[发明专利]一种进行管道焊接作业的工业机器人及其自动控制方法

权利要求书

1.一种进行管道焊接作业的工业机器人，其特征在于，主要是由依次从前至后的焊接段（1）、中间段（2）、除焊渣段（3）所构成，焊接段（1）与中间段（2）之间通过前弯曲段（9）连接，中间段（2）与除焊渣段（3）之间通过后弯曲段（10）连接，前弯曲段（9）与后弯曲段（10）都可以自由弯曲；在焊接段（1）、中间段（2）、除焊渣段（3）上都设置有顶部支撑轮（4）和位于两侧的侧支撑轮（5），顶部支撑轮（4）和侧支撑轮（5）与各段之间的连接部具有弹性；在焊接段（1）的底部设置有导轨（6），导轨（6）上设置有移动块（7），移动块（7）可以在导轨（6）上进行前后运动，在移动块（7）的底部还设置有焊枪（8），焊枪（8）用于对管道内壁进行焊接；

还包括有：

驱动装置，用于驱动顶部支撑轮（4）和侧支撑轮（5）的转动；

前位移记录单元（11），用于记录焊接段（1）上的顶部支撑轮（4）和侧支撑轮（5）的运动距离；

后位移记录单元（12），用于记录中间段（2）上的顶部支撑轮（4）和侧支撑轮（5）的运动距离；

所述的前位移记录单元（11）和后位移记录单元中包括有旋转计数器；

主控制器，用于根据前位移记录单元（11）和后位移记录单元（12）记录的数据来控制移动块（7）在导轨（6）上的运动以及焊枪（8）的工作；所述的工业机器人用于管道内部焊接；当工业机器人运动至管道弯曲处时，主控制器使焊枪（8）停止工作，焊接段（1）向弯曲处中继续行进，后位移记录单元（12）开始记录中间段（2）上的顶部支撑轮（4）和侧支撑轮（5）的第一运动距离，当焊接段（1）完全进入弯曲后的管道后，工业机器人停止前进，后位移记录单元（12）将记录的第一运动距离发送至主控制器，主控制器命令移动块（7）向后运动第一运动距离之后，移动块（7）逐步向前运动第一运动距离并同时进行焊接；接下来，主控制器使焊枪（8）停止工作，并使工业机器人继续前进，前位移记录单元（11）开始记录焊接段（1）上的顶部支撑轮（4）和侧支撑轮（5）的第二运动距离，当中间段（2）完全进入至弯曲后的管道后，工业机器人停止前进，前位移记录单元（11）将记录的第二运动距离发送至主控制器，主控制器命令移动块（7）向后运动第二运动距离之后，移动块（7）逐步向前运动第二运动距离并同时进行焊接；焊接完成后，工业机器人继续向前运行并同时继续焊接。

2.根据权利要求1所述的进行管道焊接作业的工业机器人，其特征在于，在同一段上的顶部支撑轮（4）与侧支撑轮（5）相互之间在截面上为120°排列。

3.根据权利要求1所述的进行管道焊接作业的工业机器人，其特征在于，除焊渣段（3）用于在工业机器人焊接和行进的过程中同时清除生成的焊渣。

4.根据权利要求3所述的进行管道焊接作业的工业机器人，其特征在于，除渣段（3）上设置有吸风口（13）以及排风口（14），吸风口（13）和排风口（14）之间通过除焊渣模块（15）连接，除焊渣模块（15）是通过过滤的方式使焊渣清除。