一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法与流程

1.本发明涉及管件焊接技术领域，具体而言，涉及一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法。


背景技术：

2.管道系统包括长距大管径输送管道和工厂站点等小管径处理系统用的输送管道。工厂站点等管道系统相对于大型输送管道不同之处在于，管径小管线的密集度高，且管道转折点，交叉等位置比较多，而大型管道一般为单一管线，管径大距离长，属于大型工程作业施工。
3.目前，管道的材质主要涉及有普通碳钢、不锈钢或者其他类型的金属，而管道系统的施工通常包括通过焊接将直径和纵向尺寸合适的管道连接在一起，主要是管段之间为液体或气体输送提供密封连接，但由于小管径管道大多都是管道密集型的，因此要求管道焊接设备相对体积小，以便在空间狭小，管道密集区域施工，传统焊接设备很难在此种情况下发挥其效力；同时，现有对φ325mm以下管道焊接主要还是以手工半自动方法为主，而自动焊接仅有氩弧自动焊工艺方法，单一的氩弧焊的工艺方法虽然焊接质量比较好，但是存在效率低焊接速度慢的问题，很难适应当前高效时代的要求，特别对于短工期的施工项目，那么在保证质量的前提下速度显得尤为重要。
4.但针对现有较为成熟化的大管径自动焊接系统，大多采用轨道导向的形式，而对于小管径道的焊接，由于管径相对较小，使用轨道的方式导向行走实现困难，且大管径管道的自动焊接系统一般都是特定的轨道规格只能应用在与之对应的管径管道上，很少能够做到一种轨道多管径焊接，不仅使用方便性下降，成本投入提高，适应性较低，过于专一化，且每次焊接都需要拆装轨道，占用了部分时间，制约了焊接效率；同时，若将轨道导向方式应用于密集间距小的小管径管道焊接施工的话，由于操作空间狭小是很难拆装，因此就不太适用于此种现场状况。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统与焊接方法，能有效满足管径小、管线集度高、管道转折点多、交叉等位置多、施工空间狭小的工厂站点等管道系统，且焊接设备体积小，装卸方便。
6.为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括管道对口、焊接小车安装、氩弧焊根焊、mig气体保护焊填充、mig气体保护焊盖面：
7.管道对口：将管道衬垫内对口器的一端手动插入到被焊管道内，对口器控制模块向后涨装置发送驱动指令，后涨装置与被焊管道内壁顶紧定位；将另一被焊管道插接在管道衬垫内对口器另一端，并使两个被焊管道对接，对口器控制模块向前涨装置发送驱动指令，前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位，相邻两个被焊管道对接处形成焊缝；
8.前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置带动涨紧衬套装置动作，涨紧衬套装置对焊缝底部封闭；
9.焊接小车安装：将氩弧焊焊枪安装在焊接小车上，并将焊接小车卡设在其中一个被焊管道上，通过焊接控制模块向快速夹持装置发送驱动指令，焊接小车通过快速夹持装置快速夹持固定；
10.氩弧焊根焊：焊接控制模块驱动氩弧焊焊枪旋转，氩弧焊焊枪对焊缝底部进行根焊；
11.通过对口器控制模块控制，使保护气体通过保护气管充入焊缝内；
12.mig气体保护焊填充：将氩弧焊焊枪从焊接小车上拆下，在焊接小车上安装mig焊枪，焊接控制模块驱动mig焊枪旋转，mig焊枪对焊缝进行填充；
13.mig气体保护焊盖面：焊接控制模块驱动mig焊枪继续旋转，mig焊枪对焊缝进行盖面。
14.一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括：管道对口、焊接小车安装、mig气体保护焊根焊、mig气体保护焊填充、mig气体保护焊盖面；
15.管道对口：将管道衬垫内对口器的一端手动插入到被焊管道内，对口器控制模块向后涨装置发送驱动指令，后涨装置与被焊管道内壁顶紧定位；将另一被焊管道插接在管道衬垫内对口器另一端，并使两个被焊管道对接，对口器控制模块向前涨装置发送驱动指令，前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位，相邻两个被焊管道对接处形成焊缝；
16.前涨装置与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置带动涨紧衬套装置动作，涨紧衬套装置对焊缝底部封闭；
17.焊接小车安装：将焊接小车卡设在其中一个被焊管道上，通过焊接控制模块向快速夹持装置发送驱动指令，焊接小车通过快速夹持装置快速夹持固定；
18.mig气体保护焊根焊：将mig焊枪安装在焊接小车上，焊接控制模块驱动氩弧焊焊枪旋转，mig焊枪对焊缝底部进行根焊；
19.mig气体保护焊填充：焊接控制模块驱动mig焊枪旋转，mig焊枪对焊缝进行填充；
20.mig气体保护焊盖面：焊接控制模块驱动mig焊枪旋转，mig焊枪对焊缝进行盖面。
21.进一步的，在管道对口前对管道焊口处进行抛光除锈，使管道焊口处呈锥面状。
22.进一步的，还包括焊道检查、焊道修补和焊道打磨。
23.一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，包括焊接小车和管道衬垫内对口器，所述焊接小车上设有焊接控制模块、焊枪和快速夹持装置，焊枪在焊接小车上可旋转，焊枪和快速夹持装置输入端均与焊接控制模块连接，所述管道衬垫内对口器上设有对口器控制模块、保护气管和分别与两个被焊管道涨紧的前涨装置、后涨装置，前涨装置、后涨装置通过连接轴相对连接，保护气管的出气端位于前涨装置与后涨装置之间，保护气管进气端向外延伸，所述前涨装置或后涨装置内侧还安装有涨紧衬套装置，且前涨装置、后涨装置和涨紧衬套装置的输出端均与对口器控制模块连接。
24.进一步的，所述焊接小车包括具有开口的支撑主体，支撑主体上设有旋转盘、夹持器底座，旋转盘在支撑主体上可转动；所述焊枪安装在旋转盘上，快速夹持装置安装在夹持器底座上，且快速夹持装置包括以旋转盘的转动圆心相对排布的夹持定位角块和夹持转块，夹持定位角块与夹持转块可相对运动。
25.进一步的，所述夹持器底座上还具有向夹持转块运动方向延伸的滑槽，且夹持定位角块滑动安装在滑槽内，所述滑槽内安装有锁紧销，夹持定位角块上开设有向夹持转块运动方向延伸的固定孔，且锁紧销上还安装有锁紧夹持定位角块的锁紧螺母。
26.进一步的，所述快速夹持装置还包括夹持气缸和传动连杆组，夹持气缸铰接在夹持器底座内，传动连杆组在夹持器底座内可摆动，夹持气缸输出端与传动连杆组铰接，夹持转块安装在传动连杆组的输出端。
27.进一步的，所述传动连杆组包括连杆臂和摆臂，且连杆臂远离夹持气缸的一端和连杆臂中部均铰接在夹持器底座上，所述夹持器底座内还安装有具有导向槽的导向块，摆臂中部具有固定销，固定销滑动插设在导向块上，且连杆臂远离夹持转块的一端铰接在固定销上。
28.进一步的，所述夹持气缸与焊枪共同与同一气源连接。
29.进一步的，所述夹持器底座内还安装有拉簧，且拉簧的另一端与传动连杆组安装夹持转块的一端连接。
30.进一步的，所述夹持定位角块的夹持面具有v型开口，且夹持转块的夹持面呈弧形。
31.进一步的，所述支撑主体内还安装有驱动旋转盘转动的旋转驱动结构。
32.进一步的，所述旋转驱动结构包括在支撑主体上可旋转的传动齿圈，旋转盘安装在传动齿圈上，传动齿圈呈弧形，且传动齿圈的圆弧长度大于传动齿圈圆周长度的二分之一，所述旋转驱动结构还包括驱动电机和两个小齿轮，两个小齿轮之间的圆弧长度小于传动齿圈的弧线长度，且两个小齿轮均与传动齿圈啮合，两个小齿圈共同与驱动电机的输出端传动连接。
33.进一步的，所述支撑主体上还安装有与旋转盘同步转动的防护板，传动齿圈与防护板分别位于支撑主体前后两侧，且防护板内缘与传动齿圈的内缘固定。
34.进一步的，所述旋转盘上还安装有平摆干伸运动装置，且焊枪安装在平摆干伸运动装置上，且平摆干伸运动装置可驱动焊枪沿y、z方向运动。
35.进一步的，所述平摆干伸运动装置包括安装在旋转盘上的滑板底座，滑板底座上安装有沿z轴方向进给的滑板，且滑板上安装有可沿z轴方向进给的干伸滑板，干伸滑板上安装有沿y轴方向进给的平摆滑块，所述焊枪安装在平摆滑块上。
36.进一步的，所述滑板上还安装有干伸丝杠和驱动干伸丝杠转动的干伸电机，所述干伸丝杠上还安装有配合的干伸滑块，干伸滑块与干伸滑板固定；所述干伸滑板上还安装有平摆丝杠和驱动平摆丝杠转动的平摆电机，且平摆滑块配合安装在平摆丝杠上。
37.进一步的，所述干伸滑板上还安装有与平摆丝杠平行的平摆花键轴，且平摆滑块与平摆花键轴滑动配合；所述平摆花键轴与干伸丝杠上共同盖设有平摆防护盖，且平摆滑块顶部与平摆防护盖滑动配合。
38.进一步的，所述旋转盘上还安装有送丝装置和限位装置。
39.进一步的，所述限位装置包括安装在旋转盘上的外壳，且外壳内侧呈敞开状，且外壳内还安装有限位开关。
40.进一步的，所述前涨装置和后涨装置上均至少安装有一个行走装置，前涨装置和后涨装置外端均安装有密封圈，且保护气管的出气端位于两个密封圈之间。
41.进一步的，所述前涨装置和后涨装置均包括涨缸、涨爪、涨爪顶杆、连杆和支撑架，支撑架安装在涨缸内端，所述涨爪、涨爪顶杆和连杆均为多个，多个涨爪顶杆呈圆周间隔排布的铰接在支撑架上，多个涨爪一一安装在涨爪顶杆的输出端，多个连杆一一铰接在各个涨爪顶杆中部，且多个连杆另一端共同安装有直线驱动元件。
42.进一步的，所述直线驱动元件包括活塞和涨爪推杆，活塞密封滑动安装在涨缸内，且涨爪推杆安装在活塞上，多个所述连杆共同铰接在涨爪推杆的输出端。
43.进一步的，所述前涨装置和后涨装置的外端均安装有端盖。
44.进一步的，所述涨紧衬套装置包括衬垫连杆花盘、衬垫推杆、多个衬垫连杆和多个衬垫，衬垫连杆花盘安装在前涨装置或后涨装置上的涨缸上，衬垫连杆花盘呈空心状，衬垫连杆花盘的圆周面上开设有多个引导槽，衬垫推杆安装在衬垫连杆花盘中心，多个衬垫连杆内端一一贯穿多个引导槽共同铰接在衬垫推杆上，且多个衬垫一一安装在多个衬垫连杆的外端。
45.进一步的，所述衬垫推杆与前涨装置或后涨装置上的推杆连接。
46.进一步的，所述衬垫连杆外端还安装有衬垫顶杆，衬垫顶杆呈u型，衬垫卡设在衬垫顶杆的开口内，衬垫一侧与衬垫顶杆之间安装有衬垫弹簧，所述衬垫呈圆弧状，相邻两个衬垫之间通过斜面配合，且多个衬垫连杆的内端位于衬垫推杆的不同高度处。
47.进一步的，相邻两个所述衬垫顶杆上的衬垫弹簧位于衬垫顶杆的不同侧。
