CN106439222B - 一种海底管道连接安装用水下机器人 - Google Patents

Abstract

一种海底管道连接安装用水下机器人。主要为了解决现有深水海底管道连接不能人工潜水操作以及在连接过程中连接工人劳动强度大、危险性高等问题。其特征在于：主要由ROV机器人、法兰连接机具、浮箱、连接板几部分组成；ROV机器人，能够将法兰连接机具移运到指定的法兰连接处，并为法兰机具进行法兰连接时提供所需要的动力；法兰连接机具包含有螺栓库、螺母库、固定手爪和连接框架，主要完成法兰的连接工作；浮箱，用于平衡法兰连接机具在海洋中的重量；连接板，能够将ROV机器人和法兰连接机具进行可靠的连接。该机器人能够顺利地实现所要求的机械动作，从而不再需要潜水员进行水下操作，保证了工人的作业安全。

Description

一种海底管道连接安装用水下机器人

技术领域：

本发明涉及一种海底管道连接作业的自动化机械设备。

背景技术：

随着我国海洋石油事业的发展，将有越来越多的石油输送管道在东海及南海等较深水海域进行铺设，而铺设较深水石油管道则急需一些特殊的水下作业机具，如：深水法兰连接机具、轴向对准机具和接应工具等。针对海底管道铺设系统，需建立一系列性能可靠、体积小巧、自动化程度高的作业机具，用于管道回接。目前,海底管道的回接技术被国外几个大公司所垄断，我国在深水海底管道连接的技术领域尚属起步阶段，大部分设备都是从国外租赁，国内没有相关的设备生产。

发明内容：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提出了一种深水海底管道自动连接安装机器人，该机器人由ROV和法兰连接机具两部分组成，ROV起到提运法兰连接机具的作用，法兰连接机具能够自动的进行法兰的连接工作，且能够一次进行多个管道位置的法兰连接。该装置可以快速、精确的实现海底管道的法兰连接，不仅缩短了工作周期，同时也减轻了管道连接工人的劳动强度，提高了工作效率。

本发明的技术方案是：该种海底管道连接安装用水下机器人，包括ROV机器人，所述ROV机器人具有浮箱、4个水平推进器、2个竖直推进器、1个五自由度机械手臂、1个七自由度机械手臂、1个电子舱以及1个油箱，其独特之处在于：

所述水下机器人还包括法兰连接机具、浮箱和连接板；

所述法兰连接机具包括螺栓库、螺母库、固定手爪、连接框架以及导向轮五部分；

其中，所述螺栓库为螺栓存储空间，能够推送和存储螺栓，由螺栓库支座、开合器、调孔器、液压缸、螺栓仓和螺栓库液压缸连接后组成；螺栓库支座主要承载螺栓库工具和定位管道外壁；开合器共有6个，安装在螺栓支座上，每个开合器上各安装有一个开合器液压缸以调节螺栓库的开合，调孔器液压缸安装在开合器上以实现螺栓仓与法兰孔的对齐，调孔器液压缸与调孔器上的拨杆连接，以实现将调孔器液压缸的直线运动转换为调孔器的绕轴向的转动；液压缸与螺栓仓连接，二者均各有16个，液压缸将螺栓仓中储存的螺栓推向法兰孔，为法兰连接做准备；螺栓库放在活动法兰盘一侧；

