CN109623146B - 一种激光焊接作业车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光焊接作业车。将行走机构、车板、吊臂、第一管道校直输送器、第二管道校直输送器、焊接设备、防护罩及控制箱合理布局，组成了激光焊接作业车，从而解决了现有技术中激光焊接头中的镜片组裸露在外和激光焊接所需的配套设备不便于野外转运的技术问题，实现了延长镜片组的使用寿命、提高焊接的稳定性和使激光焊接所需的配套设备便于野外转运的技术效果。

Description

一种激光焊接作业车

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种激光焊接作业车。

背景技术

目前，我国中小通径油气管道的焊接均采用手工电弧焊工艺。随着焊接技术的发展，高能密度激光焊接正在尝试应用在长输油气长输管道、连续采油管和水利水电金属管道的野外铺设施工中，其焊接质量、速度和焊缝性能均超过了传统的电弧焊接。

现在阻碍高能密度激光焊应用在野外管道铺设施工中的主要技术痛点是激光焊接头中的镜片组在露天环境下易受到风沙雨雪的影响，致使镜片组的使用寿命和焊接的稳定性大大降低，而频繁更换镜片组又会带来施工成本的激增；其次是激光焊接所需的配套设备的体积大，不便于野外转运。

发明内容

本发明通过提供一种激光焊接作业车，解决了现有技术中激光焊接头中的镜片组裸露在外和激光焊接所需的配套设备不便于野外转运的技术问题，实现了延长镜片组的使用寿命、提高焊接的稳定性和使激光焊接所需的配套设备便于野外转运的技术效果。

本发明提供了一种激光焊接作业车，包括：行走机构、车板、吊臂、第一管道校直输送器、第二管道校直输送器、焊接设备、防护罩及控制箱；所述行走机构设置在所述车板的下部；所述吊臂、所述第一管道校直输送器、所述第二管道校直输送器、所述焊接设备、所述防护罩均设置在所述车板的上部；所述第一管道校直输送器和所述第二管道校直输送器分别设置在所述焊接设备的两侧；所述第一管道校直输送器的管道输出端和所述第二管道校直输送器的管道输出端相对；所述焊接设备设置在所述防护罩中；所述控制箱的信号输出端与所述行走机构、所述吊臂、所述第一管道校直输送器、所述第二管道校直输送器、所述焊接设备的信号输入端通信连接。

进一步地，所述行走机构包括：转盘、履带及驱动桥；所述履带套设在所述驱动桥的外部；所述转盘与所述驱动桥连接；所述转盘设置在所述车板的下部；所述控制箱的信号输出端与所述驱动桥的信号输入端通信连接。

进一步地，所述第一管道校直输送器包括：第一支架、第一输送辊、驱动电机、第一动力缸、第一连接杆、第一夹持辊、第一固定辊、第一校直辊、第二动力缸及第一框架；所述第一支架设置在所述车板上；所述第一输送辊设置在所述驱动电机的动力输出端；所述第一输送辊还设置在所述第一支架上；所述第一动力缸的尾端与所述第一支架铰接，所述第一动力缸的伸缩端与所述第一连接杆的第一端铰接；所述第一连接杆的第二端与所述第一夹持辊连接；所述第一连接杆还与所述第一支架铰接；所述第一输送辊位于所述第一夹持辊的下方；所述第一固定辊也设置在所述第一支架上；所述第一框架也设置在所述第一支架上；所述第二动力缸设置在所述第一框架上；所述第一校直辊设置在所述第二动力缸的伸缩端；所述第一固定辊位于所述第一校直辊的正下方；所述控制箱的信号输出端与所述第一动力缸、所述第二动力缸的信号输入端通信连接。

