一种单端面方形管件焊接设备的制作方法

本实用新型涉及焊接设备领域，特别是涉及一种单端面方形管件焊接设备。

背景技术：

单端面方形管件由于其设计要求，需要将两块长形板材拼接后焊接成方管状，见附图10所示，该工件长度较长，约3.5米，包括一块端面板和两块长条板，整个管件具有两条对称的长焊缝和位于端面板边缘的四条短焊缝，板材本身由于采用冲压技术的原因，出现“两端平中间凸”的形状，长焊缝较长，使得焊接过程极易出现错边和焊漏缺陷，严重降低焊接质量，现有的焊接工装和焊接设备无法快速有效的焊接该工件。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种单端面方形管件焊接设备，能够焊接长度较长的方形管件，焊接过程不会出现错边和焊漏缺陷，焊接质量高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种单端面方形管件焊接设备，包括：焊接机器人、固定卡盘机构、移动卡盘机构、横向压紧机构、竖直压紧机构、支撑横梁机构、竖直支撑机构、内撑夹具和工件移动机构；所述工件移动机构两端设有定位防撞块，工件移动机构分为焊接段和上下料段两段；所述焊接机器人包括机械臂、激光焊接机构和机器人地轨，机器人地轨对应工件移动机构的焊接段设置，机器人地轨与工件移动机构平行，机械臂设置在机器人地轨上，激光焊接机构固定在机械臂上；所述固定卡盘机构固定在工件移动机构焊接段上靠近定位防撞块的位置；所述工件移动机构的上下料段靠近焊接段的位置设有一缺口，所述移动卡盘机构设在缺口内；所述工件移动机构的焊接段两侧设有若干压紧垫高支架，所述横向压紧机构和竖直压紧机构固定在压紧垫高支架上；所述支撑横梁机构设在工件移动机构一侧靠近焊接段的中间处的位置；所述竖直支撑机构设在焊接段上靠近所述移动卡盘机构的位置；所述内撑夹具包括轴向驱动单元、中心轴、转台连接法兰轴、夹具主体构件、纵向顶板、横向顶板和末端固定法兰轴；所述夹具主体构件包括若干串联连接在一起的内撑模组，内撑模组包括纵置径向内撑模组和横置径向内撑模组，纵置径向内撑模组与横置径向内撑模组交替连接构成夹具主体构件；所述转台连接法兰轴固定在夹具主体构件一端的内撑模组端面，末端固定法兰轴固定在夹具主体构件另一端的内撑模组端面；所述中心轴一端与所述轴向驱动单元连接，中心轴另一端穿过转台连接法兰轴并依次贯通所有内撑模组，中心轴、转台连接法兰轴和末端固定法兰轴同轴线设置，所述纵向顶板固定在纵置径向内撑模组上，横向顶板固定在横置径向内撑模组上。

进一步，所述工件移动机构包括工件导轨、工件移动架、工件升降气缸、工件升降架、工件移动电机、同步带、主动带轮和同步带轮；所述工件导轨两端均设有定位防撞块，所示工件移动电机固定在工件导轨一端的侧面，主动带轮固定在工件移动电机的主轴上，所示同步带轮设在工件导轨另一端对应主动带轮的位置，所示同步带绕在主动带轮和同步带轮上，同步带上固定有移动连接件；所示工件移动架可滑动的设在工件导轨上，工件移动架与同步带上的移动连接件连接固定；所示工件升降气缸有若干个，工件升降气缸呈竖直方向固定在工件移动架上，所示工件升降架固定在工件升降气缸的活塞杆上。

进一步，所述激光焊接机构包括焊接支架、焊接头、焊接滚轮、焊接滚轮架、滚轮架连杆和滚轮架弹簧；所述焊接支架固定在机械臂上，焊接头固定在焊接支架上；所述焊接滚轮架有一对，两个焊接滚轮架对应焊接头下端两侧设置；每个焊接滚轮架上端固定有两根所述滚轮架连杆，滚轮架连杆呈竖直方向设置，滚轮架连杆上端穿过焊接支架，所述滚轮架弹簧套在滚轮架连杆上，滚轮架弹簧上下两端分别与焊接支架和焊接滚轮架连接固定；所述焊接滚轮设在焊接滚轮架下端。

