本发明涉及焊接设备，是一种内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机。
背景技术：
1、小口径管道使用外对口器是很成熟的施工工法，现有的外对口器拥有设备简单、操作便捷、成本低廉的优势，但是外对口器的结构与现在推行的自动化组对焊接的操作不兼容，无法实现组对、焊接工序的合并，导致在焊接过程中往往需要人工大量参与管道的移动、装夹、焊接等过程，从而影响管道焊接效率，因此需要开发一种将外对口器和自动焊设备合二为一的设备，另外现有焊接设备受外界天气影响大，风雨天气对焊接质量和施工进度影响大。
技术实现思路
1、本发明提供了一种内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有小口径管道焊接设备存在焊接效率低、受外界天气影响大的问题。
2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，包括机架、对口机构、环形轨道、行走小车、焊接机构、送管机构和线缆收放机构，机架为封闭式结构，机架内设有用于两节待焊接管道组对的对口机构，对应对口机构位置的机架左右两侧壁上分别设有供待焊接管道穿入的进管口，机架外侧设有用于将待焊接管道沿其轴向方向移动的送管机构，机架内固定安装有环形轨道，环形轨道上设有能沿环形轨道行走的行走小车，行走小车上安装有能于行走小车沿环形轨道行走时对两节待焊接管道进行环缝焊接的焊接机构，焊接机构包括可调节机械臂、摆动器、安装支架、焊枪、导丝嘴、送丝软管和送丝机构，行走小车上安装有可调节机械臂，可调节机械臂上安装有可左右摆动的摆动器，摆动器上安装有安装支架，安装支架上安装有焊枪和朝向焊枪的导丝嘴，行走小车上安装有送丝机构，导丝嘴通过送丝软管和送丝机构连接，行走小车上固定连接有线缆总成，线缆总成包括外套，外套内包裹有与焊枪连接在一起的焊枪线缆，机架内设有用于收放线缆总成的线缆收放机构。
3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
4、上述线缆收放机构包括自动收放线器和放线辊，机架内设有自动收放线器，对应环形轨道外侧位置的机架内设有一圈若干个放线辊，线缆总成绕过放线辊收卷于自动收放线器上，自动收放线器能于收卷线缆总成时拉动行走小车沿环形轨道行走。
5、上述焊接机构可还包括熔池监控无线摄像机、激光发生器、激光光斑监控无线摄像机，安装支架上安装有激光发生器和激光光斑监控无线摄像机，激光发生器发射的锥形光束照射在待焊接管道表面形成十字形光斑，十字形光斑的纵轴位于待焊接管道的对口间隙中心，激光光斑监控无线摄像机用于拍摄待焊接管道的对口间隙处的十字形光斑，熔池监控无线摄像机用于采集焊接熔池的图像；导丝嘴和激光发生器之间设有遮光板。
6、上述行走小车可位于环形轨道外侧，环形轨道中部沿圆周方向上开设有环形开槽，可调节机械臂穿过与摆动器连接；行走小车为带有磁吸式行走轮的磁吸式行走小车，行走小车通过磁吸式行走轮吸附在环形轨道上。
7、上述对口机构可包括左右两个对口卡盘，所述的若干条环形轨道均位于两个对口卡盘之间，对口卡盘包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴、卡爪及圆环形卡盘盘体，第二传动齿轮和卡爪上分别设有相互配合的平面矩形螺纹，卡盘盘体固定安装在机架上且与环形轨道同轴设置，卡盘盘体上沿圆周方向间隔均匀安装有至少三个卡爪，卡盘盘体内设有环状安装腔，卡盘盘体上贯穿设置有与环状安装腔连通的卡爪安装孔，卡爪滑动安装在卡爪安装孔内，环状安装腔内设有相啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，每个卡爪上的平面矩形螺纹均与第二传动齿轮上的平面矩形螺纹啮合在一起，第二传动齿轮能于转动时分别带动每个卡爪沿卡盘盘体的径向移动，第一传动齿轮上固定连接有一端穿出至卡盘盘体外侧的传动轴。
