埋地钢质防腐管管口补口片安装机器人的制作方法

本发明属于埋地钢质防腐管管口焊接处补口片安装领域，特别涉及一种埋地钢质防腐管管口补口片安装机器人。

背景技术：

随着我国石油天然气化工工业的快速发展，埋地钢质管道越来越多，埋地钢质管道焊接处的补口片安装问题一直未能得到有效解决。目前大量采用的聚乙烯补口片因为人工安装也存在着效率低质量不稳定的问题，有的安装机械也存在着各种各样的问题，一直没有一个合理的解决方案，本发明就为解决这个问题提供了一种可能。

技术实现要素：

本发明的目的在于高质量高速度的完成钢质防腐管管口焊接处补口片安装作业，保证了安装质量，降低了安装成本，提高了劳动生产率。

本发明所述的埋地钢质防腐管管口补口片安装机器人包括微电脑控制器，机架，开合式圆弧轨道，直径方向调节锁紧电动推杆，直径方向旋转电机，圆弧轨道开合电机，轴向变换电机，超声波发射接收器，位置传感器，平衡传感器，加热器，电动压辊，电磁锁紧器，万向轮等。

本发明所述的埋地钢质防腐管管口补口片安装机器人在进行补口工作时机身是圆形的，前后两个圆形的机身上各有三只固定脚，两个主动轮和一个被动轮，在补口工作时前后四个主动轮带动两个被动轮沿管道的直径方向旋转，同时完成补口片的压紧和加热，旋转一周完成补口工作。

当完成一处补口工作以后，安装机器人能够在遥控器的操纵下沿管道轴向前进，自行移动到下一个补口工作的地点，在移动时圆形机身会分开成三个弧形部分(像大雁的翅膀一样展开)，同时直径方向旋转电机会转变为轴向旋转，让机器人沿轴向移动。

机器人安装有平衡传感器，能够自己保持平衡，不会从管道上掉下来。同时机器人安装有超声波发射接收器、位置传感器能够自行判断前方是否有障碍，当判断出有障碍时能够自动停止并且报警。

附图说明

图1是本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人正面结构图和侧面结构图。

图2是本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人隐藏了防护罩和电控柜的侧面立体图。

图3是可开合固定架和可开合旋转架内部连接图。

图4是本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人行走状态侧面立体图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人的结构作进一步说明。

本实施例中，埋地钢质防腐管补口片安装机器人结构图如图1、图2、图3、图4所示。

在图1中左图是正视图；58是左前可开合固定架，42是前可开合固定架，47是右前可开合固定架，60是左前直径方向调整电动推杆，62是电控柜，63是埋地钢质防腐管；右边是侧视图，64是左防护板。

在图2中1是左前可开合旋转架，2是后下随动万向轮，3是左后可开合旋转架，4是前电磁压脚，5是左前行走轮，6是左前行走电机，7是左后直径方向调整电动推杆，8是左后电磁压脚，9是左前开合电机，10是左后可开合固定架，11是左后行走轮，12是左前直径方向调整电动推杆，13是左后行走电机，14是左后换向电机，15是左后开合电机，16是左上内连杆，17是左后直径方向调整电动推杆，18是是压紧轮连杆，19是左上外连杆，20是偏心轮，21是压紧轮固定架，22是压紧轮横轴，23是压紧电机，24是上后电磁压脚，25是上后直径方向调整电动推杆，26是前上换向电机，27是左超声波发射接收头，28是后上可开合旋转架，29是加热器组件，30是右后开合电机，31是前可开合旋转架，32是右上外连杆，33是右后行走电机，34是右后直径方向调整电动推杆，35是前上直径方向调整电动推杆，36是右后行走轮，37是右超声波发射接收头，38是右上外连杆，39后位置传感器，40是前位置传感器，41是右前直径方向调整电动推杆，42是前可开和固定架，43是右前开合电机，44是左前换向电机，45是右前行走电机，46是右前行走轮，47是右前可开合固定架，48是右前可开合旋转架，49是前右电磁压脚，50是前右直径方向调整电动推杆，51是后右直径方向调整电动推杆，52是后右电磁压脚，53是右下内连杆，54是前下随动万向轮，55是前开和固定架锁紧电磁铁，56是前下直径方向调整电动推杆，57是前左电磁压脚，58是左前可开合固定架，59是后右可开合旋转架，60是左前直径方向调整电动推杆，61是后下直径方向调整电动推杆。

图3是可开合固定架和可开合旋转架内部示意图；图3中58是可开合固定架，1是可开合旋转架，65是圆柱滚子，66是圆柱滚子支架。

图4是本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人完成补口工作以后前进中的示意图，图4中64是左护板，62是电器箱，67是右护板，46是是右前行走轮，图中已经旋转90度转换为行走方式，63是埋地钢质防腐管。

工作方式；本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人由左前可开合固定架58、前可开合固定架42、右前可开合固定架47和左前可开合旋转架1、前可开合旋转架31、右前可开合旋转架48通过图3中圆柱滚子65和圆柱滚子支架66，连接成两个圆环，在补口工作中，前面一个可开合固定架组成的圆环，左前可开合旋转架、前可开合旋转架、右前可开合旋转架在其上面旋转，后面相同的道理组成另两个圆环，前后两个固定圆环通过左上外连杆19、右上外连杆38压紧轮固定架21、右下内连杆53组成两个开合旋转架和可开合固定架，前后可开合固定架各有三个电磁压脚压在埋地钢质防腐管上保持不动，中间两个旋转圆环在埋地钢质防腐管上旋转一周，同时压紧补口片和加热，完成补口工作。

当本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人完成补口工作以后两个由可开合旋转架和可开合固定架组成的圆环在左前开合电机9和右前开合电机43、左后开合电机15和右后开合电机30的带动下自动展开成为3段圆弧，像大雁的翅膀一样，如图4所示。

本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人装有两个超声波发射接收头，能够自动探测前方障碍物情况，当前方有障碍时可以自动停止前进避免损坏。

本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人装有水平位置传感器有机类微电脑控制，能够自动感应自身的水平位置，并及时补正，使本机能够在干管上平衡的行走前进，不会掉下来。

本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人前面可开合旋转架和固定架合拢的时候有一个电磁铁55将其锁紧，后面也同样。前面的固定架，和相邻的可开合旋转架上安装有位置传感器能保证旋转架在接点位置才能张开，同时电电磁铁放松，机架张开成雁翅形，行走轮转向，开始行走方式。这时电磁压脚消磁，四个行走轮旋转90度转换为行走方式，本发明所述埋地钢质防腐管补口片安装机器人在遥控器的指挥下，沿着埋地钢管向前进，走到下一个补口工作位置停下调整位置，在正确的位置上开始下一次补口工作。

技术特征：

技术总结
一种埋地钢质防腐管焊口的补口片安装机器人，有一个由可开合旋转机架和可开合圆弧轨道拼成的圆形机身，当机器人进行补口片安装工作时，可开合旋转机架可以沿钢质防腐管直径方向在可开合圆弧轨道上旋转，同时内部的压紧轮和加热器开始工作，完成补口片安装任务；当机器人完成一处补扣片安装任务以后，机架会自动张开成一个大雁的翅膀形状，调节杆上的电磁铁松开，同时四个径向旋转轮子转换为轴向旋转，机器人会在操作人员的遥控器指挥下自动判别前方有无障碍，走到下一个补口工作地点，开始下一次补口片安装工作。

技术研发人员：王安伟
受保护的技术使用者：王安伟
技术研发日：2017.08.04
技术公布日：2017.10.03