48.进一步的，所述前涨装置或后涨装置外端还连接有操作杆，保护气管沿操作杆延伸，所述操作杆外端安装有操作支架，操作杆内端与前涨装置或后涨装置通过万向接头连接，且操作杆上还安装有导向三角架。
49.进一步的，所述导向三角架为多个，多个导向三角架沿操作杆的圆周方向间隔排布，多个导向三角架共同形成圆锥状，且多个导向三角架的底部外侧均安装有导向轮。
50.进一步的，所述前涨装置和后涨装置上均至少安装有一组行走轮。
51.进一步的，所述前涨装置或后涨装置外端还安装有检查装置，检查装置包括减速电机、连轴盘、摄像头，连轴盘安装在减速电机的输出端，且摄像头固定安装在连轴盘上。
52.进一步的，所述检查装置还包括安装在减速电机壳体或前涨装置或后涨装置外端上的连接筒，连轴盘上还设有旋转轴套，摄像头位于旋转轴套内，且旋转轴套上还安装有摄像转筒，摄像转筒内安装有与摄像头对应的反射平面镜，摄像转筒的侧壁上还安装有与反射平面镜对应的摄像窗镜片。
53.进一步的，还包括保护气瓶和操作遥控器，保护气瓶输出端与操作遥控器连接，焊接控制模块、对口器控制模块均与操作遥控器双向通信连接。
54.本发明的有益效果是,
55.1、本发明通过对氩弧焊与mig气体保护焊结合，并使易于控制的氩弧焊作为根焊，而采用mig气体保护焊作为填充和盖面，使不同的工艺阶段采用了合适的工艺方法，在保证焊接保质量的同时提高了焊接效率，且满足了管道焊接行业中高质高效的生产作业需求。
56.2、通过提供管道衬垫内对口器，能有效对管道的对口进行定位，并在两个管道精准对接后通过保护气管向对口处吹入保护气体，使焊接过程中无需内焊机或氩弧根焊打底，从而直接采用mig气体保护焊进行根焊、填充和盖面，使焊接方式更加简单。
57.3、本发明采用氩弧焊和气体保护焊，使管道在焊接过程中，保护气始终与电弧跟
踪，使管道在360
°
焊接时，减少了对焊枪位置调节带来的时间浪费，使焊接效率大大提高。
58.4、本发明能有效满足管径小、管线集度高、管道转折点多、交叉等位置多、施工空间狭小的工厂站点等管道系统，且焊接设备体积小、重量轻，装卸方便。
59.5、本发明通过使夹持气缸与焊枪共同与气源连接，使夹持气缸直接使用焊接时的保护气体作为气源，从而无需另外增加额外的气源设备；同时，通过夹持气缸提供夹持力，使管道可快速自动夹持固定，而通过调节夹持定位角块，不仅满足对不同管径的管道进行夹持，且保证了在对不同管径的管道夹持时的同心度要求，实现了一机多管径管道适用的效果。
60.6、本发明通过安装防滑板，有效防止齿圈在运动过程中的暴露，从而有效防止焊接过程中焊枪的飞溅物进入旋转驱动结构内部，避免对旋转驱动结构的正常工作、使用精度以及寿命造成影响，充分保证了旋转驱动结构中各个部件的可靠工作。
61.7、本发明通过平摆干伸运动装置驱动焊枪沿y、z方向运动，保证了焊枪精准稳定的进给，结构紧凑、体积小、防护严密；同时，通过设置平摆防护盖，有效防止焊枪的飞溅物掉落在到平摆丝杠、平摆花键轴上，防护效果好。
62.8、通过在管道衬垫内对口器上安装检查装置，使焊接完成后，检查装置可直接对焊缝数据进行采集，并将采集的数据传输给外部中端设备上，从而给并与焊接和检验人员的监控，方便焊接过程中的问题能及时发现、修正和不救，避免事后检测发现问题再进行补救的麻烦，从而是焊接高质高效完成；同时，通过摄像头与反射平面镜的配合，有效解决小管径管道中因摄像距离短而使焦距无法满足的问题，使得摄像功能更加容易实现。
附图说明
63.图1是本发明提供的焊接小车的结构图1；
64.图2是本发明提供的焊接小车的结构图2；
65.图3是本发明提供的焊接小车的工作状态图；
66.图4是旋转驱动结构的结构图；
67.图5是快速夹持装置的结构图；
68.图6是旋转驱动装置的结构图；
69.图7是防护板的安装结构图；
70.图8是平摆干伸运动装置的结构图；
71.图9是平摆防护盖的安装结构图；
72.图10是限位装置的结构图；
73.图11是管道衬垫内对口器的结构图；
74.图12是管道衬垫内对口器的剖视图；
75.图13是前涨装置的剖视图；
76.图14是涨紧衬套装置的结构图；
77.图15是检查装置的安装结构图；
78.图16是检查装置的剖视图；
79.图17是焊接系统的系统图；
80.图18是焊接小车的系统图；
81.图19是焊接小车的控制流程图；
82.图20是焊接小车的工艺文件格式图；
83.图21是焊枪电弧跟踪控制框图；
84.图22是焊接方法的框图；
85.图23是焊接方法的焊接示意图；
86.图24是焊缝示意图。
87.附图中标记及相应的零部件名称：
88.1、焊接电源，2、保护气瓶，3、接地夹，4、操作遥控器，5、焊接小车，6、管道衬垫内对口器；
89.501、平摆干伸运动装置，502、支撑主体，503、焊枪，504、限位装置，505、夹持器底座，506、旋转盘，507、送丝装置，508、快速夹持装置，509、旋转驱动装置，510、防护板；
90.50101、平摆丝杠，50102、平摆花键轴，50103、平摆防护盖，50104、平摆滑块，50105、平摆机架，50106、干伸电机，50107、干伸滑块，50108、干伸丝杠，50109、干伸滑板，50110、滑板底座，50111、滑板，50112、平摆电机；
91.50401、限位开关，50402、外壳；
92.50801、滑槽，50802、连杆臂，50803、夹持气缸，50804、摆臂，50805、导向块，50806、固定销，50807、夹持转块，50808、夹持定位角块，50809、拉簧，50810、手动换向阀，50812、锁紧销，50813、锁紧螺母，50814、固定孔；
93.50901、传动齿圈，50902、双联传动齿轮，50903、大齿轮，50904、小齿轮，50905、绕线杆，50906、线固定器，50907、驱动电机；
94.601、涨紧衬套装置，602、前涨装置，603、行走装置，604、后涨装置，605、操作杆，606、气动装置，607、检查装置，608、密封圈，609、操作支架，610、万向接头，611、导向三角架，612、导向轮；
95.60101、衬垫，60102、衬垫弹簧，60103、抵紧弹簧，60104、衬垫顶杆，60105、衬垫连杆，60106、衬垫连杆花盘，60107、衬垫推杆，60108、引导槽；
96.60201、涨缸，60202、涨爪，60203、涨爪顶杆，60204、连杆，60205、推杆，60206、活塞，60207、端盖；60208、支撑架；
97.60301、行走轮；
98.60701、摄像转筒，60702、摄像窗镜片，60703、旋转轴套，60704、连接筒，60705、反射平面镜，60706、摄像头，60707、平面止推轴承，60708、连轴盘，60709、减速电机。
具体实施方式
99.下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
100.如图1、图2所示，本发明提供的一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，包括焊接小车5和管道衬垫内对口器6，所述焊接小车5上设有焊接控制模块、焊枪503和快速夹持装置508；焊枪503是实现焊接任务的工作部件，且焊接保护气体、焊接材料以及焊接时的电能均由此处输出，具体的，焊枪503为现有的多功能数字化焊机，可以提供多种焊接模式，例如：焊接模式有mig、脉冲、氩弧焊、脉冲氩弧焊等，且该焊枪503的运动模式有正常(正常行走、送丝、摆动)、拖焊(只有行走动作)等；快速夹持装置508是焊接小车5的装夹定
位部件，在进行焊接任务时，焊接小车5通过快速夹持装置508固定在被焊管道的焊口附近。
101.所述管道衬垫内对口器6上设有对口器控制模块、保护气管和分别与两个被焊管道涨紧的前涨装置602、后涨装置604，前涨装置602、后涨装置604通过连接轴相对连接，其中，保护气管主要用于对第一根被焊管道与第二根被焊管道在对口为该对口处提供保护气体，且保护气管的出气端位于前涨装置602与后涨装置604之间，保护气管进气端向外延伸，使前涨装置602与后涨装置604在第一根被焊管道与第二根被焊管道对口定位涨紧后，可通过对口器控制模块控制保护气管，使保护气管可向第一根被焊管道与第二根被焊管道对口处吹送保护气体，使两根被焊管道在焊接过程中，对口处内部也能通过保护气体进行保护。
102.所述前涨装置602或后涨装604置内侧还安装有涨紧衬套装置601，且前涨装置602、后涨装置604和涨紧衬套装置601的输出端均与对口器控制模块连接，通过对口器控制模块对前涨装置602、后涨装置604和涨紧衬套装置601的驱动，使前涨装置602、后涨装置604分别对两根被焊管道内壁抵紧，并通过对口器控制模块对涨紧衬套装置601的驱动，使两根被焊管道在对接后形成的焊缝能通过涨紧衬套装置601对焊缝底部进行封闭。
103.当需要对完成的对接后的两根被焊管道进行焊接时，通过焊接控制模块控制焊枪在焊接小车5上的旋转和焊枪503对焊缝的焊接，从而实现对管道自动焊接。
104.所述焊接小车5包括具有开口的支撑主体502，支撑主体502上的开口呈u型，支撑主体502上的开口底部呈半圆形，且支撑主体502顶部可设置手柄。所述支撑主体502前后两侧分别设有旋转盘506、夹持器底座505，夹持器底座505为夹持装置的机架，起着与支撑主体502连接固定的作用，且旋转盘506和夹持器底座505外圆面呈圆弧型，旋转盘506与夹持器底座505的圆心在同一直线上，且旋转盘506在支撑主体502上可转动。
105.所述焊枪503安装在旋转盘506上，快速夹持装置508安装在夹持器底座505上。所述快速夹持装置508包括以旋转盘506的转动圆心相对排布的夹持定位角块50808和夹持转块50807，即，当需要将焊接小车5需装夹在管道上时，管道的中心轴线与旋转盘506的转动圆心在同一直线上，夹持定位角块50808与夹持转块50807作为夹持定位的工作部分，需装夹定位在被焊管道上时，夹持定位角块50808为定位基准可根据不同管径调节器位置，并根据不同管径调节夹持转块50807对应的位置，以保证足够大的力夹紧焊接管道，使焊接小车5固定安装在被焊管道上。
106.焊接时，通过旋转盘506转动，使安装在旋转盘506上的焊枪503随同旋转盘506一起转动，并将焊丝送到焊枪503的导电嘴内，焊丝在焊枪503上的保护气体的包覆隔离下，焊丝与焊口间产生焊接电弧，并产生热量形成熔池，进而达到焊接的目的，并通过旋转盘506带动焊枪503沿着焊口连续运动的过程中，焊丝不断的送到焊接位置，从而连续的形成整个焊缝。如图3所示，图3中分别示出了旋转盘506在0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度所处的状态，可以看出焊接小车5在360度方向焊接的工作循环过程。
