記従動輪が前記調整ブロックに回動可能に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項６】
前記第１の駆動装置は、互いに接続され、かつ前記クローラーフレームに固定されているサーボモータとコーナー減速モーターとを備え、
前記駆動輪は、前記コーナー減速モーターのフランジに固定され、前記サーボモータによって前記駆動輪を回動させることができることを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項７】
前記クローラーフレームは、
車体接続板と、
前記車体接続板に接続され、かつ対向して配置されている、二つの前記ホイール・トラック型走行機構がそれぞれ配置されている、二つの側板とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項８】
前記溶接負荷装置は、
前記クローラーフレームに固定し配置される溶接フレームと、
前記溶接フレームに固定し配置される第１のリニアモータ、前記第１のリニアモータに接続される第１のリニアレール、前記第１のリニアレールに回動可能に接続される第１の伝動ギア、前記第１の伝動ギアに噛み合いかつ前記第１のリニアレールにスライド可能に結合される第１の伝動ラック、及び前記第１の伝動ギアに接続されかつ前記第１の伝動ギアが回動するように駆動し、前記第１の伝動ラックが前記第１のリニアレールに対して往復スライドするようにするための第３の駆動装置を備える溶接ヨーイング機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項９】
前記溶接負荷装置は、角度スイング発生器と、ロック機構とクランプとを有する溶接ガン角度スイング把持機構をさらに備え、
前記角度スイング発生器は、前記クランプに接続され、前記クランプに配置されている溶接ガンがスイングするようにし、
前記ロック機構は、前記角度スイング発生器に配置され、前記第１の伝動ラックに固定接続されていることを特徴とする請求項８に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１０】
前記角度スイング発生器は、モータと前記モータに接続されかつ前記クランプに接続されている回転プラットフォームを備え、前記ロック機構は、前記モータに接続されていることを特徴とする請求項９に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１１】
前記溶接負荷装置は、
前記溶接フレームに固定し配置される第２のリニアモータ、前記第２のリニアモータに接続される第２のリニアレール、前記第２のリニアレールに回動可能に配置される第２の伝動ギア、前記第２の伝動ギアに噛み合いかつ前記第２のリニアレールにスライド可能に結合される第２の伝動ラック、及び前記第２の伝動ギアに接続されかつ前記第２の伝動ギアが回動するように駆動し、前記第２の伝動ラックが往復直線移動するようにするための第４の駆動装置を備えるレーザー追跡ヨーイング機構と、
レーザー追跡モジュールと、を備えることを特徴とする請求項８乃至請求項１０項のいずれか一項に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１２】
前記レーザー追跡モジュールは、
カメラと、レーザーセンサーと、多色性フィルタと、前記カメラ、前記レーザーセンサー及び前記多色性フィルタが配置されかつ前記第２の伝動ラックに固定し配置されている取付フレームと、を備えることを特徴とする請求項１１に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１３】
前記クローラーフレームに接続されている固定ホルダーと前記固定ホルダーに接続されている防風カバーとを有し、かつ前記クローラーフレームに接続されている防風装置をさらに備え、
前記固定ホルダーは、お互いに夾角をなす左右方向のスライドレールと前後方向のスライドレールとが開設され、かつ前後方向に沿って伸縮可能である伸縮平行移動板を備え、
前記防風カバーに上下方向のスライドレールが開設され、前記伸縮平行移動板は、前記防風カバーに接続され、前記防風カバーは、前記伸縮平行移動板に対して前記上下方向のスライドレールの延長方向と前記左右方向のスライドレールの延長方向においてスライド可能であって、前記防風カバーが３つの方向で調整できるようにすることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１４】
前記固定ホルダーは、
前記クローラーフレームに接続されるための固定底板と、
前記固定底板に接続され、かつ前記伸縮平行移動板に前後方向のスライドレールの延長方向に沿ってスライド可能に結合される固定接続板とをさらに備えることを特徴とする請求項１３に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１５】
前記伸縮平行移動板は、互いに接続され、かつ狭角をなす第１の板部と第２の板部とを備え、
前記左右方向のスライドレールが前記第１の板部に設けられ、前記前後方向のスライドレールが前記第２の板部に設けられ、前記第１の板部が前記防風カバーにスライド可能に接続され、前記第２の板部が前記固定接続板にスライド可能に接続されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１６】
前記調整型磁気吸着モジュールは、
磁性体モジュールと、
前記磁性体モジュールに接続され、かつ前記磁性体モジュールの昇降を制御するための昇降調整モジュールとを備え、
前記昇降調整モジュールは、複数の独立して制御可能な昇降機構を備え、複数の独立して制御可能な前記昇降機構をそれぞれ調整することにより、前記磁性体モジュールと被吸着面との間の夾角及び/又は間隔を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか一項に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１７】
前記磁性体モジュールは、キャビティが設けられている取付けケースと、前記取付けケースに接続されて前記キャビティを密封するカバーと、前記キャビティ内に配置されている磁石とを備えることを特徴とする請求項１６に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１８】
前記昇降機構は、
前記クローラーフレームに接続されている支持フレームと、
前記支持フレームに回動可能に接続され、かつ軸方向において、前記支持フレームに対して相対的に固定されている調整ナットと、
前記調整ナットに螺合接続され、かつ前記磁性体モジュールに接続されている昇降スクリューロッドと、を備えることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項１９】
前記支持フレームは、ストッパー溝が設けられている溝体とカバープレートとを備え、
前記調整ナットに環状のストッパー突起が設けられており、前記環状のストッパー突起は、前記調整ナットの周方向に沿って延長され、前記環状のストッパー突起は、前記調整ナットの半径方向に沿って前記調整ナットの外周面に外方へ突出され、前記環状のストッパー突起は前記ストッパー溝内に位置し、前記カバープレートは、前記溝体に接続され、前記ストッパー溝の溝入口を密閉して、前記環状のストッパー突起が前記ストッパー溝の溝底部と前記カバーとの間にストッパーされるようにすることを特徴とする請求項１８に記載のクロール溶接ロボット。
【請求項２０】
クロール溶接ロボットと被吸着面との間の吸着力が安定的に維持されるように調整型磁気吸着モジュールを制御するステップＳ１と、
溶接継手の情報を取得するステップＳ２と、
溶接ガン平行移動させ、溶接継手の位置に到着するように制御するステップＳ３と、
プロセスが要求する角度に達するように溶接ガンの回動を制御するステップＳ４と、
溶接電源のプロセスパラメータを調整するステップＳ５と、
溶接を開始し、クロールロボットが自動的に溶接継手の方向に沿って自主的にクロールするように制御するステップＳ６と、
溶接を完了するステップＳ７と、を含むことを特徴とするクロール溶接ロボットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２０１８年１２月０７日に、中国特許庁に提出した出願番号が２０１８１１４９６５０３．７であり、名称が「クロール溶接ロボット及びその制御方法」である中国特許出願を優先権として主張する。
【０００２】
本発明は、溶接装置の技術分野に関するものであり、具体的には、クロール溶接ロボット及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
金属構造の溶接分野において、鉄製タンク、球形タンク、導管、船体などの大中型の平面又は曲面設備に対して溶接作業の際、一般的には、主に手動操作に頼るので、作業強度が大きく、作業環境が劣悪であり、何人かの作業者が協力しないと完成できない。また、溶接作業者のスキル要件が比較的高く、同時に様々な要素の影響を受けて、溶接品質を確保しにくく、生産率が低い。現在、溶接技術と工業用ロボットの絶え間ない発展に伴い、既存の市販の溶接ロボットは、大部分が関節型ロボットである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存の技術において、溶接ロボットは、鉄製タンク、球形タンクや船体などの大中型平面又は曲面構造に対して溶接作業が実行できず、人工的に大中型構造平面又は曲面の溶接作業の際、作業強度が大きく、作業環境が劣悪であり、何人かの作業者が協力しないと完成できない。また、溶接作業者のスキル要件が比較的高く、同時に様々な要素の影響を受けて、溶接品質を確保しにくく、生産率が低い。
【０００５】
本発明は、従来技術の不足点を改善し、環境適応能力が強く、作業効率が高いクロール溶接ロボットを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、クロール溶接ロボットの制御方法を提供することを他の目的とする。
【０００７】
本発明の実施例は、次のように実現される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施例は、調整型磁気吸着モジュールと、ホイール・トラック型走行機構と、クローラーフレームとクローラーフレームに配置される溶接負荷装置とを備え、
ホイール・トラック型走行機構は、クローラーフレームの互いに対向する両端に配置され、クローラーフレームにクロールに必要な動力を供給し、
