申请/专利权人：北京石油化工学院

申请日：2024-01-31

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN117733443B

主分类号：B23K37/02

分类号：B23K37/02;B23K37/053;B23K101/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及一种月牙摆式山区管道自动焊接装置及方法，应用于山区管道焊接技术领域，包括：本申请通过焊枪姿态调整机构调节焊枪的位置，实现焊枪的五自由度运动，从而实现月牙摆式焊接，通过月牙摆式焊接能够在焊接过程中利用电弧推力抵消因山区坡度带来的熔池重力的影响，提高焊接质量，通过传感器模块的应用可实现焊接过程的实时反馈，从而实现自动化调整功能，实现智能化焊接。

主权项：1.一种月牙摆式山区管道自动焊接装置，其特征在于，所述装置包括：可调柔性导轨、焊接小车、焊枪姿态调整机构、焊枪、传感器模块以及控制器；所述焊接小车安装在所述可调柔性导轨上，所述焊接小车绕着所述可调柔性导轨做环形运动，所述可调柔性导轨通过卡扣固定安装在待焊接的山区管道上；所述焊枪姿态调整机构通过孔定位固定设置在所述焊接小车的车头处；所述焊接小车上设置有焊枪支撑架，所述焊枪的末端通过所述焊枪支撑架连接在所述焊接小车上，所述焊枪的焊接端通过所述焊枪姿态调整机构的焊枪夹持板固定；所述焊枪姿态调整机构用于调整所述焊枪的空间位姿；所述传感器模块用于获取所述焊接小车的位姿信息，并将所述位姿信息发送给所述控制器；所述控制器用于根据所述传感器模块的位姿控制所述焊枪姿态调整机构调整所述焊枪的空间运动状态，使得所述焊枪进行月牙摆式焊接，通过电弧推力抵消熔池重力的分力；所述传感器模块包括角度传感器以及空间位置传感器；所述角度传感器设置在所述焊枪夹持板上，用于获取焊枪的焊接端的位姿信息，并将所述位姿信息发送给所述控制器；所述空间位置传感器设置于所述焊接小车内部，用于获取所述焊接小车的空间位置信息，并将所述空间位置信息发送给所述控制器；所述焊接小车包括行走底盘和小车车体；所述行走底盘通过锁紧机构安装在所述可调柔性导轨上，所述小车车体通过快插装置连接在行走底盘上，所述小车车体跟随行走底盘一起绕着所述可调柔性导轨做环形运动；所述焊枪姿态调整机构包括Z形板、L形板、焊枪夹持板、第一关节直驱电机以及第二关节直驱电机；所述Z形板的一端固定连接在所述小车车体的前端，所述Z形板的另一端分别连接所述第一关节直驱电机以及L形板的一端；所述L形板的另一端分别连接所述第二关节直驱电机以及焊枪夹持板；所述第一关节直驱电机以及第二关节直驱电机分别与所述控制器电气连接；所述第一关节直驱电机用于带动所述L形板实现一个方向的倾角调整，所述第二关节直驱电机用于带动所述焊枪夹持板实现另一个方向的倾角调整；通过所述第一关节直驱电机以及第二关节直驱电机带动所述焊枪在两个相反方向进行组合运动，从而实现所述焊枪在平面内做月牙摆式运动；所述可调柔性导轨包括弹簧夹、卡扣和弹性轨道；所述弹簧夹包括多个，多个弹簧夹分别通过螺母安装在弹性轨道内侧，起到固定作用；所述卡扣固定安装在弹性轨道的一端，所述弹性轨道的另一端设置有卡槽，通过所述卡扣与卡槽的配合使得所述弹性轨道呈环形闭合状态。

全文数据：

权利要求：

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