进一步，所述固定卡盘机构包括固定基座、固定卡盘和转动电机，固定基座固定在工件移动机构焊接段上靠近定位防撞块的位置，固定卡盘设在固定基座上，转动电机靠近固定卡盘设置，转动电机驱动固定卡盘转动；所述移动卡盘机构包括移动基座、移动卡盘、支撑卡爪、卡盘移动滑轨和卡盘移动气缸；所述卡盘移动滑轨设在上下料段的缺口内，卡盘移动滑轨与工件移动机构垂直，移动基座可滑动的设在卡盘移动滑轨上，卡盘移动气缸固定在卡盘移动滑轨一侧，卡盘移动气缸的活塞杆与移动基座连接，移动卡盘设在移动基座上，支撑卡爪设在移动卡盘上。

进一步，所述横向压紧机构有若干个，横向压紧机构包括横向压紧气缸和横向压板，横向压紧气缸呈水平方向固定在压紧垫高支架上，横向压板固定在横向压紧气缸的活塞杆上。

进一步，所述竖直压紧机构包括压紧连板、竖直压紧气缸、铰接座、三角形转接板、压板固定座和“L”型的压板，压紧连板有两块，竖直压紧气缸、铰接座、三角形转接板、压板固定座和“L”型的压板均有若干个；两块压紧连板对称设在工件移动机构焊接段上方，压紧连板与工件移动机构平行，压紧连板外侧固定有若干所述三角形转接板，压紧连板内侧固定有若干所述压板固定座，每个压板固定座上固定有一个“L”型压板；所述铰接座固定在所述压紧垫高支架顶部，竖直压紧气缸固定在压紧垫高支架侧面；所述三角形转接板呈倒三角形设置，三角形转接板上方的一个角与压紧连板固定，三角形转接板上方的另一角与所述竖直压紧气缸的活塞杆铰接，三角形转接板下方的角铰接在所述铰接座上，竖直压紧气缸的活塞杆伸缩运动便能带动“L”型压板的下压与抬升动作。

进一步，所述支撑横梁机构包括支撑横梁架、支撑横梁气缸、支撑横梁滑轨和支撑横梁；所述支撑横梁架固定在所述工件移动机构焊接段的一侧，支撑横梁架靠近焊接段的中间处设置；所述支撑横梁气缸和支撑横梁滑轨呈水平方向固定在支撑横梁架顶部，支撑横梁滑轨与工件移动机构垂直，支撑横梁气缸与支撑横梁滑轨平行；所述支撑横梁可滑动的设在支撑横梁滑轨上，支撑横梁气缸的活塞杆与支撑横梁连接。所述竖直支撑机构包括一根竖直支撑杆和一对竖直支撑气缸，两个竖直支撑气缸呈竖直方向固定在工件移动机构焊接段两侧，竖直支撑气缸位于焊接段上靠近所述移动卡盘机构的位置；所述竖直支撑杆两端分别固定在两个竖直支撑气缸的活塞杆上。

进一步，所述轴向驱动单元包括轴向驱动主体框架、行程调节板、止动板、轴向驱动导轮、位移微调板和动力单元；所述动力单元安装在轴向驱动主体框架前端外壁上；所述轴向驱动主体框架侧壁上开有一对止动滑槽，两个止动滑槽对称设置，止动滑槽从轴向驱动主体框架前端处向轴向驱动主体框架后端处延伸；所述止动板两侧均安装有所述轴向驱动导轮，止动板设在轴向驱动主体框架内，止动板两侧的轴向驱动导轮分别设在两个止动滑槽内；所述位移微调板固定在轴向驱动主体框架内靠近动力单元的位置，所述行程调节板安装在位移微调板与止动板之间的位置，行程调节板紧靠位移微调板，行程调节板有若干块，多块行程调节板紧紧层叠在一起；所述动力单元的驱动轴穿过位移微调板、行程调节板最终与止动板连接，止动板与所述中心轴直连。