前述螺栓库支座、开合器、调孔器、液压缸、螺栓仓和螺栓库液压缸按照如下过程动作：

将螺栓库放在管道外壁的过程中，每个开合器上开合器液压缸收缩，开合器打开，开合器带动螺栓仓和液压缸同时一起打开，下放螺栓库，待螺栓库放置管道外壁后，所有开合器液压缸伸长，所有开合器关闭，同时带动螺栓仓和液压缸同时一起关闭；螺栓库对孔阶段，螺栓库液压缸伸长推动螺栓库，将螺栓仓推至活动法兰盘的端面处，每个调孔器上的调孔器液压缸一起联动，通过调孔器液压缸的伸缩调整使得螺栓仓与活动法兰盘孔对齐；活动法兰盘和固定法兰盘对孔阶段，在螺栓库对孔阶段完成后，螺栓仓后的液压缸将螺栓仓中的螺栓部分推入到活动法兰盘中，通过调孔器液压缸的伸缩调整，调孔器旋转，从而带动螺栓仓中的螺栓旋转，使得活动法兰盘也随之旋转，直到活动法兰盘和固定法兰盘孔对齐后，停止调孔器液压缸的调整；在法兰盘与法兰盘对孔结束后，螺栓仓后的液压缸将螺栓仓的螺栓全部推出，插入到活动法兰盘和固定法兰盘中；

所述螺母库为螺母存储空间，能够存储螺母和上紧螺母，它包括螺母库支座、液压马达、扳手液压马达、竖直液压缸、螺母储存库、螺母库液压缸、六角扳手、壳体以及水平液压缸；螺母库支座是整个螺母库的载体，来承载螺母库以及定位于被连接管道外壁；在法兰孔对齐过程中，螺母库放在固定法兰盘的一侧，待螺母库放置到管道上后，液压马达带动壳体旋转，使得壳体上的六角扳手去对准固定法兰盘孔；壳体上对称分布有两个六角扳手，每个六角扳手每次只能提供和拧紧一颗螺母，当孔对齐后，电子舱内的程序设定此位置为壳体的初始位置，为上紧螺母做准备；前述螺母库支座、液压马达、扳手液压马达、竖直液压缸、螺母储存库、螺母库液压缸、六角扳手、壳体以及水平液压缸按照以下过程顺序完成螺母的输送和螺母的上紧：

在法兰孔对齐阶段结束后，开始为六角扳手提供螺母，水平液压缸伸长，将螺母储存库中的一颗螺母推送至竖直液压缸处，待竖直液压缸接收到螺母后，竖直液压缸伸长，将螺母推送至六角扳手中，六角扳手接收到螺母后，六角扳手中的扳手液压缸将螺母推送至六角扳手口，为上紧螺母做准备，之后螺母库液压缸伸长将螺母库推至插有螺栓处，准备进行上紧螺母；

在螺母上紧阶段，六角扳手口可绕六角扳手本体旋转，六角扳手口中的螺母与法兰盘中的螺栓对齐接触后，扳手液压马达带动六角扳手口旋转，六角扳手中的扳手液压缸处于伸长状态，六角扳手口中的螺母开始拧上螺栓，扳手液压马达继续旋转，同时螺母库液压缸伸长将拧上的螺母向前推进，直至螺母上紧为止；待螺母上紧后，扳手液压马达停止旋转，螺母库中的所有液压缸全部收缩，螺母库回到初始工作位置；

在进行下一次螺母拧紧时，液压马达带动壳体旋转，将六角扳手送至要上紧螺母处，待螺母上紧后，液压马达带动壳体旋转回到壳体的初始位置进行螺母输送，壳体每旋转一定角度后都必须回到壳体的初始位置处；

所述固定手爪是法兰连接机具固定在连接管道外壁抓紧部件，它包括手爪挡板、手爪液压缸、手爪以及手爪连杆；其中，手爪与手爪连杆连接组成抓紧机构，该抓紧机构放在手爪挡板中，通过手爪液压缸的伸长和收缩实现抓经机构的抓紧和松开；

所述连接框架为法兰连接机具的支撑件，主要起承载螺栓库、螺母库以及固定手爪的作用，连接框架上焊有滑行轨道，能让螺母库与螺栓库在上滑行；

所述浮箱采用浮力材料制成，以保证法兰连接机具在浮箱的作用下处于悬浮状态；浮箱与法兰连接机具的连接框架连接；

所述连接板分为两块，一块与ROV机器人连接，另一块与法兰连接机具连接，两块连接板对接后，实现ROV机器人与法兰连接机具的连接，使得ROV机器人能够将法兰连接机具提运到工作位置；

