本发明涉及机器人，具体来说涉及一种钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人。
背景技术：
1、针对钢管混凝土拱桥拱肋的焊接难题，目前采取的手段都由人工焊接完成，在复杂的施工条件下，人工焊接的施工难度大、环境差、生产效率低、焊接质量无法保证、焊缝不均匀、焊缝检测合格率较低。拱肋焊接主体为钢管，其不同位置的焊缝破口形状及尺寸变化较小，这与管道焊接具有相似的特点。
2、申请公布号为cn 220480676 u的实用新型专利申请公开了《一种高稳定性管道焊接机器人》，该焊接系统应用于高空拱桥拱肋焊接时存在以下不足之处：1：该管道焊接机器人不适用于桥梁拱肋焊接，完成焊接任务后，机器人会被封死在拱肋之中；2：仅一个机械臂工作，效率较低。相较于此，本发明的焊接机器人采用挂式，具有锁紧装置，可自动锁紧和松开，适用于拱桥拱肋焊接任务，两个焊接机械臂同时工作，焊接效率高。
3、申请公布号为cn 219924999 u的实用新型专利申请公开了《一种智能管道焊接机器人》，该焊接系统应用于高空拱桥拱肋焊接时存在以下不足之处：焊枪摆动单一，只能沿着单一特定方向进行焊接作业，对于复杂的焊接位置的焊接质量缺乏足够的把控。相较于此，本发明的焊接机器人具备多自由度机械臂，可应对各种复杂环境。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决钢管混凝土拱桥拱肋的焊接难题，提供一种钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，在高空复杂环境下该钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人具有良好的焊接可操作性和可靠性。
2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
3、提供一种钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，包括机架、焊接机械臂、锁紧装置，具体结构和连接关系为：所述焊接机械臂通过旋转底板用螺钉固定在机架上，且两个焊接机械臂的结构相同，所述锁紧装置通过剪叉杆支撑1与机架铰接。
4、本发明的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，机架和焊接机械臂构成焊接机器人的躯体，机器人放置于钢管混凝土拱桥上目标位置，通过控制锁紧装置的步进电机，保证机架固定于拱桥拱肋上。焊接机械臂可以通过对各关节步进电机的调控实现复杂的空间轨迹运动；本发明将机器人运动学与机械锁紧结构结合，保证高空焊接时的稳定性和焊接的精度，可运用于钢管混凝土拱桥建设，代替人工高空作业，安全且高效。
5、本发明所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，包括机架、焊接机械臂、锁紧装置，具体结构和连接关系为：
6、所述机架包括半挂1，半挂2，横拉杆1，横拉杆2，横梁，横杆，底板，所述半挂1与横拉杆2一端固定连接，半挂2与横拉杆1一端固定连接，半挂2与半挂1固定连接在横杆两端，底板固定连接在横拉杆1与横拉杆2之间，横梁固定连接在横拉杆1和横拉杆2的另一端。
7、所述锁紧装置包括l型锁紧，横铰链1，横铰链2，剪叉杆支撑1，剪叉电机，电机架，剪叉杆1，剪叉杆2，剪叉杆3，剪叉杆4，剪叉杆支撑2，剪叉螺杆头，剪叉螺杆，所述横铰链1与横杆固定连接，l型锁紧转角处与横铰链1铰接，剪叉杆支撑2与l型锁紧一端铰接，剪叉杆4一端铰接于剪叉杆支撑2，剪叉杆支撑2与剪叉杆3一端铰接，剪叉杆3的另一端铰接于电机架，剪叉电机与电机架固定连接，剪叉螺杆与剪叉电机转轴相连，剪叉螺杆头与剪叉螺杆同轴心连接，剪叉杆4的另一端与剪叉螺杆头相铰接，剪叉杆2一端与剪叉螺杆头相铰接，剪叉杆2的另一端与剪叉杆支撑1铰接，剪叉杆1一端铰接于电机架，剪叉杆1的另一端铰接于剪叉杆支撑1，剪叉杆支撑1与横铰链2铰接，横铰链2与横梁固定连接。