进一步，所述纵置径向内撑模组与横置径向内撑模组的结构一致，纵置径向内撑模组与横置径向内撑模组在中心轴上相差90°的角度；所述纵置径向内撑模组包括内撑模组构架、内撑滑块、内撑滑轨、斜面滑板、内撑滚轮、轴向直线轴承、顶板支架和复位弹簧；所述内撑模组构架两端设有中心轴过孔，内撑模组构架中间固定有轴向直线轴承固定座，所述轴向直线轴承固定在轴向直线轴承固定座上，轴向直线轴承与中心轴过孔同轴线，所述中心轴从一个中心轴过孔插入，穿过轴向直线轴承，最后从另一个中心轴过孔伸出；所述斜面滑板有两对，两对斜面滑板分别设在内撑模组构架内两侧的位置，两对斜面滑板关于中心轴轴线对称；每对斜面滑板包括相互对称设置的一块上滑板和一块下滑板，上滑板上靠近下滑板的一侧上开有弧形的上滑孔，下滑板上靠近上滑板的一侧上开有弧形的下滑孔，上滑孔与下滑孔形成一个梭型滑孔；所述内撑滑块有若干个，内撑模组构架内对应每块上滑板两端和下滑板两端的位置均固定有内撑滑块，每个内撑滑块内设有一根所述内撑滑轨，对应上滑板的内撑滑轨与上滑板固定，对应下滑板的内撑滑轨与下滑板固定；两块上滑板之间连接固定有若干上连接板，两块下滑板之间连接固定有若干下连接板，所述顶板支架有两个，一个顶板支架固定在上连接板上，另一个顶板支架固定在下连接板上，所述纵向顶板固定在顶板支架上；每对所述斜面滑板上靠近梭型滑孔两端的位置均设有所述复位弹簧，复位弹簧上下两端分别与上滑板和下滑板固定；所述中心轴上靠近轴向直线轴承的位置固定有内撑滚轮固定架，每个纵置径向内撑模组具有四个所述内撑滚轮，内撑滚轮固定架两侧各设有一对内撑滚轮，内撑滚轮固定架每一侧的一个内撑滚轮与上滑孔接触，内撑滚轮固定架每一侧的另一个内撑滚轮与下滑孔接触。

进一步，所述末端固定法兰轴包括固定法兰轴、滚轮位置调节块和工件导出滚轮；所述固定法兰轴和滚轮位置调节块安装于夹具主体构件最后端的内撑模组构架外侧端部，固定法兰轴与所述中心轴同轴线，滚轮位置调节块靠近固定法兰轴设置，滚轮位置调节块下方设有导出滚轮固定架，工件导出滚轮安装在导出滚轮固定架上，工件导出滚轮外缘伸出于内撑模组构架的侧面。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够焊接长度较长的方形管件，焊接过程不会出现错边和焊漏缺陷，焊接质量高；采用光纤激光机器人焊接，较传统的焊接工艺，该焊接设备的焊接更加灵活，更加柔性化，效率更高；该焊接设备在焊接过程中的动作采用PLC控制系统进行控制，方便快捷，无需人员操作；焊接头采用滚压式的结构，可以有效的防止焊接过程中板材因受热而发生变形，影响焊接质量的情况。

附图说明

图1是本实用新型一种单端面方形管件焊接设备一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是图1中X部分的放大结构示意图；