所述导向轮分别安装于螺栓库和螺母库上，能够让螺栓库和螺母库在滑行轨道上滑行，以改善法兰连接机具、连接框架的受力状况。

本发明具有如下有益效果：

首先，本发明采用螺母库借鉴了钻井上用的液压动力大钳的结构和工作原理，减少了传统螺母库繁琐的结构形式，所以结构更加简单，仅用两个对称分布的扳手就能快速准确的完成法兰连接任务。其次，该法兰连接机具在其连接框架上焊接有滑行轨道，通过导向轮将螺栓库与螺母库的重量分摊到滑行轨道，使得法兰连接机具的整体受力状态比较合理。另外，螺栓库与螺母库的存储量大，能够一次性完成多个位置的法兰盘连接，提高了工作效率，减少了管道连接工人的工作强度，并且该机器人的自动程度高，当该机器人到达工作位置后，大部分的工作过程都靠设计好的程序自行完成，无需太多的人为操作，方便快捷。最后，该机器人采用的是模块化设计，方便维修，某块模块损坏后只需将该模块整体更换后便可重新恢复，在不同的工作条件下也可更换相应的模块，便能满足工作条件的需要，方便快捷。

本发明将ROV机器人与自动法兰连接机器人合理的结合使用，通过自动法兰连接机器人的螺栓库和螺母库的配合能够有效完成海底管道连接安装任务，其中螺栓库进行了螺栓与法兰孔的对齐，法兰孔与法兰孔的对齐，在连接过程中起到固定了螺栓的位置的作用；螺母库则完成了螺母的上紧工作，用一对对称布置的六角扳手循环的连接螺母，提高了连接的效率，简化了设备的结构，从而有效减小了工人的劳动强度，提高了工作效率。该自动法兰连接装置自动化程度高，大部分采用程序控制，而螺栓库与螺母库的模块化设计同时也使管道连接机具的维修和维护更加的方便快捷。

附图说明

图1是本发明海底管道连接安装机器人总装图

图2是本发明海底管道连接安装机器人不加浮箱主视图

图3是本发明ROV主视图

图4是本发明螺栓库结构图

图5是本发明螺栓库支座示意图

图6是本发明开合器示意图

图7是本发明调孔器

图8是本发明螺栓仓

图9是本发明螺母库示意图

图10是本发明螺母库支座结构图

图11是本发明壳体示意图

图12是本发明六角扳手示意图

图13是本发明螺母库内部剖视图

图14是本发明导向轮工作示意图

图15是本发明下连接板示意图

图16是本发明上连接板示意图

图17是本发明六角扳手和六角扳手液压马达工作示意图

图18是本发明手爪总装示意图

图19是本发明不加手爪挡板示意图

图20是本发明手爪挡板示意图

图21是本发明手爪示意图

图22是本发明手爪连杆1示意图

图23是本发明手爪连杆2示意图

图24是本发明壳体齿轮示意图

图25是本发明连接框架示意图

图中1-ROV机器人，2-连接板，3-浮箱，4-管道，5-法兰连接机具，6-螺母库液压缸，7-螺母库，8-固定法兰盘，9-活动法兰盘，10-螺栓库，11-导向轮，12-螺栓库液压缸，13-固定手爪，14-连接框架，15-ROV机器人浮箱，16-竖直推进器，17-水平推进器，18-油箱，19-电子舱，20-五自由度机械手臂，21-七自由度机械手臂，22-螺栓库支座，23-开合器液压缸，24-开合器，25-调孔器液压缸，26-调孔器，27-液压缸，28-螺栓仓，29-螺母库支座，30-壳体，31-扳手液压马达齿轮，32-六角扳手，33-扳手液压马达，34-扳手液压缸，35-螺母储存库，36-竖直液压缸，37-水平液压缸，38-液压马达，39-手爪挡板，40-手爪，41-手爪液压缸，42-手爪连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1至图3所示，该种海底管道连接安装机器人，包括ROV机器人1、法兰连接机具5、浮箱3、连接板2。

所述的ROV机器人由浮箱15、4个水平推进器17、2个竖直推进器16、1个五自由度机械手臂20、1个七自由度机械手臂21、1个电子舱19、1个油箱18七部分组成。