107.如图4所示，所述夹持器底座505上还具有向夹持转块50807运动方向延伸的滑槽50801，滑槽50801的轴线方向与夹持器底座505的半径方向一致，夹持定位角块50808滑动安装在滑槽50801内，通过夹持定位角块50808在滑槽50801内滑动，使夹持定位角块50808与旋转盘506转动圆心之间的距离得到调节，并配合夹持转块50807，使夹持定位角块50808与夹持转块50807在对任意直径的被焊管道进行夹持时，被焊管道的轴线位置始终保持固定。
108.所述滑槽50801内安装有锁紧销50812，锁紧销50812固定在夹持器底座505上，夹持定位角块50808上开设有固定孔50814，固定孔50814为长条孔，固定孔50814的轴线方向向夹持转块50807的运动方向延伸；所述固定孔50814与锁紧销50812对应，夹持定位角块50808安装在滑槽50801内后，锁紧销50812贯穿固定孔50814向上延伸；所述锁紧销50812上还安装有锁紧夹持定位角块50808的锁紧螺母50813，通过调节锁紧螺母50813，当需要对夹持定位角块50808的位置进行调节时，松动锁紧螺母50813，使夹持定位角块50808松开，从而滑动夹持定位角块50808实现对夹持定位角块50808的位置进行调节，而当夹持定位角块50808调节至固定位置时，拧紧锁紧螺母50813，使锁紧螺母50813压紧在夹持定位角块50808上，使夹持定位角块50808实现固定。
109.所述锁紧螺母50813上还设有把手，使需要拧紧锁紧螺母50813时更加方便，且锁紧螺母50813、锁紧销50812、固定孔50814均为两个，且两个锁紧螺母50813、锁紧销50812、固定孔50814沿夹持定位角块50808宽度方向对称排布；同时，所述夹持定位角块50808上还设置有刻度线，刻度线沿固定孔50814的长度方向延伸，使夹持定位角块50808在调节时，根据锁紧销50812为基准，通过刻度线读取夹持定位角块50808的移动距离，从而满足夹持在对应管径的被焊管道上。
110.如图5所示，所述夹持装置还包括夹持气缸50803和传动连杆组，夹持器底座505内部呈空心结构，夹持气缸50803铰接在夹持器底座505内，传动连杆组在夹持器底座505内可摆动，夹持气缸50803输出端与传动连杆组铰接，夹持转块50807安装在传动连杆组的输出端，其中，夹持气缸50803作为产生夹持动力的动力源，并将气压能转化为机械能，传动连杆组是夹持转块50807的运动转化部件，可将气缸的力与运动传递给夹持转块50807,使加持转块向夹持定位角块50808运动，从而夹持固定在被焊管道上。
111.所述传动连杆组包括连杆臂50802和摆臂50804，摆臂50804呈弧形，摆臂50804远离夹持气缸50803的一端和连杆臂50802中部均铰接在夹持器底座505上，使摆臂50804是绕其远离夹持气缸50803的一端摆动，连杆臂50802是绕其中部进行摆动；所述夹持器底座505内还安装有导向块50805，导向块50805位于摆臂50804的中部，导向块50805上具有长条状的导向槽，且摆臂50804中部还具有固定销50806，固定销50806上端插设在导向槽内，并与导向槽滑动配合，且连杆臂50802远离夹持转块50807的一端铰接在固定销50806上。
112.所述夹持器底座505上还安装有手动换向阀50810，手动换向阀50810为操作控制元件，手动换向阀50810与夹持气缸50803的气路连接，通过手动换向阀50810可控制夹持气缸50803动作。所述夹持气缸50803与焊枪503共同与同一气源连接，使夹持气缸50803直接使用焊接时的保护气体作为气源，从而无需另外增加额外的气源设备。
113.所述夹持器底座505内还安装有拉簧50809，拉簧50809作为夹持转块50807的复位元件，且拉簧50809的另一端与传动连杆组安装夹持转块50807的一端连接，当夹持气缸50803未推动摆臂50804摆动时，拉簧50809能根据自身的弹力拉动连杆臂50802复位，从而在松开对被焊管道夹持时，夹持转块50807始终保持打开状态。
114.所述夹持定位角块50808的夹持面具有v型开口，且夹持转块50807的夹持面呈弧形，使夹持定位角块50808与夹持转块50807在共同对被焊管道夹持时可与任意直径的被焊管道配合，从而使夹持定位角块50808与夹持转块50807在对任意直径的被焊管道夹紧时均能保证稳固性，使夹持装置的夹持固定效果更好。所述夹持定位角块50808的夹持面与夹持
转块50807的夹持面均设有垫层，使夹持定位角块50808与夹持转块50807在对被焊管道夹持时能对被焊管道表面进行保护，有效防止被焊管道表面受到损伤。
115.在使用时，首先松动锁紧螺母50813，使夹持定位角块50808失去锁紧，根据不同管道的管径调节夹持定位角块50808的位置，并在夹持定位角块50808的位置确定后拧紧锁紧螺母50813,将焊接小车5置于被焊管道上，将夹持定位角块50808的夹持面与被焊管道接触，通过手动换向控制夹持气缸50803，夹持气缸50803在焊接保护气气源的压力作用下驱动摆臂50804摆动，摆臂50804在摆动的同时固定销50806沿导向槽滑动，定位销在滑动的同时带动连杆臂50802同步摆动，连杆臂50802摆动的同时带动调节夹持转块50807同步动作，随着夹持气缸50803的不断推动，夹持转块50807与管道接触夹紧，实现了焊接小车5的装夹动作。当焊接完毕后，打开手动换向阀50810使得夹持气缸50803拉回，夹持气缸50803带动摆动、连杆臂50802使夹持转块50807张开，这时可以直接取下焊接小车5，完成拆卸动作。
116.如图6所示，所述支撑主体502内还安装有驱动旋转盘506转动的旋转驱动结构，旋转驱动结构主要是产生旋转运动，为旋转盘506提供原动力，进而带动焊枪503进行圆周运动。
117.所述支撑主体502内部呈空心结构，旋转驱动结构安装在旋转盘506内部，旋转驱动结构包括在支撑主体502上可旋转的传动齿圈50901，支撑主体502上开口的弧形底部具有向外翻折沿台，传动齿圈50901内缘呈弯折状，且传动齿圈50901内缘滑动扣合在沿台上，不仅保证传动齿圈50901在支撑主体502上旋转的同时有效防止传动齿圈50901脱落，且使传动齿圈50901在转动至支撑主体502的开口处时，传动齿圈50901靠近旋转盘506的一侧被遮挡，有效防止焊枪503在焊接过程中产生的飞溅物对传动齿圈50901造成损伤；所述旋转盘506安装在传动齿圈50901上，传动齿圈50901呈弧形，传动齿圈50901的半径与支撑主体502上开口的弧形底部半径配合，传动齿圈50901与支撑主体502上开口的弧形底部可共同围绕成圆形；所述传动齿圈50901的圆弧长度大于传动齿圈50901圆周长度的二分之一，且旋转驱动结构还包括驱动电机50907和两个小齿轮50904，驱动电机50907为旋转盘506的旋转提供原动力，两个小齿轮50904分别与传动齿圈50901的两端啮合，使两个小齿轮50904之间的圆弧长度小于传动齿圈50901的弧线长度，且两个小齿圈共同与驱动电机50907的输出端传动连接。
118.所述驱动电机50907输出端与小齿轮50904之间的传动主要通过安装在驱动电机50907输出端上的双联传动齿轮50902，且双联传动齿轮50902与小齿轮50904之间还安装有啮合的大齿轮50903，双联传动齿轮50902、大齿轮50903和小齿轮50904共同起着传动变速的作用，使驱动电机50907转动时带动双联传动齿轮50902转动，双联传动齿轮50902带动大齿轮50903转动，大齿轮50903带动小齿轮50904转动，小齿轮50904带动传动齿圈50901转动，使驱动电机50907、双联传动齿轮50902、大齿轮50903、小齿轮50904、传动齿圈50901之间的传动共同形成一个传动链，由于传动齿圈50901有两处与两个小齿轮50904啮合，使传动齿圈50901在转动过程中即使不是完整的环形齿圈，由于传动齿圈50901在转动过程中，传动齿圈50901转动到任何位置时均与其中一个小齿轮50904啮合，使传动齿圈50901在转动时始终有一处啮合点，使传动齿圈50901可实现大于360度的旋转。
119.如图7所示，所述支撑主体502上还安装有与旋转盘506同步转动的防护板510，防护板510的形状与旋转盘506的形状相同，且防护板510与旋转盘506平行，并分别位于支撑
主体502前后两侧，且防护板510内缘与传动齿圈50901的内缘固定，使被焊管道在焊接过程中，当传动齿圈50901带动旋转盘506运动至支撑主体502的开口处时，由于此时传动齿圈50901没有遮挡而呈暴露状态，通过防护板510的遮挡，使传动齿圈50901被完全覆盖遮挡，从而有效防止从焊枪503飞来的飞溅物，使传动齿圈50901、小齿轮50904等受到飞溅物的损伤。
120.为了对驱动电机50907进行保护，还可在驱动电机50907外罩设外壳50402，防止焊枪503在焊接过程中的飞溅物掉落在驱动电机50907上；同时，为了方便对焊接小车5进行搬运，还可在支撑主体502上设置一个提把手。
121.如图8、图9所示，所述旋转盘506上还安装有平摆干伸运动装置501，平摆干伸运动装置501主要是实现焊枪503的平摆运动和干伸运动，平摆运动是指沿被焊管道的轴线方向做直线运动，干伸运动是指沿被焊管道径向做直线运动,所述焊枪503安装在平摆干伸运动装置501上，使平摆干伸运动装置501可驱动焊枪503沿y、z方向运动，即，焊枪503运动的y方向即为被焊管道的轴线方向，焊枪503运动的z方向即为被焊管道径向，使焊枪503在需要对被焊管道的焊口进行焊接时，通过平摆干甚运动装置驱动焊枪503沿y、z方向运动，使焊枪503与焊口精准对应，保证了对焊口的焊接质量。
122.所述平摆干伸运动装置501包括安装在旋转盘506上的滑板底座50110，滑板50111上安装有可沿z轴方向进给的干伸滑板50109，且滑板底座50110上设有刻度线，干伸滑板50109上设有基础点刻度线，滑板底座50110上开设有沿被焊管道径向延伸的导向孔，而干伸滑板50109上具有与导向孔滑动配合的导向轴，通过导向轴与导向孔的配合，使干伸滑板50109在滑动过程中可进行导向；同时，通过干伸滑板50109与滑板底座50110的配合，可有效调节整个平摆干伸运动机构相对被焊管道中心的距离，从而使焊枪503能适应对不同管径的被焊管道焊接，当滑板底座50110位置调整后，通过螺钉将干伸滑板50109固定在滑板底座50110上即可。
