[发明专利]磁吸可移动轨道式管道焊接机器人和焊接方法

权利要求书

1.一种磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：包括沿圆弧形弯曲的轨道本体(1)，所述轨道本体(1)的内侧沿自身圆弧分布有定位机构(2)，定位机构(2)通过磁力吸附在待焊接管道(20)上，并且定位机构(2)能带动轨道本体(1)分别沿待焊接管道(20)的周向及轴向运动；所述轨道本体(1)上还设有焊枪安装机构(3)，焊枪安装机构(3)上固定有自动焊枪(4)，焊枪安装机构(3)与轨道本体(1)滑动连接并能沿轨道本体(1)的圆弧运动，焊枪安装机构(3)与所述定位机构(2)在轨道本体(1)的圆弧轴向避开。

2.根据权利要求1所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述焊枪安装机构(3)包括围绕轨道本体(1)布置的外壳(5)，外壳(5)正对所述轨道本体(1)的内侧处设有开口并避开所述定位机构(2)；外壳(5)内设有齿轮(8)和至少两个轮轴(6)，每个轮轴(6)上设有至少两个第一滑轮(7)，第一滑轮(7)与轨道本体(1)的外侧表面接触并可沿轨道本体(1)的圆弧周向滚动；所述轨道本体(1)的内侧沿自身圆弧设有齿条(9)，齿条(9)与所述定位机构(2)避开并与齿轮(8)配合，外壳(5)上还设有用于驱动齿轮(8)的电机。

3.根据权利要求2所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述外壳(5)内还设有第二滑轮(10)，第二滑轮(10)与轨道本体(1)的内侧表面接触并可沿轨道本体(1)的圆弧周向滚动，第二滑轮(10)与所述定位机构(2)在轨道本体(1)的圆弧轴向避开。

4.根据权利要求1所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述定位机构(2)包括滚轮安装架(11)、安装块(12)，滚轮安装架(11)上设有磁吸轮(13)，磁吸轮(13)用于吸附在待焊接管道(20)上；滚轮安装架(11)与安装块(12)通过丝杆(14)形成丝杆(14)副连接，磁吸轮(13)的轴线与丝杆(14)均平行于轨道本体(1)的圆弧轴线布置，安装块(12)用于与轨道本体(1)内侧连接。

5.根据权利要求4所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述磁吸轮(13)内设有用于驱动自身转动的轮毂电机。

6.根据权利要求4所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述滚轮安装架(11)靠近安装块(12)的一侧设有导轨(15)，导轨(15)平行于丝杆(14)布置，安装块(12)与导轨(15)滑动连接，安装块(12)与丝杆(14)螺接，丝杆(14)与滚轮安装架(11)活动连接。

7.根据权利要求6所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述导轨(15)的数量为两件并分别布置于丝杆(14)两侧。

8.根据权利要求4所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述滚轮安装架(11)上设有用于驱动丝杆(14)转动的微型电机。

9.根据权利要求1所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人，其特征在于：所述沿圆弧形弯曲的轨道本体(1)的圆心角度为90°～210°。

10.一种管道焊接方法，基于权利要求1-9任一项所述的磁吸可移动轨道式管道焊接机器人实现，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对待焊接管道(20)进行坡口加工，完成管道对接，对接缝为待焊部位；

S2、将组装完成的轨道本体(1)、定位机构(2)、焊枪安装机构(3)整体放置在待焊接管道(20)的待焊部位，自动焊枪(4)固定在焊枪安装机构(3)上；

S3、利用定位机构(2)带动轨道本体(1)沿待焊接管道(20)轴向微调，使轨道本体(1)与待焊接管道(20)的坡口之间平行且同心；

S4、焊枪安装机构(3)带动自动焊枪(4)沿轨道本体(1)的圆弧运动，完成待焊部位的周向部分焊接；

S5、定位机构(2)带动轨道本体(1)沿待焊接管道(20)的周向运动，同时焊枪安装机构(3)回复至上次运动前的位置，使自动焊枪(4)正对上次周向部分焊接的终点；

S6、重复步骤S4-S5，直至所述待焊部位周向焊接完成。