8、所述焊接机械臂包括旋转底座，二轴关节，三轴关节，三轴延伸关节以及末端关节，所述旋转底座通过底座固定连接在机架的底板上，二轴关节通过一轴固定在旋转底座的旋转盘上，三轴关节通过二轴与二轴关节的二轴驱动轴固定连接，三轴延伸关节通过三轴延伸驱动轴与三轴关节的三轴延伸电机转轴过盈配合相连，末端关节通过法兰盘1和法兰盘2与三轴延伸关节的三轴延伸固定连接。
9、所述旋转底座包括底座，底座深沟球轴承，底座小锥齿轮，底座大锥齿轮，底座电机，底座电机架，底座转轴，底座直齿轮，底座推力球轴承，齿轮盘，底座端盖，旋转盘，所述底座固定连接在机架底板上，底座电机架固定在底座内部，底座电机与底座电机架固定连接，底座小锥齿轮与底座电机转轴过盈配合连接，底座深沟球轴承通过过盈配合安装在底座的轴承座中，底座转轴与底座深沟球轴承轴承内圈过盈配合相连，底座大锥齿轮与底座转轴过盈配合相连，底座小锥齿轮与底座大锥齿轮相啮合，底座直齿轮与底座转轴过盈配合相连，底座推力球轴承安装于底座，齿轮盘安装在底座推力球轴承上且与底座直齿轮相啮合，底座端盖固定连接于底座上端面，旋转盘固定连接在齿轮盘上并与底座端盖同轴心。
10、所述二轴关节包括，二轴驱动轴，二轴深沟球轴承，二轴垫圈，二轴推力球轴承，二轴轴承座，一轴，二轴电机，所述一轴固定连接在旋转底座的旋转盘上，二轴深沟球轴承与二轴驱动轴过盈配合连接，二轴垫圈与二轴驱动轴同轴心连接，二轴推力球轴承与二轴驱动轴过盈配合连接，二轴垫圈与二轴推力球轴承贴合，二轴驱动轴与二轴轴承座同轴心连接，二轴轴承座与一轴固定连接，二轴电机固定连接于一轴，二轴驱动轴与二轴电机转轴过盈配合连接。
11、所述三轴关节包括三轴轴承座，三轴弹簧垫圈，三轴深沟球轴承，三轴垫圈，三轴推力球轴承，三轴驱动轴，二轴，三轴，三轴电机架，三轴电机，三轴延伸电机，三轴延伸电机架，所述三轴深沟球轴承与三轴驱动轴过盈配合连接，三轴垫圈与三轴驱动轴同轴心连接，三轴推力球轴承与三轴驱动轴过盈配合连接，三轴垫圈与三轴推力球轴承贴合，二轴一端与三轴轴承座固定连接，二轴的另一端与二轴关节的二轴驱动轴固定连接，三轴驱动轴与三轴轴承座同轴心，三轴弹簧垫圈安装于三轴驱动轴轴端，三轴驱动轴与三轴固定连接，三轴电机与三轴电机架固定连接，三轴电机架固定连接于三轴，三轴驱动轴与三轴电机转轴过盈配合相连，三轴延伸电机与三轴延伸电机架固定连接，三轴延伸电机架固定连接于三轴。
12、所述三轴延伸关节包括三轴延伸轴承座，三轴延伸弹簧垫圈，三轴延伸深沟球轴承，三轴延伸垫圈，三轴延伸推力球轴承，三轴延伸驱动轴，三轴延伸，所述三轴延伸深沟球轴承与三轴延伸驱动轴过盈配合连接，三轴延伸垫圈与三轴延伸驱动轴同轴心连接，三轴延伸推力球轴承与三轴延伸驱动轴过盈配合连接，三轴延伸垫圈与三轴延伸推力球轴承贴合，三轴延伸驱动轴固定连接于三轴延伸，三轴延伸驱动轴与三轴延伸轴承座同轴心，三轴延伸弹簧垫圈安装于三轴延伸驱动轴轴端，三轴延伸轴承座固定连接于三轴，三轴延伸驱动轴与三轴关节的三轴延伸电机转轴过盈配合相连。