所述法兰连接机具由螺栓库10、螺母库7、固定手爪13、连接框架14、导向轮11五部分组成。

其中，所述螺栓库10为螺栓存储空间，能够推送和存储螺栓，如图4所示，它由螺栓库支座22、开合器24、调孔器26、液压缸27、螺栓仓28和螺栓库液压缸12组成。螺栓库支座22主要承载螺栓库工具和定位管道外壁；开合器共有6个，安装在螺栓支座22上，每个开合器上各安装有一个开合器液压缸23，调节螺栓库的开合，调孔器液压缸25安装在开合器24上以实现螺栓仓28与法兰孔的对齐，它与调孔器26上的拨杆连接，调孔器液压缸25的直线运动转换为调孔器26的绕轴向的转动；液压缸27与螺栓仓28连接，各有16个，液压缸27将螺栓仓28中储存的螺栓推向法兰孔，为法兰连接做准备。螺栓库10放在活动法兰盘一侧，将螺栓库10放在管道4外壁的过程中，每个开合器24上开合器液压缸23收缩，开合器24打开，开合器24带动螺栓仓28和液压缸27同时一起打开，下放螺栓库10，待螺栓库10放置管道4外壁后，所有开合器液压缸23伸长，所有开合器24关闭，同时带动螺栓仓28和液压缸27同时一起关闭。螺栓库10对孔阶段，螺栓库液压缸12伸长推动螺栓库10，将螺栓仓28推至活动法兰盘9的端面处，每个调孔器26上的调孔器液压缸25一起联动，通过调孔器液压缸25的伸缩调整使得螺栓仓28与活动法兰盘9孔对齐。活动法兰盘9和固定法兰盘8对孔阶段，在螺栓库10对孔阶段完成后，螺栓仓28后的液压缸27将螺栓仓28中的螺栓部分推入到活动法兰盘9中，通过调孔器液压缸25的伸缩调整，调孔器26旋转，从而带动螺栓仓28中的螺栓旋转，使得活动法兰盘9也随之旋转，直到活动法兰盘9和固定法兰盘8孔对齐后停止调孔器液压缸25的调整。最后，在法兰盘与法兰盘对孔结束后，螺栓仓28后的液压缸27将螺栓仓28的螺栓全部推出，插入到两法兰盘中。

所述螺母库7为螺母存储空间，能够存储螺母和上紧螺母，它由螺母库支座29、液压马达38、扳手液压马达31、竖直液压缸36、螺母储存库35、螺母库液压缸6、六角扳手32、壳体30、水平液压缸37九部分组成。螺母库支座29是整个螺母库7的载体，来承载螺母库7以及定位于被连接管道4外壁。在法兰孔对齐过程中，螺母库7放在固定法兰盘8的一侧，待螺母库7放置到管道上后，液压马达38带动壳体30旋转，使得壳体30上的六角扳手32去对准固定法兰盘8孔，壳体30上对称分布有两个六角扳手32，每个六角扳手32每次只能提供和拧紧一颗螺母，当孔对齐后，程序设定此位置为壳体30的初始位置，为上紧螺母做准备。螺母的输送阶段，在法兰孔对齐阶段结束后，开始为六角扳手32提供螺母，水平液压缸伸长37，将螺母储存库35中的一颗螺母推送至竖直液压缸处36，待竖直液压缸36接收到螺母后，竖直液压缸36伸长，将螺母推送至六角扳手32中，六角扳手32接收到螺母后，扳手液压缸34将螺母推送至六角扳手32口，为上紧螺母做准备，之后螺母库液压缸6伸长将螺母库7推至插有螺栓处，准备进行上紧螺母。螺母上紧阶段，六角扳手的口可绕六角扳手本体旋转，六角扳手口中的螺母与法兰盘中的螺栓对齐接触后，扳手液压马达31带动六角扳手32的口旋转，六角扳手中的扳手液压缸34处于伸长状态，六角扳手口中的螺母开始拧上螺栓，扳手液压马达31继续旋转，同时螺母库液压缸6伸长将拧上的螺母向前推进，直至螺母上紧为止。待螺母上紧后，扳手液压马达31停止旋转，螺母库7中的所有液压缸全部收缩，螺母库7回到初始工作位置。在进行下一次螺母拧紧时，液压马达38带动壳体30旋转一定的角度，将六角扳手32送至要上紧螺母处，待螺母上紧后，液压马达38带动壳体30旋转回到壳体的初始位置进行螺母输送，壳体每旋转一定角度后都必须回到初始位置处，螺母的输送阶段是在该位置才能进行的。

