CN111069824A - 一种智能化管道自动焊接控制系统 - Google Patents

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张新宇
张军
杨志
毛凯田
刘峰
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Abstract

本发明公开了一种智能化管道自动焊接控制系统，涉及化工工程的自动焊接领域，焊接系统平台总控制器至少包括2套控制系统：固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统，其中固定机械手臂控制系统：用于固定管道并抬高至一定高度，将焊接管道对齐，处于等待焊接状态；焊接机械手臂控制系统：具有焊接机械手，对管道实施焊接；所述固定机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制，所述焊接机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制，控制简单且使用安全。

Description

一种智能化管道自动焊接控制系统
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控制系统及方法。
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控制系统。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。
根据本发明实施例提供了一种智能化管道自动焊接控制系统，焊接系统平台总控制器至少包括2套控制系统：固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统，其中：
固定机械手臂控制系统：用于固定管道并抬高至一定高度，将焊接管道对齐，处于等待焊接状态；
焊接机械手臂控制系统：具有焊接机械手，对管道实施焊接；
所述固定机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制，所述焊接机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制。
优选的，固定机械手臂控制系统具体包括3个支路系统，具体：
第一支路系统：固定机械手臂关节A角度位移传感器与固定机械手臂关节A y-z平面驱动装置连接，固定机械手臂关节A y-z平面驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第二支路系统：固定机械手臂关节A位移传感器x方向与固定机械手臂关节A x轴驱动装置连接，固定机械手臂关节A x轴驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第三支路系统：固定机械手臂关节B角度位移传感器与固定机械手臂关节B驱动装置连接，固定机械手臂关节B驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环。
优选的，焊接机械手臂控制系统具体包括3个支路系统，具体：
第一焊接支路系统：焊接机械手臂关节A角位移传感器与焊接机械手臂关节A驱动装置连接，焊接机械手臂关节A驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第二焊接支路系统：焊接机械手臂关节B角位移传感器与焊接机械手臂关节B驱动装置连接，焊接机械手臂关节B驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第三焊接支路系统：焊接机械手臂关节C角位移传感器与焊接机械手臂关节C驱动装置连接，焊接机械手臂关节C驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环。
优选的，焊接系统平台总控制器对固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统的控制为分散控制，所述固定机械手臂控制系统与焊接机械手臂控制系统并行分别于焊接系统平台总控制器连接。
优选的，固定机械手臂为2组，所述固定机械手臂控制系统为2组，每组固定机械手臂对应一组固定机械手臂控制系统，2组固定机械手臂控制系统为并行的控制系统，分别于焊接系统平台总控制器连接并手焊接系统平台总控制器控制。
优选的，所述2组固定机械手臂分别用于抓取管道，并将2个抓取的管道、举高对接，处于待焊接状态。
本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
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，整个焊接系统简单、安全、可靠。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的智能化管道自动焊接固定机械手臂控制系统示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的智能化管道自动焊接的焊接机械手臂控制系统示意图；
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步描述：
一种智能化管道自动焊接控制系统，焊接系统平台总控制器至少包括2套控制系统：固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统，其中：
固定机械手臂控制系统：用于固定管道并抬高至一定高度，将焊接管道对齐，处于等待焊接状态；
焊接机械手臂控制系统：具有焊接机械手，对管道实施焊接；
所述固定机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制，所述焊接机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制。
