技术特征：
1.一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；管道对口：将管道衬垫内对口器(6)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(604)发送驱动指令，后涨装置(604)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(6)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(602)发送驱动指令，前涨装置(602)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；前涨装置(602)与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置(602)带动涨紧衬套装置(601)动作，涨紧衬套装置(601)对焊缝底部封闭；焊接小车安装：将焊接小车(5)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(508)发送驱动指令，焊接小车(5)通过快速夹持装置(508)快速夹持固定；氩弧焊根焊：将氩弧焊焊枪安装在焊接小车(5)上，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；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；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；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。2.一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、mig气体保护焊根焊、mig气体保护焊填充、mig气体保护焊盖面；管道对口：将管道衬垫内对口器(6)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(604)发送驱动指令，后涨装置(604)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(6)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(602)发送驱动指令，前涨装置(602)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；前涨装置(602)与另一被焊管道内壁顶紧定位同时，前涨装置(602)带动涨紧衬套装置(601)动作，涨紧衬套装置(601)对焊缝底部封闭；焊接小车安装：将焊接小车(5)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(508)发送驱动指令，焊接小车(5)通过快速夹持装置(508)快速夹持固定；mig气体保护焊根焊：将mig焊枪安装在焊接小车(5)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；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；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。3.根据权利要求1或2所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，其特征在于，在管道对口前对被焊管道的焊口处进行抛光除锈，使被焊管道焊口处呈锥面状。4.根据权利要求1或2所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接方法，其特征在于，还包括焊道检查、焊道修补和焊道打磨。5.一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)在焊接小车(5)上可旋转，焊枪(503)和快速夹持装置(508)输入端均与焊接控制模块
连接，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，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，所述前涨装置(602)或后涨装置(604)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。6.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述焊接小车(5)包括具有开口的支撑主体(502)，支撑主体(502)上设有旋转盘(506)、夹持器底座(505)，旋转盘(506)在支撑主体(502)上可转动；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，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)，且夹持定位角块(50808)与夹持转块(50807)可相对运动。7.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)，且夹持定位角块(50808)滑动安装在滑槽(50801)内，所述滑槽(50801)内安装有锁紧销(50812)，夹持定位角块(50808)上开设有向夹持转块(50807)运动方向延伸的固定孔(50814)，且锁紧销(50812)上还安装有锁紧夹持定位角块(50808)的锁紧螺母(50813)。8.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述快速夹持装置(508)还包括夹持气缸(50803)和传动连杆组，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。9.根据权利要求8所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述传动连杆组包括连杆臂(50802)和摆臂(50804)，且连杆臂(50802)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，所述夹持器底座(505)内还安装有具有导向槽的导向块(50805)，摆臂(50804)中部具有固定销(50806)，固定销(50806)滑动插设在导向块(50805)上，且连杆臂(50802)远离夹持转块(50807)的一端铰接在固定销(50806)上。10.根据权利要求8或9所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述夹持气缸(50803)与焊枪(503)共同与同一气源连接。11.根据权利要求8或9所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述夹持器底座(505)内还安装有拉簧(50809)，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。12.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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。13.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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。14.根据权利要求13所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述旋转驱动结构包括在支撑主体(502)上可旋转的传动齿圈(50901)，旋转盘(506)安装在传动齿圈(50901)上，传动齿圈(50901)呈弧形，且传动齿圈(50901)的圆弧长度大于传动齿圈(50901)圆周长度的二分之一，所述旋转驱动结构还包括驱动电机(50907)和两个小齿
