[发明专利]一种智能化管道自动焊接系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能化管道自动焊接系统及方法，涉及化工工程的自动焊接领域，包括焊接车体，两个固定机械手臂，一个焊接机械手臂，所述固定机械手臂包括关节A、关节B、关节C，所述焊接机械手臂包括关节As、关节Bs、关节Cs，所述固定机械手臂固定于焊接车体上，所述焊接机械手臂固定于焊接车体上，基于4G通信模块的固定式机械手、自动焊接机器人和摄像头，其中固定机械手用于抓取待焊接的管道并抬高，自动焊接机进行管道的自动焊接，整个焊接过程的关键数据可通过4G模块上传至云平台，实现施工现场数据的实时采集与管理同步。

技术领域

本发明涉及化工工程的自动焊接领域，特别涉及一种智能化管道自动焊接系统及方法。

背景技术

石化生产装置区内管道数量很多，一般大型装置区的管道焊接寸径达到100多万，现在现场的焊接方式都为人工焊接，效率低、成本高且焊接质量不稳定，严重制约了装置区的交付投运时间。而自动焊接机器人一般都是固定在生产线上使用，不能随时移动以适合现场施工；且现场的管道多为贴地铺设，需要架空并保证两管之间的对口精度才能实施自动焊接。

公开号为CN110480202A的专利公开了一种钢管对接自动焊接方法、存储介质、装置，但是不能移动和实时监控；公开号为CN110091029A的专利公开了双焊炬智能焊接系统，但是未能体现焊接时如何自动对接的难点的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种智能化管道自动焊接系统及方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种智能化管道自动焊接系统，包括焊接车体，两个固定机械手臂，一个焊接机械手臂，所述固定机械手臂包括关节A、关节B、关节C，所述焊接机械手臂包括关节As、关节Bs、关节Cs，其中：

焊接车体：承载固定机械手臂和焊接机械手臂，且可以移动；

固定机械手臂：用于抓取管道并完成对接；关节A负责x轴和z轴方向的移动，关节B负责y轴方向的移动，关节C只负责抓取；

焊接机械手臂：用于完成焊接，关节As负责z轴方向的移动，关节Bs负责y轴方向的移动，关节Cs负责y轴方向的移动；

所述固定机械手臂固定于焊接车体上，所述焊接机械手臂固定于焊接车体上。

优选的，所述固定机械手臂的各个关节由驱动装置驱动，关节A、关节B上分别设置有位移传感器，其中关节A上设置有x方向和角度两个位移传感器，关节B上设置有角度传感器。

优选的，所述移动机械手臂的各个关节由驱动装置驱动，关节As、关节Bs、关节Cs上均设有位移传感器，其中关节As设有角度位移传感器，关节Bs关节上设有角度位移传感器，关节Cs上设有角度位移传感器。

优选的，还包括机械手臂控制器，用于机械手臂的自动控制，采用一用一备模式，在一个本地控制器出现故障的情况下会切换到备用控制器，各传感器信息会同步给备用控制器。

优选的，还包括焊接控制系统，具体包括4G摄像装置、4G数据传输模块、总监视平台、焊接系统平台总控制器、焊接平台系统电源，其中：

4G摄像装置：负责将现场的图像画面传送给总监视平台；

4G数据传输模块：负责将机械手臂的数据通过4G无线通信发送给总监视平台；

总监视平台：用于检测现场数据和现场图像画面，不做任何控制操作；

焊接平台总控制器：负责电源切换，机械手臂的数据接收和传输，急停和故障报警；

焊接平台系统电源：为各模块提供供电；