进一步地，所述焊接设备包括：第一夹持机构、第二夹持机构、全位置焊接环轨机构及全位置焊接小车；所述第一夹持机构、所述第二夹持机构及所述全位置焊接环轨机构均设置在所述车板上，且均位于所述防护罩内；所述第一夹持机构位于所述全位置焊接环轨机构的第一侧与所述第一管道校直输送器的管道输出端之间；所述第二夹持机构位于所述全位置焊接环轨机构的第二侧与所述第二管道校直输送器的管道输出端之间；所述全位置焊接小车设置在所述全位置焊接环轨机构的环轨上；所述控制箱的信号输出端与所述第一夹持机构、所述第二夹持机构、所述全位置焊接环轨机构及所述全位置焊接小车的信号输入端通信连接。

进一步地，所述第一夹持机构包括：第一夹持机构框架、第一夹持动力缸、第二夹持动力缸、第一夹爪、第二夹爪及第一固定夹爪；所述第一夹持机构框架设置在所述车板上；所述第一夹持动力缸的尾端与所述第一夹持机构框架的第一侧铰接，所述第一夹持动力缸的伸缩端与所述第一夹爪铰接；所述第一夹爪还与所述第一夹持机构框架的第一侧铰接；所述第二夹持动力缸的尾端与所述第一夹持机构框架的第二侧铰接，所述第二夹持动力缸的伸缩端与所述第二夹爪铰接；所述第二夹爪还与所述第一夹持机构框架的第二侧铰接；所述第一固定夹爪设置在所述第一夹持机构框架中，且位于所述第一夹爪和所述第二夹爪的中间下方；所述控制箱的信号输出端与所述第一夹持动力缸、所述第二夹持动力缸的信号输入端通信连接。

进一步地，所述第一夹持机构还包括：第一锁紧杆及第一锁紧动力缸；所述第一锁紧杆设置在所述第一锁紧动力缸的伸缩杆上；所述第一锁紧动力缸设置在所述第一夹爪上；在所述第二夹爪上有与所述第一锁紧杆相对应的限位凹口；所述控制箱的信号输出端与所述第一锁紧动力缸的信号输入端通信连接。

进一步地，所述第一夹持机构还包括：滑块、滑轨及调节动力缸；所述滑轨设置在所述车板上；所述滑块设置在所述滑轨上；所述第一夹持机构框架设置在所述滑块上；所述调节动力缸的伸缩杆与所述第一夹持机构框架连接；所述调节动力缸的伸缩杆的给进方向对向所述全位置焊接环轨机构；所述控制箱的信号输出端与所述调节动力缸的信号输入端通信连接。

进一步地，所述全位置焊接环轨机构包括：环轨电机、丝杆、第一连接支架、第二连接支架、第一环轨机架、第二环轨机架、第一外齿环轨、第二外齿环轨、导轨、第一导块及第二导块；所述环轨电机的动力输出端与所述丝杆连接；在所述第一连接支架上有第一螺纹通孔；在所述第二连接支架上有第二螺纹通孔；所述丝杆穿过所述第一螺纹通孔和所述第二螺纹通孔；所述丝杆上与所述第一螺纹通孔接触的螺纹的螺旋方向与所述丝杆上与所述第二螺纹通孔接触的螺纹的螺旋方向反向；第一连接支架与所述第一环轨机架连接；所述第二连接支架与所述第二环轨机架连接；所述导轨设置在所述车板上；所述第一导块和所述第二导块设置在所述导轨上；所述第一环轨机架设置在所述第一导块上；所述第二环轨机架设置在所述第二导块上；所述第一外齿环轨设置在所述第一环轨机架中；所述第二外齿环轨设置在所述第二环轨机架中；所述控制箱的信号输出端与所述环轨电机的信号输入端通信连接。

进一步地，所述全位置焊接小车包括：行走电机、齿轮、基板、导向轮组、十字滑块、滑块支架及焊接部件；所述齿轮设置在所述行走电机的动力输出端；所述行走电机的动力输出端穿过所述基板；所述导向轮组设置在所述基板上，且与所述齿轮同侧；所述滑块支架也设置在所述基板上；所述十字滑块设置在所述滑块支架上；所述焊接部件设置在所述十字滑块上；所述齿轮能够在所述全位置焊接环轨机构的环轨上运动；所述控制箱的信号输出端与所述行走电机、所述十字滑块、所述焊接部件的信号输入端通信连接。

