[發(fā)明專利]石油輸送管道智能鋪設(shè)機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610822184.9
• 申請(qǐng)日: 2016-09-13
• 公開（公告）號(hào): CN107813282A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春海;劉芳;王子溪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市安維康家科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): B25J5/00
• 分類號(hào): B25J5/00;B25J11/00;B23K31/02;B23K37/02;F16L1/028
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種石油輸送管道智能鋪設(shè)機(jī)器人，其特征在于：包括平臺(tái)、主機(jī)架(1)、操作室、導(dǎo)航分系統(tǒng)、管件抓取輸送分系統(tǒng)(3)、管件端面預(yù)處理分系統(tǒng)(4)、在線測(cè)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(tái)底部設(shè)有用于移動(dòng)的履帶(6)；

所述主機(jī)架(1)能夠相對(duì)平臺(tái)Z向水平移動(dòng)；

所述操作室設(shè)置在平臺(tái)上；

所述導(dǎo)航分系統(tǒng)用于對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定位，以保證整個(gè)機(jī)器人按照規(guī)劃線路進(jìn)行施工；

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(jī)架(1)上的兩個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)X向水平移動(dòng)的機(jī)械臂(301)、分別安裝在兩個(gè)機(jī)械臂(301)端部的兩個(gè)伸縮裝置(302)以及用于抓取管件的兩個(gè)抓手(303)，所述兩個(gè)抓手(303)分別安裝在兩個(gè)伸縮裝置(302)輸出端且該兩個(gè)抓手(303)能夠Y向豎直移動(dòng)；

所述管件端面預(yù)處理分系統(tǒng)(4)用于對(duì)管件兩端進(jìn)行坡口加工，該管件端面預(yù)處理分系統(tǒng)(4)包括能夠自主轉(zhuǎn)動(dòng)并對(duì)稱安裝在平臺(tái)上且用于固定管件的兩個(gè)漲緊機(jī)構(gòu)、能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在兩個(gè)漲緊機(jī)構(gòu)上且用于對(duì)管件兩端進(jìn)行坡口加工的多個(gè)刀具以及可收放的安裝在平臺(tái)上且用于頂起管件的多個(gè)支撐輪(402)，所述兩個(gè)漲緊機(jī)構(gòu)能夠相對(duì)伸縮，該兩個(gè)漲緊機(jī)構(gòu)插進(jìn)管件兩端內(nèi)孔并漲緊固定，且兩個(gè)漲緊機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠帶動(dòng)管件一起轉(zhuǎn)動(dòng)；所述在線測(cè)量分系統(tǒng)在端面預(yù)處理分系統(tǒng)對(duì)管件的兩個(gè)端面處理的同時(shí)進(jìn)行同步測(cè)量，分別測(cè)量管件每個(gè)端面的幾何尺寸及其位置坐標(biāo)，并將測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)送至所述控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對(duì)最終測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)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(biāo)記錄在控制系統(tǒng)中，在管件上分別做出明顯標(biāo)示兩端各自最大、最小壁厚位置，控制系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)管件端面預(yù)處理系統(tǒng)兩端的漲緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，當(dāng)前管件的當(dāng)前焊接端面與前一件管件的當(dāng)前焊接端面按照重合面積最大原則進(jìn)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(tái)底盤中部，所述吊鉤組件(8)上端通過(guò)一滑行機(jī)構(gòu)與平臺(tái)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(jī)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(dāng)前管件姿態(tài)的第一攝像測(cè)量裝置，所述第一攝像測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)所述在線測(cè)量分系統(tǒng)發(fā)送至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)所述吊鉤組件(8)在X向和Z向移動(dòng)，對(duì)當(dāng)前管件姿態(tài)進(jìn)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(tái)底盤后端且用于焊接當(dāng)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(gè)滾動(dòng)支架(503)，每個(gè)滾動(dòng)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(dǎo)軌裝置(505)，所述環(huán)形導(dǎo)軌裝置(505)上安裝有多個(gè)焊機(jī)行走機(jī)構(gòu)(506)，每個(gè)所述焊機(jī)行走機(jī)構(gòu)(506)上分別設(shè)有一用于焊接當(dāng)前管件和前一件管件連接處的焊槍(507)和一用于對(duì)焊縫進(jìn)行檢查的無(wú)損探傷監(jiān)測(cè)裝置(508)，所述焊接組件A(501)上還設(shè)有多個(gè)能夠伸縮的拉桿(509)，其中拉桿(509)的外端固定有一個(gè)長(zhǎng)圓結(jié)構(gòu)，拉桿(509)伸出長(zhǎng)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(zhǎng)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)固接在在一起，所述焊接組件B(502)上還設(shè)有一用于測(cè)定焊接組件B和管件位置的第二攝像測(cè)量裝置(510)，所述第二攝像測(cè)量裝置(510)的測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)所述在線測(cè)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(gè)機(jī)器人的作業(yè)動(dòng)作。

2.按照權(quán)利要求1所述的石油輸送管道智能鋪設(shè)機(jī)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(tái)底部?jī)蓚?cè)。