13、所述末端关节包括法兰盘1，末端锥齿轮1，末端套筒1，末端深沟球轴承1，末端垫圈，末端转轴，末端深沟球轴承2，末端套筒2，法兰盘2，末端套筒3，末端锥齿轮2，末端电机，末端电机架，焊枪连接，焊枪，所述末端锥齿轮1与末端转轴过渡配合连接，末端深沟球轴承1外圈与末端电机架过盈配合连接，末端深沟球轴承2外圈与末端电机架过盈配合连接，末端转轴与末端深沟球轴承1内圈同轴心连接，末端转轴与末端深沟球轴承2内圈同轴心连接，末端深沟球轴承1与末端深沟球轴承2同轴心，末端垫圈与末端转轴同轴心连接，末端垫圈与末端锥齿轮1贴合，末端套筒1与末端转轴同轴心连接，末端套筒1与末端深沟球轴承1贴合，末端套筒2与末端转轴同轴心连接，末端套筒2与末端深沟球轴承2贴合，法兰盘1与三轴延伸关节的三轴延伸固定连接，末端转轴与法兰盘1同轴心，法兰盘2与三轴延伸关节的三轴延伸固定连接，末端转轴与法兰盘2同轴心，末端电机固定安装于末端电机架，末端套筒3连接于末端电机的转轴，末端锥齿轮2与末端电机的转轴过渡配合连接，末端锥齿轮2与末端锥齿轮1相啮合，焊枪连接与末端电机架固定连接，焊枪固定连接于焊枪连接。
14、在上述技术方案中，本发明提供的一种钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，具有以下有益效果：
15、1.本发明采用挂式，适用于钢管混凝土拱桥的高空焊接；
16、2.本发明的锁紧装置为机械结构，断电后仍能保证锁紧，可保证工作时的安全性及稳定性；
17、3.本发明的焊接机械臂具有多个关节，通过对各关节步进电机的调控可实现复杂的空间轨迹运动，完成各种形状的焊缝。
1.一种钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，包括机架、焊接机械臂、锁紧装置，其特征在于，所述的锁紧装置通过铰链与机架相连接，焊接机械臂通过底座固定在机架的底板上且两个焊接机械臂的结构相同。
2.根据权利要求1所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述机架包括半挂1，半挂2，横拉杆1，横拉杆2，横梁，横杆，底板，所述半挂1与横拉杆2一端固定连接，半挂2与横拉杆1一端固定连接，半挂2与半挂1固定连接在横杆两端，底板固定连接在横拉杆1与横拉杆2之间，横梁固定连接在横拉杆1和横拉杆2的另一端。
3.根据权利要求1所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述锁紧装置包括l型锁紧，横铰链1，横铰链2，剪叉杆支撑1，剪叉电机，电机架，剪叉杆1，剪叉杆2，剪叉杆3，剪叉杆4，剪叉杆支撑2，剪叉螺杆头，剪叉螺杆，所述横铰链1与横杆固定连接，l型锁紧转角处与横铰链1铰接，剪叉杆支撑2与l型锁紧一端铰接，剪叉杆4一端铰接于剪叉杆支撑2，剪叉杆支撑2与剪叉杆3一端铰接，剪叉杆3的另一端铰接于电机架，剪叉电机与电机架固定连接，剪叉螺杆与剪叉电机转轴相连，剪叉螺杆头与剪叉螺杆同轴心连接，剪叉杆4的另一端与剪叉螺杆头相铰接，剪叉杆2一端与剪叉螺杆头相铰接，剪叉杆2的另一端与剪叉杆支撑1铰接，剪叉杆1一端铰接于电机架，剪叉杆1的另一端铰接于剪叉杆支撑1，剪叉杆支撑1与横铰链2铰接，横铰链2与横梁固定连接。
4.根据权利要求1所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述焊接机械臂包括旋转底座，二轴关节，三轴关节，三轴延伸关节以及末端关节，所述旋转底座通过底座固定连接在机架的底板上，二轴关节通过一轴固定在旋转底座的旋转盘上，三轴关节通过二轴与二轴关节的二轴驱动轴固定连接，三轴延伸关节通过三轴延伸驱动轴与三轴关节的三轴延伸电机转轴过盈配合相连，末端关节通过法兰盘1和法兰盘2与三轴延伸关节的三轴延伸固定连接。
5.根据权利要求4所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述旋转底座包括底座，底座深沟球轴承，底座小锥齿轮，底座大锥齿轮，底座电机，底座电机架，底座转轴，底座直齿轮，底座推力球轴承，齿轮盘，底座端盖，旋转盘，所述底座固定连接在机架底板上，底座电机架固定在底座内部，底座电机与底座电机架固定连接，底座小锥齿轮与底座电机转轴过盈配合连接，底座深沟球轴承通过过盈配合安装在底座的轴承座中，底座转轴与底座深沟球轴承轴承内圈过盈配合相连，底座大锥齿轮与底座转轴过盈配合相连，底座小锥齿轮与底座大锥齿轮相啮合，底座直齿轮与底座转轴过盈配合相连，底座推力球轴承安装于底座，齿轮盘安装在底座推力球轴承上且与底座直齿轮相啮合，底座端盖固定连接于底座上端面，旋转盘固定连接在齿轮盘上并与底座端盖同轴心。