123.所述干伸滑板50109上安装有沿y轴方向进给的平摆滑块50104，焊枪503安装在平摆滑块50104上，通过平摆滑板50111在干甚滑板50111上进行运动，使焊枪503在y轴方向的进给得到补偿，使焊枪503实现y轴方向的运动，通过对焊枪503y轴和z轴方向进给，从而保证焊枪503能与被焊管道的焊口精准对应，保证被焊管道的焊接质量。
124.所述滑板50111上还安装有干伸丝杠50108和驱动干伸丝杠50108转动的干伸电机50106，干伸电机50106为正反转电机，干伸电机50106主要产生干伸运动的动力，滑板50111呈u型，干伸电机50106安装在滑板50111的一侧，干伸丝杠50108的两端转动支承在滑板50111的两端，且干伸电机50106的输出端与干伸丝杠50108的一端通过联轴器固定连接；所述干伸丝杠50108上还安装与其螺纹配合的干伸滑块50107，干伸滑块50107呈矩形块，干伸滑块50107的一面与干伸滑板50109的底部滑动配合，使干伸丝杠50108在转动时，通过干伸滑块50107与干伸滑板50109的配合，使干伸滑块50107不能随干伸丝杠50108同步转动，使干伸丝杠50108的转动转变为干伸滑块50107直线方向的运动，使干伸滑块50107沿干伸丝杠50108的轴线方向往复运动。所述干伸滑块50107与干伸滑板50109固定，使干伸滑块50107在干伸丝杆上往复运动的同时带动干伸滑板50109同步往返运动，使干伸滑板50109实现在z轴方向的往返运动。
125.所述干伸滑板50109上还安装有平摆机架50105，平摆机架50105的延伸端呈u型，
且平摆机架50105的延伸端还转动支承有平摆丝杠50101和驱动平摆丝杠50101转动的平摆电机50112，平摆电机50112为正反转电机，平摆电机50112主要产生平摆运动的动力，所述平摆丝杠50101上还安装有与其螺纹配合的平摆滑块50104，平摆滑块50104呈矩形，平摆滑块50104一面与平摆机架50105延伸端底面滑动配合，使平摆电机50112在驱动平摆丝杠50101转动时，通过平摆滑块50104与平摆机架50105的配合，使平摆滑块50104不能随平摆丝杠50101同步转欧东，使平摆丝杠50101的转动转变为平摆滑块50104直线方向的运动，使平摆滑块50104沿平摆丝杠50101的轴线方向往复运动；所述平摆滑块50104上还安装有夹紧器，焊枪503通过现有的夹紧器夹紧固定在平摆滑块50104上，使焊枪503的安装更加方便。
126.所述干伸滑板50109上还安装有与平摆丝杠50101平行的平摆花键轴50102，平摆花键轴50102的两端固定在平摆机架50105的延伸端，平摆滑块50104上具有与平摆花键轴50102配合的通孔，通过平摆滑块50104与平摆花键轴50102的滑动配合，使平摆丝杠50101在驱动平摆滑块50104往复运动过程中，平摆滑块50104的往复运动更加平稳；同时，所述平摆机架50105上扣设有平摆防护盖50103，平摆防护盖50103为倒扣在平摆机架50105延伸端的槽钢状，使平摆防护盖50103安装在平摆机架50105延伸端后，平摆机架50105的延伸端呈一侧呈敞开状的箱体结构，此时，平摆滑块50104顶部设置一个与平摆防护盖50103配合的u型滑孔，在保证平摆防护盖50103对平摆花键轴50102、干伸丝杠50108上共同罩设的同时，使平摆滑块50104能正常平稳的往复滑动，有效防止焊枪503在焊接过程中产生的飞溅物掉落在平摆丝杠50101上，有效防止平摆丝杠50101受到损坏，保证平摆滑块50104能正常往返滑动。
127.由于焊枪503通过平摆滑块50104和干伸滑板50109叠加在滑板50111上，当调节滑板50111时焊枪503随滑板50111调节方向移动，从而实现适用管径调节。当干伸电机50106转动时，干伸电机50106带动干伸丝杠50108转动，干伸丝杠50108通过与干伸滑块50107配合，使干伸滑块50107在干伸丝杠50108上直线往复运动，从而使干伸滑板50109、平摆机架50105、平摆电机50112、平摆滑块50104、焊枪503同步往复运动；同理，当在平摆电机50112转动时，平摆电机50112带动平摆丝杠50101转动，平摆丝杠50101通过与平摆滑块50104配合，使平摆滑块50104在平摆丝杠50101上直线往复运动，从而使焊枪503同步往复运动。通过干伸电机50106与平摆电机50112的配合，使焊枪503可在y轴和z轴两个方向上进行复合运动，从而实现了焊枪503干伸运动和平摆运动功能。
128.所述旋转盘506上还安装有送丝装置507，送丝装置507用于对焊枪503在焊接过程中不断提供焊丝，且送丝装置507为现有焊接设备上送丝装置507的直接使用，但为了使送丝装置507在对焊枪503进给焊丝时焊丝的前进更加顺畅，可在旋转盘506上设置多个绕线杆50905，并使焊丝通过多个绕线杆50905的引导传送给焊枪503，由于绕线杆50905和送丝装置507均安装在旋转盘506上，使焊丝在进给过程中不会缠绕；同时，为了防止焊丝在通过绕线杆50905绕设时焊丝在绕线杆50905上滑动，还可在绕线杆50905上可安装供焊丝穿过并限位的线固定器50906。
129.如图10所示，所述旋转盘506与支撑主体502相对的一面上还安装有限位装置504，限位装置504主要用于确定限制旋转盘506的零点位置，限位装置504为安装在旋转盘506上凸起的限位开关50401，限位开关50401上罩设有外壳50402；同时，在支撑主体502上设置一
个与限位开关50401对应的凸起，当旋转盘506转动过程中，限位开关50401与凸起对应时，凸起顶设在限位开关50401上，使限位开关50401从打开状态变为闭合状态，当系统接收到限位开关50401的闭合电信号后，旋转盘506实现了限定位置的检查。
130.所述旋转盘506上还安装有角度传感器，使旋转盘506在转动过程中角度传感器可实时检测旋转盘506的转动角度，从而有效监测焊枪503焊接的范围。所述支撑主体502上还安装有控制盒，且控制盒内安装有焊接控制模块，角度传感器、限位开关50401与控制模块输入端连接，驱动电机、干伸电机50106、平摆电机50112、送丝装置507与控制模块的输出端连接。
131.当焊接小车5夹持固定在被焊管道上需进行焊接时，首先松动锁紧螺母50813，使夹持定位角块50808失去锁紧，根据不同管道的管径调节夹持定位角块50808的位置，并在夹持定位角块50808的位置确定后拧紧锁紧螺母50813,将焊接小车5至于被焊管道上，将夹持定位角块50808的夹持面与被焊管道接触，通过手动换向控制夹持气缸50803，持气缸在焊接保护气气源的压力作用下驱动摆臂50804摆动，摆臂50804在摆动的同时固定销50806沿导向槽滑动，定位销在滑动的同时带动连杆臂50802同步摆动，连杆臂50802摆动的同时带动调节夹持转块50807同步动作，随着夹持气缸50803的不断推动，夹持转块50807与管道接触夹紧，实现了焊接小车5的装夹动作。
132.松动滑板50111，使滑板50111在滑板底座50110上滑动，从而使焊枪503适应对被焊管道对应，然后固定滑板50111。
133.接着，平摆电机50112转动，平摆电机50112带动平摆丝杠50101转动，平摆丝杠50101通过与平摆滑块50104配合，使平摆滑块50104在平摆丝杠50101上运动，从而使焊枪503与被焊管道的焊口对应；干伸电机50106转动，干伸电机50106带动干伸丝杠50108转动，干伸丝杠50108通过与干伸滑块50107配合，使干伸滑块50107在干伸丝杠50108上直线往复运动，从而使干伸滑板50109、平摆机架50105、平摆电机50112、平摆滑块50104、焊枪503运动，使焊枪503与被焊管道的焊口抵拢对应。
134.启动送丝装置507，送丝装置507持续不断为焊枪503提供焊丝，使焊丝送到焊枪503的导电嘴内，焊丝在焊枪503位置的保护气体的包覆隔离下，焊丝与被焊管道的焊口间产生焊接电弧产生热量形成熔池，从而实现对被焊管道的焊口进行焊接，接着，启动驱动电机，驱动电机按一定的速度进行转动，通过双联传动齿轮50902、大齿轮50903、小齿轮50904、传动齿圈50901之间的啮合，使驱动电机转动的同时带动传动齿圈50901转动，从而使安装在传动齿圈50901上的旋转盘506、防护板510同步转动，使安装在旋转盘506上的平摆干伸运动装置501、焊枪503、送丝装置507、限位装置504同步转动，最终使焊枪503完整对被焊管道焊口的焊接。
135.由于现有的焊接工艺中一般会先用根焊进行打底，而现有的打底一般是内焊机或氩弧焊的方式进行，而内焊机从内部打底一般适用于管径较大的管道，对于直径325mm以下的管道很难实现，且内焊机成本较高；若直接采用氩弧焊打底，再使用mig填充和盖面，则整个焊接过程需要采用两套设备进行切换，使整个焊接过程中需拆装两次设备，使焊接效率大大降低。
136.因此为了解决上述问题，本发明还提供了一种用于小管径管道全位置自动焊接的管道衬垫内对口器，不仅实现了对直径小于325mm以下的管道对口定位和气体保护功能，且
使整个焊接过程中无需内焊机或氩弧根焊打底，使整个焊接过程可直接使用mig根焊、填充、盖面，使整个焊接效率大大提高。
137.如图11、图12所示，所述前涨装置602和后涨装置604上均至少安装有一个行走装置603，多个行走装置603共同配合使管道衬垫内对口器6在被焊管道内部行走滑动；所述前涨装置602和后涨装置604外端均安装有密封圈608，密封圈608为橡胶密封圈608，当前涨装置602和后涨装置604在分别对两个被焊管道对口定位涨紧后，通过两个密封圈608配合，使两个密封圈608之间形成一个密封的保护气室；所述保护气管的出气端位于两个密封圈608之间，使通过保护气管送出的保护气体填充在保护气室内，从而使两个被焊管道的焊缝处内侧面能有效通过保护气体进行保护。