进一步地，所述防护罩包括：护罩底座、第一开合动力缸、第二开合动力缸、第一护罩及第二护罩；所述护罩底座设置在所述车板上；所述第一护罩与所述护罩底座铰接；所述第二护罩也与所述护罩底座铰接；所述第一开合动力缸的尾端与所述护罩底座连接，所述第一开合动力缸的伸缩端与所述第一护罩连接；所述第二开合动力缸的尾端也与所述护罩底座连接，所述第二开合动力缸的伸缩端与所述第二护罩连接；所述焊接设备设置在由所述第一护罩和所述第二护罩闭合围成的区域中；在所述第一护罩和/或所述第二护罩上有观察窗；所述控制箱的信号输出端与所述第一开合动力缸、所述第二开合动力缸的信号输入端通信连接。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

将行走机构、车板、吊臂、第一管道校直输送器、第二管道校直输送器、焊接设备、防护罩及控制箱合理布局，组成了激光焊接作业车，从而解决了现有技术中激光焊接头中的镜片组裸露在外和激光焊接所需的配套设备不便于野外转运的技术问题，实现了延长镜片组的使用寿命、提高焊接的稳定性和使激光焊接所需的配套设备便于野外转运的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的激光焊接作业车的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的激光焊接作业车的主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的后视图；

图5为本发明实施例提供的激光焊接作业车中管道校直输送器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61的整体示意图；

图7为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中夹持机构在闭合状态下的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中夹持机构在打开状态下的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中全位置焊接环轨机构22在闭合状态下的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中全位置焊接环轨机构22在打开状态下的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中全位置焊接小车23在第一视角的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中全位置焊接小车23在第二视角的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的激光焊接作业车中焊接设备61中全位置焊接小车23在第三视角的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的激光焊接作业车中防护罩的结构示意图；

其中，1-第一吊臂，2-第二吊臂，3-车板，4-转盘，5-履带，6-驱动桥,7-控制箱，8-驾驶室，9-防护罩，10-第一支架，11-第一连接杆，12-第一框架，13-第一夹持辊，14-第一输送辊，15-第一动力缸，16-驱动电机，17-第一校直辊，18-第一固定辊，19-第二动力缸，20-第二夹持机构，21-第一夹持机构，22-全位置焊接环轨机构，23-全位置焊接小车，24-第一夹持机构框架，25-第一夹爪，26-第二夹爪，27-第一固定夹爪，28-第一锁紧动力缸，29-第一锁紧杆，30-限位凹口，31-调节动力缸，33-滑轨，34-导轨，35-第一环轨机架，36-第二环轨机架，37-第一外齿环轨，38-第二外齿环轨，39-定位销，40-环轨电机，41-丝杆，42-第一连接支架，43-第二连接支架，44-基板，45-行走电机，46-齿轮，47-导向轮组，48-滑块支架，49-十字滑块，50-激光头支架，51-激光头，52-护罩底座，53-第一开合动力缸，54-第二开合动力缸，55-第一护罩，56-第二护罩，57-观察窗，58-除尘设备，59-第一管道校直输送器，60-第二管道校直输送器，61-焊接设备，62-第一夹持动力缸。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种激光焊接作业车，解决了现有技术中激光焊接头中的镜片组裸露在外和激光焊接所需的配套设备不便于野外转运的技术问题，实现了延长镜片组的使用寿命、提高焊接的稳定性和使激光焊接所需的配套设备便于野外转运的技术效果。