調整型磁気吸着モジュールは、クローラーフレームに配置されかつ二つのホイール・トラック型走行機構との間に配置されているクロール溶接ロボットを提供する。
【０００９】
好ましくは、ホイール・トラック型走行機構は
マグネットベースと、
マグネットベースが配置されているローラーチェーンと、
クローラーフレームに回動可能に配置され、ローラーチェーンによってお互いに接続されている駆動輪と従動輪と、
クローラーフレームに固定し配置される第１の駆動装置を備える。
【００１０】
好ましくは、クローラーフレームにスライド溝が設けられており、
従動輪は、スライド溝内にスライド可能に配置され、
クローラーフレームには、従動輪がスライド溝内で移動するようにするための第２の駆動装置が配置され、対応するローラーチェーンが引張り又は弛緩される。
【００１１】
好ましくは、クローラーフレームは
スライド溝にスライド可能に結合される調整ブロックと、
クローラーフレームに螺合接続され、調整ブロックに回動可能に接続されている調整スクリューロッドとを備え、
調整スクリューロッドの軸方向において、調整スクリューロッドと調整ブロックとが相対的に固定され、
調整スクリューロッドの回動の際、調整ブロックは、スライド溝内でスライドすることができ、従動輪が調整ブロックに回動可能に接続される。
【００１２】
好ましくは、クローラーフレームは
スライド溝にスライド可能に結合される調整ブロックと、
クローラーフレームに螺合接続され、調整ブロックに回動可能に接続されている調整スクリューロッドとを備え、
調整スクリューロッドの軸方向において、調整スクリューロッドとクローラーフレームとが相対的に固定され、
調整スクリューロッドの回動の際、調整ブロックは、スライド溝内でスライドすることができ、従動輪が調整ブロックに回動可能に接続される。
【００１３】
好ましくは、第１の駆動装置は、互いに接続され、かつクローラーフレームに固定されているサーボモータとコーナー減速モーターとを備え、
駆動輪は、コーナー減速モーターのフランジに固定され、サーボモータによって駆動輪を回動させることができる。
【００１４】
好ましくは、クローラーフレームは、車体接続板と、
車体接続板に接続され、かつ対向して配置されている、二つのホイール・トラック型走行機構がそれぞれ配置されている、二つの側板とを備える。
【００１５】
好ましくは、溶接負荷装置は、クローラーフレームに固定し配置される溶接フレームと、
溶接フレームに固定し配置される第１のリニアモータ、第１のリニアモータに接続される第１のリニアレール、第１のリニアレールに回動可能に接続される第１の伝動ギア、第１の伝動ギアに噛み合いかつ第１のリニアレールにスライド可能に結合される第１の伝動ラック、及び第１の伝動ギアに接続されかつ第１の伝動ギアが回動するように駆動し、第１の伝動ラックが第１のリニアレールに対して往復スライドするようにするための第３の駆動装置と、を備える溶接ヨーイング機構とを備える。
【００１６】
好ましくは、溶接負荷装置は、角度スイング発生器と、ロック機構とクランプとを有する溶接ガン角度スイング把持機構をさらに備え、
角度スイング発生器は、クランプに接続され、クランプに配置されている溶接ガンがスイングするようにし、
ロック機構は、角度スイング発生器に配置され、第１の伝動ラックに固定接続される。
【００１７】
好ましくは、角度スイング発生器は、モータとモータに接続されかつクランプに接続されている回転プラットフォームを備え、ロック機構は、モータに接続される。
【００１８】
好ましくは、溶接負荷装置は、
溶接フレームに固定し配置される第２のリニアモータ、第２のリニアモータに接続される第２のリニアレール、第２のリニアレールに回動可能に配置される第２の伝動ギア、第２の伝動ギアに噛み合いかつ第２のリニアレールにスライド可能に結合される第２の伝動ラック、及び第２の伝動ギアに接続されかつ第２の伝動ギアが回動するように駆動し、第２の伝動ラックが往復直線移動するようにするための第４の駆動装置を備えるレーザー追跡ヨーイング機構と、
レーザー追跡モジュールと、を備える。
【００１９】
好ましくは、レーザー追跡モジュールは、
カメラと、レーザーセンサーと、多色性フィルタと、カメラ、レーザーセンサー及び多色性フィルタが配置されかつ第２の伝動ラックに固定し配置されている取付フレームと、を備える。
【００２０】
好ましくは、クローラーフレームに接続されている固定ホルダーと固定ホルダーに接続されている防風カバーとを有し、かつクローラーフレームに接続されている防風装置をさらに備え、
固定ホルダーは、お互いに夾角をなす左右方向のスライドレールと前後方向のスライドレールとが開設され、かつ前後方向に沿って伸縮可能である伸縮平行移動板を備え、
防風カバーに上下方向のスライドレールが開設され、伸縮平行移動板は、防風カバーに接続され、防風カバーは、伸縮平行移動板に対して上下方向のスライドレールの延長方向と左右方向のスライドレールの延長方向においてスライド可能であって、防風カバーが３つの方向で調整できるようにする。
【００２１】
好ましくは、固定ホルダーは、クローラーフレームに接続されるための固定底板と、
固定底板に接続され、かつ伸縮平行移動板に前後方向のスライドレールの延長方向に沿ってスライド可能に結合される固定接続板をさらに備える。
【００２２】
好ましくは、伸縮平行移動板は、互いに接続され、かつ狭角をなす第１の板部と第２の板部とを備え、
左右方向のスライドレールが第１の板部に設けられ、前後方向のスライドレールが第２の板部に設けられ、第１の板部が防風カバーにスライド可能に接続され、第２の板部が固定接続板にスライド可能に接続されている。
【００２３】
好ましくは、調整型磁気吸着モジュールは、磁性体モジュールと磁性体モジュールに接続され、かつ磁性体モジュールの昇降を制御するための昇降調整モジュールとを備え、
昇降調整モジュールは、複数の独立して制御可能な昇降機構を備え、複数の独立して制御可能な昇降機構をそれぞれ調整することにより、磁性体モジュールと被吸着面との間の夾角及び/又は間隔を変更する。
【００２４】
好ましくは、磁性体モジュールは、キャビティが設けられている取付けケースと、取付けケースに接続されてキャビティを密封するカバーと、キャビティ内に配置されている磁石を備える。
【００２５】
好ましくは、昇降機構は、
クローラーフレームに接続されている支持フレームと、支持フレームに回動可能に接続され、かつ軸方向において、支持フレームに対して相対的に固定されている調整ナットと、調整ナットに螺合接続され、かつ磁性体モジュールに接続されている昇降スクリューロッドと、を備える。
【００２６】
好ましくは、支持フレームは、ストッパー溝が設けられている溝体とカバープレートを備え、
調整ナットに環状のストッパー突起が設けられており、環状のストッパー突起は、調整ナットの周方向に沿って延長され、環状のストッパー突起は、調整ナットの半径方向に沿って調整ナットの外周面に外方へ突出され、環状のストッパー突起はストッパー溝内に位置し、カバープレートは、溝体に接続され、ストッパー溝の溝入口を密閉して、環状のストッパー突起がストッパー溝の溝底部とカバーとの間にストッパーされるようにする。
【００２７】
本発明の実施例は、クロール溶接ロボットと被吸着面との間の吸着力が安定的に維持されるように調整型磁気吸着モジュールを制御するステップＳ１と、
溶接継手の情報を取得するステップＳ２と、
溶接ガン平行移動させ、溶接継手の位置に到着するように制御するステップＳ３と、
プロセスが要求する角度に達するように溶接ガンの回動を制御するステップＳ４と、
溶接電源のプロセスパラメータを調整するステップＳ５と、
溶接を開始し、クロールロボットが自動的に溶接継手の方向に沿って自主的にクロールするように制御するステップＳ６と、
溶接を完了するステップＳ７と、を含むクロール溶接ロボットの制御方法を提供する。
【００２８】
従来の技術に比べ、本発明の実施例は、例えば次のような有益な効果がある。
上述のように、本発明が提供するクロール溶接ロボットは、ホイール・トラック型走行機構によって、レールやガイドが必要ないクロールを実現し、溶接可能の範囲が大きくなり、大中型の平面又は曲面である溶接構造物の表面で移動することができ、垂直の壁において移動可能であり、前進又は後進の移動の際にも、溶接作業を進めることができ、大中型の構造物の全体の場所において溶接を実現し、溶接予備時間を大幅に減らすことができて、生産効率を向上させ、調整型磁気吸着モジュールによって磁気の吸着力のサイズを調整して、平板や曲率の大きい曲板においてのクロールを実現することができ、作業環境の適用性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の具的な実施形態、又は従来技術の技術方案をより明確に説明するために、以下、具体的な実施形態又は従来技術の説明に必要な図面に対して簡単に説明する。以下の説明における図面は、本発明の一部の実施形態にすぎず、当業者にとって、創造的な労働なしにこれらの図面から他の図面を得られることは自明なことである。
【図１】図１は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの斜視構造模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの分解図である。
【図３】図３は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットのクローラーフレームとホイール・トラック型走行機構の側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットのクローラーフレームとホイール・トラック型走行機構の斜視構造模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの底面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの溶接ヨーイング機構とレーザー追跡ヨーイング機構の構造概略図である。
【図７】図７は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットのレーザー追跡モジュールの構造概略図である。
【図８】図８は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの溶接ガン角度スイング把持機構の構造概略図である。