所述固定手爪13是法兰连接机具5固定在连接管道4外壁抓紧部件，它由手爪挡板39、手爪液压缸41、手爪40以及手爪连杆42组成，手爪40与手爪连杆42连接组成抓紧机构，该抓紧机构放在手爪挡板39中，手爪液压缸41的伸长和收缩实现抓经机构的抓紧和松开。

所述连接框架14为法兰连接机具5的支撑件，主要起承载螺栓库10、螺母库7以及固定手爪8的作用，连接框架14上焊有滑行轨道，能让螺母库7与螺栓库10在上滑行。

所述浮箱3采用浮力材料，它与法兰连接机具5的连接框架14连接，材料的选择可通过对法兰连接机具5的重量计算进行选择，最后要使得整个法兰连接机具5在浮箱的作用下处于悬浮状态。

所述连接板2分为两块，一块与ROV机器人1连接，另一块与法兰连接机具5连接，两块连接板对接后，实现ROV机器人1与法兰连接机具5的连接，使得ROV机器人1能够将法兰连接机具5提运到工作位置。

所述导向轮11分别安装于螺栓库10和螺母库7上，能够让螺栓库10和螺母库7在滑行轨道上滑行，改善了法兰连接机具5连接框架14的受力状况。

下面给出利用本装置作业过程：

ROV机器人与法兰连接机具进行连接后，ROV机器人将法兰连接机具提运到管道连接处，开合器打开，准备将法兰连接机具放置到连接管道壁上；

ROV机器人将法兰连接机具的螺母库放置在固定法兰一端，螺栓库放置在活动法兰一端后，开合器关闭，并调整法兰连接机具的位置，使得螺母库上的六角扳手与固定法兰盘孔对齐，并设置此位置为螺母库的初始位置，对齐后固定手爪抓紧管壁，将法兰连接机具固定到管道外壁；

之后，螺栓库液压缸将螺栓库推至活动法兰盘端面，调孔器液压缸开始伸缩调整螺栓仓的位置，使得螺栓仓与活动法兰盘孔对齐；

然后螺栓仓后连接的液压缸伸长将螺栓仓中的螺栓部分推入到活动法兰盘中，调孔器液压缸开始伸缩调整，带动螺栓旋转，从而使得活动法兰盘也随之旋转，直到活动法兰盘和固定法兰盘孔对齐后，停止调整；

调整完后，螺栓仓后的液压缸将螺栓仓中的螺栓全部推进需连接法兰盘内，液压缸保持伸长状态，准备进行拧紧螺母；

螺母库液压缸伸长，将螺母库推至固定法兰盘处，螺母库开始准备螺母进行上紧工作；

螺母库中的水平液压缸伸长，将螺母储存库中的螺母推至竖直液压缸处，竖直液压缸接到螺母后将其推至六角扳手处，六角扳手中的液压缸又将螺母推至六角扳手口处，准备进行上紧螺母；

六角扳手液压马达开始旋转，带动六角扳手口旋转，六角扳手中的液压缸保持伸长状态，螺母开始拧上螺栓，六角扳手液压马达继续旋转，同时螺母库液压缸伸长，将螺母向前推进，直至螺母上紧为止；

