[发明专利]一种桩基施工高效焊接机器人及焊接方法

说明书

本发明涉及一种桩基施工高效焊接机器人，包括承载底座、升降驱动柱、承载托盘、定位柱、驱动滑车、多自由度电动机械臂、焊接机头、直线导轨、环形导轨及驱动电路，承载底座上端面直线导轨，直线导轨与升降驱动柱滑动连接，升降驱动柱下端面及上端面分别与驱动滑车及承载托盘铰接，承载托盘前端面与定位柱及环形导轨连接，焊接机头通过驱动滑车与环形导轨连接，驱动滑车与焊接机头间通过多自由度电动机械臂铰接，驱动电路与承载底座上端面连接。本发明一方面可有效满足多种结构型号桩基及在多种复杂施工现场环境下进行预制桩基连接定位作业的需要；另一方面运行机械化、自动化程度高，且定位精度高，可同时达到降低施工成本和劳动强度的目的。

技术领域

本发明涉及一种桩基施工高效焊接机器人及焊接施工方法，属土建施工装备技术领域。

背景技术

目前在进行对预制桩基连接施工中，通过焊接方式实现两端桩基连接是当前连接方式中十分重要的连接手段，但在实际使用作业中，由于缺乏专业有效的辅助焊接工作，当前在进行对桩基焊接作业时，往往需要在对一截桩基竖直定位在地基上，然后将另一截待连接桩基与下方定位好的桩基相抵并同轴分布，然后通过焊接设备对两个桩基作业面进行焊接作业，虽然这种方式可以满足桩基安装连接的需要，但一方面由于其中一段桩基缺乏有效的定位，因此在焊接过程中极易因外力干扰、焊接作业时金属形变而造成所连接的两端桩基间同轴度受到较大的影响，同时还存在连接过程中因定位不当而造成桩基掉落等严重施工安全事故；另一方面也导致桩基在进行安装作业时，焊接设备、桩基定位设备间运行缺乏有效的协同能力，且设备间运行机械化及自动化程度均相对较低，从而导致当前桩基安装施工作业效率和作业精度低下的同时，也造成了施工难度及施工劳动强度相对较高。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种桩基施工高效焊接机器人，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种桩基施工高效焊接机器人，该发明一方面使用灵活方便、通用性好，可有效满足多种结构型号桩基及在多种复杂施工现场环境下进行预制桩基连接定位作业的需要，极大的提高了本施工作业的灵活性和便捷性；另一方面运行机械化、自动化程度高，且定位精度高，可有效的提高桩基连接施工作业的工作效率和精度，并同时达到降低施工成本和劳动强度的目的。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种桩基施工高效焊接机器人，包括承载底座、升降驱动柱、承载托盘、定位柱、驱动滑车、多自由度电动机械臂、焊接机头、焊机、直线导轨、环形导轨、测距传感器、位移传感器、压力传感器及驱动电路，承载底座为轴线与水平面垂直分布且横断呈矩形的板状结构，其上端面均布2—6条直线导轨，直线导轨与承载底座上端面平行分布，各直线导轨环绕承载底座轴线均布，且各直线导轨轴线交点均位于承载底座轴线上，直线导轨均通过驱动滑车与一条升降驱动柱滑动连接，升降驱动柱下端面及上端面分别与驱动滑车上端面及承载托盘后端面通过转台机构铰接，升降驱动柱轴线与承载底座上端面及承载托盘后端面呈0°—90°夹角，承载托盘前端面与两条定位柱及一条环形导轨连接，其中两定位柱轴线与承载底座轴线平行分布，且两定位柱沿承载底座轴线方向自上向下分布并分布在同一直线方向上，环形导轨为与承载底座同轴分布的圆弧结构，并位于两定位柱之间，各承载托盘上的环形导轨依次首尾连接构成与承载底座同轴分布的闭合圆形结构，焊接机头至少一个，通过驱动滑车与环形导轨滑动连接，且驱动滑车与焊接机头间通过多自由度电动机械臂铰接，测距传感器若干，分别分布在定位柱上端面、下端面及多自由度电动机械臂和焊接机头前端面，驱动滑车上均设至少一个位移传感器，位移传感器分别与直线导轨、环形导轨滑动连接，压力传感器数量与定位柱数量一致，每条定位柱前端面均设至少三个沿定位柱轴线均布的压力传感器，驱动电路和焊机均与承载底座上端面连接，其中焊机与焊接机头连接，驱动电路分别与升降驱动柱、驱动滑车、多自由度电动机械臂、焊接机头、焊机、直线导轨、环形导轨、测距传感器、位移传感器、压力传感器及转台机构电气连接。