【図９】図９は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの防風装置の構造概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの調整型磁気吸着モジュールの構造概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例が提供するクロール溶接ロボットの制御原理図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例が提供する固定ホルダーの構造模式図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例が提供する防風カバーの構造概略図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例が提供する昇降調整モジュールの構造概略図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施例が提供する磁性体モジュールの構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面に結合し、本発明における技術案を明確かつ完全に説明する。説明される実施例は、本発明の実施例の一部の実施例にすぎず、全部の実施例ではないことは自明なことである。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働なしに得られる他のすべての実施例は、いずれも本発明の保護範囲内に入るべきものである。
【００３１】
「第１の」、「第２の」などの用語は、単に説明の目的で使用されるものの、相対的な重要性の提示又は暗示と理解してはいけない。
【００３２】
本発明の説明において、留意すべきものは、別に明確に規定又は限定をしない限り、「配置」、「接続」、「接続」などは、広い意味で理解しなければならず、例えば、固定接続とか着脱可能な接続であってもよく、又は一体接続であってよく、機械的接続とか電気的接続であってもよく、直接接続とか中間媒体によっての間接接続であってもよく、二つの素子の内部の間の連通であってもよい。当業者は、具体的な状況に応じて、上述の用語を本発明の具体的な意味で理解してもよい。
【００３３】
留意すべき点は、衝突されていない前提の下で、本発明の実施例の特徴は、互いに組み合わせることができる。
【００３４】
本発明は、図１〜図１０に示すように、調整型磁気吸着モジュール９と、ホイール・トラック型(ｗｈｅｅｌ−ｔｒａｃｋｅｄ)走行機構２と、クローラーフレーム１と溶接負荷装置１１とを備えるクロール溶接ロボットを提供する。溶接負荷装置１１は、クローラーフレーム１に配置され、ホイール・トラック型走行機構２は、クローラーフレーム１の互いに対向する両端に配置され、クローラーフレーム１にクロールに必要な動力を供給する。調整型磁気吸着モジュール９は、クローラーフレーム１に配置され、かつ二つのホイール・トラック型走行機構２同士の間に配置されている。
【００３５】
本発明において、溶接ロボットは、ホイール・トラック型走行機構２により移動し、レールが設けられていなくも、確実に走行することができると同時に、溶接ロボットの充分なクロール動力も確保した。調整型磁気吸着モジュール２によって、被吸着面の磁力を調整して、磁力が過度に大きいか小さくないように最適な磁力に達するようにして、様々な曲面に適用できるようにする。
【００３６】
図３を参照すると、本発明において、好ましくは、ホイール・トラック型走行機構２は、マグネットベース２−２、ローラーチェーン２−３、駆動輪２−１、従動輪２−４及び第１の駆動装置２−５６を備える。第１の駆動装置２−５６は、クローラーフレーム１に固定し配置され、第１の駆動装置は、駆動輪２−１に接続されて、駆動輪２−１が回動されるように駆動し、駆動輪２−１及び従動輪２−４は、いずれもクローラーフレーム１に回動可能に配置され、駆動輪２−１及び従動輪２−４は、ローラーチェーン２−３によって接続され、マグネットベース２−２は、ローラーチェーン２−３に配置される。
【００３７】
図４を参照すると、本発明において、好ましくは、クローラーフレーム１は、車体接続板１−１及び側板１−５を備え、第１の駆動装置２−５６は、車体接続板１−１の下部に固定し配置され、駆動輪２−１及び従動輪２−４は、いずれも側板１−５に回動可能に配置され、駆動輪２−１は、ローラーチェーン２−３によって従動輪２−４が回動されるようにする。好ましくは、接続板１−１は、複数のスロット孔（ｓｌｏｔｔｅｄ  ｈｏｌｅ）が設けられている長方形の板状構造であり、スロット孔は、接続板１−１に垂直する板面に沿って接続板１−１を貫通し、複数のスロット孔は長方形のアレイ形態に配置されてもよい。側板１−５の量は、二つであり、二つの側板１−５は、接続板１−１の幅方向の両側にそれぞれ配置され、二つの側板１−５は、いずれも接続板１−１に固定接続され、また、側板１−５の板面は、接続板１−１の板面に垂直になる。ホイール・トラック型走行機構２は、二本のローラーチェーン２−３、二つの駆動輪２−１、二つの従動輪２−４及び二つの第１の駆動装置２−５６を備える。一つの駆動輪２−１と、１つの従動輪２−２と、一本のローラーチェーン２−３及び１つの第１の駆動装置２−５６とは、一つのグループとして一つの走行アセンブリを形成し、二つの走行アセンブリは、それぞれ二つの側板１−５に対応する。ホイール・トラック型走行機構２の取付けが完了すると、ホイール・トラック型走行機構２の二本のローラーチェーン２−３は平行して離隔して配置される。マグネットベース２−２は、ローラーチェーン２−３のロングピン（ｌｏｎｇ  ｐｉｎ  ａｘｌｅ）に剛性的に接続される。好ましくは、各グループの走行アセンブリは、複数のマグネットベース２−２を有し、同じローラーチェーン２−３に固定取付けされた複数のマグネットベース２−２は、ローラーチェーン２−３の周方向に沿って均一に離隔して配置される。これに対応して、ロングピンの数量は、複数であり、複数のロングピンの数量は、複数のマグネットベース２−２の数量に一対一に対応する。
【００３８】
クロール溶接ロボットの前進の際、ローラーチェーン２−３は、マグネットベース２−２を移動させ、前進方向での前端のマグネットベース２−２は、構造物から離脱されている状態から構造物に吸着する状態に入り、同時に、前進方向での末端のマグネットベース２−２は、構造物に吸着されている状態から構造物から離脱する状態に入る。このような過程で、のホイール・トラック型走行機構２全体は、総吸着力の大きさが変わらないように維持することができるので、クロール溶接ロボットは、安定的で確実に構造物に吸着されて構造物に対して移動することができる。
【００３９】
クロール溶接ロボットの後進の際、ローラーチェーン２−３は、マグネットベース２−２を移動させ、後退方向での前端のマグネットベース２−２は、構造物から離脱されている状態から構造物に吸着する状態に入り、同時に、後退方向での末端のマグネットベース２−２は、構造物に吸着されている状態から構造物から離脱する状態に入る。このような過程で、ホイール・トラック型走行機構２全体は、総吸着力の大きさが変わらないように維持することができるので、クロール溶接ロボットは、安定的で確実に構造物に吸着されて、構造物に対して移動することができる。
【００４０】
本発明において、第１の駆動装置２−５６の数量は、二つであり、それぞれ二つのホイール・トラック型走行機構２の二つの駆動輪２−１を駆動し、二つの第１の駆動装置２−５６は、独立して配置され、各々の第１の駆動装置２−５６は、独立して制御することができ、ホイール・トラック型走行機構２の左右両側の駆動輪２−１同士の回動速度が異なるようにすることができ、速度差の原理を利用して、クロール溶接ロボットの転向機能を実現する。
【００４１】
好ましくは、ホイール・トラック型走行機構２が、より安定的に走行できるように確保するため、駆動輪２−１及び従動輪２−４の外側には、いずれも走行輪が配置されており、走行輪はタイヤであってもよい。駆動輪２−１は、第１の駆動装置２−５６に固定され、第１の駆動装置は、対応する側板１−５に固定される。
【００４２】
本発明において、ローラーチェーン２−４の伝動の際、オフセットの発生を防止するために、車体にはガイド装置が配置されており、ガイド装置にはガイド溝が設けられており、マグネットベース２−２には、ガイドブロックが取付けされており、車体の前進過程で、ローラーチェーン２−４の伝動の際、ガイドブロックがガイド溝内に埋め込まれる。
【００４３】
図４を参照すると、本発明において、第１の駆動装置２−５６は、サーボモータ２−６とコーナー減速モーター２−５とを備え、サーボモータ２−６は、コーナー減速モーター２−５に接続され、サーボモータ２−６及びコーナー減速モーター２−５は、いずれもクローラーフレーム１に固定され、駆動輪２−１は、コーナー減速モーター２−５のフランジに固定され、サーボモータ２−６によって駆動輪２−１を回動させるようにすることができる。
【００４４】
好ましくは、コーナー減速モーター２−５は、車体接続板１−１に剛性的に接続され、サーボモータ２−６は、接続板１−１に固定され、サーボモータ２−６は、コーナー減速モーター２−５によって駆動輪２−１が側板１−５に対して回動できるようにする。
【００４５】
図４を参照すると、本発明において、クローラーフレーム１の側板１−５にスライド溝１−２が設けられており、従動輪２−４がスライド溝１−２内にスライド可能に配置される。スライド溝１−２の側壁には、第２の駆動装置が配置され、第２の駆動装置は、従動輪２−４がスライド溝１−２内で移動するようにして、同じ側板１−５に位置する駆動輪２−１と従動輪２−４との間の距離を変更して、ローラーチェーン２−３の引張り又は弛緩を実現する。例えば、従動輪２−４がスライド溝１−２内でスライドして、従動輪２−４と駆動輪２−１との間の距離が大きくなると、ローラーチェーン２−３が引張り、又は、従動輪２−４がスライド溝１−２内でスライドして、従動輪２−４と駆動輪２−１との間の距離が小さくなると、ローラーチェーン２−３が弛緩することができる。
【００４６】
第２の駆動装置によって従動輪２−４がスライド溝１−２内でスライドするように駆動して、従動輪２−４と駆動輪２−１との間の間隔が調整可能になり、引張機構１−６としてローラーチェーン２−３の引張りを実現することができる。
【００４７】