螺母上紧后，螺母库中的液压缸全部收缩，液压马达带动螺母库的壳体旋转一定角度，准备进行下一处的螺母拧紧，操作过程与上述描述相同；

在进行下一处的螺母拧紧时，壳体需回到之前所设置的初始位置处进行螺母输送，壳体每旋转一定角度后都必须回到初始位置处，螺母的输送阶段是在该位置才能进行的；

全部螺母上紧后，螺栓库液压缸收缩，螺母库液压缸收缩，螺栓库与螺母库离开连接法兰端面，固定手爪打开，ROV机器人将法兰连接机具提运出工作处。

Claims (1)

1.一种海底管道连接安装用水下机器人，包括ROV机器人(1)，所述ROV机器人具有浮箱(15)、4个水平推进器(17)、2个竖直推进器(16)、1个五自由度机械手臂(20)、1个七自由度机械手臂(21)、1个电子舱(19)以及1个油箱(18)，其特征在于：

所述水下机器人还包括法兰连接机具(5)、浮箱(3)和连接板(2)；

所述法兰连接机具包括螺栓库(10)、螺母库(7)、固定手爪(13)、连接框架(14)以及导向轮(11)五部分；

其中，所述螺栓库(10)为螺栓存储空间，能够推送和存储螺栓，由螺栓库支座(22)、开合器(24)、调孔器(26)、液压缸(27)、螺栓仓(28)和螺栓库液压缸(12)连接后组成；螺栓库支座(22)主要承载螺栓库工具和定位管道外壁；开合器(24)共有6个，安装在螺栓支座上(22)，每个开合器(24)上各安装有一个开合器液压缸(23)以调节螺栓库的开合，调孔器液压缸(25)安装在开合器(24)上以实现螺栓仓(28 )与法兰孔的对齐，调孔器液压缸(25)与调孔器(26)上的拨杆连接，以实现将调孔器液压缸(25)的直线运动转换为调孔器(26)的绕轴向的转动；液压缸(27)与螺栓仓(28)连接，二者均各有16个，液压缸(27)将螺栓仓(28)中储存的螺栓推向法兰孔，为法兰连接做准备；螺栓库(10)放在活动法兰盘(9)一侧；

前述螺栓库支座(22)、开合器(24)、调孔器(26)、液压缸(27)、螺栓仓(28)和螺栓库液压缸(12)按照如下过程动作：

将螺栓库(10)放在管道(4)外壁的过程中，每个开合器(24)上开合器液压缸(23)收缩，开合器(24)打开，开合器(24)带动螺栓仓(28)和液压缸(27)同时一起打开，下放螺栓库(10)，待螺栓库(10)放置管道(4)外壁后，所有开合器液压缸(23)伸长，所有开合器(24)关闭，同时带动螺栓仓(28)和液压缸(27)同时一起关闭；螺栓库(10)对孔阶段，螺栓库液压缸(12)伸长推动螺栓库(10)，将螺栓仓(28)推至活动法兰盘(9)的端面处，每个调孔器(26)上的调孔器液压缸(25)一起联动，通过调孔器液压缸(25)的伸缩调整使得螺栓仓(28)与活动法兰盘(9)孔对齐；活动法兰盘(9)和固定法兰盘(8)对孔阶段，在螺栓库(10)对孔阶段完成后，螺栓仓(28)后的液压缸(27)将螺栓仓(28)中的螺栓部分推入到活动法兰盘(9)中，通过调孔器液压缸(25)的伸缩调整，调孔器(26)旋转，从而带动螺栓仓(28)中的螺栓旋转，使得活动法兰盘(9)也随之旋转，直到活动法兰盘(9)和固定法兰盘(8)孔对齐后，停止调孔器液压缸(25)的调整；在法兰盘与法兰盘对孔结束后，螺栓仓(28)后的液压缸(27)将螺栓仓(28)的螺栓全部推出，插入到活动法兰盘(9)和固定法兰盘(8)中；