根据上述方案，进一步，如图1所述，固定机械手臂控制系统具体包括3个支路系统，具体：
第一支路系统：固定机械手臂关节A角度位移传感器与固定机械手臂关节A y-z平面驱动装置连接，固定机械手臂关节A y-z平面驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第二支路系统：固定机械手臂关节A位移传感器x方向与固定机械手臂关节A x轴驱动装置连接，固定机械手臂关节A x轴驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第三支路系统：固定机械手臂关节B角度位移传感器与固定机械手臂关节B驱动装置连接，固定机械手臂关节B驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环。
根据上述方案，进一步，如图2所示，焊接机械手臂控制系统具体包括3个支路系统，具体：
第一焊接支路系统：焊接机械手臂关节A角位移传感器与焊接机械手臂关节A驱动装置连接，焊接机械手臂关节A驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第二焊接支路系统：焊接机械手臂关节B角位移传感器与焊接机械手臂关节B驱动装置连接，焊接机械手臂关节B驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第三焊接支路系统：焊接机械手臂关节C角位移传感器与焊接机械手臂关节C驱动装置连接，焊接机械手臂关节C驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环。
根据上述方案，进一步，焊接系统平台总控制器对固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统的控制为分散控制，所述固定机械手臂控制系统与焊接机械手臂控制系统并行分别于焊接系统平台总控制器连接。
根据上述方案，进一步，固定机械手臂为2组，所述固定机械手臂控制系统为2组，每组固定机械手臂对应一组固定机械手臂控制系统，2组固定机械手臂控制系统为并行的控制系统，分别于焊接系统平台总控制器连接并手焊接系统平台总控制器控制。
根据上述方案，进一步，所述2组固定机械手臂分别用于抓取管道，并将2个抓取的管道、举高对接，处于待焊接状态。
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，整个焊接系统简单、安全、可靠。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种智能化管道自动焊接控制系统，其特征在于，焊接系统平台总控制器至少包括2套控制系统：固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统，其中：
固定机械手臂控制系统：用于固定管道并抬高至一定高度，将焊接管道对齐，处于等待焊接状态；
焊接机械手臂控制系统：具有焊接机械手，对管道实施焊接；
所述固定机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制，所述焊接机械手臂控制系统与焊接系统平台总控制器连接并受其控制。
2.根据权利要求1所述的智能化管道自动焊接控制系统，其特征在于，固定机械手臂控制系统具体包括3个支路系统，具体：
第一支路系统：固定机械手臂关节A角度位移传感器与固定机械手臂关节A y-z平面驱动装置连接，固定机械手臂关节A y-z平面驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第二支路系统：固定机械手臂关节A位移传感器x方向与固定机械手臂关节A x轴驱动装置连接，固定机械手臂关节A x轴驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第三支路系统：固定机械手臂关节B角度位移传感器与固定机械手臂关节B驱动装置连接，固定机械手臂关节B驱动装置与固定机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环。
3.根据权利要求1-2任一所述的智能化管道自动焊接控制系统，其特征在于，焊接机械手臂控制系统具体包括3个支路系统，具体：
第一焊接支路系统：焊接机械手臂关节A角位移传感器与焊接机械手臂关节A驱动装置连接，焊接机械手臂关节A驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第二焊接支路系统：焊接机械手臂关节B角位移传感器与焊接机械手臂关节B驱动装置连接，焊接机械手臂关节B驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环；
第三焊接支路系统：焊接机械手臂关节C角位移传感器与焊接机械手臂关节C驱动装置连接，焊接机械手臂关节C驱动装置连接与焊接机械手臂本地控制器连接，三者形成闭环。
4.根据权利要求1所述的智能化管道自动焊接控制系统，其特征在于，焊接系统平台总控制器对固定机械手臂控制系统、焊接机械手臂控制系统的控制为分散控制，所述固定机械手臂控制系统与焊接机械手臂控制系统并行分别于焊接系统平台总控制器连接。
5.根据权利要求2所述的智能化管道自动焊接控制系统，其特征在于，固定机械手臂为2组，所述固定机械手臂控制系统为2组，每组固定机械手臂对应一组固定机械手臂控制系统，2组固定机械手臂控制系统为并行的控制系统，分别于焊接系统平台总控制器连接并手焊接系统平台总控制器控制。
6.根据权利要求5所述的智能化管道自动焊接控制系统，其特征在于，所述2组固定机械手臂分别用于抓取管道，并将2个抓取的管道、举高对接，处于待焊接状态。
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