図４を参照すると、好ましくは、引張機構１−６は、調整ブロック１−３と調整スクリューロッド１−４を備え、従動輪２−４は、調整ブロック１−３に回動可能に配置され、調整ブロック１−３は、スライド溝１−２内にスライド可能に配置され、調整スクリューロッド１−４の一端は、調整ブロック１−３に回動可能に接続され、調整スクリューロッド１−４と調整ブロック１−３とは軸方向に位置決めされ、言い換えると、調整スクリューロッド１−４と調整ブロック１−３とは、調整スクリューロッド１−４の軸方向で相対的に固定されている。スライド溝１−２は、調整ブロック１−３のスライド方向に沿う側壁に貫通孔が設けられており、貫通孔は、螺子孔であってもよい。調整スクリューロッド１−４は螺子孔に螺合接続され、調整スクリューロッド１−４は、調整ブロック１−３から離れる端部が、螺子孔から突出している。調整スクリューロッド１−４の回動の際、調整スクリューロッド１−４は螺子孔に結合され、軸方向で移動することができ、調整ブロック１−３と調整スクリューロッド１−４との間には、軸方向に位置決めされるので、調整ブロック１−３は、調整スクリューロッド１−４と一緒に軸方向で移動することができ、これによって、従動輪２−４が移動することができる。第２の駆動装置は、調整スクリューロッド１−４に接続されて調整スクリューロッド１−４が貫通孔に対して回動するように駆動する。
【００４８】
本発明において、好ましくは、調整スクリューロッド１−４の配置は、一端が調整ブロック１−３に螺合接続され、他端がスライド溝１−２の側壁から突出することができ、調整スクリューロッド１−４は、スライド溝１−２に回動可能に接続され、調整スクリューロッド１−４とスライド溝１−２とは軸方向に位置決めされ、言い換えると、調整スクリューロッド１−４とスライド溝１−２とは、調整スクリューロッド１−４の軸方向で相対的に固定されている。これらの配置により、調整スクリューロッド１−４が、自体の軸線の周りをスライド溝１−２に対して回動する場合、軸方向で移動が発生しない、調整スクリューロッド１−４と調整ブロック１−３とが螺合接続されて、調整ブロック１−３が調整スクリューロッド１−４の軸線に沿ってスライド溝１−２内で移動するようになり、従動輪２−４が直線移動させる目的に達し、最終的に、ローラーチェーン２−３の引張りと弛緩の調整を実現する。
【００４９】
本発明において、従動輪２−４が駆動輪２−１から離れる方向に移動する場合、引張り機能を実現することができ、従動輪２−４が駆動輪２−１に近づく方向に移動する場合、ローラーチェーン２−３が弛緩することができ、ローラーチェーン２−３の分解と取付けに便利である。
【００５０】
図６を参照すると、好ましくは、溶接負荷装置１１は、溶接フレーム１０と溶接ガンヨーイング機構３とを備え、溶接フレーム１０は、クローラーフレーム１の車体接続板１−１に固定し配置され、溶接ヨーイング機構３は、第１のリニアモータ３−１、第１のリニアレール３ー２、第３の駆動装置３−４、第１の伝動ギア３−５及び第１の伝動ラック３ー３を備える。第１のリニアモータ３−１は、溶接フレーム１０に固定し配置され、第１のリニアレール３−２は、第１のリニアモータ３−１に配置され、第１の伝動ギア３−５は、第１のリニアレール３−２に回動可能に配置され、第１の伝動ラック３−３は、第１のリニアレール３−２にスライド接続され、第１の伝動ギア３−５は、第１の伝動ラック３−３に噛み合う。第３の駆動装置３−４は、第１の伝動ギア３−５に接続され、第１の伝動ギア３−５が回動するように駆動し、第１の伝動ラック３−３が、第１のリニアレール３−２に対して往復スライド移動するようにする。
【００５１】
好ましくは、第１のリニアモータ３−１は、第１のリニアレール３−２が溶接フレーム１０に対してx方向に沿って直線移動するようにすることができ、言い換えると、第１のリニアモータ３−１、第１のリニアレール３−２及び溶接フレーム１０は、一緒に一つのリードスクリュー伝動構造を構成し、第１のリニアレール３−２に回動可能に設けられた第１の伝動ギア３−５は、第１のリニアレール３−２にスライド可能に配置された第１の伝動ラック３−３に結合され、第１の伝動ラック３−３に配置された溶接ガン１２がｚ方向で昇降移動するようにすることができ、溶接ガン１２が、x方向及びｚ方向での位置調整を実現することができる。また、ホイール・トラック型走行機構２は、y方向に沿って走行することができ、溶接ガン１２がy方向での位置調整を実現し、最終的に溶接ガン１２の３次元方向での位置調整を実現する。
【００５２】
好ましくは、x方向は、被吸着面に平行になり、かつホイール・トラック型走行機構２の走行方向に垂直のものに設定し、y方向は、ホイール・トラック型走行機構２の走行方向に設定し、ｚ方向は、被吸着面に垂直の方向に設定する。
【００５３】
溶接ガンヨーイング機構３が配置されることによって、クロール溶接ロボットが溶接作業の際、溶接ガン１２が、溶接待ち位置に正確に整列され、溶接品質を向上させる。
【００５４】
本発明において、第３の駆動装置３−４は、ハンドル又はルーレットであってもよく、手動でハンドルやルーレットを回動させることができ、第１の伝動ギア３−５が回動するようにすることができ、第１の伝動ギア３−５に噛み合う第１の伝動ラック３−３がスライドするようにし、最終的に溶接ガン１２がy方向での位置調整を実現し、つまり、最終的に溶接ガン１２の高さの調整を実現する。
【００５５】
留意すべき点は、第３の駆動装置３−４は、モータであってもよく、コントローラはモータに接続されて、溶接ガン１２の高さの自動調整を実現し、又はコントローラによりモータの遠隔制御を実現することで、溶接ガン１２の高さの遠隔調整を実現する。
【００５６】
本発明において、溶接作業の際の溶接ガン１２の位置がより正確になりかつ様々なプロセスに適用できるようにするため、図８を参照すると、好ましくは、溶接負荷装置１１は、溶接ガン角度スイング把持機構６をさらに備え、溶接ガン角度スイング把持機構６によって、溶接ガン１２が、y方向に平行する軸線の周りを回動することができ、溶接ガン１２の溶接角度の調整を実現することができる。
【００５７】
好ましくは、本発明において、溶接ガン角度スイング把持機構６は、角度スイング発生器（welding oscillator）６−１、ロック機構６−２とクランプ６−３を備える。角度スイング発生器６−１は、クランプ６−３に接続されて、クランプ６−３に配置された溶接ガンがスイング又は回動するようにして、ロック機構６−２は、角度スイング発生器６−１に配置され、第１の伝動ラック３−３に固定接続される。
【００５８】
好ましくは、角度スイング発生器６−１は、ステッパモータと減速機能を有する回転プラットフォームとを備え、回転プラットフォームは、ステッパモータに接続され、クランプ６−３は、回転プラットフォームに接続され、クランプ６−３は、溶接ガン１２を把持して固定するために使用され、ロック機構６−２は、ステッパモータを第１の伝動ラック３−３に固定し接続させることができ、ステッパモータを使用して回転プラットフォームが回動するようにし、クランプ６−３に位置する溶接ガン１２が動くようにすることで、溶接ガン１２の高精度の回転又は揺動を実現することができる。使用過程において、クランプ６−３によって溶接ガン１２を固定した後、ステッパモータを作動させると、溶接ガン１２が回動したり、又は設定された角度範囲内で往復スイングしたりして、かつ設定された位置に維持されることができ、溶接作業に便利である。
【００５９】
本発明において、溶接ガン１２が、溶接位置を正確に見つけ、かつ溶接継手の品質を確保するため、図５を参照すると、好ましくは、溶接フレーム１０にレーザー追跡ヨーイング機構４とレーザー追跡モジュール５とを配置した。レーザー追跡ヨーイング機構４は、レーザー追跡モジュール５のx方向及びｚ方向での位置を調整することができ、レーザー追跡モジュール５が最適の位置に到着できるようにする。レーザー追跡モジュール５は、溶接の必要な位置について、まずデータ収集と分析を行い、正確に溶接継手の位置を見つけた後、ホイール・トラック型走行機構２、溶接ガンヨーイング機構３及び溶接ガン角度スイング把持機構６によって、一緒に溶接ガン１２の位置及び角度について精密な調整を進めて、溶接ガン１２が溶接待ち位置にマッチングされるようにして、溶接品質を確保する。
【００６０】
図６を参照すると、好ましくは、本発明において、レーザー追跡ヨーイング機構４と溶接ガンヨーイング機構３は、溶接フレーム１０の互いに対向する両側に位置する。レーザー追跡ヨーイング機構４は、第２のリニアモータ４−１、第２のリニアレール４−２、第４の駆動装置４−４、第２の伝動ギア４−５及び第２の伝動ラック４−３を備える。第２のリニアモータ４−１は、溶接フレーム１０に固定し配置され、第１のリニアモータ３−１と第２のリニアモータ４−１とは、それぞれ溶接フレーム１０の互いに対向する両側に位置し、第２のリニアレール４−２は、第２のリニアモータ４−１に接続され、第２の伝動ギア４−５は、第２のリニアレール４−２に回動可能に配置され、第２の伝動ラック４−３は、第２のリニアレール４−２にスライド結合され、第２の伝動ギア４−５は、第２の伝動ラック４−３に噛み合う。第４の駆動装置４−４は、第２の伝動ギア４−５に接続され、第２の伝動ギア４−５が回動するように駆動し、第２の伝動ラック４−３が往復直線移動するようにする。
【００６１】
好ましくは、第２のリニアモータ４−１は、第２のリニアレール４−２が溶接フレーム１０に対してx方向に直線移動できるようにし、言い換えると、第２のリニアモータ４−１、溶接フレーム１０及び第２のリニアレール４−２が一緒にリードスクリュー伝動構造を構成する。第２のリニアレール４−２に回動可能に配置される第２の伝動ギア４−５は、第２のリニアレール４−２にスライド可能に配置される第２の伝動ラック４−３に結合され、第２の伝動ラック４−３に配置されたレーザー追跡モジュール５がｚ方向で昇降移動できるようにして、レーザー追跡モジュール５のx方向及びｚ方向での位置を調整することができ、ホイール・トラック型走行機構２の走行により、レーザー追跡モジュール５のy方向での調整を実現して、最終的に溶接ガン１２の３次元方向での位置調整を実現する。
【００６２】
好ましくは、x方向は、被吸着面に平行になり、かつホイール・トラック型走行機構２の走行方向に垂直のものに設定し、y方向は、ホイール・トラック型走行機構２の走行方向に設定し、ｚ方向は、被吸着面に垂直の方向に設定する。
【００６３】
レーザー追跡ヨーイング機構４が配置されることにより、クロール溶接ロボットの溶接作業の際、溶接が必要な位置を正確に見つけることができ、溶接ガン１２と溶接待ち位置との正確なマッチングを確保する。
【００６４】
本発明において、第４の駆動装置４−４は、ハンドル又はルーレットであってもよく、ハンドル又はルーレットは、第２の伝動ギア４−５に接続され、手動でハンドルやルーレットを回動させて第２の伝動ギア４−５が回動するようにし、さらに、第２の伝動ギア４−５に互いに噛み合う第２の伝動ラック４−３が第２のリニアレール４−２に対して往復スライドするようにし、最終的にレーザー追跡モジュール５の高さ調整を実現する。
【００６５】
留意すべき点は、好ましくは、第４の駆動装置４−４はモータを備えることができ、モータの出力軸は、第２の伝動ギア４−５に接続され、コントローラはモータに通信可能に接続されて、レーザー追跡モジュール５の高さの自動調整を実現し、又はコントローラによりモータの遠隔制御を実現することで、レーザー追跡モジュール５の高さの遠隔調整を実現する。