138.如图13所示，所述前涨装置602和后涨装置604均包括涨缸60201、涨爪60202、涨爪顶杆60203、连杆60204和支撑架60208，支撑架60208支撑固定在涨缸60201的内端，其中，其中涨缸60201为气缸组件中的缸体，主要是提供一个密封空间，涨爪60202主要实现对管道内壁的涨紧顶压作用，涨爪顶杆60203主要是转化力的方向和传递动力，而连杆60204是实现力的方向变换以及力的放大作用；所述涨爪60202、涨爪顶杆60203和连杆60204均为多个，多个涨爪顶杆60203以涨缸60201为圆心并呈圆周间隔排布的铰接在支撑架60208外壁上，多个涨爪60202一一安装在涨爪顶杆60203的输出端，为了防止涨爪60202在对被焊管道涨紧时对被焊管道内壁造成破坏，还可在涨爪60202的支撑面上安装柔性层，使涨爪60202在对被焊管道涨紧时起到缓冲；多个所述连杆60204一一铰接在各个涨爪顶杆60203中部，为了防止连杆60204在运动过程中左右晃动，还可将支撑架60208呈帽盖状，并在支撑架60208上还开设有多个条形槽，使连杆60204另一端贯穿条形槽向中线汇聚，且多个连杆60204另一端共同安装有直线驱动元件，当直线驱动元件在对多个连杆60204推动时，连杆60204通过条形槽向外推动，从而推动涨爪顶杆60203逐渐打开，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐靠近被焊管道内壁，最终使多个涨爪60202共同对被焊管道涨紧。
139.所述直线驱动元件包括活塞60206和涨爪推杆60205，活塞60206密封滑动安装在涨缸60201内的活塞60206，且活塞60206将涨缸60201内部分为两个密封气室，通过增大其中一个密封气室内的气压，使活塞60206在涨缸60201内自动滑动，通过改变两个密封气室内的气压，使活塞60206在涨缸60201内可往复运动，即活塞60206在气压作用下产生推力或拉力，为后涨装置604提供原动力；同时，涨爪推杆60205安装在活塞60206上，涨爪推杆60205的主要功能是连接传递力，即通过活塞60206运动带动涨爪推杆60205同步运动，并将多个连杆60204共同铰接在涨爪推杆60205的输出端，使涨爪推杆60205在运动的带动多个涨爪连杆60204同步动作，从而推动多个涨爪顶杆60203同步动作。
140.当外部给涨缸60201远离涨爪推杆60205输出端一侧左端供气时，在气体的压力推动下活塞60206向前运动，带动涨爪推杆60205向前运动，进而带动多个连杆60204远离涨爪顶杆60203的一端向前运动，在连杆60204不断运动的过程中，连杆60204对涨爪顶杆60203的推力不断变大，并使多个涨爪顶杆60203不断的向外扩张，从而带动涨爪60202向外扩张，由于对个涨爪60202、涨爪顶杆60203、连杆60204均以管道为中心向外扩张，最终使涨爪60202接触管内壁顶紧管道，实现定位功能。
141.所述前涨装置602和后涨装置604的外端均安装有端盖60207，端盖60207呈椎体状，使管道衬垫内对口器6放入管道内时能进行导向。
142.如图14所示，所述涨紧衬套装置601包括衬垫连杆花盘60106、衬垫推杆60107、多个衬垫连杆60105和多个衬垫60101，衬垫连杆花盘60106呈帽盖状，且衬垫连杆花盘60106内部呈空心状，衬垫连杆花盘60106安装在前涨装置602或后涨装置604上的支撑架60208上，所述衬垫连杆花盘60106的圆周面上圆周周向均匀间隔开设有多个引导槽60108，多个引导槽60108沿衬垫连杆花盘60106的轴线方向延伸，且衬垫推杆60107安装在衬垫连杆花盘60106中心，多个衬垫连杆60105内端一一贯穿多个引导槽60108共同铰接在衬垫推杆60107上，多个衬垫60101一一安装在多个衬垫连杆60105的外端。
143.多个所述衬垫60101均为弧形，使张紧衬套装置在撑开状态下，多个衬垫60101共同形成一个完整的环形，通过多个衬垫60101的共同配合形成环形的焊接熔池衬底，防止两个被焊管道在焊接打底时熔池焊接熔融材料泄露；同时，通过衬垫连杆花盘60106、衬垫推杆60107和多个衬垫连杆60105共同配合形成力变换的传动机构，从而完成力的放大和方向变换功能。
144.所述衬垫推杆60107与前涨装置602或后涨装置604上的推杆60205连接，且衬垫推杆60107与推杆60205的连接处还可套设抵紧弹簧60103，抵紧弹簧60103的一端与多个衬垫连杆60205的共同铰接处抵拢，抵紧弹簧60103的另一端多个连杆60204的共同铰接处抵拢，使衬垫推杆60107与前涨装置602或后涨装置604形成联动功能，不仅省去了涨紧衬套装置601的动力元件，使管道衬垫内对口器6成本降低，且使管道衬垫内对口器6的结构更加紧凑，涨紧衬套装置601与前涨装置602或后涨装置604同步动作时更加稳定。
145.所述衬垫连杆60105外端还安装有衬垫60101顶杆，衬垫60101顶杆呈u型，衬垫60101顶杆的开口长度方向与衬垫60101的宽度方向一致，衬垫60101一侧与衬垫60101顶杆一端抵紧，衬垫60101另一侧通过衬垫弹簧60102与衬垫60101顶杆另一端抵紧，使衬垫60101被抵紧衬垫60101顶杆与压紧弹簧之间。所述衬垫60101的端面为斜面，相邻两个衬垫60101的端面相互配合,相邻两个衬垫连杆60105在衬垫推杆60107上的圆周间距相等，但相邻两个衬垫连杆60105在衬垫推杆60107轴线方向的不同位置，使相邻两个衬垫连杆60105内端在衬垫推杆60107的不同高度处，当衬垫连杆60105未受到衬垫推杆60107的顶力时，相邻两个衬垫60101之间具有一定的错位，具体的，当衬垫连杆60105未受到衬垫推杆60107的顶力时，位于基数位置的衬垫60101位于同一圆环上，而位于偶数位置的衬垫60101位于另一圆环上；同时，衬垫60101呈圆弧状，多个衬垫60101共同形成一个圆环状，但相邻两个衬垫60101之间具有一定错位，且相邻两个衬垫60101端面通过斜面配合，使衬垫推杆60107在受到推力时，通过引导槽60108的引导，最靠近衬垫推杆60107动力输入端的衬垫连杆60105最先受到推力，该衬垫连杆60105带动衬垫60101顶杆和衬垫60101同步动作，使该衬垫60101受到一个向前的作用力，由于相邻两个衬垫60101之间通过斜面配合，使该衬垫60101在受到向前的作用力时挤压相邻两个衬垫60101，使多个衬垫60101共同围成的圆环直径增大，从而使多个衬垫60101共同抵紧在两个被焊管道的焊缝上。
146.相邻两个所述衬垫60101顶杆上的衬垫弹簧60102位于衬垫60101顶杆的不同侧，使相邻两个衬垫60101在受到挤压时，一个衬垫60101通过左侧的衬垫弹簧60102的压缩形成缓冲，而另一个衬垫60101则通过右侧的衬垫弹簧60102压缩形成缓冲，通过相邻两个衬垫60101一侧的衬垫弹簧60102配合，使相邻两个衬垫60101可相互挤压，从而保证相邻两个衬垫60101的端面始终保持接触；同时，通过设置衬垫弹簧60102，有效防止衬垫60101在受
到衬垫推杆60107的推力时直接硬顶，有效防止衬垫60101受到破坏。
147.当前涨装置602或后涨装置604中的活塞60206在向前运动，由于衬垫推杆60107与前涨装置602或后涨装置604中的涨爪推杆60205连接，使前涨装置602或后涨装置604中的活塞60206在向前运动时涨爪推杆60205会带动衬垫推杆60107同步向前运动，衬垫推杆60107在前进的同时带动衬垫连杆60105同步动作，使衬垫连杆60105对衬垫60101顶杆的推力不断变大并且不断的向外扩张，使多个衬垫60101相互挤压，从而使多个衬垫60101共同向外扩张，由于多个衬垫60101错位排布，且相邻两个衬垫60101端面通过斜面配合，使其中一个或多个衬垫60101在挤压时，多个衬垫60101共同保持靠近状态，直到衬垫60101接触到被焊管道内部。
148.由于衬垫60101顶杆在推动衬垫60101时，每个衬垫60101均可通过缓冲弹簧进行过渡，使多个衬垫60101共同接触到被焊管道时为弹性接触，从而保证不产生硬顶和增强不同管内径的适应性。当衬垫60101在未受到衬垫连杆60105的推力且衬垫推杆60107带动衬垫连杆60105复位时，通过缓冲弹簧自身的弹力可推动衬垫60101自动复位，由于相邻两个衬垫60101的端面为斜面配合，使衬垫60101在复位时受到的挤压力在轴线产生分力，使相邻两个衬垫60101之间恢复错位排布。
149.所述前涨装置602或后涨装置604外端还连接有操作杆605，保护气管沿操作杆605延伸，所述操作杆605外端安装有操作支架609，操作杆605内端与前涨装置602或后涨装置604通过万向接头610连接，保证操作杆605可以传力的情况下可以弯曲转向，且操作杆605上还安装有导向三角架611，导向三角架611可使操作杆605在被焊管道内受到支撑，防止在通过操作杆605推拉管道衬垫内对口器6过程中因弯曲过大而失稳。所述操作支架609上还可以安装用于通过保护气管向两个被焊管道对口处的焊缝进行提供保护气体以及控制为前涨装置602、后涨装置604中涨缸60201提供气压的气动装置606，且为了方便对操作杆605的推拉，还可在操作支架609上安装推拉把手；同时，为了方便对气动装置606控制，还可在气动装置606上连接对口器控制模块，实现气动控制逻辑功能。
150.所述导向三角架611为多个，多个导向三角架611沿操作杆605的圆周方向均匀间隔排布，使多个导向三角架611共同形成圆锥状，即多个导向三角架611的斜面共同围成一个圆锥面，并在多个导向三角架611的底部外侧均安装有导向轮612，而导向三角架611的底部即为导向三角架611安装在操作杆605上后导向三角架611较宽的一端，使导向三角架611位于被焊管道内后，通过导向轮612与被焊管道内壁配合，使操作杆605在推拉过程中，导向三角架611与被焊管道内壁之间的摩擦更小防止被焊管道内壁被导向三角架611刮伤。
151.所述前涨装置602和后涨装置604上均至少安装有一组行走轮60301，每组行走轮60301由沿前涨装置602中心或后涨装置604中心圆周周向均匀间隔排布的行走轮60301构成，而行走轮60301具体可安装前涨装置602或后涨装置604中的涨缸60201外壁上，为了保证管道衬垫内对口器6在被焊管道的运动更加平稳，行走轮60301可设置三组，三组行走轮60301可分别位于管道衬垫内对口器6的两端和中部，当前管道衬垫内对口器6一端伸出被焊管道外悬空时时，位于前涨装置602或后涨装置604上行走轮60301仍然位于被焊管道内依然可以起到支撑行走的作用，使前管道衬垫内对口器6的安装或取出更加方便。此处，多组行走轮60301虽均未与被焊管道张紧，但前管道衬垫内对口器6在安装或取出过程中，前涨装置602和后涨装置604上的行走轮60301始终有一个或多个与被焊管道配合，使行走轮
