[发明专利]一种用于核环境的管道遥控焊接返修方法

权利要求书

1.一种用于核环境的管道遥控焊接返修方法，包括空间鼠标(2)、力操纵杆(3)、人机交互界面显示屏(4)、控制器及通讯总线(6)、焊接工具(20)，其特征在于，所述方法由以下步骤实现：

步骤一：操作者在本地端通过控制器及通讯总线(6)与工作端的VR立体视觉设备(5)进行交互，佩戴所述VR立体视觉设备(5)操作双臂机器人(7)，全方面观察管道环境，确定待焊接修复位置，操作者通过VR立体视觉设备(5)操作主手机器人(1)大范围控制工具机器人(18)移动，待工具机器人(18)通过下方设置的AGV小车(16)移动到待焊接管道位置附近时，操作者操纵力操纵杆(3)在小范围内逐步移动靠近管道，在到达管道裂纹附近后，操作空间鼠标(2)在小范围内调整工具机器人(18)位置，所述工具机器人(18)准备开始修复。

步骤二：操作者在人机交互界面显示屏(4)上给机器人(15)发出开始修复指令，所述机器人(15)自动更换视觉及力控传感设备(11)检测待焊接修复管道位置，然后操作者操控力操纵杆(3)进行返修夹具(10)固定，并在自动更换为切割工具(12)后，进行切管操作，随后机器人(15)自动复位，切换抓取工具将管道放置废管后回到工作原点并更换打磨工具(9)，随后操纵力操纵杆(3)进行切口打磨操作，随后机器人(15)自动复位并更换视觉及力控传感设备(11)并用打磨除尘工具(9)对打磨部位清洗。

步骤三：清洗完成后，所述机器人(15)从新管仓(14)抓取新管道并放置固定在待焊部位，自动更换焊钳(13)后，操作者操纵力操纵杆(3)到焊接一位置，机器人(15)自动开始焊接，焊接完成后，操纵机器人(15)到焊接二位置进行自动焊接，焊接完成后，机器人(15)自动更换视觉及力控传感设备(11)，对管道焊接情况进行检测，操作员确认后，结束修复，机器人自动复位。

2.根据权利要求1所述的一种用于核环境的管道遥控焊接返修方法，其特征在于，所述工作端采用两种机器人系统完成核环境下的管道遥控焊接返修，分别是双臂机器人(7)以及移动机器人(8)。

3.根据权利要求1所述的一种用于核环境的管道遥控焊接返修方法，其特征在于，所述工作端的机器人系统采用的传感方式为视觉及力控传感设备(11)，视觉检测工具(17)，作用为待焊坡口面建模及特征信息获取、待焊管道的位置姿态测量以及缺陷的位置确定。

4.根据权利要求1所述的一种用于核环境的管道遥控焊接返修方法，其特征在于，所述方法的控制策略基于“宏观操控，局部自主”，操作员通过VR立体视觉设备(5)实时监控双臂机器人(7)和移动机器人(8)，在完整的遥控焊接任务工作中，操作员负责待焊位置寻找及导引、工装固定、切割及打磨操作，机器人系统负责自动复位、切换工具、放置安装管道、焊接操作、焊接场景信息传感、修复情况检测工作。

5.根据权利要求1所述的一种用于核环境的管道遥控焊接返修方法，其特征在于，所述焊接工具(20)为焊钳(13)，对于管道替换焊接工具(20)为改造后的闭口式焊钳(13)，自动进行全位置TIG管/管焊接，无需重复定位点焊，对于切除完整焊缝和局部返修的焊接工具(20)为开口式焊钳(13)，卡钳式装夹方式可对不同管径作任意调节，自熔、加丝焊接。