本发明实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：

将行走机构、车板、吊臂、第一管道校直输送器、第二管道校直输送器、焊接设备、防护罩及控制箱合理布局，组成了激光焊接作业车，从而解决了现有技术中激光焊接头中的镜片组裸露在外和激光焊接所需的配套设备不便于野外转运的技术问题，实现了延长镜片组的使用寿命、提高焊接的稳定性和使激光焊接所需的配套设备便于野外转运的技术效果。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参见图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供的激光焊接作业车，包括：行走机构、车板3、吊臂、第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、焊接设备61、防护罩9及控制箱7；行走机构设置在车板3的下部；吊臂、第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、焊接设备61、防护罩9均设置在车板3的上部；第一管道校直输送器59和第二管道校直输送器60分别设置在焊接设备61的两侧；第一管道校直输送器59的管道输出端和第二管道校直输送器60的管道输出端相对；焊接设备61设置在防护罩9中；控制箱7的信号输出端与行走机构、吊臂、第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、焊接设备61的信号输入端通信连接。防护罩9对焊接设备61形成包裹，构成焊接环境的外部防护。

对吊臂进行具体说明，在本实施例中，吊臂包括：第一吊臂1和第二吊臂2；第一吊臂1和第二吊臂2均固定在车板3上，用于将要组焊的两段管道分别吊装到第一管道校直输送器59和第二管道校直输送器60中。

对行走机构的具体结构进行说明，行走机构包括：转盘4、履带5及驱动桥6；履带5套设在驱动桥6的外部；转盘4与驱动桥6连接；转盘4设置在车板3的下部；控制箱7的信号输出端与驱动桥6的信号输入端通信连接。

对本发明实施例提供的激光焊接作业车的具体结构进行说明，还包括：驾驶室8；驾驶室8设置在车板3上；通过驾驶室8对吊臂和行走机构的工作进行控制。

参见图5，对第一管道校直输送器59的具体结构进行说明，第一管道校直输送器59包括：第一支架10、第一输送辊14、驱动电机16、第一动力缸15、第一连接杆11、第一夹持辊13、第一固定辊18、第一校直辊17、第二动力缸19及第一框架12；第一支架10设置在车板3上；第一输送辊14设置在驱动电机16的动力输出端；第一输送辊14还设置在第一支架10上；第一动力缸15的尾端与第一支架10铰接，第一动力缸15的伸缩端与第一连接杆11的第一端铰接；第一连接杆11的第二端与第一夹持辊13连接；第一连接杆11还与第一支架10铰接；第一输送辊14位于第一夹持辊13的下方；第一固定辊18也设置在第一支架10上；第一框架12也设置在第一支架10上；第二动力缸19设置在第一框架12上；第一校直辊17设置在第二动力缸19的伸缩端；第一固定辊18位于第一校直辊17的正下方；控制箱7的信号输出端与第一动力缸15、第二动力缸19的信号输入端通信连接。

在本实施例中，第一输送辊14由驱动电机16驱动旋转。第一夹持辊13与第一输送辊14的表面均有弧形凹槽。待焊管道置于第一夹持辊13与第一输送辊14的弧形凹槽之间。待第一夹持辊13压紧待焊管道后，驱动电机16驱动第一输送辊14旋转，第一夹持辊13与第一输送辊14夹持着待焊管道进行前后输送。第二动力缸19的伸缩端可带动第一校直辊17向下做垂直运动，第一校直辊17和第一固定辊18的表面也均有弧形凹槽。待焊管道可置于第一校直辊17和第一固定辊18的弧形凹槽之间。

这里需要说明的是，第二管道校直输送器60的具体结构与第一管道校直输送器59的具体结构相同，这里不做赘述。

参见图6，对焊接设备61的具体结构进行说明，焊接设备61包括：第一夹持机构21、第二夹持机构20、全位置焊接环轨机构22及全位置焊接小车23；第一夹持机构21、第二夹持机构20及全位置焊接环轨机构22均设置在车板3上，且均位于防护罩9内；第一夹持机构21位于全位置焊接环轨机构22的第一侧与第一管道校直输送器59的管道输出端之间；第二夹持机构20位于全位置焊接环轨机构22的第二侧与第二管道校直输送器60的管道输出端之间；全位置焊接小车23设置在全位置焊接环轨机构22的环轨上；控制箱7的信号输出端与第一夹持机构21、第二夹持机构20、全位置焊接环轨机构22及全位置焊接小车23的信号输入端通信连接。

