[发明专利]一种全位置管道冷切割坡口机器人

说明书

本发明公开了一种全位置管道冷切割坡口机器人，包括作业车单元，所述作业车单元和作业车举伸臂连接，所述作业车举伸臂和作业平台连接，所述作业平台，所述作业平台上安装有启闭油缸、冷却液管、视屏音频采集装置、中心轴组件，所述中心轴组件另一端与固定环连接，所述启闭油缸另一端和固定环连接，所述固定环背面布置有驱动马达、进刀块装置、接触开关和液压管夹组件，所述接触开关设置在固定环的开合处，刀架座设置在转动环上，所述驱动马达驱动转动环在固定环上转动。本发明，实现任意空间位置金属管道的切割与开破口作业。

技术领域

本发明涉及机械加工管道切割技术领域，具体为一种全位置管道冷切割坡口机器人。

背景技术

管道在液体或气体长距离传输领域应用非常广泛，特别是石油、天然气等介质的长距离传输。在管道使用过程成，对部分破损或需更换的位置需切断管道，在切口位置开焊接坡口等作业。现有管道切割和开破口作业用常用火焰切割和开坡口，但对燃气管道和石油管道，火焰切割时管道内残存的石油气可能有安全隐患，通常被禁止使用，又火焰切割对切割部位金属金相组织有所改变，对管路的焊接质量有所影响，因此非易燃易爆管路也受到限制。易燃易爆管路常利用管道冷切割机切割和开破口作业，如机械式管道冷切割机坡口机。采冷切割机需工人主导安装对接调整切割机、使达到切割机的工作条件要求，在切割过程中用管道长时间使用自身有内应力，在管道切割至临界值时管道应力释放，切割位置管道发生位移，造成切割刀断裂、切割机夹紧装置松脱，存在伤人安全隐患。又在切割易燃易爆管道时，一般在管路内充足量的惰性气体，如氮气等，管道切割有贯穿破口时大量惰性气体溢出沉积在作业位置，使的操作人员有缺氧窒息的隐患。因管道布置有架空于地面位置、深埋于土层内、竖直位置，且管道敷设遍布种类繁多地质环境，例如荒漠、戈壁等无人区，搭接作业平台、挖掘作业坑沟耗费大量人力物力。

为此，本发明设计制作实施了一种基于高空作业车的全位置管道冷切割机器人。通过安装在高空作业车机械臂端部的作业平台，实现作业全过程人员远距离控制、处于安全环境。所述高空作业车是有自主动力，可以到达目标作业区域。旋转机械臂端部的作业平台实现全位置切割，安装于作业平台的外卡分瓣式管道冷切割机实现管道抓取、夹紧、对中、对刀、切割、开破口、收回全过程作业。作业过程可以是人员在作业车附近控制的、可以是预编程控制的、也可以网络远程控制的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全位置管道冷切割坡口机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全位置管道冷切割坡口机器人，包括作业车单元，所述作业车单元和作业车举伸臂连接，所述作业车举伸臂和作业平台连接，所述作业平台，所述作业平台上安装有启闭油缸、冷却液管、视屏音频采集装置、中心轴组件，所述中心轴组件另一端与固定环连接，所述启闭油缸另一端和固定环连接，所述固定环背面布置有驱动马达、进刀块装置、接触开关和液压管夹组件，所述接触开关设置在固定环的开合处，刀架座设置在转动环上，所述驱动马达驱动转动环在固定环上转动。

优选的，所述作业车举伸臂和作业平台的连接方式为所述作业车举伸臂和举伸臂万向轴连接，所述举伸臂万向轴和电磁吸盘连接，所述电磁吸盘和平台磁性吸盘连接，所述平台磁性吸盘和作业平台连接。

优选的，所述固定环圆周阵列均匀布置若干定轴滑轮，所述定轴滑轮滑动设置在转动环的凹槽内，所述固定环包括上固定环和下固定环，所述上固定环上设置有若干上固定环燕尾槽和上固定环燕尾键，所述下固定环上设置有若干下固定环燕尾槽和下固定环燕尾键，所述下固定环燕尾键和上固定环燕尾槽对应连接，所述下固定环燕尾槽和上固定环燕尾键对应连接，所述上固定环和下固定环上还分别设置有上固定环轴套和下固定环轴套，所述上固定环和下固定环上还分别设置有上固定环弧形滑块和下固定环弧形滑块。

优选的，所述启闭油缸包括上启闭油缸和下启闭油缸，所述上启闭油缸和下启闭油缸，所述上启闭油缸和下启闭油缸端部分别设置有上启闭油缸叉头轴组件和下启闭油缸叉头轴组件，所述上启闭油缸叉头轴组件和下启闭油缸叉头轴组件分别滑动设置在上固定环弧形滑块和下固定环弧形滑块上。