【００６６】
図７を参照すると、好ましくは、本発明において、レーザー追跡モジュール５は、カメラ５−４、レーザーセンサー５−３、取付フレーム５−１及び多色性フィルタ５−２を備える。カメラ５−４、レーザーセンサー５−３及び多色性フィルタ５−２は、いずれも取付フレーム５−１に配置され、取付フレーム５−１は、第２の伝動ラック４−３に固定し配置される。
【００６７】
好ましくは、レーザーセンサー５−３とカメラ５−４は、いずれも取付フレーム５−１に回動可能に配置されて、レーザーセンサー５−３とカメラ５−４の回転調整を実現することができ、レーザーセンサー５−３やカメラ５−４の観察角度を調整する。
【００６８】
多色性フィルタ５−２は、結合された複数の異なる規格のフィルタを備え、アークなどの関連光源の干渉を効果的にフィルタリングすることができる。
【００６９】
本発明において、レーザーセンサー５−３とカメラ５−４によって、先進的な溶接継手の識別、追跡、溶接制御システムを適用し、溶接継手の幾何形状と位置情報を取得することができるので、溶接の品質を確保することができる。溶接継手の追跡精度は±０.３mmに達することができ、高さは±０.５mm以内であり、追跡範囲は制限されない。レール設置の必要な溶接ロボットに比べて、溶接予備時間を大幅に削減することができ、生産効率が高い。
【００７０】
図９及び図１３を参照すると、好ましくは、溶接フレーム１０には、防風装置７が配置されており、防風装置７は、固定ホルダー１３と防風カバー７−１とを備え、固定ホルダー１３の一端は、溶接フレーム１０に接続され、他端は防風カバー７−１に接続され、固定ホルダー１３は、伸縮平行移動板７−４を備え、伸縮平行移動板７−４には、左右方向のスライドレール７−３と前後方向のスライドレール７−１１とが開設されており、防風カバー７−１には、上下方向のスライドレール７−２が開設されており、３次元方向に防風カバー７−１を調整することができるとともに、防風カバー７−１の位置調整が完了した後、防風カバー７−１が設定された位置に保持されるように防風カバー７−１を固定することができる。
【００７１】
本発明において、好ましくは、防風カバー７−１は、溶接ガン１２の外側に配置され、固定ホルダー１３によって溶接ロボットに固定接続される。溶接ロボットの溶接作業の際、溶接プロセスによって、溶接ガン１２の位置を調整する場合、防風カバー７−１の固定ホルダー１３によって防風カバー７−１の位置調整を行うことにより、防風カバー７−１の位置と溶接ガン１２の位置とが互いにマッチングされるようにして、防風カバー７−１の防風性能を確保する。
【００７２】
図９及び図１２を参照すると、本発明において、好ましくは、固定ホルダー１３は、固定底板７−５と、固定接続板７−１４と伸縮平行移動板７−４とを備え、固定底板７−５に複数の固定孔７−５１が設けられており、本発明で固定孔の数量は４つであり、固定ボルトで対応する固定孔を貫通して固定底板７−５を溶接ロボットの車体接続板１−１に固定する。固定接続板７−１４は、固定底板７−５の一側面又は板のある表面に固定接続され、固定接続は、溶接、リベット接続、ボルト接続、又は一体に構成されてもよい。固定接続は、固定底板７−５を固定接続板７−１４に固定接続さえできれば、制限されない。伸縮平行移動板７−４は、固定接続板７−１４に接続され、伸縮平行移動板７−４と固定接続板７−１４との接続方法は、固定ボルトによる固定接続であってもよく、取付けの際、固定ボルトは固定接続板７−１４の第１の接続孔７−１４１と伸縮平行移動板７−４の前後方向のスライドレール７−１１とを同時に貫通して、固定ボルトにナットを締結することで、固定接続板７−１４と伸縮平行移動板７−４との固定接続する目的を実現する。前後方向のスライドレール７−１１が配置されることにより、固定接続板７−１４と伸縮平行移動板７−４との間の接続位置が、前後方向のスライドレール７−１１の延長方向に沿って、移動したり、調整したりすることができ、防風カバー７−１を前後方向に比較的適切な位置に固定することができる。留意すべき点は、前後方向のスライドレール７−１１の量は、必要に応じて設定されるものの、例えば、本発明において、前後方向のスライドレール７−１１の量は、４つであってもよく、４つの前後方向のスライドレール７−１１は、長方形のアレイ形態に配置される。これに対応して、固定接続板７−１４に配置された第１の接続孔７−１４１の数量も必要に応じて設定され、少なくとも一つの第１の接続孔７−１４１が一つの前後方向のスライドレール７−１１に対応するように確保できれば、制限されない。好ましくは、本発明において、第１の接続孔７−１４１の数量は、８つであり、二つの第１の接続孔７−１４１が一組をなし、同じ組の二つの第１の接続孔７−１４１は、一つの前後方向のスライドレール７−１１に結合される。
【００７３】
本発明において、好ましくは、伸縮平行移動板７−４は、屈折された形態であり、言い換えると、伸縮平行移動板７−４は、互いに接続されかつ垂直方向に設けられる第１の板部７−４１と第２の板部７−４２とを備え、第１の板部７−４１、第２の板部７−４２は、一体に成形することができる。前後方向のスライドレール７−１１は、第２の板部７−４２に配置され、左右方向のスライドレール７−３は、第１の板部７−４１に配置される。防風カバー７−１に上下方向のスライドレール７−２が配置されており、固定ボルトは、左右方向のスライドレール７−３と上下方向のスライドレール７−２を通過した後、ナットを締結することで、伸縮平行移動板７−４と防風カバー７−１との固定接続を実現する。左右方向のスライドレール７−３が配置されることにより、伸縮平行移動板７−４と防風カバー７−１との間の接続位置が、左右方向のスライドレール７−３に沿って、移動したり、調整されたりすることができ、防風カバー７−１が左右方向に比較的適切な位置に固定されることができる。上下方向のスライドレール７−２が配置されることにより、伸縮平行移動板７−４と防風カバー７−１との間の接続位置が、上下方向のスライドレール７−２に沿って、移動したり、調整されたりすることができ、防風カバー７−１が上下方向に比較的適切な位置に固定されることができる。留意すべき点は、第１の板部７−４１に配置されている左右方向のスライドレール７−３の数量は、４つであってもよく、４つの左右方向のスライドレール７−３は、長方形のアレイ形態に配置される。防風カバー７−１に配置されている上下方向のスライドレール７−２の数量は、４つであってもよく、４つの上下方向のスライドレール７−２は、長方形のアレイ形態に配置される。
【００７４】
本発明において、好ましくは、伸縮平行移動板７−４と固定接続板７−１４との間の接続安定性、伸縮平行移動板７−４と防風カバー７−１との間の接続の安定性を確保するため、前後方向のスライドレール７−１１、左右方向のスライドレール７−３及び上下方向のスライドレール７−２について、いずれも少なくとも２つ以上を配置してかつ対称的に配置する。
【００７５】
本発明において、好ましくは、防風カバー７−１の下方にフレキシブル保護スカートが設けられており、フレキシブル保護スカートは、防風カバー７−１の周方向に沿って延長し、かつリング形状をなし、フレキシブル保護スカートが配置されることにより、溶接ロボットの移動過程において、揺動発生の際、防風カバー７−１と被溶接位置とが剛性的にぶつかることを避け、防風カバー７−１を保護するだけでなく、被溶接位置も保護し、防風装置７と溶接試料との間の隙間を埋めることもできる。
【００７６】
好ましくは、本発明において、フレキシブル保護スカートは、ボルトにより防風カバー７−１に固定され、フレキシブル保護スカートが破損される場合、分解して交換することに便利である。
【００７７】
留意すべき点は、本発明において、フレキシブル保護スカートと防風カバー７−１との間は、ボルト固定を適用するものの、フレキシブル保護スカートと防風カバー７−１との間は、ボルト固定に制限されず、他の固定を利用してもよく、例えば、リベット固定又は接合などの方法を利用してもよく、言い換えると、フレキシブル保護スカートを防風カバー７−１の底部に固定することができれば、制限されない。
【００７８】
好ましくは、本発明において、フレキシブル保護スカートに下部加圧ストリップ７−１３が配置されており、ボルトによって下部加圧ストリップ７−１３とフレキシブル保護スカートの両方をすべて防風カバー７−１の底部に固定させ、フレキシブル保護スカートと防風カバー７−１の底部が密接するように確保することができ、フレキシブル保護スカートが防風カバー７−１を保護する保護作用を向上させた。
【００７９】
本発明において、好ましくは、フレキシブル保護スカートの材料は、高温耐性フレキシブル材料又は金属ブラシストリップを使用してもよい。
【００８０】
溶接プロセスにおいて、溶接ガン１２は、軸方向又は幅方向で移動することがあるものの、防風カバー７−１は固定形態を維持するので、防風カバー７−１が溶接ガン１２の移動に影響を与えないように、かつ防風カバー７−１の防風性能を確保できるため、防風カバー７−１と溶接ガン１２との接続位置に柔軟な接続を適用する。
【００８１】
上述の機能を実現するために、本発明において、好ましくは、防風カバー７−１の頂端には、溶接ガン１２に柔軟な接続するためのフレキシブル保護キャップが配置されている。
【００８２】
好ましくは、フレキシブル保護キャップは、高温耐性の材料を適用して、フレキシブル高温耐性の材料と防風カバー７−１の先端のエッジは、ボルトと上部加圧ストリップ７-１２により固定接続され、同時に、溶接ガン１２の通過のために、フレキシブル保護キャップの中央に孔が設けられている。
【００８３】
好ましくは、フレキシブル保護キャップと溶接ガン１２との先端は、クランプ機構を適用して接続され、つまり、フレキシブル保護キャップで溶接ガン１２を包み、外部はクランプ機構を利用してしっかりと締結させる。
【００８４】
本発明において、防風カバー７−１内の溶接状況をリアルタイムに把握しかつ了解するために、好ましくは、防風カバー７−１に観察窓１４を設け、観察窓１４によって防風装置７の内部に位置する溶接ガン１２の溶接の際の状況を観察する。
【００８５】
観察窓１４は、高温耐性のレンズで製造された透明窓を備え、透明窓は、溶接作業のプロセスで、高温の影響を少なく受け、使用寿命が延長される。
【００８６】
好ましくは、本発明において、観察窓１４は、防風カバー７−１に回動可能に接続される。
【００８７】
観察窓１４を回動させ、防風カバー７−１内の状況を比較的全面的に了解して把握することができ、意外な状況を迅速に把握して措置できる。
【００８８】
好ましくは、本発明において、ボール接続を観察窓１４と防風カバー７−１との回動可能の接続に適用する。