8、上述对口机构可包括左右两个对口卡盘，所述的若干条环形轨道均位于两个对口卡盘之间，对口卡盘包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴、卡爪及圆环形卡盘盘体，卡盘盘体固定安装在机架上且与环形轨道同轴设置，卡盘盘体上沿圆周方向间隔均匀安装有至少三个带有齿条的卡爪，卡盘盘体内设有环状安装腔，卡盘盘体上贯穿设置有与环状安装腔连通的卡爪安装孔，卡爪滑动安装在卡爪安装孔内，对应每个卡爪位置的环状安装腔内均设有一个第一传动齿轮，每个第一传动齿轮均与相对应的一个卡爪上的齿条啮合在一起，每个第一传动齿轮均能于转动时带动与其啮合在一起的卡爪沿卡盘盘体的径向移动，卡盘盘体内设有一个与每个第一传动齿轮均相啮合的第二传动齿轮，其中第一传动齿轮上固定连接有一端穿出至卡盘盘体外侧的传动轴。
9、上述传动轴外端可通过销轴铰接连接有摇把，销轴的轴线方向和传动轴的轴线方向相垂直，摇把靠近卡盘盘体的一端为弧形粗糙面设置，摇把远离卡盘盘体的一端绕销轴的中心轴线向上扳起时弧形粗糙面能与卡盘盘体的外侧面抵紧在一起侧面抵紧在一起，对应摇把位置的机架侧壁上设有供摇把外端穿出的开口。
10、上述送管机构可包括底座、移动平台、升降装置、辊架、送管辊和送管辊驱动装置，机架上安装有底座，底座上安装有能前后滑动并锁定的移动平台，移动平台上通过升降装置安装有辊架，辊架上转动安装有呈v形布置的两个送管辊，两个送管辊之间形成管道放置空间，两个送管辊能于同步转动时沿待焊接管道的轴向方向输送待焊接管道，辊架上安装有用于驱动两个送管辊同步转动的送管辊驱动装置。
11、改内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机可还包括两块分别能套装在两节待焊接管道外侧以封闭待焊接管道和进管口内壁之间间隙的挡风圈。
12、本发明结构合理而紧凑，使用方便，其实现了组对、焊接工序的合并，管道组对效率高、精度高，焊接效率高，在焊接过程中无需人工大量参与管道的移动、装夹、焊接等过程，作业强度低，封闭式机架能阻绝外部天气对焊接质量和施工进度的影响，另外在焊接过程中还能实施监控焊枪与熔池的距离、焊枪与焊道是否偏离、熔池运行的实况，利于焊接作业顺利进行，具有使用高效、便捷和安全的特点。
1.一种内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于包括机架、对口机构、环形轨道、行走小车、焊接机构、送管机构和线缆收放机构，机架为封闭式结构，机架内设有用于两节待焊接管道组对的对口机构，对应对口机构位置的机架左右两侧壁上分别设有供待焊接管道穿入的进管口，机架外侧设有用于将待焊接管道沿其轴向方向移动的送管机构，机架内固定安装有环形轨道，环形轨道上设有能沿环形轨道行走的行走小车，行走小车上安装有能于行走小车沿环形轨道行走时对两节待焊接管道进行环缝焊接的焊接机构，焊接机构包括可调节机械臂、摆动器、安装支架、焊枪、导丝嘴、送丝软管和送丝机构，行走小车上安装有可调节机械臂，可调节机械臂上安装有可左右摆动的摆动器，摆动器上安装有安装支架，安装支架上安装有焊枪和朝向焊枪的导丝嘴，行走小车上安装有送丝机构，导丝嘴通过送丝软管和送丝机构连接，行走小车上固定连接有线缆总成，线缆总成包括外套，外套内包裹有与焊枪连接在一起的焊枪线缆，机架内设有用于收放线缆总成的线缆收放机构。
2.根据权利要求1所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于线缆收放机构包括自动收放线器和放线辊，机架内设有自动收放线器，对应环形轨道外侧位置的机架内设有一圈若干个放线辊，线缆总成绕过放线辊收卷于自动收放线器上，自动收放线器能于收卷线缆总成时拉动行走小车沿环形轨道行走。
3.根据权利要求1或2所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于焊接机构还包括熔池监控无线摄像机、激光发生器和激光光斑监控无线摄像机，安装支架上安装有激光发生器和激光光斑监控无线摄像机，激光发生器发射的锥形光束照射在待焊接管道表面形成十字形光斑，十字形光斑的纵轴位于待焊接管道的对口间隙中心，激光光斑监控无线摄像机用于拍摄待焊接管道的对口间隙处的十字形光斑，熔池监控无线摄像机用于采集焊接熔池的图像；导丝嘴和激光发生器之间设有遮光板。
4.根据权利要求1或2所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于行走小车位于环形轨道外侧，环形轨道中部沿圆周方向上开设有环形开槽，可调节机械臂穿过与摆动器连接；行走小车为带有磁吸式行走轮的磁吸式行走小车，行走小车通过磁吸式行走轮吸附在环形轨道上。
