Z向前行移動時，土方回填系統(tǒng)逐步把土方回填至溝槽并夯實，對當前管件起支撐作用。
[0082]機器人平臺到達系統(tǒng)新的指定后，伸出伸縮支撐臂，收起履帶6，焊接組件A端與當前管件焊接端面D鎖緊固定。
[0083]上述過程必須在0.5小時內(nèi)完成，循環(huán)連續(xù)進行，直至工程結(jié)束。
[0084]在管道施工期間，施工人員可以在機器人平臺頂部的操作人員的野外全天候長期生活保障分系統(tǒng)的房屋內(nèi)生活、起居、休息、用餐、娛樂。
[0085]綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實施例中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的技術(shù)指導思想之內(nèi)提出其他的實施例，但這些實施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:包括平臺、主機架(I)、操作室、導航分系統(tǒng)、管件抓取輸送分系統(tǒng)(3)、管件端面預處理分系統(tǒng)(4)、在線測量分系統(tǒng)、管件支撐分系統(tǒng)、焊接及其質(zhì)量檢查分系統(tǒng)(5)和控制系統(tǒng)； 所述平臺底部設(shè)有用于移動的履帶(6); 所述主機架(I)能夠相對平臺Z向水平移動； 所述操作室設(shè)置在平臺上； 所述導航分系統(tǒng)用于對施工現(xiàn)場進行初步定位，以保證整個機器人行駛至施工現(xiàn)場；所述管件抓取輸送分系統(tǒng)(3)用于抓取管件并將管件送至溝槽內(nèi)，該管件抓取輸送分系統(tǒng)(3)包括安裝在主機架(I)上的兩個能夠?qū)崿F(xiàn)X向水平移動的機械臂(301)、分別安裝在兩個機械臂(301)端部的兩個伸縮裝置(302)以及用于抓取管件的兩個抓手(303)，所述兩個抓手(303)分別安裝在兩個伸縮裝置(302)輸出端且該兩個抓手(303)能夠Y向豎直移動；所述管件端面預處理分系統(tǒng)(4)用于對管件兩端進行坡口加工，該管件端面預處理分系統(tǒng)(4)包括能夠自主轉(zhuǎn)動并對稱安裝在平臺上且用于固定管件的兩個漲緊機構(gòu)、能夠轉(zhuǎn)動地安裝在兩個漲緊機構(gòu)上且用于對管件兩端進行坡口加工的多個刀具以及可收放的安裝在平臺上且用于頂起管件的多個支撐輪(402)，所述兩個漲緊機構(gòu)能夠相對伸縮，該兩個漲緊機構(gòu)插進管件兩端內(nèi)孔并漲緊固定，且兩個漲緊機構(gòu)的轉(zhuǎn)動能夠帶動管件一起轉(zhuǎn)動；所述在線測量分系統(tǒng)在端面預處理分系統(tǒng)對管件的兩個端面處理的同時進行同步測量，分別測量管件每個端面的幾何尺寸及其位置坐標，并將測量數(shù)據(jù)發(fā)送至所述控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對最終測量數(shù)據(jù)進行分析，篩選出最大壁厚和最小壁厚尺寸數(shù)據(jù)，并追蹤其位置坐標記錄在控制系統(tǒng)中，在管件上分別做出明顯標示兩端各自最大、最小壁厚位置，控制系統(tǒng)再驅(qū)動管件端面預處理系統(tǒng)兩端的漲緊機構(gòu)旋轉(zhuǎn)停止時，當前管件的當前焊接端面與前一件管件的當前焊接端面按照重合面積最大原則進行匹配； 所述管件支撐分系統(tǒng)用于支撐已放入至溝槽內(nèi)的管件，該管件支撐分系統(tǒng)包括托起在管件中部的中間支撐組件(7)和能夠升降且用于鎖緊固定在管件前端的吊鉤組件(8)，所述中間支撐組件(7)可收放的安裝在平臺底盤中部，所述吊鉤組件(8)上端通過一滑行機構(gòu)與平臺底盤連接，下端設(shè)有一能夠插入到管件內(nèi)孔中并鎖定管件的卡緊塊(801)，在滑行機構(gòu)和卡緊塊(801)之間設(shè)有一伸縮桿，所述伸縮桿上還設(shè)有用于檢查當前管件姿態(tài)的第一攝像測量裝置，所述第一攝像測量裝置的測量數(shù)據(jù)經(jīng)所述在線測量分系統(tǒng)發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動所述吊鉤組件(8)在X向和Z向移動，對當前管件姿態(tài)進行微調(diào)直至符合管道鋪設(shè)規(guī)范； 所述焊接及其質(zhì)量檢查分系統(tǒng)(5)，其可收放的安裝在平臺底盤后端且用于焊接當前管件和前一件管件間的連接處，該焊接及其質(zhì)量檢查分系統(tǒng)(5)包括焊接組件A(501)和焊接組件B(502),所述焊接組件A(501)和焊接組件B(502)均為環(huán)體結(jié)構(gòu)，該焊接組件A(501)和焊接組件B(502)內(nèi)環(huán)周向分別設(shè)有多個滾動支架(503)，每個滾動支架(503)底部安裝有滾輪和用于吸附在管件上的第一電磁吸盤(504)，所述焊接組件A(501)上設(shè)有環(huán)形導軌裝置(505)，所述環(huán)形導軌裝置(505)上安裝有多個焊機行走機構(gòu)(506)，每個所述焊機行走機構(gòu)(506)上分別設(shè)有一用于焊接當前管件和前一件管件連接處的焊槍(507)和一用于對焊縫進行檢查的無損探傷監(jiān)測裝置(508)，所述焊接組件A(501)上還設(shè)有多個能夠伸縮的拉桿(509)，其中拉桿(509)的外端固定有一個長圓結(jié)構(gòu)，拉桿(509)伸出長圓結(jié)構(gòu)插入到焊接組件B(502)上相應(yīng)形狀的槽孔內(nèi)，再旋轉(zhuǎn)拉桿(509)90°，拉桿(509)上的長圓結(jié)構(gòu)與焊接組件B(502)上的槽孔孔型呈十字交叉狀態(tài)后回收鎖緊以將焊接組件A(501)和焊接組件B(502)固接在一起，所述焊接組件B(502)上還設(shè)有一用于測定焊接組件B和管件位置的第二攝像測量裝置(510)，所述第二攝像測量裝置(510)的測量數(shù)據(jù)經(jīng)所述在線測量分系統(tǒng)發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制焊接組件B(502)鎖定管件； 所述控制系統(tǒng)用于控制整個機器人的作業(yè)動作。