60301仍能起到作用。
152.所述前涨装置602或后涨装置604外端还安装有检查装置607，检查装置607优选安装在后涨装置604外端，后期在管道衬垫内对口器6在管道焊接完成后拉出的过程中即可通过检查装置607对焊接后形成的焊缝进行检查；所述检查装置607包括减速电机60709、连轴盘60708、摄像头60706，其中，减速电机60709用于驱动摄像头60706实现焊缝整个圆周的扫描拍摄，摄像头60706用于实现对焊缝图像的摄像并将图像信息传输到外部终端设备上，所述减速电机60709安装在前涨装置602或后涨装置604的端盖60207或涨缸60201上，且连轴盘60708安装在减速电机60709的输出端，摄像头60706安装在连轴盘60708行，通过减速电机60709驱动连轴盘60708转动，使安装在连轴盘60708上的摄像头60706同步转动，从而使摄像头60706对焊接完成后形成的环形焊缝进行检测。
153.如图15、图16所示，所述检查装置607还包括安装在前涨装置602或后涨装置604外端上的连接筒60704，连接筒60704下端对减速电机60709进行包覆，且连接筒60704还可直接安装在减速电机60709的壳体上，所述连轴盘60708上还设有旋转轴套60703，旋转轴套60703与连接筒60704同心布置，且旋转轴套60703与连接筒60704之间还设有平面止推轴承60707，使旋转轴套60703可相对连接筒60704充分的转动，所述摄像头60706位于旋转轴套60703内，摄像头60706与旋转轴套60703的转动为同步转动，且旋转轴套60703上还安装有摄像转转筒，摄像转筒60701随摄像头60706、旋转轴套60703同步转动，所述摄像转筒60701内安装有倾斜布置的反射平面镜60705，反射平面镜60705相对摄像转筒60701中心轴45度倾斜，且摄像转筒60701的侧壁上还安装有与反射平面镜60705对应的摄像窗镜片60702，使摄像头60706在采集图像过程中，焊缝可透过摄像窗镜片60702后通过反射平面镜60705反射给摄像头60706，从而使摄像头60706实现对焊缝的采集。
154.当管道衬垫内对口器6需要使用时，先将管道衬垫内对口器6的一端分别手动插入到被焊管道内，并调整管道衬垫内对口器6位置，使衬垫60101基本与被焊管道的待焊接端对齐。
155.通过在气动装置606对被焊管道内的后涨装置604中的涨缸60201的后端后端供气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位，接着，将操作杆605贯穿另一被焊管道，另一被焊管道沿着操作杆605逐渐向前涨装置602靠近，并根据操作人员的引导，将该被焊管道与上一被焊管道对接，在调整好位置后，气动装置606对被焊管道内的前涨装置602中的涨缸60201的后端供气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位。
156.在前涨装置602中的涨爪推杆60205前进的同时，由于衬垫推杆60107与前涨装置602中的涨爪推杆60205连接，使前涨装置602中的活塞60206在向前运动时涨爪推杆60205会带动衬垫推杆60107同步向前运动，衬垫推杆60107在前进的同时带动衬垫连杆60105同
步动作，使衬垫连杆60105对衬垫60101顶杆的推力不断变大并且不断的向外扩张，使多个衬垫60101相互挤压，从而使多个衬垫60101共同向外扩张，由于多个衬垫60101错位排布，且相邻两个衬垫60101端面通过斜面配合，使其中一个或多个衬垫60101在挤压时，多个衬垫60101共同保持靠近状态，直到衬垫60101接触到被焊管道内部。
157.由于前涨装置602和后涨装置604上均安装有密封圈608，使前涨装置602和后涨装置604分别插设在两个被焊管道后，两个密封环之间形成一个密封的保护气室，通过气动装置606和保护气管向盖保护气室内充入保护气体，使两个被焊管道对接形成的焊缝处形成一个相对密封的保护气体空间。
158.当两个被焊管道在焊接完成后，通过气动装置606向前涨装置602和后涨装置604中涨缸60201的前端供气，使涨缸60201前端气压大于涨缸60201后端气压，使活塞60206向后运动复位，从而带动涨爪推杆60205复位，涨爪推杆60205复位的同时带动衬垫推杆60107复位，使涨爪连杆60204带动涨爪顶杆60203、涨爪60202复位，衬垫推杆60107带动衬垫60101顶杆、衬垫60101复位，使管道衬垫内对口器6处于非定位状态，这时工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动。
159.当工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动过程中焊缝与摄像窗镜片60702对应时，管道衬垫内对口器6停止向外拉，并通过气动装置606向后涨装置604中涨缸60201后端供气，使后涨装置604上的涨爪60202从新与被焊管道内壁涨紧，减速电机60709驱动连轴盘60708转动，从而使摄像头60706、旋转轴套60703、摄像转筒60701、摄像窗镜片60702、反射平面镜60705同步转动，这时焊道图像通过摄像头60706窗口镜片投射到反射平面镜60705上，通过反射平面镜60705再投射到轴向的摄像头60706上，从而实现了径向到轴向的拍摄，通过减速电机60709的旋转进而实现了焊道整个圆周的摄像动作。
160.当摄像头60706检测到焊缝无需维护时，通过气动装置606向后涨装置604中涨缸60201前端供气，使后涨装置604上的涨爪60202失去与被焊管道内壁涨紧，这时工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动至被焊管道的末端位置并继续重复上述过程进行与下一被焊管道的焊接。
161.如图17、图18所示，本焊接系统还包括保护气瓶2和操作遥控器4，保护气瓶2的输出端安装有控制阀，控制阀与操作遥控器4连接，使保护气瓶2的输出端与操作遥控器4之间实现连接；同时，焊接控制模块与操作遥控器4双向通信连接，操作遥控器4上具有可选择和编辑的工艺条，通过工艺条选择不同的工艺方法进行焊接，且焊接控制模块还可将接收的信号传输给操作遥控器4，而操作遥控器4也可直接通过焊接控制模块向驱动电机50907、干伸电机50106、平摆电机50112、送丝装置507和焊枪503发送相关指令。
162.本焊接系统还包括焊接电源1，焊接电源1与焊接控制模块电连接，为焊接系统提供焊接电能以及气电的相应控制；所述焊接电源1上还安装有接地夹3，为焊接系统提供地线连接功能，在焊接过程中形成焊接电流回路。
163.当需要对两个被焊管道焊接时，先将管道衬垫内对口器6的一端手动插入到被焊管道内，并调整管道衬垫内对口器6位置，使衬垫60101基本与被焊管道的待焊接端对齐。
164.通过对口器控制模块向气动装置606和后涨装置604中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，该气体换向阀和气动装置606接收到指令后动作，后涨装置604中的涨缸60201后端充气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向
前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位。
165.接着，在被焊管道与上一被焊管道对接并调整好位置后，对口器控制模块向气动装置606和前涨装置602中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，该气体换向阀和气动装置606接收到指令后动作，前涨装置602中的涨缸60201后端充气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位。
166.由于衬垫推杆60107与前涨装置602中的涨爪推杆60205连接，使前涨装置602中的活塞60206在向前运动时涨爪推杆60205会带动衬垫推杆60107同步向前运动，衬垫推杆60107在前进的同时带动衬垫连杆60105同步动作，使衬垫连杆60105对衬垫60101顶杆的推力不断变大并且不断的向外扩张，使多个衬垫60101相互挤压，从而使多个衬垫60101共同向外扩张，由于多个衬垫60101错位排布，且相邻两个衬垫60101端面通过斜面配合，使其中一个或多个衬垫60101在挤压时，多个衬垫60101共同保持靠近状态，直到衬垫60101接触到被焊管道内部。
167.由于前涨装置602和后涨装置604上均安装有密封圈608，使前涨装置602和后涨装置604分别插设在两个被焊管道后，两个密封圈608之间形成一个密封的保护气室，通过对口器控制模块向气动装置606发送驱动指令，气动装置606动作，使保护气体通过保护气管向盖保护气室内充入保护气体，使两个被焊管道对接形成的焊缝处形成一个相对密封的保护气体空间。
168.将焊接小车5夹持安装在被焊管道上，焊接控制模块通过焊枪503需要在y轴方向的进给量向平摆电机50112发送y轴驱动指令，该y轴驱动指令包括平摆电机50112的转动方向以及平摆电机50112的转动量，平摆电机50112在接收到y轴驱动指令后开始转动，平摆电机50112带动平摆丝杠50101转动，平摆丝杠50101通过与平摆滑块50104配合，使平摆滑块50104在平摆丝杠50101上运动，从而使焊枪503与被焊管道的焊口对应。
169.焊接控制模块通过焊枪503需要在z轴方向的进给量向干伸电机50106发送z轴驱动指令,该z轴驱动指令包括干伸电机50106的转动方向以及干伸电机50106的转动量，干伸电机50106在接收到z轴驱动指令后开始转动，干伸电机50106带动干伸丝杠50108转动，干伸丝杠50108通过与干伸滑块50107配合，使干伸滑块50107在干伸丝杠50108上直线往复运动，从而使干伸滑板50109、平摆机架50105、平摆电机50112、平摆滑块50104、焊枪503运动，使焊枪503与被焊管道的焊口抵拢对应。
170.通过焊接控制模块向焊枪503和送丝装置507发送驱动指令，焊枪503在接收到焊接控制模块发送的指令后，焊枪503根据接收的指令后调节焊枪503的摆宽、摆频、运动模式、保护气体的开关等，而送丝装置507在接受到焊接控制模块发送的指令后开始动作，并在根据焊接控制模块发送的指令调节送丝装置507的送丝速度。
