[发明专利]一种采用中间套管进行管道焊接的装置和工艺

权利要求书

1.一种采用中间套管进行管道焊接的装置，包括底座(1)、套管固定部分(2)、钢管固定部分(3)和焊接部分(4)，其特征在于：

所述的底座(1)包括底板(101)、第一伸缩套筒(102)、第一电缸(103)、弧形杆(104)、第一齿条(105)、第一滑轨(106)、第一滑块(107)、第一步进电机(108)、第一齿轮(109)、横杆(110)、第二齿条(111)、第二滑块(112)、第二步进电机(113)、第二齿轮(114)，所述的第一伸缩套筒(102)的套筒底端固定安装在底板(101)的上端面，其伸缩杆端与弧形杆(104)的下端固定连接；第一电缸(103)的缸体底端固定安装在第一伸缩套筒(102)的套筒部分侧面挡板上，其活塞杆端与第一伸缩套筒(102)伸缩杆侧面挡板固定连接；弧形杆(104)的侧面设有第一齿条(105)和第一滑轨(106)；第一滑块(107)与第一滑轨(106)滑动连接；第一步进电机(108)的侧面固定安装在第一滑块(107)的侧面，其电机轴与第一齿轮(109)固定连接；第一齿轮(109)与第一齿条(105)相互啮合；横杆(110)的端部固定安装在弧形杆(104)的侧面中间位置，其侧面设有第二齿条(111)；第二滑块(112)滑动安装在横杆(110)的外侧；第二步进电机(113)固定安装在第二滑块(112)的上端面，其电机轴与第二齿轮(114)固定连接；第二齿轮(114)与第二齿条(111)相互啮合；

所述的套管固定部分(2)包括第二电缸(201)、固定夹(202)、第三电缸(203)、滑动板(204)、套管(205)，所述的套管固定部分(2)的第二电缸(201)的缸体底端固定安装在底座(1)的中间位置的第二滑块(112)的下端面；所述的第二电缸(201)的活塞杆端与固定夹(202)的上端面固定连接；第三电缸(203)的缸体底端固定安装在固定夹(202)的内部侧面，其活塞杆端与滑动板(204)的内侧面固定连接；

所述的钢管固定部分(3)包括第四电缸固定板(301)、第四电缸(302)、第二伸缩套筒固定板(303)、第二伸缩套筒(304)、第五电缸(305)、铰座(306)、舵机(307)、固定板(308)、第六电缸(309)、夹块(310)，所述的钢管固定部分(3)的第四电缸固定板(301)内侧面固定安装在底座(1)的第一滑块(107)外侧面；所述的第四电缸(302)的缸体底端固定安装在第四电缸固定板(301)的下端面，其活塞杆端与第二伸缩套筒固定板(303)的右边板子上端面固定连接；第二伸缩套筒(304)的套筒部分下端面与第二伸缩套筒固定板(303)的左边板子上端面固定连接，其伸缩杆的下端面设有固定块；第五电缸(305)的缸体底端固定安装在第二伸缩套筒(304)的套筒下面挡板上，其活塞杆端与第二伸缩套筒(304)的伸缩杆下面挡板固定连接；铰座(306)的底端固定安装在固定板(308)的顶端，其转轴与第二伸缩套筒(304)伸缩杆下面的固定块固定连接；舵机(307)的侧面固定安装在铰座(306)的侧面，其舵机轴与铰座(306)的转轴固定连接；第六电缸(309)的缸体底端固定安装在固定板(308)内侧，其活塞杆端与夹块(310)固定连接；

所述的焊接部分(4)包括固定环(401)、第三齿条(402)、第二滑轨(403)、第三滑块(404)、第三步进电机(405)、第三齿轮(406)、第七电缸(407)、转动关节(408)、焊接夹(409)、焊条(410)、摄像头(411)，所述的焊接部分(4)的固定环(401)的顶端固定安装在底座(1)两边的第二滑块(112)下端面；所述的固定环(401)的内侧设有第三齿条(402)和第二滑轨(403)；第三滑块(404)与第二滑轨(403)滑动连接；第三步进电机(405)的侧面固定安装在第三滑块(404)的侧面，其电机轴与第三齿轮(406)固定连接；第三齿轮(406)与第三齿条(402)相互啮合；第七电缸(407)的缸体底端固定安装在第三滑块(404)的下端面，其活塞杆端与转动关节(408)的固定部分固定连接；转动关节(408)的转动部分与焊接夹(409)的底板固定连接；焊条(410)放置在焊接夹(409)的前端夹子中；摄像头(411)的上端面固定安装在焊接夹(409)的底板下端面；

通过套管固定部分将套管固定，然后通过钢管固定部分的各部分配合将钢管固定并推到套管内部，使钢管与套筒中间衔接的更紧密，更加有利于焊接。

2.根据权利要求1所述的采用中间套管进行管道焊接的装置进行管道焊接的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)固定钢管和套管：首先将套管(205)放置在套管固定部分(2)的固定夹(202)和滑动板(204)的中间，通过第三电缸(203)收缩夹紧套管；通过第二电缸(201)调整套管(205)的高度，使套管和焊接部分(4)同心；接着将钢管放到钢管固定部分(3)的固定板(308)中间，通过第四电缸(302)调整固定板(308)的高度，使钢管和焊接部分(4)同心；通过第六电缸(309)的活塞杆推动夹块(310)夹紧钢管；

(2)压紧钢管：通过钢管固定部分(3)的第五电缸(305)的活塞杆伸长从而控制第二伸缩套筒(304)的伸缩杆伸长，从而控制固定板(308)带动钢管向套管(205)内移动；

(3)焊接成型：首先通过焊接部分(4)的摄像头(411)采集图像信息确定焊接点，接着通过第三步进电机(405)带动第三齿轮(406)从而带动第三滑块(404)沿第二滑轨(403)滑动；通过第七电缸(407)控制焊接夹(409)的高度使焊条(410)接触焊接点；通过转动关节(408)带动焊接夹(409)转动，然后通过焊条(410)焊接钢管，上半部分焊接完成后，套管固定部分(2)松开套管(205)，然后通过第一滑块(107)带动钢管固定部分(3)沿第一滑轨(106)滑动使钢管下部未焊接部分朝上，对钢管下部进行焊接。