【００８９】
言い換えると、観察窓１４にヒンジ接続球体７−８が配置されており、ヒンジ接続球体７−８に観察窓１４と防風カバー７−１とを連通する観察用貫通孔が設けられており、防風カバー７−１に固定フランジ７−６が配置されており、ヒンジ接続球体７−８は、可動フランジ７−７によって固定フランジ７−６に位置決めされる。
【００９０】
言い換えると、防風カバー７−１に固定フランジ７−６を配置し、ヒンジ接続球体７−８を固定フランジ７−６に配置した後、可動フランジ（７- ７）を利用して、ヒンジ接続球体７−８を固定フランジ７−６に固定させ、ヒンジ接続球体７−８の部分は、固定フランジ７−６と可動フランジ７−７との間にストッパーされて、固定フランジ７−６と可動フランジ７−７から離脱できず、ただ固定フランジ７−６と可動フランジ７−７との間で回動するようになる。
【００９１】
ヒンジ接続球体７−８に観察用貫通孔が設けられており、観察用貫通孔の一端は、観察窓１４に連通され、他端は、防風カバー７−１の内部に連通して、観察窓による防風カバー７−１の内部の観察が、ヒンジ接続球体７−８により妨げられないようにする。
【００９２】
留意すべき点は、本発明において、観察窓１４と防風カバー７−１との間の接続方法は、ボールの接続であるものの、ボール接続に限定されず、その他の回動可能な接続方式であってもよく、言い換えると、回動可能な接続によって観察窓１４の観察角度を変更しかつ観察窓１４の視野を拡大することができれば、制限されない。
【００９３】
好ましくは、観察窓１４は、メイン観察窓７−９とサブ観察窓７−１０とを備え、メイン観察窓７−９、サブ観察窓７−１０は、それぞれ防風カバー７−１に一定の角度で配置される。留意すべき点は、メイン観察窓７−９、サブ観察窓７−１０は、いずれもボールの構造により、防風カバー７−１に回動可能に接続されることができる。
【００９４】
メイン観察窓７−９、サブ観察窓７−１０によって、防風カバー７−１内の状況を観察して、観察視野を拡大することができ、より全面的に防風カバー７−１内部の状況を了解することに有利である。
【００９５】
メイン観察窓７−９と防風カバー７−１との間、及び、サブ観察窓７−１０と防風カバー７−１との間は、いずれも一定の角度をなし、溶接の際の溶接ガン１２から飛び散るスラグが、高温耐性レンズに飛び出し被害を与えることを効果的に減らすことができる。
【００９６】
好ましくは、メイン観察窓７−９と防風カバー７−１との間の角度は３０°-６０°であってもよく、本実施例では、メイン観察窓７−９と防風カバー７−１との間の角度は４５°であり、サブ観察窓７−９と防風カバー７−１との間の角度は３０°-６０°であってもよく、本実施例では、サブ観察窓７−９と防風カバー７−１との間の角度は４５°である。
【００９７】
本発明において、防風カバー７−１は、高温耐性の軽合金で製造される。
【００９８】
図５、図１４及び図１５を参照すると、好ましくは、調整型磁気吸着モジュール９は、磁性体モジュール１５と昇降調整モジュール１６とを備え、昇降調整モジュール１６は、磁性体モジュール１５に接続されかつ磁性体モジュール１５の昇降を制御し、昇降調整モジュール１６は、複数の独立して制御可能な昇降機構を備え、複数の独立して制御可能な昇降機構をそれぞれ調整することで、磁性体モジュール１５と被吸着面との間の夾角及び/又は間隔を変更する。
【００９９】
本発明において、調整型磁気吸着モジュール９によって、クロール溶接ロボットが、平面と直径の３ｍ以内である曲面でクロールすることができ、作業環境の適応性に優れる。
【０１００】
本発明において、好ましくは、磁性体モジュール１５に昇降調整モジュール１６が配置されており、昇降調整モジュール１６によって磁性体モジュール１５の高さを調整することで、磁性体モジュール１５と被吸着面との間の間隔を調整することができる。
【０１０１】
このような配置は、被吸着面が曲面である場合、被吸着面においての磁性体モジュール１５の磁力を調整でき、磁力の安定性を確保し、曲面においての磁力吸着装置の安定性も確保した。
【０１０２】
本発明において、昇降調整モジュール１６は、少なくとも二つの独立に制御可能な昇降機構を備え、昇降機構をそれぞれ独立に制御することにより、各昇降機構の昇降高さの差を利用して、磁性体モジュール１５の各位置の高さを対応的に調整し、磁性体モジュール１５と被吸着面との間の夾角を調整することができる。
【０１０３】
好ましくは、昇降機構の数量は二つであり、それぞれ磁性体モジュール１５の両側に配置される。
【０１０４】
使用の際、走行用ローラー又は無限軌道は、磁性体モジュール１５の対向する両側に配置され、二つの昇降機構は、磁性体モジュール１５の対向する両側に配置され、二つの昇降機構の配置方向は、ローラーや無限軌道の配置方向と同じで、磁性体モジュール１５は、両端の高さが異なるように昇降機構を制御し、磁性体モジュール１５と被吸着面との夾角を変更することで、走行中で、様々な傾斜度又は弧度において、溶接ロボットが充分な磁力と吸着力を持つように確保することができる。
【０１０５】
好ましくは、昇降調整モジュール１６は、具体的にリニア駆動装置に配置される。
【０１０６】
昇降調整モジュール１６は、統合的に昇降調整を行うことができ、磁性体モジュール１５の高さを連続的に調整して、任意の曲面と傾斜度に対応できるように確保する。
【０１０７】
リニア駆動装置の配置方式は様々であり、本発明において、好ましくは、リニア駆動装置は、ウォームギヤ機構、油圧伝動機構、ラック・ピニオン伝動機構又は螺旋伝動機構などに配置される。
【０１０８】
ウォームギヤ機構をリニア駆動装置として適用する場合、磁性体モジュール１５は、ウォームに接続され、タービンの回動により、ウォームが直線移動するようになり、従って、磁性体モジュール１５が昇降移動するようになり、磁性体モジュール１５の高さが調整されることになる。
【０１０９】
油圧伝動機構をリニア駆動装置として適用する場合、磁性体モジュール１５は、油圧ロッドに接続され、油圧ロッドの伸縮移動の際、磁性体モジュール１５が昇降移動するようになり、磁性体モジュール１５の高さが調整されることになる。
【０１１０】
ラック・ピニオン伝動機構をリニア駆動装置として適用する場合、ラックは磁性体モジュール１５に接続され、ギアは、ラックに噛み合われ、ギアの回動の際、ラックは、直線移動するようになり、従って、磁性体モジュール１５が昇降移動するようになり、磁性体モジュール１５の高さが調整されることになる。
【０１１１】
螺旋伝動機構をリニア駆動装置として適用する場合、スクリューロッドは、磁性体モジュール１５に螺合接続され、スクリューロッドと磁性体モジュール１５は、スクリューロッドの周方向で相対的に固定され、スクリューロッドの回動の際、磁性体モジュール１５は、スクリューロッドの軸方向に沿って直線移動するようになり、従って、磁性体モジュール１５が昇降移動するようになり、磁性体モジュール１５の高さが調整されることになる。
【０１１２】
留意すべき点は、本発明において、リニア駆動装置は、上述の様々方法のうちの任意の一つ又は複数を含み、任意に組み合わせることができる。
【０１１３】
より留意すべき点は、リニア駆動装置は、上述のように様々であるものの、これに制限されず、他のリニア方式であってもよく、例えば、クランクスライドブロック機構等であってもよく、言い換えると、リニア駆動装置により磁性体モジュール１５のリニア昇降を実現できれば、制限されない。
【０１１４】
図１４を参照すると、本発明において、好ましくは、昇降機構は、螺子山昇降調整機構として配置され、螺子山昇降調整機構は、支持フレーム１６−１と、昇降スクリューロッド９−６と調整ナット１６−２とを備える。調整ナット１６−２は、支持フレーム１６−１に回動可能に配置され、調整ナット１６−２と支持フレーム１６−１は、調整ナット１６−２の軸線方向に沿って相対的に固定され、調整ナット１６−２は、昇降スクリューロッド９−６に螺合接続され、昇降スクリューロッド９−６は、磁性体モジュール１５に可動的に接続される。
【０１１５】
各昇降機構は、いずれも螺子山・スクリューロッド方式で調整を実行し、昇降スクリューロッド９−６は磁性体モジュール１５に可動的に接続され、可動的な接続方法は、回動可能な接続であってもよく、ユニバーサル接続であってもよく、磁性体モジュール１５の高さと角度を同時に調整さえすれば、制限されない。
【０１１６】
本発明において、好ましくは、磁性体モジュール１５の両端に、二つの取付けハンガー９−７が設けられており、二つの取付けハンガー９−７は、平行し離隔して配置され、各取付けハンガー９−７に回動孔９−１１が設けられており、昇降スクリューロッド９−６に回動軸９−８が接続されており、回動軸９−８の両端は、それぞれ対応する回動孔９−１１内に挿入され、回動軸９−８は、回動孔９−１１に回動可能に結合され、回動軸９−８が取付けハンガー９−７に回動可能に接続される。
【０１１７】
本発明において、調整ナット１６−２は、支持フレーム１６−１に回動可能に配置され、支持フレーム１６−１に対して軸方向で移動不可であり、調整ナット１６−２の離脱を防止するだけでなく、調整ナット１６−２の軸方向での固定を確保することができる。調整ナット１６−２は、昇降スクリューロッド９−６に螺合接続され、調整ナット１６−２を回動させると、昇降スクリューロッド９−６が軸方向で移動するようになり、従って、昇降スクリューロッド９−６に可動的に接続された磁性体モジュール１５の一端が上昇又は下降するようになり、磁性体モジュール１５の一端の高さが調整されることになる。
【０１１８】
磁性体モジュール１５の互いに対向する両端の調整方向や高さが全て同じである場合、磁性体モジュール１５は、被吸着面との間隔だけ調整し、磁性体モジュール１５の互いに対向する両端の調整方向及び/又は調整高さが異なる場合、磁性体モジュール１５は、被吸着面との夾角を変更することができる。
【０１１９】
磁性体モジュール１５と被吸着面の間隔又は狭角が変更されると、磁性体モジュール１５と被吸着面との間の吸着力が変更し、磁性体モジュール１５が、様々な曲面環境に適応することができ、磁性体モジュール１５と被吸着表面の間の吸着力を確保する。
【０１２０】
