[发明专利]一种空间补偿型材料结合装置

权利要求书

1.一种空间补偿型材料结合装置，其特征在于包括前侧六自由度机构、后侧六自由度机构、上侧六自由度结构、滚转驱动机构、在线检测仪器、上侧六自由度机构的工具、前侧六自由度机构的工具、前侧空间弹性体、前侧隔热陶瓷体、后侧六自由度机构的工具、后侧空间弹性体、后侧隔热陶瓷体，

前侧六自由度机构、后侧六自由度机构、上侧六自由度结构、滚转驱动机构水平放置；前侧六自由度机构末端连接前侧六自由度机构的工具，前侧六自由度机构能提供前侧六自由度机构的工具相对于地面至少空间六自由度的运动；后侧六自由度机构末端连接后侧六自由度机构的工具，后侧六自由度机构能提供后侧六自由度机构的工具相对于地面至少空间六自由度的运动；上侧六自由度结构底端固定于地面，上侧六自由度结构末端连接上侧六自由度机构的工具，上侧六自由度结构能提供上侧六自由度机构的工具相对于地面至少空间六自由度的运动；

前侧空间弹性体的一端连接前侧六自由度机构的工具，前侧空间弹性体的另外一端连接前侧隔热陶瓷体；后侧空间弹性体的一端连接后侧六自由度机构的工具，后侧空间弹性体的另外一端连接后侧隔热陶瓷体；

滚转驱动机构能够托起前侧被结合材料和后侧被结合材料，并通过驱动前侧被结合材料和后侧被结合材料的外表面转动使得前侧被结合材料和后侧被结合材料相对于地面转动；

所述在线检测仪器水平放置，用于检测前侧被结合材料和后侧被结合材料结合缝隙的变化。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于前侧隔热陶瓷体和后侧隔热陶瓷体都具有导向圆角。

3.一种不锈钢钢管空间补偿焊接方法，特征在于使用权利要求1所述一种空间补偿型材料结合装置对不锈钢钢管进行焊接。

4.根据权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，包含如下步骤；

步骤1：辅助设备将前侧被结合材料和后侧被结合材料，转运至滚转驱动机构上端，滚转驱动机构托起前侧被结合材料和后侧被结合材料，并且，前侧被结合材料和后侧被结合材料之间含有间隙；

步骤2：前侧六自由度机构将前侧六自由度机构的工具运动到前侧被结合材料和后侧被结合材料内腔顶端附近，使得前侧隔热陶瓷体与前侧被结合材料和后侧被结合材料的结合部构成动态沟槽空间，

步骤3：与步骤2相同的操作，后侧六自由度机构将后侧六自由度机构的工具运动到前侧被结合材料和后侧被结合材料内腔顶端附近，使得后侧隔热陶瓷体在线空间自适应前侧被结合材料和后侧被结合材料结合部构成动态沟槽空间，并且，后侧隔热陶瓷体和前侧隔热陶瓷体留有微间隙；

步骤4：在线检测仪器检测前侧被结合材料和后侧被结合材料结合缝隙的变化，并系统在线自学习之后，滚转驱动机构驱动前侧被结合材料和后侧被结合材料转动；

同时，前侧六自由度机构驱动前侧六自由度机构的工具，后侧六自由度机构驱动后侧六自由度机构的工具，使得后侧隔热陶瓷体和前侧隔热陶瓷体与前侧被结合材料和后侧被结合材料进行空间相对静止，并且后侧隔热陶瓷体、前侧隔热陶瓷体、前侧被结合材料和后侧被结合材料与地面相对转动；

步骤5：上侧六自由度机构驱动上侧六自由度机构的工具移动到前侧隔热陶瓷体在线空间自适应前侧被结合材料和后侧被结合材料构成的动态沟槽空间位置，上侧六自由度机构的工具释放高温液态金属，高温液态金属的液滴对前侧被结合材料和后侧被结合材料结合缝隙进行材料晶相在线结合；

步骤6：高温液态金属从前侧隔热陶瓷体工作到后侧隔热陶瓷体，由于后侧隔热陶瓷体和前侧隔热陶瓷体留有微间隙尺寸较小，高温液态金属由于表面张力不会热侵入较深；

步骤7：高温液态金属经过前侧隔热陶瓷体到后侧隔热陶瓷体之后，前侧六自由度机构驱动前侧隔热陶瓷体，使其和后侧六自由度机构驱动的后侧隔热陶瓷体空间交替与前侧被结合材料和后侧被结合材料并构成在线空间自适应动态沟槽空间，并往复多次使得高温液态金属的液滴对前侧被结合材料和后侧被结合材料空间整圈结合缝隙进行材料晶相在线结合。