[发明专利]一种液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人及施工方法

说明书

本发明公开了一种液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人及施工方法，包括：底盘系统；升送臂系统，其包括升送臂下部基座，其设置在底盘上；升送臂上部基座，其通过连杆机构与升送臂上部基座连接；回转平台系统，其包括下回转平台，其在升送臂上部基座上转动；上回转平台，其在下回转平台上驱动转动；裂缝修复系统，包括坡口臂和焊合臂，其设置在上回转平台上；坡口切割锯和激光送粉熔覆头，其分别设置在坡口臂和焊合臂的头端；控制系统。本发明采用底盘系统配合两自由度的升送臂系统和回转平台系统将裂缝修复系统送至指定空间区域内，并采用坡口臂和焊合臂对待修复的裂缝进行开坡口处理和激光熔覆焊合作业，提高了修复效率和修复质量。

技术领域

本发明涉及桥梁维修领域。更具体地说，本发明涉及一种液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人及施工方法。

背景技术

随着桥梁设计和施工技术的不断进步，大跨径桥梁得到了飞速的发展，由于钢箱梁一般为全焊结构，在车辆交变荷载的作用下随着使用时间的增长容易产生疲劳裂缝，目前桥梁钢结构疲劳裂缝的修复方法主要为人工在裂缝边缘处加工坡口，完成后再由人工在坡口处焊合裂缝，以达到裂缝修复的目的。桥梁钢箱梁顶板和U肋上的裂缝在使用传统方法修复时需要多名施工人员同时携带多种作业工具进行裂缝修复工作，多数情况下需要增设支架或者爬梯以便施工人员到达指定的施工高度，且传统焊接受施工人员技术、焊条质量、焊接电流等因素影响，容易造成不同程度的焊接缺陷，在对整个钢箱梁顶板和U肋上的多条裂缝进行修复时施工人员需求多，修复工期长，而且还存在较大的安全隐患。

为解决上述问题，需要提供一种液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人及施工方法，在提高修复效率的同时保证修复质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人及施工方法，采用底盘系统配合两自由度的升送臂系统和回转平台系统将裂缝修复系统送至指定空间区域内，裂缝修复系统采用坡口臂和焊合臂分别对待修复的裂缝进行开坡口处理和激光熔覆焊合作业，各系统中的动作机构均采用液压驱动，在保证裂缝修复的稳定性的同时提高了修复效率和修复质量。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人，包括：

底盘系统，其包括底盘，其通过车轮驱动沿地面移动；

升送臂系统，其包括升送臂下部基座，其固定在所述底盘的顶面上；升送臂上部基座，其设置在所述底盘的上方；连杆机构，其连接所述升送臂下部基座和所述升送臂上部基座，所述连杆机构设置为用于调节所述升送臂上部基座与所述升送臂下部基座沿竖直方向和水平纵向的间距；

回转平台系统，其包括下回转平台，其设置在所述升送臂上部基座的顶面上并通过下驱动装置驱动沿水平方向转动；上回转平台，其设置在所述下回转平台前端的顶面上并通过上驱动装置驱动沿水平方向转动；

裂缝修复系统，包括坡口臂和焊合臂，其基座分别设置在所述上回转平台的顶部两侧；坡口切割锯，其设置在所述坡口臂的头端；激光送粉熔覆系统，其包括激光送粉熔覆头，其设置在所述焊合臂的头端；

控制系统，其包括液压泵站，其设置为用于为所述底盘系统、所述连杆机构、所述下驱动装置、所述上驱动装置、所述坡口臂、所述焊合臂和所述坡口切割锯提供动力；坡口臂控制阀组，其设置为用于控制所述坡口臂的移动；焊合臂控制阀组，其设置为用于控制所述焊合臂的移动；控制器，其与所述底盘系统、所述连杆机构、所述下驱动装置、所述上驱动装置、所述坡口切割锯、所述坡口臂控制阀组、焊合臂控制阀组均电连接。

优选的是，所述液压驱动型双臂激光熔覆裂缝修复机器人，还包括视觉定位系统，其与所述控制器电连接，所述视觉定位系统包括定位支架，其位于所述坡口臂与所述焊合臂之间并竖直固定在所述上回转平台上；基础定位视觉模块，其固定在所述定位支架的顶端；坡口渐近视觉定位模块，其设置在所述坡口切割锯上并用于检测切割轨迹；焊合渐近视觉定位模块，其设置在所述激光送粉熔覆头上并用于检测焊接轨迹。