6.根据权利要求4所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述二轴关节包括，二轴驱动轴，二轴深沟球轴承，二轴垫圈，二轴推力球轴承，二轴轴承座，一轴，二轴电机，所述一轴固定连接在旋转底座的旋转盘上，二轴深沟球轴承与二轴驱动轴过盈配合连接，二轴垫圈与二轴驱动轴同轴心连接，二轴推力球轴承与二轴驱动轴过盈配合连接，二轴垫圈与二轴推力球轴承贴合，二轴驱动轴与二轴轴承座同轴心连接，二轴轴承座与一轴固定连接，二轴电机固定连接于一轴，二轴驱动轴与二轴电机转轴过盈配合连接。
7.根据权利要求4所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述三轴关节包括三轴轴承座，三轴弹簧垫圈，三轴深沟球轴承，三轴垫圈，三轴推力球轴承，三轴驱动轴，二轴，三轴，三轴电机架，三轴电机，三轴延伸电机，三轴延伸电机架，所述三轴深沟球轴承与三轴驱动轴过盈配合连接，三轴垫圈与三轴驱动轴同轴心连接，三轴推力球轴承与三轴驱动轴过盈配合连接，三轴垫圈与三轴推力球轴承贴合，二轴一端与三轴轴承座固定连接，二轴的另一端与二轴关节的二轴驱动轴固定连接，三轴驱动轴与三轴轴承座同轴心，三轴弹簧垫圈安装于三轴驱动轴轴端，三轴驱动轴与三轴固定连接，三轴电机与三轴电机架固定连接，三轴电机架固定连接于三轴，三轴驱动轴与三轴电机转轴过盈配合相连，三轴延伸电机与三轴延伸电机架固定连接，三轴延伸电机架固定连接于三轴。
8.根据权利要求4所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述三轴延伸关节包括三轴延伸轴承座，三轴延伸弹簧垫圈，三轴延伸深沟球轴承，三轴延伸垫圈，三轴延伸推力球轴承，三轴延伸驱动轴，三轴延伸，所述三轴延伸深沟球轴承与三轴延伸驱动轴过盈配合连接，三轴延伸垫圈与三轴延伸驱动轴同轴心连接，三轴延伸推力球轴承与三轴延伸驱动轴过盈配合连接，三轴延伸垫圈与三轴延伸推力球轴承贴合，三轴延伸驱动轴固定连接于三轴延伸，三轴延伸驱动轴与三轴延伸轴承座同轴心，三轴延伸弹簧垫圈安装于三轴延伸驱动轴轴端，三轴延伸轴承座固定连接于三轴，三轴延伸驱动轴与三轴关节的三轴延伸电机转轴过盈配合相连。
9.根据权利要求4所述的钢管混凝土拱桥专用挂式双臂焊接机器人，其特征在于，所述末端关节包括法兰盘1，末端锥齿轮1，末端套筒1，末端深沟球轴承1，末端垫圈，末端转轴，末端深沟球轴承2，末端套筒2，法兰盘2，末端套筒3，末端锥齿轮2，末端电机，末端电机架，焊枪连接，焊枪，所述末端锥齿轮1与末端转轴过渡配合连接，末端深沟球轴承1外圈与末端电机架过盈配合连接，末端深沟球轴承2外圈与末端电机架过盈配合连接，末端转轴与末端深沟球轴承1内圈同轴心连接，末端转轴与末端深沟球轴承2内圈同轴心连接，末端深沟球轴承1与末端深沟球轴承2同轴心，末端垫圈与末端转轴同轴心连接，末端垫圈与末端锥齿轮1贴合，末端套筒1与末端转轴同轴心连接，末端套筒1与末端深沟球轴承1贴合，末端套筒2与末端转轴同轴心连接，末端套筒2与末端深沟球轴承2贴合，法兰盘1与三轴延伸关节的三轴延伸固定连接，末端转轴与法兰盘1同轴心，法兰盘2与三轴延伸关节的三轴延伸固定连接，末端转轴与法兰盘2同轴心，末端电机固定安装于末端电机架，末端套筒3连接于末端电机的转轴，末端锥齿轮2与末端电机的转轴过渡配合连接，末端锥齿轮2与末端锥齿轮1相啮合，焊枪连接与末端电机架固定连接，焊枪固定连接于焊枪连接。
