[发明专利]一种管道吊装自主焊接系统及方法

说明书

本发明公开了一种管道吊装自主焊接系统及方法，其技术方案为：包括吊装对接装置、旋转驱动装置和自主循迹机器人，吊装对接装置用于将管道吊装至设定位置并实现管道的对接操作；旋转驱动装置设置于吊装对接装置一侧，包括用于驱动管道旋转的旋转机构、用于支撑管道并辅助管道转动的移动式底座；自主循迹机器人用于自动识别焊缝位置并进行焊接操作。本发明解决了目前管道焊接以及其他钢结构等大型设备的复杂金属结构连接焊接的电弧焊接技工短缺、技术难度大、成本高以及焊缝不美观的问题，自动化程度高，能够以较高的自主性完成管道焊接工作。

技术领域

本发明涉及焊接系统技术领域，尤其涉及一种管道吊装自主焊接系统及方法。

背景技术

现在的工业焊接机器人大部分是固定式的焊接机器人或者工作台，传统的“示教再现”的操作模式存在加工误差和焊接热变形，离线编程控制焊接机器人的方法也已经不能满足自动化和焊接化的要求；且工作台体积过大，无法便携移动。

对于工厂管道连接，桥梁钢结构等大型设备的制造大部分不是批量生产，自然也就没有标准的流水线进行焊接组装。工业管道等大型设备外形尺寸过大，重量重，结构复杂，焊缝种类多，有平焊缝、角焊缝、船形焊缝、单面焊缝等。而焊接点有些是在设备内部或者是狭小空间内进行，不便在工作台进行焊接工作。目前这些工程方面的金属结构连接没有或者很少应用上述自主移动焊接机器人，而是依赖焊工在高危环境下进行作业。

由于工作环境较为艰苦，新入行的电焊技工越来越少，也就导致了电焊技工劳动成本逐渐增加，优秀的电焊技工更是难以寻觅。同时普通人工焊接也存在质量不稳定，效率低下等问题，而市场的竞争却越来越激烈，对产品以及质量的要求越来越高。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种管道吊装自主焊接系统及方法，解决了目前管道焊接以及其他钢结构等大型设备的复杂金属结构连接焊接的电弧焊接技工短缺、技术难度大、成本高以及焊缝不美观的问题，自动化程度高，能够以较高的自主性完成管道焊接工作。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种管道吊装自主焊接系统，包括：

吊装对接装置，用于将管道吊装至设定位置并实现管道的对接操作；

旋转驱动装置，设置于吊装对接装置一侧，包括用于驱动管道旋转的旋转机构、用于支撑管道并辅助管道转动的移动式底座；

自主循迹机器人，用于自动识别焊缝位置并进行焊接操作。

作为进一步的实现方式，所述移动式底座包括多个间隔设置的板车。

作为进一步的实现方式，所述板车顶面呈圆弧形的凹槽结构，所述凹槽结构内均匀安装有若干滚轮。

作为进一步的实现方式，所述板车的底部安装车轮，车轮具有自锁结构。

作为进一步的实现方式，所述自主循迹机器人包括移动小车，移动小车顶部通过支撑座连接机械臂，所述机械臂末端安装焊枪和视觉传感器。

作为进一步的实现方式，所述移动小车包括车体和安装于车体前方的工业相机。

作为进一步的实现方式，所述视觉传感器包括线激光器和双目相机，线激光器和双目相机设置于保护罩内。

作为进一步的实现方式，所述吊装对接装置采用塔吊。

作为进一步的实现方式，所述旋转机构包括步进电机和连接器，步进电机能够通过连接器与管道相连。

第二方面，本发明实施例还提供了一种管道吊装自主焊接方法，采用所述的焊接系统，包括：

根据管道长度选择板车个数，并将板车间隔排布于塔吊一侧；