所述螺母库(7)为螺母存储空间，能够存储螺母和上紧螺母，它包括螺母库支座(29)、液压马达(38)、扳手液压马达齿轮(31)、竖直液压缸(36)、螺母储存库(35)、螺母库液压缸(6)、六角扳手(32)、壳体(30)以及水平液压缸(37)；螺母库支座(29)是整个螺母库(7)的载体，来承载螺母库(7)以及定位于被连接管道(4)外壁；在法兰孔对齐过程中，螺母库(7)放在固定法兰盘(8)的一侧，待螺母库(7)放置到管道上后，液压马达(38)带动壳体(30)旋转，使得壳体(30)上的六角扳手(32)去对准固定法兰盘(8)孔；壳体(30)上对称分布有两个六角扳手(32)，每个六角扳手(32)每次只能提供和拧紧一颗螺母，当孔对齐后，电子舱(19)内的程序设定此位置为壳体(30)的初始位置，为上紧螺母做准备；前述螺母库支座(29)、液压马达(38)、扳手液压马达齿轮(31)、竖直液压缸(36)、螺母储存库(35)、螺母库液压缸(6)、六角扳手(32)、壳体(30)以及水平液压缸(37)按照以下过程顺序完成螺母的输送和螺母的上紧：

在法兰孔对齐阶段结束后，开始为六角扳手(32)提供螺母，水平液压缸(37)伸长，将螺母储存库(35)中的一颗螺母推送至竖直液压缸处(36)，待竖直液压缸(36)接收到螺母后，竖直液压缸(36)伸长，将螺母推送至六角扳手(32)中，六角扳手(32)接收到螺母后，六角扳手(32)中的扳手液压缸(34)将螺母推送至六角扳手(32)口，为上紧螺母做准备，之后螺母库液压缸(6)伸长将螺母库(7)推至插有螺栓处，准备进行上紧螺母；

在螺母上紧阶段，六角扳手(32)口可绕六角扳手(32)本体旋转，六角扳手(32)口中的螺母与法兰盘中的螺栓对齐接触后，扳手液压马达齿轮(31)带动六角扳手(32)口旋转，六角扳手(32)中的扳手液压缸(34)处于伸长状态，六角扳手(32)口中的螺母开始拧上螺栓，扳手液压马达齿轮(31)继续旋转，同时螺母库液压缸(6)伸长将拧上的螺母向前推进，直至螺母上紧为止；待螺母上紧后，扳手液压马达齿轮(31)停止旋转，螺母库(7)中的所有液压缸全部收缩，螺母库(7)回到初始工作位置；

在进行下一次螺母拧紧时，液压马达(38)带动壳体(30)旋转，将六角扳手(32)送至要上紧螺母处，待螺母上紧后，液压马达(38)带动壳体(30)旋转回到壳体(30)的初始位置进行螺母输送，壳体(30)每旋转一定角度后都必须回到壳体(30)的初始位置处；

所述固定手爪(13)是法兰连接机具(5)固定在连接管道(4)外壁抓紧部件，它包括手爪挡板(39)、手爪液压缸(41)、手爪(40)以及手爪连杆(42)；其中，手爪(40)与手爪连杆(42)连接组成抓紧机构，该抓紧机构放在手爪挡板(39)中，通过手爪液压缸(41)的伸长和收缩实现抓经机构的抓紧和松开；

所述连接框架(14)为法兰连接机具(5)的支撑件，主要起承载螺栓库(10)、螺母库(7)以及固定手爪(8)的作用，连接框架(14)上焊有滑行轨道，能让螺母库(7)与螺栓库(10)在上滑行；

所述浮箱(3)采用浮力材料制成，以保证法兰连接机具(5)在浮箱(3)的作用下处于悬浮状态；浮箱(3)与法兰连接机具(5)的连接框架(14)连接；

所述连接板(2)分为两块，一块与ROV机器人(1)连接，另一块与法兰连接机具(5)连接，两块连接板对接后，实现ROV机器人(1)与法兰连接机具(5)的连接，使得ROV机器人(1)能够将法兰连接机具(5)提运到工作位置；

所述导向轮(11)分别安装于螺栓库(10)和螺母库(7)上，能够让螺栓库(10)和螺母库(7)在滑行轨道上滑行，以改善法兰连接机具(5)、连接框架(14)的受力状况。