图3是所示一种单端面方形管件焊接设备的主视结构示意图；

图4是所示一种单端面方形管件焊接设备的A-A剖视结构示意图；

图5是所示一种单端面方形管件焊接设备中内撑夹具的立体结构示意图；

图6是所示内撑夹具中轴向驱动单元的立体结构示意图；

图7是所示内撑夹具中纵置径向内撑模组的立体结构示意图；

图8是所示内撑夹具中末端固定法兰轴的立体结构示意图；

图9是所示焊接机器人中激光焊接机构的立体结构示意图；

图10是所示一种单端面方形管件焊接设备上加工工件的立体结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、内撑夹具；2、固定卡盘机构；3、移动卡盘机构；4、横向压紧机构；5、竖直压紧机构；6、支撑横梁机构；7、、竖直支撑机构；8、工件移动机构；9、焊接机器人；41、横向压紧气缸；42、横向压板；51、压紧连板；52、竖直压紧气缸；53、铰接座；54、三角形转接板；55、压板固定座；56、“L”型压板；61、支撑横梁；62、支撑横梁气缸；11、轴向驱动单元；12、中心轴；13、转台连接法兰轴；14、纵置径向内撑模组；15、横置径向内撑模组；16、纵向顶板；17、横向顶板；18、末端固定法兰轴；19、待加工工件；111、轴向驱动主体框架；112、行程调节板；113、止动板；114、轴向驱动导轮；115、位移微调板；116、动力单元；141、内撑模组构架；142、径向内撑直线轴承；143、斜面滑板；144、内撑滚轮；145、轴向直线轴承；146、顶板支架；147、复位弹簧；181、固定法兰轴；182、滚轮位置调节块；183、工件导出滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图10，本实用新型实施例包括：

一种单端面方形管件焊接设备，包括：焊接机器人9、固定卡盘机构2、移动卡盘机构3、横向压紧机构4、竖直压紧机构5、支撑横梁机构6、竖直支撑机构7、内撑夹具1和工件移动机构8；由于单端面方形管件包裹在内撑夹具外侧，所以在附图1、2和4中无法看到内撑夹具的所有结构。

所述工件移动机构8包括工件导轨、工件移动架、工件升降气缸、工件升降架、工件移动电机、同步带、主动带轮和同步带轮；所述工件导轨两端均设有定位防撞块，所述工件移动电机固定在工件导轨一端的侧面，主动带轮固定在工件移动电机的主轴上，所述同步带轮设在工件导轨另一端对应主动带轮的位置，所述同步带绕在主动带轮和同步带轮上，同步带上固定有移动连接件；所述工件移动架可滑动的设在工件导轨上，工件移动架与同步带上的移动连接件连接固定；所述工件升降气缸有若干个，工件升降气缸呈竖直方向固定在工件移动架上，所述工件升降架固定在工件升降气缸的活塞杆上；所述工件导轨分为焊接段和上下料段两段。

所述焊接机器人9包括机械臂、激光焊接机构和机器人地轨，机器人地轨对应工件导轨的焊接段设置，机器人地轨与工件导轨平行，机械臂设置在机器人地轨上，激光焊接机构固定在机械臂上；所述激光焊接机构包括焊接支架91、焊接头92、焊接滚轮93、焊接滚轮架94、滚轮架连杆和滚轮架弹簧95；所述焊接支架固定在机械臂上，焊接头固定在焊接支架上；所述焊接滚轮架有一对，两个焊接滚轮架对应焊接头下端两侧设置；每个焊接滚轮架上端固定有两根所述滚轮架连杆，滚轮架连杆呈竖直方向设置，滚轮架连杆上端穿过焊接支架，所述滚轮架弹簧套在滚轮架连杆上，滚轮架弹簧上下两端分别与焊接支架和焊接滚轮架连接固定；所述焊接滚轮设在焊接滚轮架下端。

所述固定卡盘机构2包括固定基座、固定卡盘和转动电机，固定基座固定在工件导轨焊接段上靠近定位防撞块的位置，固定卡盘设在固定基座上，转动电机靠近固定卡盘设置，转动电机驱动固定卡盘转动；所述移动卡盘机构3包括移动基座、移动卡盘、支撑卡爪、卡盘移动滑轨和卡盘移动气缸；所述工件导轨的上下料段靠近焊接段的位置设有一缺口，所述卡盘移动滑轨设在缺口内，卡盘移动滑轨与工件导轨垂直，移动基座可滑动的设在卡盘移动滑轨上，卡盘移动气缸固定在卡盘移动滑轨一侧，卡盘移动气缸的活塞杆与移动基座连接，移动卡盘设在移动基座上，支撑卡爪设在移动卡盘上。

所述工件导轨的焊接段两侧设有若干压紧垫高支架，所述横向压紧机构4和竖直压紧机构5固定在压紧垫高支架上；所述横向压紧机构4有若干个，横向压紧机构包括横向压紧气缸41和横向压板42，横向压紧气缸呈水平方向固定在压紧垫高支架上，横向压板固定在横向压紧气缸的活塞杆上。