在本实施例中，第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、第一夹持机构21、第二夹持机构20、全位置焊接环轨机构22的轴线均重合。

参见图7和图8，对第一夹持机构21的具体结构进行说明，第一夹持机构21包括：第一夹持机构框架24、第一夹持动力缸62、第二夹持动力缸、第一夹爪25、第二夹爪26及第一固定夹爪27；第一夹持机构框架24设置在车板3上；第一夹持动力缸62的尾端与第一夹持机构框架24的第一侧铰接，第一夹持动力缸62的伸缩端与第一夹爪25铰接；第一夹爪25还与第一夹持机构框架24的第一侧铰接；第二夹持动力缸的尾端与第一夹持机构框架24的第二侧铰接，第二夹持动力缸的伸缩端与第二夹爪26铰接；第二夹爪26还与第一夹持机构框架24的第二侧铰接；第一固定夹爪27设置在第一夹持机构框架24中，且位于第一夹爪25和第二夹爪26的中间下方；控制箱7的信号输出端与第一夹持动力缸62、第二夹持动力缸的信号输入端通信连接。

在本实施例中，第一固定夹爪27与第一夹爪25、第二夹爪26共同组成一个三爪夹持机构，三个夹爪沿钢管中心线圆周均匀分布。第一夹持动力缸62和第二夹持动力缸对称布置在第一夹持机构框架24的两侧。

为了将第一夹持机构21锁紧，避免管道发生抖动，从而提高焊接精度，第一夹持机构21还包括：第一锁紧杆29及第一锁紧动力缸28；第一锁紧杆29设置在第一锁紧动力缸28的伸缩杆上；第一锁紧动力缸28设置在第一夹爪25上；在第二夹爪26上有与第一锁紧杆29相对应的限位凹口30；控制箱7的信号输出端与第一锁紧动力缸28的信号输入端通信连接。

为了使第一夹持机构21能够移动，从而对待焊接的管道进行微调，第一夹持机构21还包括：滑块、滑轨33及调节动力缸31；滑轨33设置在车板3上；滑块设置在滑轨33上；第一夹持机构框架24设置在滑块上；调节动力缸31的伸缩杆与第一夹持机构框架24连接；调节动力缸31的伸缩杆的给进方向对向全位置焊接环轨机构22；控制箱7的信号输出端与调节动力缸31的信号输入端通信连接。

这里需要说明的是，第二夹持机构20的具体结构与第一夹持机构21的具体结构相同，这里不做赘述。还需要说明的是，可以只在一个夹持机构中设置滑块、滑轨及调节动力缸，也可以在第一夹持机构21和第二夹持机构20中都设置滑块、滑轨及调节动力缸。

参见图9和图10，对全位置焊接环轨机构22的具体结构进行说明，全位置焊接环轨机构22包括：环轨电机40、丝杆41、第一连接支架42、第二连接支架43、第一环轨机架35、第二环轨机架36、第一外齿环轨37、第二外齿环轨38、导轨34、第一导块及第二导块；环轨电机40的动力输出端与丝杆41连接；在第一连接支架42上有第一螺纹通孔；在第二连接支架43上有第二螺纹通孔；丝杆41穿过第一螺纹通孔和第二螺纹通孔；丝杆41上与第一螺纹通孔接触的螺纹的螺旋方向与丝杆41上与第二螺纹通孔接触的螺纹的螺旋方向反向；第一连接支架42与第一环轨机架35连接；第二连接支架43与第二环轨机架36连接；导轨34设置在车板3上；第一导块和第二导块设置在导轨34上；第一环轨机架35设置在第一导块上；第二环轨机架36设置在第二导块上；第一外齿环轨37设置在第一环轨机架35中；第二外齿环轨38设置在第二环轨机架36中；控制箱7的信号输出端与环轨电机40的信号输入端通信连接。