171.通过焊接控制模块向驱动电机50907发送旋转驱动指令，旋转驱动指令包括驱动
电机50907的启动、转速、转动方向，驱动电机50907在接收到旋转驱动指令后开始动作，驱动电机50907按一定的速度进行转动，通过双联传动齿轮50902、大齿轮50903、小齿轮50904、传动齿圈50901之间的啮合，使驱动电机50907转动的同时带动传动齿圈50901转动，从而使安装在传动齿圈50901上的旋转盘506、防护板510同步转动，而驱动电机50907在转动的同时，角度传感器对旋转盘506的旋转角度进行监测，且角度传感器并将旋转盘506的旋转角度实时发送给焊接控制模块，焊接控制模块根据接收到的旋转角度参数对驱动电机50907进行控制；同时，旋转盘506在旋转过程中，当旋转盘506上的限位开关50401与支撑主体502上的凸起对应时，限位开关50401闭合，焊接控制模块检测到限位开关50401闭合时，旋转盘506实现了限定位置的检查。
172.当两个被焊管道在焊接完成后，对口器控制模块向气动装置606、前涨装置602中涨缸60201上的气体换向阀、后涨装置604中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，气动装置606和两个气体换向阀接收到指令后动作，前涨装置602和后涨装置604中涨缸60201的前端充气，使涨缸60201前端气压大于涨缸60201后端气压，使活塞60206向后运动复位，从而带动涨爪推杆60205复位，涨爪推杆60205复位的同时带动衬垫推杆60107复位，使涨爪连杆60204带动涨爪顶杆60203、涨爪60202复位，衬垫推杆60107带动衬垫60101顶杆、衬垫60101复位，使管道衬垫内对口器6处于非定位状态，这时工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动。
173.当工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动过程中，对口器控制模块向摄像头60706发送指令，摄像头60706开始图像采集，当摄像头60706采集到焊缝图像时，停止对管道衬垫内对口器6的拉动，对口器控制模块向前涨装置602和后涨装置604上的换向阀、气动装置606发送指令，使前涨装置602、后涨装置604中的涨爪60202再次与被焊管道内壁顶紧，张紧衬套装置上的衬垫60101与被焊管道内壁顶紧，对口器控制模块向减速电机60709发送驱动指令，减速电机60709接收到驱动指令后进行旋转，由于摄像头60706位于被焊管道的中心，使减速电机60709在转动时摄像头60706与焊缝之间的间距始终保持不变，通过减速电机60709的转动使摄像头60706完成对整个焊缝的采集，而摄像头60706在采集过程中实时传输给对口器控制模块，从而实现对焊缝的检查。
174.当摄像头60706检测到焊缝无需维护时，对口器控制模块向气动装置606、前涨装置602中涨缸60201上的气体换向阀、后涨装置604中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，气动装置606和两个气体换向阀接收到指令后动作，使后涨装置604上的涨爪60202失去与被焊管道内壁涨紧，这时工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动至被焊管道的末端位置并继续重复上述过程进行与下一被焊管道的焊接。
175.用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统还包括保护气瓶2和操作遥控器4，保护气瓶2与操作遥控器4输出端连接，焊接控制模块、对口器控制模块均与操作遥控器4双向通信连接,保护气瓶2的输出端安装有控制阀，控制阀与操作遥控器4连接，使保护气瓶2的输出端与操作遥控器4之间实现连接；同时，焊接控制模块、对口器控制模块与操作遥控器4双向通信连接，操作遥控器4上具有可选择和编辑的工艺条，通过工艺条选择不同的工艺方法进行焊接，且焊接控制模块还可将接收的信号传输给操作遥控器4，对口器控制模块可将摄像头60706采集的图像传输给操作遥控器4，而操作遥控器4也可直接通过焊接控制模块向驱动电机50907、干伸电机50106、平摆电机50112、送丝装置507和焊枪503发送相关指令，
操作遥控器4也可直接通过对口器控制模块向前涨装置602和后涨装置604上的换向阀、气动装置606发送相关指令。
176.本焊接系统还包括焊接电源1，焊接电源1与焊接控制模块、对口器控制模块电连接，焊接电源1为焊接系统提供焊接电能以及气电的相应控制；所述焊接电源1上还安装有接地夹3，为焊接系统提供地线连接功能，在焊接过程中形成焊接电流回路。
177.上述焊接系统在实际工作过程中，如图19所示，角度传感器采集的角度数据通过can通信发送到中控后，中控程序从数据库工艺条部分读旋转盘506在这个角度所对应的旋转盘506的行走速度、送丝装置507的送丝速度、平摆干伸运动装置501摆动相关的参数(摆宽、摆频、左停留，右停留)，然后通过can通信配置驱动，控制输出的能量(电流电压)，完成这个控制流程。
178.遥控按键介绍：
179.function2：切换遥控界面，查看系统信息。
180.scan:扫描二维码
181.up：干伸向上
182.down:干伸向下
183.left：摆动向左
184.right：摆动向右
185.cycle：双击启动焊接
186.stop：停止所有动作
187.osc：试摆动
188.pass：未焊接时切换下一层焊接参数，焊接时增加丝速
189.functon：焊接时增加丝速
190.gas：试气体
191.tvl/add：未焊接时试行走，摆动时加摆宽，焊接时加摆宽
192.wire/del：未焊接时试送丝，摆动时减摆宽，焊接时减摆宽
193.stop+cycle：试焊接(摆动、行走都试动作)
194.stop+gas：建立空载(焊机焊接开关打开，其他部分不动作)
195.function+tvl：切换行走方向
196.function+wire：未焊接时按照当前角度对应的送丝速度送丝10秒钟
197.function+osc：切换left和right调节摆动时的左右对应关系。
198.如图20所示，可在中控上的工艺条中选择不同的系统工作模式，通过不同参数的调节和组合，可以完成多种焊接需求，其中，焊接模式有mig、脉冲、氩弧焊、脉冲氩弧焊等，运动模式有正常(正常行走、送丝、摆动)、拖焊(只有行走动作)等。如图21所示，根据电流电压做形成的电弧跟踪由pid参数和算法实现，pid参数包含了像跟踪开关的各种配置参数，跟踪可以进行开关和对不同焊接工艺的调节适配，而电弧跟踪在实际使用的过程中，根据工艺条上的参数配置，结合实际情况，在不同情况下开启不同的跟踪，使用一种或多种跟踪，也可以不使用跟踪。
199.上述焊接系统在焊接过程中，根据焊枪和熔池与重力关系，根据焊接位置提供更加合适的如摆宽、摆频、左停留、右停留、送丝速度等焊接参数，而电弧跟踪算法带来的宽
度、水平(焊接中心)、垂直(干伸量)的跟踪，可以提高焊接合格率，提高焊接效率，降低焊接人员工作量。
200.如图22、23、24所示，本发明还提供了一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括管道对口、焊接小车(5)安装、氩弧焊根焊、mig气体保护焊填充、mig气体保护焊盖面。
201.管道对口：先将管道衬垫内对口器6的一端手动插入到被焊管道内，并调整管道衬垫内对口器6位置，使衬垫60101基本与被焊管道的待焊接端对齐。
202.通过对口器控制模块向气动装置606和后涨装置604中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，该气体换向阀和气动装置606接收到指令后动作，后涨装置604中的涨缸60201后端充气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位。
203.接着，在被焊管道与上一被焊管道对接并调整好位置后，对口器控制模块向气动装置606和前涨装置602中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，该气体换向阀和气动装置606接收到指令后动作，前涨装置602中的涨缸60201后端充气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位，完成两根被焊管道的对接，而两个对接的被焊管道之间形成焊缝。
204.由于衬垫推杆60107与前涨装置602中的涨爪推杆60205连接，使前涨装置602中的活塞60206在向前运动时涨爪推杆60205会带动衬垫推杆60107同步向前运动，衬垫推杆60107在前进的同时带动衬垫连杆60105同步动作，使衬垫连杆60105对衬垫60101顶杆的推力不断变大并且不断的向外扩张，使多个衬垫60101相互挤压，从而使多个衬垫60101共同向外扩张，由于多个衬垫60101错位排布，且相邻两个衬垫60101端面通过斜面配合，使其中一个或多个衬垫60101在挤压时，多个衬垫60101共同保持靠近状态，直到衬垫60101接触到被焊管道内部，使焊缝底部被封闭。
205.由于前涨装置602和后涨装置604上均安装有密封圈608，使前涨装置602和后涨装置604分别插设在两个被焊管道后，两个密封圈608之间形成一个密封的保护气室，通过对口器控制模块向气动装置606发送驱动指令，气动装置606动作，使保护气体通过保护气管向盖保护气室内充入保护气体，使两个被焊管道对接形成的焊缝处形成一个相对密封的保护气体空间，并使焊缝外围通过保护气体被保护。
206.焊接小车安装：将将氩弧焊焊枪安装在焊接小车5上，首先松动锁紧螺母50813，使夹持定位角块50808失去锁紧，根据不同管道的管径调节夹持定位角块50808的位置，并在夹持定位角块50808的位置确定后拧紧锁紧螺母50813,将焊接小车5至于被焊管道上，将夹持定位角块50808的夹持面与被焊管道接触，通过手动换向控制夹持气缸50803，持气缸在焊接保护气气源的压力作用下驱动摆臂50804摆动，摆臂50804在摆动的同时固定销50806