本発明において、好ましくは、支持フレーム１６−１は、溝体９−４とカバープレート９−３を備える。溝体９−４に、円柱状のストッパー溝９−４１が配置されている。調整ナット１６−２に環状のストッパー突起１６−２１が設けられており、環状のストッパー突起１６−２１は、調整ナット１６−２の一端に位置し、環状のストッパー突起１６−２１は、円柱状の突起であり、環状のストッパー突起１６−２１は、調整ナット１６−２の半径方向に沿って調整ナット１６−２の外周面に外方へ突出され、環状のストッパー突起１６−２１と調整ナット１６−２は同軸である。好ましくは、環状のストッパー突起１６−２１は、ストッパー溝９−４１にマッチングされ、調整ナット１６−２の環状のストッパー突起１６−２１を有する一端が、ストッパー溝９−４１に挿入されると、環状のストッパー突起１６−２１は、ストッパー溝９−４１に回動可能に結合され、環状のストッパー突起１６−２１のストッパー溝９−４１から離れる末端の面は、大体ストッパー溝９−４１の溝入口が位置する平面に一致する。調整ナット１６−２を溝体９−４のストッパー溝内に配置した後、カバープレート９−３を溝体９−４に固定し配置すると、調整ナット１６−２は、カバープレート９−３を通過して、カバープレート９−３は、ストッパー溝９−４１の溝入口を塞ぐことができ、環状のストッパー突起１６−２１がカバープレートに対してストッパー溝９−４１を離脱することを防ぎ、調整ナット１６−２が溝体９−４に対して軸方向で相対的に固定されるようにした。
【０１２１】
好ましくは、溝体９−４は、箱型の構造であり、その溝の底部に昇降スクリューロッド９−６の通過を許容する貫通孔が設けられており、当該貫通孔は、ストッパー溝９−４１の溝の底部に連通され、調整ナット１６−２がストッパー溝９−４１内に挿入し接続されると、環状のストッパー突起１６−２１は、ストッパー溝９−４１の溝の底部にストッパーされ、貫通孔から落下されない。昇降スクリューロッド９−６の取付けの便利のため、当該貫通孔の、ストッパー溝９−４１の溝の底部から離れる端部に面取りが形成されている。 
【０１２２】
面取りは、ラウンド角又は４５°×４５°の面取りに設定してもよく、又は、他のタイプの面取りであってもよく、面取りによって、昇降スクリューロッド９−６の取付けを便利にさえすれば、制限されない。
【０１２３】
本発明において、カバープレート９−３と溝体９−４との間は、固定ボルトによって固定接続され、調整ナット１６−２のメンテナンスや交換に便利だけでなく、調整ナット１６−２の軸方向においての位置決めを確保することができる。
【０１２４】
留意すべき点は、本発明において、カバープレート９−３と溝体９−４との間の固定接続方式は、上述の固定ボルトによって接続してもよいものの、上述の一つの配置方法に限定されず、その他の固定接続方式であってもよく、例えば、ピン軸接続又は係止接続などであってもよい。言い換えると、着脱可能な接続方法でカバープレート９−３と溝体９−４とを固定接続さえできれば、制限されない。
【０１２５】
さらに留意すべき点は、本発明において、カバープレート９−３と溝体９−４との間は、着脱可能に接続されているものの、カバープレート９−３と溝体９−４との間は、着脱可能に接続されていなくてもよい。例えば、溶接又はリベットなどを利用して、カバープレート９−３と溝体９−４とを固定接続し、言い換えると、カバープレート９−３と溝体９−４とを固定接続し、調整ナット１６−２の軸方向においての位置決めを実現さえすれば、制限されない。
【０１２６】
カバープレート９−３に調整孔９−３１が設けられており、調整ナット１６−２は、調整孔９−３１を通過して突出することができ、昇降スクリューロッド９−６の調整範囲を広げた。
【０１２７】
本発明において、調整ナット１６−２の回動の便利、また調整ナット１６−２によって昇降スクリューロッド９−６の軸方向においての駆動の便利のため、調整ナット１６−２の磁性体モジュール１５から離れる一端に駆動握り手９−１が配置されており、駆動握り手９−１の一端は、調整ナット１６−２に固定接続され、他端は調整孔を通過してカバープレート９−３を通過する。
【０１２８】
これらの配置により、駆動握り手９−１がカバープレート９−３から露出されることができ、支持フレーム１６−１の外部から調整ナット１６−２を駆動して回動させることができ、調整ナット１６−２が回動すると、昇降スクリューロッド９−６が軸方向に移動できるようになって、最終的に磁性体モジュール１５の高さを調整することができる。
【０１２９】
本発明において、駆動握り手９−１と調整ナット１６−２とは、同軸で固定し配置される。
【０１３０】
留意すべき点は、駆動握り手９−１は、調整ナット１６−２に同軸に固定し配置されてもよく、調整ナット１６−２の、磁性体モジュール１５から離れる一側のいずれの位置に配置されてもよく、駆動握り手９−１によって調整ナット１６−２を回動させることができれば、制限されない。
【０１３１】
本発明において、駆動握り手９−１には、昇降スクリューロッド９−６の通過を許容する貫通孔が設けられており、具体的には、当該貫通孔は、螺子孔であり、昇降スクリューロッド９−６は、当該螺子孔を通過して駆動握り手９−１に螺合接続される。駆動握り手９−１に螺子孔が設けられることにより、昇降スクリューロッド９−６の螺合結合に使用される長さが増加され、昇降スクリューロッド９−６の螺合接続の強度が向上した。
【０１３２】
留意すべき点は、本発明において、駆動握り手９−１に設けられている貫通孔は、螺子孔であるものの、螺子孔のみに限定されず、直線孔であってもよく、昇降スクリューロッド９−６が通過することができ、かつ昇降スクリューロッド９−６の軸線移動距離を増加することができれば、制限されない。
【０１３３】
本発明において、駆動握り手９−１と調整ナット１６−２との間の固定接続は，一体に配置されることである。
【０１３４】
留意すべき点は、駆動握り手９−１と調整ナット１６−２との間の固定接続は、本発明のように、一体に配置されてもよく、これらの配置方法に限定されず、他の固定接続方式であってもよく、例えば、溶接、リベット接続、又は螺合接続などであってもよく、つまり、駆動握り手９−１と調整ナット１６−２とを固定接続し、かつ駆動握り手９−１により駆動ナットが回動され、昇降スクリューロッド９−６が軸方向で変位するように駆動することができれば、制限されない。
【０１３５】
本発明において、好ましくは、支持フレーム１６−１は、溶接装置に接続されるための支持底板９−５を備える。
【０１３６】
支持底板９−５に複数の第２の接続孔９−２が設けられており、取付ボルトで第２の接続孔９−２を通過して調整型磁気吸着モジュール９と溶接ロボットとを固定接続させ、調整可能吸着モジュール９によって被吸着面に吸着され、溶接装置が被吸着面に吸着されるようにして、溶接装置が溶接作業することができる。
【０１３７】
好ましくは、本発明において、支持底板９−５は、溝体９−４の外側側壁に配置され、複数の昇降機構の中の複数の支持底板９−５は、いずれも同じ側に配置されて、溶接装置の接続や取付けを確保する。
【０１３８】
留意すべき点は、支持底板９−５の位置及び方向は、溶接装置の形状及び接続位置に応じて調整することができ、支持底板９−５によって溶接装置と昇降機構とを接続することができれば、制限されない。
【０１３９】
図１５を参照すると、本発明において、磁性体モジュール１５は、取付けケース１５−１と、カバー１５−２と磁石１５−３とを備え、取付けケース１５−１とカバー１５−２は接合してキャビティ９−９を有するケース構造を形成し、磁石１５−３はキャビティ９−９内に配置される。
【０１４０】
好ましくは、本発明中の磁石は、高温耐性ネオジム鉄ホウ素であり、磁石がキャビティ９−９内での配置方法は、Ｎ極とＳ極が互いに対向されるように取付け、キャビティ９−９の材質はアルミニウム材質であり、磁力を効果的に伝えることができ、キャビティ９−９の上部のキャビティカバー９−１０は、良好な磁気伝導性を有する低炭素鋼である。好ましくは、取付けケース１５−１とカバー１５−２は接合して３つのキャビティ９−９を有するケース構造を形成し、３つのキャビティ９−９は直線に配置され、これに対応して、磁石の量は３つであり、３つの磁石と３つのキャビティ９−９は、一対一に対応される。キャビティ９−９は、円柱状であってもよく、これに対応して、磁石１５−３は、円柱状である。留意すべき点は、キャビティ９−９の量は、３つに限定されず、磁石１５−３の量は、３つに限定されない。
【０１４１】
これらの配置により、取付けケース１５−１の底部に強力な磁力を形成するものの、頂上部と各側の磁力は比較的に弱く、取付けケース１５−１の底部と吸着待ち面の強力な吸着を実現することができる。
【０１４２】
好ましくは、クローラーフレーム１に姿勢センサー８が配置されている。
姿勢センサー８は、車体接続板１−１に取付けされ、クロール溶接ロボットの運動姿勢をリアルタイムにモニタリングし、信号をコントローラにフィードバックすることができ、コントローラは、信号をホイール・トラック型走行機構２にフィードバックして、ロボットの姿勢を調整する。
【０１４３】
上述の内容から分かるように、本発明が提供する無レール、無ガイドのクロール溶接ロボットは、ホイール・トラック型走行機構によって、クロール溶接ロボットが大中型の平面又は曲面の溶接構造物の表面においての移動を制御して、垂直の壁において移動可能である。クロール溶接ロボットは、前進又は後進の移動の際にも溶接作業を行うことができ、クロール溶接ロボットが前進しながら溶接するプロセスにおいて、レーザー追跡モジュール５の中のＣＣＤカメラ５−４は、識別?追跡の機能を果たして、レーザー追跡モジュール５の中のカメラ５−４は、溶接後の溶接継手を検出する機能を果たし、溶接継手の成型幅や溶接バッキングの高さを観察する。溶接プロセスでは、１つの溶接継手の成形幅と溶接バッキングの高さを保存し、溶接の完了後、これらのデータにいて平均値処理を進め、平均値は、外付けの工程のパラメータに積極的な指導的な意味を持つ。
【０１４４】
図１１に示すように、レーザー追跡モジュール５が溶接継手を追跡する原理は次の通りである。
【０１４５】
レーザーセンサー５−３により検出された画像信号を産業用ＰＣに転送し、画像処理ソフトウェアは、算出された溶接継手の情報データを追跡コントローラに送信し、追跡コントローラは、溶接ガンヨーイング機構３の制御により溶接ガン１２が横方向に溶接継手を追跡して移動するように指示し、ホイール・トラック型走行機構２により、溶接ガン１２がワイヤエクステンション変化を追跡するように指示すると同時に、画像処理ソフトウェアは、算出された溶接継手の情報データをクロール溶接ロボットの総括コントローラに送信して、総括コントローラは、溶接継手の溝の変化の情報を溶接電源コントローラに送信し、リアルタイムに溶接電源のプロセスパラメータを調整する。溶接ガンヨーイング機構３に変位センサーが配置されており、変位センサーで生成した変位信号は、車体姿勢センサー８で生成した車体姿勢信号に結合された後、追跡コントローラの演算処理を経て、クロール溶接ロボットの総括コントローラに送信され、クロール溶接ロボットの駆動装置を作動して、クロール溶接ロボットが溶接継手に平行になるように維持することにより、全ての位置において平面又は曲面の溶接作業を進める。同時に、クロール溶接ロボットの防風装置７が取付けされており、風速が１０m / s以下である条件でのガス金属アーク溶接を満足させることができる。