在本实施例中，滑块的滑动方向与管道的给进方向平行。第一导块的滑动方向与管道的给进方向垂直。第一环轨机架35和第二环轨机架36的顶部均有半圆形开口，第一外齿环轨37固定安装在第一环轨机架35的半圆形开口的内壁上，第二外齿环轨38固定安装在第二环轨机架36的半圆形开口的内壁上。第一外齿环轨37和第二外齿环轨38合拢后可形成一个完整的环状外齿轮。环轨电机40用于驱动丝杆41旋转；第一连接支架42、第二连接支架43与丝杆41形成螺纹传动副，从而带动第一环轨机架35和第二环轨机架36同步开合。

为了实现第一环轨机架35和第二环轨机架36的对接定位，在第一环轨机架35上对向第二环轨机架36的环轨上有定位销39；在第二环轨机架36上对向第一环轨机架35的环轨上有与定位销39对应的定位孔。

参见图11、图12和图13，对全位置焊接小车23的具体结构进行说明，全位置焊接小车23包括：行走电机45、齿轮46、基板44、导向轮组47、十字滑块49、滑块支架48及焊接部件；齿轮46设置在行走电机45的动力输出端；行走电机45的动力输出端穿过基板44；导向轮组47设置在基板44上，且与齿轮46同侧；滑块支架48也设置在基板44上；十字滑块49设置在滑块支架48上；焊接部件设置在十字滑块49上；齿轮46能够在全位置焊接环轨机构22的环轨上运动；控制箱7的信号输出端与行走电机45、十字滑块49、焊接部件的信号输入端通信连接。

具体地，焊接部件包括：激光头支架50和激光头51；行走电机45和滑块支架48安装在基板44的一侧，齿轮46和导向轮组47安装在基板44的另一侧。激光头支架50安装在电动十字滑块49上。齿轮46与半圆外齿环轨啮合形成齿轮传动副，齿轮46在行走电机45的驱动下绕半圆外齿环轨做行星转动。在本实施例中，导向轮组47为四件，其与半圆外齿环轨构成滚动导向副。电动十字滑块49具有两个方向的直线运动能力；激光头51固定安装在电动十字滑块49上，并通过光纤与激光器连接。

参见图14，对防护罩9的具体结构进行说明，防护罩9包括：护罩底座52、第一开合动力缸53、第二开合动力缸54、第一护罩55及第二护罩56；护罩底座52设置在车板3上；第一护罩55与护罩底座52铰接；第二护罩56也与护罩底座52铰接；第一开合动力缸53的尾端与护罩底座52连接，第一开合动力缸53的伸缩端与第一护罩55连接；第二开合动力缸54的尾端也与护罩底座52连接，第二开合动力缸54的伸缩端与第二护罩56连接；焊接设备61设置在由第一护罩55和第二护罩56闭合围成的区域中；在第一护罩55和/或第二护罩56上有观察窗57；控制箱7的信号输出端与第一开合动力缸53、第二开合动力缸54的信号输入端通信连接。可以通过观察窗57观察焊接情况。

具体地，第一护罩55与第二护罩56对称分布在护罩底座52的两侧，第一开合动力缸53和第二开合动力缸54也对称分布在护罩底座52的两侧，分别为第一护罩55和第二护罩56的开合动作提供动力。