沿导向槽滑动，定位销在滑动的同时带动连杆臂50802同步摆动，连杆臂50802摆动的同时带动调节夹持转块50807同步动作，随着夹持气缸50803的不断推动，夹持转块50807与管道接触夹紧，使焊接小车5夹持安装在被焊管道上。
207.焊接控制模块通过焊枪503需要在y轴方向的进给量向平摆电机50112发送y轴驱动指令，该y轴驱动指令包括平摆电机50112的转动方向以及平摆电机50112的转动量，平摆电机50112在接收到y轴驱动指令后开始转动，平摆电机50112带动平摆丝杠50101转动，平摆丝杠50101通过与平摆滑块50104配合，使平摆滑块50104在平摆丝杠50101上运动，从而使焊枪503与被焊管道的焊口对应。
208.焊接控制模块通过氩弧焊焊枪需要在z轴方向的进给量向干伸电机50106发送z轴驱动指令,该z轴驱动指令包括干伸电机50106的转动方向以及干伸电机50106的转动量，干伸电机50106在接收到z轴驱动指令后开始转动，干伸电机50106带动干伸丝杠50108转动，干伸丝杠50108通过与干伸滑块50107配合，使干伸滑块50107在干伸丝杠50108上直线往复运动，从而使干伸滑板50109、平摆机架50105、平摆电机50112、平摆滑块50104、氩弧焊焊枪运动，使氩弧焊焊枪与被焊管道的焊口抵拢对应。
209.氩弧焊根焊：焊接控制模块向驱动电机50907发送旋转驱动指令，旋转驱动指令包括驱动电机50907的启动、转速、转动方向，驱动电机50907在接收到旋转驱动指令后开始动作，驱动电机50907按一定的速度进行转动，通过双联传动齿轮50902、大齿轮50903、小齿轮50904、传动齿圈50901之间的啮合，使驱动电机50907转动的同时带动传动齿圈50901转动，从而使安装在传动齿圈50901上的旋转盘506、防护板510同步转动，而驱动电机50907在转动的同时，角度传感器对旋转盘506的旋转角度进行监测，且角度传感器并将旋转盘506的旋转角度实时发送给焊接控制模块，焊接控制模块根据接收到的旋转角度参数对驱动电机50907进行控制；同时，通过焊接控制模块向氩弧焊焊枪和送丝装置507发送驱动指令，氩弧焊焊枪在接收到焊接控制模块发送的指令后，氩弧焊焊枪根据接收的指令后调节氩弧焊焊枪的摆宽、摆频、运动模式、保护气体的开关等，而送丝装置507在接受到焊接控制模块发送的指令后开始动作，并在根据焊接控制模块发送的指令调节送丝装置507的送丝速度，使旋转盘506在旋转的同时氩弧焊焊枪对焊缝底部进行根焊。
210.mig气体保护焊填充：当氩弧焊焊枪完成对焊缝底部的根焊时，驱动电机50907停止动作，工作人员将将氩弧焊焊枪从焊接小车上拆下，并在焊接小车上安装mig焊枪，焊接控制模块向驱动电机50907发送旋转驱动指令，使驱动电机50907继续驱动旋转盘506旋转，而旋转盘506在旋转的同时，焊接控制模块向mig焊枪和送丝装置507发送驱动指令，使mig焊枪对焊缝进行填充。
211.mig气体保护焊盖面：当焊缝填充完毕后，驱动电机50907继续驱动旋转盘506旋转，焊接控制模块向mig焊枪和送丝装置507持续工作，mig焊枪对焊缝进行盖面。
212.本发明还提供了一种用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，包括管道对口、焊接小车(5)安装、氩弧焊根焊、mig气体保护焊填充、mig气体保护焊盖面。
213.管道对口：先将管道衬垫内对口器6的一端手动插入到被焊管道内，并调整管道衬垫内对口器6位置，使衬垫60101基本与被焊管道的待焊接端对齐。
214.通过对口器控制模块向气动装置606和后涨装置604中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，该气体换向阀和气动装置606接收到指令后动作，后涨装置604中的涨缸60201后
端充气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位。
215.接着，在被焊管道与上一被焊管道对接并调整好位置后，对口器控制模块向气动装置606和前涨装置602中涨缸60201上的气体换向阀发送指令，该气体换向阀和气动装置606接收到指令后动作，前涨装置602中的涨缸60201后端充气，使涨缸60201后端气压大于涨缸60201前端气压，活塞60206向前运动，活塞60206向前运动的同时带动活塞60206前进，活塞60206前进的同时带动涨爪推杆60205同步前进，涨爪推杆60205前进的同时带动涨爪连杆60204，涨爪连杆60204推动涨爪顶杆60203向外扩张，使涨爪顶杆60203上的涨爪60202逐渐顶紧被焊管道内壁，并最终与被焊管道内壁顶紧定位，完成两根被焊管道的对接，而两个对接的被焊管道之间形成焊缝。
216.由于衬垫推杆60107与前涨装置602中的涨爪推杆60205连接，使前涨装置602中的活塞60206在向前运动时涨爪推杆60205会带动衬垫推杆60107同步向前运动，衬垫推杆60107在前进的同时带动衬垫连杆60105同步动作，使衬垫连杆60105对衬垫60101顶杆的推力不断变大并且不断的向外扩张，使多个衬垫60101相互挤压，从而使多个衬垫60101共同向外扩张，由于多个衬垫60101错位排布，且相邻两个衬垫60101端面通过斜面配合，使其中一个或多个衬垫60101在挤压时，多个衬垫60101共同保持靠近状态，直到衬垫60101接触到被焊管道内部，使焊缝底部被封闭。
217.焊接小车安装：将将氩弧焊焊枪安装在焊接小车5上，首先松动锁紧螺母50813，使夹持定位角块50808失去锁紧，根据不同管道的管径调节夹持定位角块50808的位置，并在夹持定位角块50808的位置确定后拧紧锁紧螺母50813,将焊接小车5至于被焊管道上，将夹持定位角块50808的夹持面与被焊管道接触，通过手动换向控制夹持气缸50803，持气缸在焊接保护气气源的压力作用下驱动摆臂50804摆动，摆臂50804在摆动的同时固定销50806沿导向槽滑动，定位销在滑动的同时带动连杆臂50802同步摆动，连杆臂50802摆动的同时带动调节夹持转块50807同步动作，随着夹持气缸50803的不断推动，夹持转块50807与管道接触夹紧，使焊接小车5夹持安装在被焊管道上。
218.焊接控制模块通过焊枪503需要在y轴方向的进给量向平摆电机50112发送y轴驱动指令，该y轴驱动指令包括平摆电机50112的转动方向以及平摆电机50112的转动量，平摆电机50112在接收到y轴驱动指令后开始转动，平摆电机50112带动平摆丝杠50101转动，平摆丝杠50101通过与平摆滑块50104配合，使平摆滑块50104在平摆丝杠50101上运动，从而使焊枪503与被焊管道的焊口对应。
219.焊接控制模块通过氩弧焊焊枪需要在z轴方向的进给量向干伸电机50106发送z轴驱动指令,该z轴驱动指令包括干伸电机50106的转动方向以及干伸电机50106的转动量，干伸电机50106在接收到z轴驱动指令后开始转动，干伸电机50106带动干伸丝杠50108转动，干伸丝杠50108通过与干伸滑块50107配合，使干伸滑块50107在干伸丝杠50108上直线往复运动，从而使干伸滑板50109、平摆机架50105、平摆电机50112、平摆滑块50104、氩弧焊焊枪运动，使氩弧焊焊枪与被焊管道的焊口抵拢对应。
220.氩弧焊根焊：焊接控制模块向驱动电机50907发送旋转驱动指令，旋转驱动指令包括驱动电机50907的启动、转速、转动方向，驱动电机50907在接收到旋转驱动指令后开始动作，驱动电机50907按一定的速度进行转动，通过双联传动齿轮50902、大齿轮50903、小齿轮50904、传动齿圈50901之间的啮合，使驱动电机50907转动的同时带动传动齿圈50901转动，从而使安装在传动齿圈50901上的旋转盘506、防护板510同步转动，而驱动电机50907在转动的同时，角度传感器对旋转盘506的旋转角度进行监测，且角度传感器并将旋转盘506的旋转角度实时发送给焊接控制模块，焊接控制模块根据接收到的旋转角度参数对驱动电机50907进行控制；同时，通过焊接控制模块向氩弧焊焊枪和送丝装置507发送驱动指令，氩弧焊焊枪在接收到焊接控制模块发送的指令后，氩弧焊焊枪根据接收的指令后调节氩弧焊焊枪的摆宽、摆频、运动模式、保护气体的开关等，而送丝装置507在接受到焊接控制模块发送的指令后开始动作，并在根据焊接控制模块发送的指令调节送丝装置507的送丝速度，使旋转盘506在旋转的同时氩弧焊焊枪对焊缝底部进行根焊。
221.mig气体保护焊填充：当氩弧焊焊枪完成对焊缝底部的根焊时，驱动电机50907停止动作，工作人员将将氩弧焊焊枪从焊接小车上拆下，并在焊接小车上安装mig焊枪，焊接控制模块向驱动电机50907发送旋转驱动指令，使驱动电机50907继续驱动旋转盘506旋转，而旋转盘506在旋转的同时，焊接控制模块向mig焊枪和送丝装置507发送驱动指令，使mig焊枪对焊缝进行填充。
222.mig气体保护焊盖面：当焊缝填充完毕后，驱动电机50907继续驱动旋转盘506旋转，焊接控制模块向mig焊枪和送丝装置507持续工作，mig焊枪对焊缝进行盖面。
223.在上述两种焊接方法中在管道对口前对管道焊口处进行抛光除锈，抛光除锈后的被焊管道的焊口处呈锥面状，而管道对口主要是对两个被焊管道进行对接，由于两个被焊管道的焊口处均呈锥面状，使两个被焊管道在对接后，两个被焊管道的对接处形成一个v型环槽。
224.上述两种焊接方法还包括对焊接形成的焊道进行检查、修补和打磨，其中，焊道的检查主要是在焊缝焊接完成后在将管道衬垫内对口器6向外拉动的过程中进行，具体的，当工作人员将管道衬垫内对口器6向外拉动过程中，对口器控制模块向摄像头60706发送指令，摄像头60706开始图像采集，当摄像头60706采集到焊缝图像时，停止对管道衬垫内对口器6的拉动，对口器控制模块向前涨装置602和后涨装置604上的换向阀、气动装置606发送指令，使前涨装置602、后涨装置604中的涨爪60202再次与被焊管道内壁顶紧，张紧衬套装置上的衬垫60101与被焊管道内壁顶紧，对口器控制模块向减速电机60709发送驱动指令，减速电机60709接收到驱动指令后进行旋转，由于摄像头60706位于被焊管道的中心，使减速电机60709在转动时摄像头60706与焊缝之间的间距始终保持不变，通过减速电机60709的转动使摄像头60706完成对整个焊缝的采集，而摄像头60706在采集过程中实时传输给对口器控制模块，从而实现对焊缝的检查。
225.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。