2.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:所述履帶(6)數(shù)量為兩條且兩條履帶(6)分置在平臺底部兩側(cè)。3.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:所述履帶(6)數(shù)量為四條且四條履帶(6)分置在平臺底部的四個角落，所述平臺能夠相對四條履帶(6)升降，每個所述履帶(6)均可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。4.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:所述平臺上還設(shè)有能夠升降的居住室(9)。5.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:所述導航分系統(tǒng)采用北斗導航系統(tǒng)或GPS導航系統(tǒng)或格洛納斯導航系統(tǒng)或伽利略導航系統(tǒng)。6.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:每個所述伸縮裝置(302)上分別設(shè)有一用于探測管件的探測器，以保證兩個抓手(303)能夠準確的獲取管件。7.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:每個所述漲緊機構(gòu)分別包括胎具架(403)、通過滾動軸承(404)套裝在胎具架(403)外部的回轉(zhuǎn)漲胎套(405)、分別通過一彈漲臂(406)周向固接在回轉(zhuǎn)漲胎套(405)端部的多個錐形漲緊塊(407)以及與錐形漲緊塊(407)配合使用且用于漲起錐形漲緊塊(407)的錐塞(408)，所述胎具架(403)通過支撐導柱(409)與一動力氣缸輸出端連接以實現(xiàn)胎具架(403)的伸縮運動，所述回轉(zhuǎn)漲胎套(405)夕卜部設(shè)有一大齒輪(410)，該大齒輪(410)與一電機輸出端的齒輪嗤合以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)漲胎套(405)能夠相對胎具架(403)轉(zhuǎn)動并帶動管件轉(zhuǎn)動，所述錐塞(408)中部通過推力軸承與一油缸輸出桿(411)能夠相對轉(zhuǎn)動地連接，該錐塞(408)在油缸輸出桿(411)的帶動下能夠做伸縮運動以實現(xiàn)對錐形漲緊塊(407)的漲起和復位。8.按照權(quán)利要求1所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:所述中間支撐組件(7)底部設(shè)有一承載塊，所述承載塊上部形成有與管件貼合的半圓形凹槽，下部設(shè)有一行走輪，所述承載塊兩側(cè)分別豎直固接有一連接桿，兩個所述連接桿上端分別與平臺底盤鉸接，且兩個所述連接桿上部還分別通過一氣缸與平臺底盤連接，以實現(xiàn)中間支撐組件(7)的收放。9.按照權(quán)利要求1至8中任一項所述的大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其特征在于:所述焊接組件A(501)兩側(cè)分別豎直固接有一豎直桿，兩個所述豎直桿上端分別與平臺底盤鉸接，且兩個所述豎直桿上部還分別通過一氣缸與平臺底盤連接，以實現(xiàn)焊接及其質(zhì)量檢查分系統(tǒng)(5)的收放，所述焊接組件A( 501)底部還設(shè)有一轉(zhuǎn)動輪。
【專利摘要】本實用新型公開了一種大口徑管道鋪設(shè)自動焊接機器人，其中作業(yè)機器人包括平臺、主機架、操作室、導航分系統(tǒng)、管件抓取輸送分系統(tǒng)、管件端面預處理分系統(tǒng)、在線測量分系統(tǒng)、管件支撐分系統(tǒng)、焊接及其質(zhì)量檢查分系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；作業(yè)方法為先探測抓取管件，再對管件進行坡口加工，對當前管件與前一個管件進行焊接端面的匹配，然后下方管件，對兩個管件進行微調(diào)固接，最后對兩個管件進行焊接。本實用新型的大口徑管道自動連續(xù)鋪設(shè)作業(yè)機器人自動化程度高，人員占用少，勞動強度小，工作效率高，鋪設(shè)周期短、鋪設(shè)成本低。
【IPC分類】B23K31/12, B23P23/04
【公開號】CN205363253
【申請?zhí)枴緾N201520966243
【發(fā)明人】王春海, 劉芳, 王子溪
【申請人】天津市安維康家科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年11月26日