[發(fā)明專利]石油輸送管道智能鋪設(shè)機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610822184.9
• 申請日: 2016-09-13
• 公開（公告）號: CN107813282A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春海;劉芳;王子溪
• 申請（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: B25J5/00
• 分類號: B25J5/00;B25J11/00;B23K31/02;B23K37/02;F16L1/028
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管道鋪設(shè)設(shè)備，尤其是一種石油輸送管道智能鋪設(shè)機器人。

背景技術(shù)

目前，我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展迅猛，尤其是東部對油氣資源需求旺盛，國內(nèi)自給率相對較低，而且分布很不均勻，需要大量從西部甚至國外引進資源；而我國的西北部及西北部鄰國卻蘊含大量油氣資源，需要尋找消費市場，隨著一路一帶建設(shè)的漸入佳境，西(油)氣東輸工程是協(xié)調(diào)東西部發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，已經(jīng)全面展開并加速進行。而管道運輸尤其是大口徑管道運輸油氣，其經(jīng)濟性更具有競爭力，大口徑管道運輸具有數(shù)以千計千米的市場規(guī)模。直徑1.0米以上的金屬管道的鋪設(shè)基本都是半機械化的，挖掘、鋪設(shè)、焊接、測量、監(jiān)察、檢測、填埋各系統(tǒng)各自獨立，需要人為協(xié)調(diào)、指揮，自動化程度低，人員占用多，勞動強度大，自然環(huán)境、焊接環(huán)境惡劣、輸送效率低，鋪設(shè)周期長、鋪設(shè)成本高。因此在這些長距離大口徑管線建設(shè)中采用自動化鋪設(shè)技術(shù)已勢在必行，一套合適的設(shè)計方案對油氣管道的鋪設(shè)具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種自動化程度高的石油輸送管道智能鋪設(shè)機器人。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的石油輸送管道智能鋪設(shè)機器人包括平臺、主機架、操作室、導(dǎo)航分系統(tǒng)、管件抓取輸送分系統(tǒng)、管件端面預(yù)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)；

所述平臺底部設(shè)有用于移動的履帶

所述主機架能夠相對平臺Z向水平移動；

所述操作室設(shè)置在平臺上；

所述導(dǎo)航分系統(tǒng)用于對施工現(xiàn)場進行定位，以保證整個機器人按照規(guī)劃線路進行施工；

所述管件抓取輸送分系統(tǒng)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)包括安裝在主機架上的兩個能夠?qū)崿F(xiàn)X向水平移動的機械臂、分別安裝在兩個機械臂端部的兩個伸縮裝置以及用于抓取管件的兩個抓手，所述兩個抓手分別安裝在兩個伸縮裝置輸出端且該兩個抓手能夠Y向豎直移動；

所述管件端面預(yù)處理分系統(tǒng)用于對管件兩端進行坡口加工，該管件端面預(yù)處理分系統(tǒng)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，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(yù)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(biāo)，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(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)再驅(qū)動管件端面預(yù)處理系統(tǒng)兩端的漲緊機構(gòu)旋轉(zhuǎn)停止時，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和能夠升降且用于鎖緊固定在管件前端的吊鉤組件，所述中間支撐組件可收放的安裝在平臺底盤中部，所述吊鉤組件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，在滑行機構(gòu)和卡緊塊之間設(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)動所述吊鉤組件在X向和Z向移動，對當(dāng)前管件姿態(tài)進行微調(diào)直至符合管道鋪設(shè)規(guī)范；