所述竖直压紧机构5包括压紧连板51、竖直压紧气缸52、铰接座53、三角形转接板54、压板固定座55和“L”型压板56，压紧连板有两块，竖直压紧气缸、铰接座、三角形转接板、压板固定座和“L”型压板均有若干个；两块压紧连板对称设在工件导轨焊接段上方，压紧连板与工件导轨平行，压紧连板外侧固定有若干所述三角形转接板，压紧连板内侧固定有若干所述压板固定座，每个压板固定座上固定有一个“L”型压板；所述铰接座固定在所述压紧垫高支架顶部，竖直压紧气缸固定在压紧垫高支架侧面；所述三角形转接板呈倒三角形设置，三角形转接板上方的一个角与压紧连板固定，三角形转接板上方的另一角与所述竖直压紧气缸的活塞杆铰接，三角形转接板下方的角铰接在所述铰接座上，竖直压紧气缸的活塞杆伸缩运动便能带动“L”型压板的下压与抬升动作。

所述支撑横梁机构6包括支撑横梁架、支撑横梁气缸62、支撑横梁滑轨和支撑横梁61；所述支撑横梁架固定在所述工件导轨焊接段的一侧，支撑横梁架靠近焊接段的中间处设置；所述支撑横梁气缸和支撑横梁滑轨呈水平方向固定在支撑横梁架顶部，支撑横梁滑轨与工件导轨垂直，支撑横梁气缸与支撑横梁滑轨平行；所述支撑横梁可滑动的设在支撑横梁滑轨上，支撑横梁气缸的活塞杆与支撑横梁连接。所述竖直支撑机构7包括一根竖直支撑杆和一对竖直支撑气缸，两个竖直支撑气缸呈竖直方向固定在工件导轨焊接段两侧，竖直支撑气缸位于焊接段上靠近所述移动卡盘机构的位置；所述竖直支撑杆两端分别固定在两个竖直支撑气缸的活塞杆上。

所述内撑夹具1包括轴向驱动单元11、中心轴12、转台连接法兰轴13、夹具主体构件、纵向顶板16、横向顶板17和末端固定法兰轴18；所述夹具主体构件包括若干串联连接在一起的内撑模组，内撑模组包括纵置径向内撑模组14和横置径向内撑模组15，纵置径向内撑模组14与横置径向内撑模组15交替连接构成夹具主体构件；所述转台连接法兰轴13固定在夹具主体构件一端的内撑模组端面，末端固定法兰轴18固定在夹具主体构件另一端的内撑模组端面；所述中心轴12一端与所述轴向驱动单元11连接，中心轴12另一端穿过转台连接法兰轴13并依次贯通所有内撑模组，中心轴12、转台连接法兰轴13和末端固定法兰轴18同轴线设置，所述纵向顶板16固定在纵置径向内撑模组14上，横向顶板17固定在横置径向内撑模组15上。

轴向驱动单元11包括轴向驱动主体框架111、行程调节板112、止动板113、轴向驱动导轮114、位移微调板115和动力单元116；所述轴向驱动主体框架111后端对应固定卡盘机构的固定基座设置，所述动力单元116安装在轴向驱动主体框架111前端；所述轴向驱动主体框架111侧壁上开有一对止动滑槽，两个止动滑槽对称设置，止动滑槽从轴向驱动主体框架111前端处向轴向驱动主体框架111后端处延伸；所述止动板113两侧均安装有所述轴向驱动导轮114，止动板113设在轴向驱动主体框架111内，止动板113两侧的轴向驱动导轮114分别设在两个止动滑槽内，轴向驱动导轮114辅助轴向移动；所述位移微调板115固定在轴向驱动主体框架111内靠近动力单元116的位置，所述行程调节板112安装在位移微调板115与止动板113之间的位置，行程调节板112紧靠位移微调板115，行程调节板112有若干块，多块行程调节板紧紧层叠在一起；所述动力单元116的驱动轴穿过位移微调板115、行程调节板112最终与止动板113连接，止动板与中心轴直连，中心轴穿过固定卡盘与止动板连接。行程调节板112负责调节中心轴12轴向移动的距离，可以通过调整位移微调板的固定位置将位移微调板115沿轴向作微小位移调整，辅助行程调节；夹具夹紧过程中，动力单元116拉动中心轴12移动，拉动距离由行程调节板112的厚度决定。通过行程调节板112厚度变化，实现轴向固定位移的实现；此外，动力单元116可视需求更换配置，替换为伺服驱动单元，例如伺服电动缸，便可以任意控制轴向位移。