轮(50904)，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，且两个小齿轮(50904)均与传动齿圈(50901)啮合，两个小齿圈共同与驱动电机(50907)的输出端传动连接。15.根据权利要求14所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)，传动齿圈(50901)与防护板(510)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。16.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述旋转盘(506)上还安装有平摆干伸运动装置(501)，且焊枪(503)安装在平摆干伸运动装置(501)上，且平摆干伸运动装置(501)可驱动焊枪(503)沿y、z方向运动。17.根据权利要求16所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)，滑板底座(50110)上安装有沿z轴方向进给的滑板(50111)，且滑板(50111)上安装有可沿z轴方向进给的干伸滑板(50109)，干伸滑板(50109)上安装有沿y轴方向进给的平摆滑块(50104)，所述焊枪(503)安装在平摆滑块(50104)上。18.根据权利要求17所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)，所述干伸丝杠(50108)上还安装有配合的干伸滑块(50107)，干伸滑块(50107)与干伸滑板(50109)固定；所述干伸滑板(50109)上还安装有平摆丝杠(50101)和驱动平摆丝杠(50101)转动的平摆电机(50112)，且平摆滑块(50104)配合安装在平摆丝杠(50101)上。19.根据权利要求18所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)，且平摆滑块(50104)与平摆花键轴(50102)滑动配合；所述平摆花键轴(50102)与干伸丝杠(50108)上共同盖设有平摆防护盖(50103)，且平摆滑块(50104)顶部与平摆防护盖(50103)滑动配合。20.根据权利要求6所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述旋转盘(506)上还安装有送丝装置(507)和限位装置(504)。21.根据权利要求20所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述限位装置(504)包括安装在旋转盘(506)上的外壳(50402)，且外壳(50402)内侧呈敞开状，且外壳(50402)内还安装有限位开关(50401)。22.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)，前涨装置(602)和后涨装置(604)外端均安装有密封圈(608)，且保护气管的出气端位于两个密封圈(608)之间。23.根据权利要求5或22所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)安装在涨缸(60201)内端，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)呈圆周间隔排布的铰接在支撑架(60208)上，多个涨爪(60202)一一安装在涨爪顶杆(60203)的输出端，
多个连杆(60204)一一铰接在各个涨爪顶杆(60203)中部，且多个连杆(60204)另一端共同安装有直线驱动元件。24.根据权利要求23所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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，且涨爪推杆(60205)安装在活塞(60206)上，多个所述连杆(60204)共同铰接在涨爪推杆(60205)的输出端。25.根据权利要求5或22所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述前涨装置(602)和后涨装置(604)的外端均安装有端盖(60207)。26.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)安装在前涨装置(602)或后涨装置(604)上的涨缸(60201)上，衬垫连杆花盘(60106)呈空心状，衬垫连杆花盘(60106)的圆周面上开设有多个引导槽(60108)，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，且多个衬垫(60101)一一安装在多个衬垫连杆(60105)的外端。27.根据权利要求26所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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。28.根据权利要求26所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述衬垫连杆(60105)外端还安装有衬垫顶杆(60104)，衬垫顶杆(60104)呈u型，衬垫(60101)卡设在衬垫顶杆(60104)的开口内，衬垫(60101)一侧与衬垫顶杆(60104)之间安装有衬垫弹簧(60102)，所述衬垫(60101)呈圆弧状，相邻两个衬垫(60101)之间通过斜面配合，且多个衬垫连杆(60105)的内端位于衬垫推杆(60107)的不同高度处。29.根据权利要求28所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，相邻两个所述衬垫顶杆(60104)上的衬垫弹簧(60102)位于衬垫顶杆(60104)的不同侧。30.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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，且操作杆(605)上还安装有导向三角架(611)。31.根据权利要求30所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，所述导向三角架(611)为多个，多个导向三角架(611)沿操作杆(605)的圆周方向间隔排布，多个导向三角架(611)共同形成圆锥状，且多个导向三角架(611)的底部外侧均安装有导向轮(612)。32.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)。33.根据权利要求5所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，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)包括减速电机(60709)、连轴盘(60708)、摄像头(60706)，连轴盘(60708)安装在减速电机(60709)的输出端，且摄像头(60706)固定安装在连轴盘(60708)上。34.根据权利要求33所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，
所述检查装置(607)还包括安装在减速电机(60709)壳体或前涨装置(602)或后涨装置(604)外端上的连接筒(60704)，连轴盘(60708)上还设有旋转轴套(60703)，摄像头(60706)位于旋转轴套(60703)内，且旋转轴套(60703)上还安装有摄像转筒(60701)，摄像转筒(60701)内安装有与摄像头(60706)对应的反射平面镜(60705)，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)。35.根据权利要求5至34中任意一项所述的用于小管径管道全位置自动焊接的焊接系统，其特征在于，还包括保护气瓶(2)和操作遥控器(4)，保护气瓶(2)输出端与操作遥控器(4)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。
技术总结
本发明公开了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,涉及管件焊接技术领域，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；所述旋转盘上还安装有焊枪，夹持器底座上安装有快速夹持装置，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，且夹持定位角块与夹持转块可相对运动。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，装卸方便。便。便。
技术研发人员：肖尤金 张旺 何江龙 李荣东 刘碧清 牟坤
受保护的技术使用者：成都熊谷加世电器有限公司
技术研发日：2021.06.22
技术公布日：2021/9/13