5.根据权利要求1或2所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于对口机构包括左右两个对口卡盘，所述的环形轨道位于两个对口卡盘之间，对口卡盘包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴、卡爪及圆环形卡盘盘体，第二传动齿轮和卡爪上分别设有相互配合的平面矩形螺纹，卡盘盘体固定安装在机架上且与环形轨道同轴设置，卡盘盘体上沿圆周方向间隔均匀安装有至少三个卡爪，卡盘盘体内设有环状安装腔，卡盘盘体上贯穿设置有与环状安装腔连通的卡爪安装孔，卡爪滑动安装在卡爪安装孔内，环状安装腔内设有相啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，每个卡爪上的平面矩形螺纹均与第二传动齿轮上的平面矩形螺纹啮合在一起，第二传动齿轮能于转动时分别带动每个卡爪沿卡盘盘体的径向移动，第一传动齿轮上固定连接有一端穿出至卡盘盘体外侧的传动轴。
6.根据权利要求3所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于对口机构包括左右两个对口卡盘，所述的环形轨道位于两个对口卡盘之间，对口卡盘包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴、卡爪及圆环形卡盘盘体，第二传动齿轮和卡爪上分别设有相互配合的平面矩形螺纹，卡盘盘体固定安装在机架上且与环形轨道同轴设置，卡盘盘体上沿圆周方向间隔均匀安装有至少三个卡爪，卡盘盘体内设有环状安装腔，卡盘盘体上贯穿设置有与环状安装腔连通的卡爪安装孔，卡爪滑动安装在卡爪安装孔内，环状安装腔内设有相啮合的第一传动齿轮和第二传动齿轮，每个卡爪上的平面矩形螺纹均与第二传动齿轮上的平面矩形螺纹啮合在一起，第二传动齿轮能于转动时分别带动每个卡爪沿卡盘盘体的径向移动，第一传动齿轮上固定连接有一端穿出至卡盘盘体外侧的传动轴。
7.根据权利要求1或2所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于对口机构包括左右两个对口卡盘，所述的环形轨道位于两个对口卡盘之间，对口卡盘包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、传动轴、卡爪及圆环形卡盘盘体，卡盘盘体固定安装在机架上且与环形轨道同轴设置，卡盘盘体上沿圆周方向间隔均匀安装有至少三个带有齿条的卡爪，卡盘盘体内设有环状安装腔，卡盘盘体上贯穿设置有与环状安装腔连通的卡爪安装孔，卡爪滑动安装在卡爪安装孔内，对应每个卡爪位置的环状安装腔内均设有一个第一传动齿轮，每个第一传动齿轮均与相对应的一个卡爪上的齿条啮合在一起，每个第一传动齿轮均能于转动时带动与其啮合在一起的卡爪沿卡盘盘体的径向移动，卡盘盘体内设有一个与每个第一传动齿轮均相啮合的第二传动齿轮，其中第一传动齿轮上固定连接有一端穿出至卡盘盘体外侧的传动轴。
8.根据权利要求7所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于传动轴外端通过销轴铰接连接有摇把，销轴的轴线方向和传动轴的轴线方向相垂直，摇把靠近卡盘盘体的一端为弧形粗糙面设置，摇把远离卡盘盘体的一端绕销轴的中心轴线向上扳起时弧形粗糙面能与卡盘盘体的外侧面抵紧在一起侧面抵紧在一起，对应摇把位置的机架侧壁上设有供摇把外端穿出的开口。
9.根据权利要求1或2或6或8所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于送管机构包括底座、移动平台、升降装置、辊架、送管辊和送管辊驱动装置，机架上安装有底座，底座上安装有能前后滑动并锁定的移动平台，移动平台上通过升降装置安装有辊架，辊架上转动安装有呈v形布置的两个送管辊，两个送管辊之间形成管道放置空间，两个送管辊能于同步转动时沿待焊接管道的轴向方向输送待焊接管道，辊架上安装有用于驱动两个送管辊同步转动的送管辊驱动装置。
10.根据权利要求1或2或6或8所述的内轨封闭式小口径管道组对焊接一体机，其特征在于还包括两块分别能套装在两节待焊接管道外侧以封闭待焊接管道和进管口内壁之间间隙的挡风圈。