纵置径向内撑模组14与横置径向内撑模组15的结构一致，纵置径向内撑模组14与横置径向内撑模组15的区别仅在于设置方向不同，纵置径向内撑模组14与横置径向内撑模组15在中心轴上相差90°的角度；为了更方便的观察内部结构，在说明书图7中将内撑模组构架一侧的板件去除，见图7所示，纵置径向内撑模组14包括内撑模组构架141、内撑滑块142、内撑滑轨、斜面滑板143、内撑滚轮144、轴向直线轴承145、顶板支架146和复位弹簧147；所述内撑模组构架141两端设有中心轴过孔，内撑模组构架141中间固定有轴向直线轴承固定座，轴向直线轴承145固定在轴向直线轴承固定座上，轴向直线轴承145与中心轴过孔同轴线，中心轴从一个中心轴过孔插入，穿过轴向直线轴承145，最后从另一个中心轴过孔伸出，轴向直线轴承支撑中心轴12；所述斜面滑板143有两对，两对斜面滑板分别设在内撑模组构架141内两侧的位置，两对斜面滑板关于中心轴轴线对称；每对斜面滑板包括相互对称设置的一块上滑板和一块下滑板，上滑板上靠近下滑板的一侧上开有弧形的上滑孔，下滑板上靠近上滑板的一侧上开有弧形的下滑孔，上滑孔与下滑孔形成一个梭型滑孔；所述内撑滑块142有若干个，内撑模组构架141内对应每块上滑板和下滑板两端的位置均固定有内撑滑块，每个内撑滑块内可滑动的设有一根所述内撑滑轨，对应上滑板的内撑滑轨与上滑板固定，对应下滑板的内撑滑轨与下滑板固定，内撑滑块与内撑滑轨配合使上滑板和下滑板只沿径向移动；两块上滑板之间连接固定有若干上连接板，两块下滑板之间连接固定有若干下连接板，顶板支架146有两个，一个顶板支架固定在上连接板上，另一个顶板支架固定在下连接板上，纵向顶板16固定在顶板支架上；每对所述斜面滑板上靠近梭型滑孔两端的位置均设有所述复位弹簧147，复位弹簧上下两端分别与上滑板和下滑板固定；所述中心轴上靠近轴向直线轴承145的位置固定有内撑滚轮固定架，每个纵置径向内撑模组14具有四个所述内撑滚轮144，内撑滚轮固定架两侧各设有一对内撑滚轮144，内撑滚轮固定架每一侧的一个内撑滚轮144与上滑孔接触，内撑滚轮固定架每一侧的另一个内撑滚轮144与下滑孔接触；当中心轴12沿轴向拉动时，拉动方向朝向图7的左边，内撑滚轮144带动斜面滑板143外扩，变换为径向运动：当中心轴12沿轴向推动时，推动方向朝向图7的右边，复位弹簧147拉动斜面滑板143径向收缩，通过中心轴的轴线运动便能控制纵向顶板16、横向顶板17的外扩与收缩。

所述末端固定法兰轴18包括固定法兰轴181、滚轮位置调节块182、工件导出滚轮183；所述固定法兰轴181和滚轮位置调节块182安装于夹具主体构件最后端的内撑模组构架141外侧端部，固定法兰轴181与所述中心轴12同轴线，滚轮位置调节块182靠近固定法兰轴设置，滚轮位置调节块182下方设有导出滚轮固定架，工件导出滚轮183安装在导出滚轮固定架上，工件导出滚轮183外缘伸出于内撑模组构架141的侧面。工件需要导出夹具时，工件导出滚轮183垫于工件内部，与外部辅助支撑一起，辅助工件的导出动作。