【０１４６】
クロール溶接ロボットの制御方法において、次のようなステップを含むことを特徴とする。
【０１４７】
ステップＳ１において、クロール溶接ロボットと被吸着面との間の吸着力が安定的に維持されるように調整型磁気吸着モジュールを制御する。
【０１４８】
ステップＳ２において、溶接継手の情報を取得する。
【０１４９】
ステップＳ３において、溶接ガン１２を平行移動させ、溶接継手の位置に到着するように制御する。
【０１５０】
ステップＳ４において、プロセスが要求する角度に達するように溶接ガン１２の回動を制御する。
【０１５１】
ステップＳ５において、溶接電源のプロセスパラメータを調整する。
【０１５２】
ステップＳ６において、溶接を開始し、クロールロボットが自動的に溶接継手の方向に沿って自主的にクロールするように制御する。
【０１５３】
ステップＳ７において，溶接を完了する。
【０１５４】
好ましくは、次のようなステップを含む。
【０１５５】
ステップ１において、ステップＳ２においてレーザーセンサー５−３で溶接継手の情報の位置座標、信頼性及び画像信号を測定して得る。
【０１５６】
ステップ２において、産業用ＰＣは、前記溶接継手の情報を信号処理した後、追跡コントローラと溶接電源コントローラに送信する。
【０１５７】
ステップ３において、追跡コントローラは、溶接継手の情報に基づいて、指示を送信する。
【０１５８】
ステップ４において、これらの指示に基づいて、溶接ガンヨーイング機構３と溶接ガン角度スイング把持機構６によって、溶接ガン１２が溶接継手の移動を追跡し、ワイヤエクステンションを維持するようにする。
【０１５９】
ステップ５において、溶接ガン１２が、溶接ガンヨーイング機構３と溶接ガン角度スイング把持機構６により移動の際、溶接ガン１２の変位信号を送信する。
【０１６０】
ステップ６において、車体の姿勢センサー８は、クロール溶接ロボットの移動の際、車体姿勢信号を送信する。
【０１６１】
ステップ７において、追跡コントローラは、ステップ１、ステップ５及びステップ６で入力したデータに結合して演算処理を行う。
【０１６２】
ステップ８において、追跡コントローラは、処理されたデータをクロール溶接ロボットの総括コントローラに送信する。
【０１６３】
ステップ９において、クロール溶接ロボットの総括コントローラは、算出した後、指示を送信し、二つのサーボモータ２−６によって、二つの駆動輪２−１がそれぞれ異なる速度で回動するように駆動し、クロール溶接ロボットが転向移動をするようにする。
【０１６４】
ステップ１０において、クロール溶接ロボットの総括コントローラは、受信した画像の位置信号に基づいて、算出した後、ホイール・トラック型走行機構２によって、レーザー追跡モジュール５が移動するようにして、カメラ５−４が溶接継手をずっと追跡するようにする。
【０１６５】
ステップ１１において、溶接電源コントローラが、溶接継手の情報に基づいて、指示を送信することにより、溶接電源のプロセスパラメータをリアルタイムに調整する。
【０１６６】
ステップ１２において、アッパーＰＣスイングソフトウェアは、溶接プロセスに基づいて、溶接タイプ、ヨーイング、揺動、スイング幅、スイング速度と休止時間の制御パラメータを含む対応する溶接スイングパラメータを設定し、当該パラメータを設定した後、追跡コントローラに送信する。
【０１６７】
ステップ１３において、追跡コントローラは、アッパーＰＣから受信した溶接スイングパラメータに基づいて、溶接ガン角度スイング把持機構６によって溶接ガン１２がスイングするようにする。
【０１６８】
ステップ１４において、追跡コントローラに接続された手動コントローラによって、溶接プロセスで微調整や人為的な干渉が必要な溶接パラメータを制御する。
【０１６９】
ステップ１５において、アッパーＰＣ車体制御ソフトウェアが溶接プロセスに基づいて、自動走行基準速度、手動走行速度と訂正パラメータのコンテンツを含む対応する車体制御パラメータを設定し、クロール溶接ロボットの総括コントローラが設定されたプロセスパラメータを受信しかつ保存し、その設定値に基づいて走行する。
【０１７０】
溶接ガン１２の位置の制御方式は、以下の通りである。
【０１７１】
方式１、クロール溶接ロボットは、差動方式でホイール・トラック型走行機構２を制御して走行するようにし、クロール溶接ロボットの転向を実現し、もとの場所での３６０°自転を実現することができる。
【０１７２】
方式２、溶接ガンヨーイング機構３、レーザー追跡ヨーイング機構４及びホイール・トラック型走行機構２によって、溶接ガン１２の位置調整を実現し、溶接ガン１２のワイヤエクステンション調整を実現する。
【０１７３】
方式３、溶接ガン角度スイング把持機構６は、ステップ駆動（減速機を含む）方式で溶接ガン１２の角度スイングを制御し、所定の溶接プロセスの要求に達する。
【０１７４】
本発明は、従来の技術に比べ、以下のような利点がある。
【０１７５】
１、ホイール・トラック型走行機構２によって、レールやガイドが必要ないクロールを実現し、溶接可能範囲が大きくなり、溶接予備時間を大幅に減らし、生産効率が高く、大中型構造物の全体の場所においての溶接を実現することができる。
【０１７６】
２、調整型磁気吸着モジュールによって、磁気の吸着力の大きさを調整して、平板と曲率の大きい曲板においてのクロールを実現し、作業環境の適用性が高い。
【０１７７】
３.先進的な溶接継手の識別とマルチセンサーのデータ融合技術を使用することにより、信頼性の高い溶接継手の追跡を実現でき、溶接の品質を確保することができ、溶接継手の追跡精度が±０.３mmに達し、高さは±０.５mm以内であり、追跡範囲は制限されない。
【０１７８】
４.クロール溶接ロボットに防風装置７が取付けされており、風速が１０m / s以下である条件のガス金属アーク溶接を満足させることができる。
【０１７９】
５.画像収集により、溶接継手の幅などの関連情報を取得して、クロール溶接ロボットの総括コントローラにフィードバックして、クロール溶接ロボットの総括コントローラが溶接電源コントローラを調整して溶接電源と電流の調整を実現し、溶接継手が不規則に変化する場合の溶接プロセスのリアルタイムの制御を実現する。
【０１８０】
本発明が提供するクロール溶接ロボットは、ホイール・トラック型走行機構２によって、レールやガイドが必要ないクロールを実現し、溶接可能の範囲が大きくなり、大中型の平面又は曲面である溶接構造物の表面で移動することができ、垂直の壁において移動可能であり、前進又は後進の移動の際にも、溶接作業を進めることができ、大中型の構造物の全体の場所において溶接を実現し、溶接予備時間を大幅に減らすことができて、生産効率を向上させ、調整型磁気吸着モジュール９によって磁気の吸着力のサイズを調整して、平板や曲率の大きい曲板においてのクロールを実現することができ、作業環境の適用性が高い。
【０１８１】
最後に、留意すべき点は、以上の各実施例は、本発明の技術方案を説明するために使用され、これを制限しようとするものではなく、前述の各実施例を参照して、本発明について詳細に説明したが、当業者にとって、依然と前述の実施例に記載された技術方案について変更、又は、その一部もしくは全部の技術の特徴について均等な置換を行ってもよく、これらの変更や置換において、その対応する技術方案は、本質的に本発明の各実施例の技術方案の範囲を逸脱しないことを理解すべきである。
【０１８２】
また、本技術分野の通常の技術者は、ここでいくつかの実施例は、他の実施例に含まれるいくつかの特徴を含んで、他の特徴を含まないものの、各実施例の特徴の組み合わせは、本発明の範囲内に含まれ、また、異なる実施例を形成することを理解すべきである。例えば、特許請求の範囲において、保護しようとする実施例の任意の一つは、任意に組み合わせて使用することができる。背景技術の部分に公開された情報は、単に本発明の全体的な背景技術を理解するためのものであり、当該情報が本技術分野の技術者が公知する既存の技術と認定、示唆するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
上記のように、本発明は、作業範囲が広く、作業効率が高いクロール溶接ロボット及びその制御方法を提供する。
【符号の説明】
【０１８４】
１：クローラーフレーム
１-１：車体接続板
１-２：スライド溝
１-３：調整ブロック
１-４：調整スクリューロッド
１-５：側板
１-６：引張機構
２：ホイール・トラック型走行機構
２-１：駆動輪
２-２：マグネットベース
２-３：ローラーチェーン
２-４：従動輪
２-５６：第１の駆動装置
２-５：コーナー減速モーター
２-６：サーボモータ
３：溶接ガンヨーイング機構
３-１：第１のリニアモータ
３-２：第１のリニアレール
３-３：第１の伝動ラック
３-４：第３の駆動装置
３-５：第１の伝動ギア
４：レーザー追跡ヨーイング機構
４-１：第２のリニアモータ
４-２：第２のリニアレール
４-３：第２の伝動ラック
４-４：第４の駆動装置
４-５：第２の伝動ギア
５：レーザー追跡モジュール
５-１：取付フレーム
５-２：多色性フィルタ
５-３：レーザーセンサー
５-４：カメラ
６：溶接ガン角度スイング把持機構; 
６-１：角度スイング発生器
６-２：ロック機構
６-３：クランプ
７：防風装置
７-１：防風カバー
７-２：上下方向のスライドレール
７-３：左右方向のスライドレール
７-４：伸縮平行移動板
７-４１：第１の板部
７-４２：第２の板部
７-５：固定底板
７-５１：固定孔
７-６：固定フランジ
７-７：可動フランジ
７-８：ヒンジ接続球体
７-９：メイン観察窓
７-１０：サブ観察窓
７-１１：前後方向のスライドレール
７-１２：上部加圧ストリップ
７-１３：下部加圧ストリップ
７-１４：固定接続板
７-１４１：第１の接続孔
８：姿勢センサー
９：調整型磁気吸着モジュール
９-１：駆動握り手
９-２：接続孔
９-３：カバープレート
９-３１：調整孔
９-４：溝体
９-４１：ストッパー溝
９-５：支持底板
９-６：昇降スクリューロッド
９-７：取付けハンガー
９-８：回動軸
９-９：キャビティ
９-１０：キャビティカバー
９-１１：回動孔
１０：溶接フレーム
１１：溶接負荷装置
１２：溶接ガン
１３：固定ホルダー
１４：観察窓
１５：磁性体モジュール
１５-１：取付けケース
１５-２カバー
１５-３：磁石
１６：昇降調整モジュール
１６-１：支持フレーム
１６-２：調整ナット
１６-２１：丸型ストッパー突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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