[發(fā)明專利]磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人和焊接方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211527523.2
• 申請(qǐng)日: 2022-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115722822A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)軍;趙事;高早晨;彭睿;茍鳴宇;張文強(qiáng);何朝明;王俊郎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司;國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西南管道有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23K31/02
• 分類號(hào): B23K31/02;B23K37/02
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 孟鵬超

1.一種磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：包括沿圓弧形彎曲的軌道本體(1)，所述軌道本體(1)的內(nèi)側(cè)沿自身圓弧分布有定位機(jī)構(gòu)(2)，定位機(jī)構(gòu)(2)通過(guò)磁力吸附在待焊接管道(20)上，并且定位機(jī)構(gòu)(2)能帶動(dòng)軌道本體(1)分別沿待焊接管道(20)的周向及軸向運(yùn)動(dòng)；所述軌道本體(1)上還設(shè)有焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)，焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)上固定有自動(dòng)焊槍(4)，焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)與軌道本體(1)滑動(dòng)連接并能沿軌道本體(1)的圓弧運(yùn)動(dòng)，焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)與所述定位機(jī)構(gòu)(2)在軌道本體(1)的圓弧軸向避開(kāi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)包括圍繞軌道本體(1)布置的外殼(5)，外殼(5)正對(duì)所述軌道本體(1)的內(nèi)側(cè)處設(shè)有開(kāi)口并避開(kāi)所述定位機(jī)構(gòu)(2)；外殼(5)內(nèi)設(shè)有齒輪(8)和至少兩個(gè)輪軸(6)，每個(gè)輪軸(6)上設(shè)有至少兩個(gè)第一滑輪(7)，第一滑輪(7)與軌道本體(1)的外側(cè)表面接觸并可沿軌道本體(1)的圓弧周向滾動(dòng)；所述軌道本體(1)的內(nèi)側(cè)沿自身圓弧設(shè)有齒條(9)，齒條(9)與所述定位機(jī)構(gòu)(2)避開(kāi)并與齒輪(8)配合，外殼(5)上還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)齒輪(8)的電機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述外殼(5)內(nèi)還設(shè)有第二滑輪(10)，第二滑輪(10)與軌道本體(1)的內(nèi)側(cè)表面接觸并可沿軌道本體(1)的圓弧周向滾動(dòng)，第二滑輪(10)與所述定位機(jī)構(gòu)(2)在軌道本體(1)的圓弧軸向避開(kāi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述定位機(jī)構(gòu)(2)包括滾輪安裝架(11)、安裝塊(12)，滾輪安裝架(11)上設(shè)有磁吸輪(13)，磁吸輪(13)用于吸附在待焊接管道(20)上；滾輪安裝架(11)與安裝塊(12)通過(guò)絲桿(14)形成絲桿(14)副連接，磁吸輪(13)的軸線與絲桿(14)均平行于軌道本體(1)的圓弧軸線布置，安裝塊(12)用于與軌道本體(1)內(nèi)側(cè)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述磁吸輪(13)內(nèi)設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)自身轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂電機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述滾輪安裝架(11)靠近安裝塊(12)的一側(cè)設(shè)有導(dǎo)軌(15)，導(dǎo)軌(15)平行于絲桿(14)布置，安裝塊(12)與導(dǎo)軌(15)滑動(dòng)連接，安裝塊(12)與絲桿(14)螺接，絲桿(14)與滾輪安裝架(11)活動(dòng)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述導(dǎo)軌(15)的數(shù)量為兩件并分別布置于絲桿(14)兩側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述滾輪安裝架(11)上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)絲桿(14)轉(zhuǎn)動(dòng)的微型電機(jī)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人，其特征在于：所述沿圓弧形彎曲的軌道本體(1)的圓心角度為90°～210°。

10.一種管道焊接方法，基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的磁吸可移動(dòng)軌道式管道焊接機(jī)器人實(shí)現(xiàn)，其特征在于，包括如下步驟：

S1、對(duì)待焊接管道(20)進(jìn)行坡口加工，完成管道對(duì)接，對(duì)接縫為待焊部位；

S2、將組裝完成的軌道本體(1)、定位機(jī)構(gòu)(2)、焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)整體放置在待焊接管道(20)的待焊部位，自動(dòng)焊槍(4)固定在焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)上；

S3、利用定位機(jī)構(gòu)(2)帶動(dòng)軌道本體(1)沿待焊接管道(20)軸向微調(diào)，使軌道本體(1)與待焊接管道(20)的坡口之間平行且同心；

S4、焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)帶動(dòng)自動(dòng)焊槍(4)沿軌道本體(1)的圓弧運(yùn)動(dòng)，完成待焊部位的周向部分焊接；

S5、定位機(jī)構(gòu)(2)帶動(dòng)軌道本體(1)沿待焊接管道(20)的周向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)焊槍安裝機(jī)構(gòu)(3)回復(fù)至上次運(yùn)動(dòng)前的位置，使自動(dòng)焊槍(4)正對(duì)上次周向部分焊接的終點(diǎn)；

S6、重復(fù)步驟S4-S5，直至所述待焊部位周向焊接完成。