在内撑夹具的使用过程中，转台连接法兰轴13装夹在固定卡盘机构的转台上，末端固定法兰轴18装夹在移动卡盘机构的转台上，轴向驱动单元11固定在固定卡盘机构的固定基座上；除去轴向驱动单元11，方形管件自定心内撑夹具其它部分可随转台沿中心轴12旋转，将各个面置于焊接需要的位置。在夹紧的过程中，轴向驱动单元11拉动中心轴12沿轴向移动，经过纵置径向内撑模组14与横置径向内撑模组15内部转换为径向运动，将纵向顶板16与横向顶板117向外顶出，从内侧支撑住待加工工件19管件内壁，同时调整管件中心。松开时，轴向驱动单元11推动中心轴12沿轴向反向移动，其余部件动作随之反向运动，纵向顶板16与横向顶板17向内收缩。完整的工件要取出时，松开并移出移动卡盘机构，从末端固定法兰轴18处将工件抽出，工件导出滚轮辅助工件的抽出动作。

整个焊接设备包括以下几个工作状态：

一、未上工件时，移动卡盘在卡盘移动气缸的拉动下离开工件导轨；固定卡盘处于打开状态，横向压紧气缸处于收缩状态，竖直压紧气缸处于收缩状态，支撑横梁气缸和竖直支撑气缸处于伸长状态，给内撑夹具提供支撑力，防止内撑夹具受重力发生变形。

二、上工件时，把工件放在工件升降架上，工件移动电机带动工件移动架运动到焊接段处，工件位于内撑夹具下方，固定卡盘收缩夹紧夹住内撑夹具的转台连接法兰轴，卡盘移动气缸伸长，使得移动卡盘运动到工件导轨上，移动卡盘夹住末端固定法兰轴，支撑横梁气缸和竖直支撑气缸收缩避开工件，工件升降气缸将工件升高至内撑夹具两侧；支撑卡爪夹紧方形管端面，与方形管面对齐，然后横向压紧气缸、竖直压紧气缸伸长将工件紧紧包覆在内撑夹具外侧，同时内撑夹具打开，使得长方形管在上下及左右面处于紧固状态，工件升降气缸下降避让，支撑横梁气缸和竖直支撑气缸伸长给工装提供支撑，防止因工装长度过长，长期使用发生变形，从而影响焊接质量。

三、焊接时，焊接机器人从固定卡盘处开始对工件上表面焊缝焊接，并对方形管端面的上边和一侧边进行焊接，焊接完成之后，横向压紧气缸收缩，支撑横梁气缸收缩，竖直压紧气缸收缩，竖直支撑气缸收缩，固定卡盘机构的转动电机旋转180度，工件旋转到另一焊接面朝上，然后横向压紧气缸、支撑横梁气缸、竖直压紧气缸、竖直支撑气缸伸长，固体工件，机器人从活动卡盘处开始焊接，先对方形管端面的上边和一侧边进行焊接，直到运动至固定卡盘处，焊接完成。

四、下料时，横向压紧气缸、竖直压紧气缸、支撑横梁气缸、竖直支撑气缸收缩，工件升降气缸上升，工件升降架接住焊接完成的工件，移动卡盘打开，支撑卡爪打开，移动卡盘在卡盘移动气缸的拉动下离开工件导轨，内撑夹具收缩，工件移动电机带动工件向上下料段移动，工件从内撑夹具上剥离，当对应支撑横梁气缸处的内撑夹具露出时，支撑横梁气缸伸长使得支撑横梁支撑住内撑夹具，当工件完全剥离时竖直支撑气缸伸长，竖直支撑杆撑住内撑夹具，此时工装处于未上工件时工装状态。

本实用新型能够焊接长度较长的方形管件，焊接过程不会出现错边和焊漏缺陷，焊接质量高；采用光纤激光机器人焊接，较传统的焊接工艺，该焊接设备的焊接更加灵活，更加柔性化，效率更高；该焊接设备在焊接过程中的动作采用PLC控制系统进行控制，方便快捷，无需人员操作；焊接头采用滚压式的结构，可以有效的防止焊接过程中板材因受热而发生变形，影响焊接质量的情况。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。