为了保证焊接环境的干净，还包括：除尘设备58；除尘设备58设置在护罩底座52中。

对本发明实施例提供的激光焊接作业车的工作过程进行说明：

在进行焊接作业前，第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、焊接设备61和防护罩9均处于打开状态。使用第一吊臂1和第二吊臂2分别将待焊的管道吊装到第一管道校直输送器59和第二管道校直输送器60上，首先两个管道校直输送器中的第一动力缸15顶出，将连续管压紧在第一夹持辊13和第一输送辊14之间的凹槽内，然后第二动力缸19顶出，使得第一校直辊17下压连续管，此时两个管道校直输送器中的驱动电机16启动，带动第一输送辊14往复转动并使得两个待焊的连续管在管道校直输送器中做水平往复运动，进而将连续管进行校直。待校直工序完成后，两个管道校直输送器分别将两段待焊连续管相向送进第一夹持机构21和第二夹持机构20。当连续管被送进第一夹持机构21后，第一夹持动力缸62和第二夹持动力缸顶出，使得第一夹爪25和第二夹爪26摆动并合拢，并与第一固定夹爪27配合形成对连续管的三爪夹持。接着第一锁紧动力缸28的伸缩杆缩回，拉动第一锁紧杆29进入限位凹口30，将第一夹爪25和第二夹爪26锁紧。与上述动作同时进行的是，当另一段连续管被送进第二夹持机构20后，两个夹持动力缸顶出，使得两个夹爪摆动并合拢，并与固定夹爪配合形成对连续管的三爪夹持。接着锁紧动力缸的伸缩杆缩回，拉动锁紧杆进入限位凹口30，将两个夹爪锁紧。上述夹持动作完成后，启动调节动力缸31，驱动第一夹持机构框架24沿滑轨33进行平移，从而对管口组对的焊接间隙进行调节，完成调节后锁定调节动力缸31。然后启动全位置焊接环轨机构22中的环轨电机40，通过丝杆41、第一连接支架42、第二连接支架43带动第一环轨机架35和第二环轨机架36沿导轨34相向合拢，合拢后形成一个整圆齿轮。此时可以操作全位置焊接小车23中的行走电机45和电动十字滑块49对焊缝进行示教操作，使得焊接部件中的激光头51能够环绕连续管的对接管口完成全位置的圆周运动和两个自由度的直线运动调节。示教完成后，防护罩9中的第一开合动力缸53和第二开合动力缸54缩回，使得第一护罩55和第二护罩56闭合密封。接着启动护罩底座52上的除尘设备58，从而对护罩内的空间进行除尘过滤处理，以保证护罩内的空间的尘降度符合激光焊接要求。完成以上步骤后，启动激光器，激光头51对焊缝进行全位置焊接。焊接完成后，第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、焊接设备61和防护罩9全部打开并释放管道。操作人员通过操作两部液压吊臂将焊接后的管道起吊并转运出作业车。

【技术效果】

1、将行走机构、车板3、吊臂、第一管道校直输送器59、第二管道校直输送器60、焊接设备61、防护罩9及控制箱7合理布局，组成了激光焊接作业车，从而解决了现有技术中激光焊接头中的镜片组裸露在外和激光焊接所需的配套设备不便于野外转运的技术问题，实现了延长镜片组的使用寿命、提高焊接的稳定性和使激光焊接所需的配套设备便于野外转运的技术效果。

2、通过对锁紧杆及锁紧动力缸的使用，能够将夹持机构锁紧，避免了管道发生抖动，从而提高了焊接精度。

3、通过对滑块、滑轨33及调节动力缸31的使用，使夹持机构能够移动，从而对待焊接的管道进行微调，进一步提高了焊接精度。

本发明实施例提供的激光焊接作业车解决了野外露天环境下激光焊接工艺应用于管道全位置组焊的环境适应性问题，具有环境适应性强、焊接质量工效高等优点，尤其适用于野外铺设的中小通径油气管道、连续采油管和水利水电金属管道的焊接组对流水施工。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种激光焊接作业车，其特征在于，包括：行走机构、车板、吊臂、第一管道校直输送器、第二管道校直输送器、焊接设备、防护罩及控制箱；所述行走机构设置在所述车板的下部；所述吊臂、所述第一管道校直输送器、所述第二管道校直输送器、所述焊接设备、所述防护罩均设置在所述车板的上部；所述第一管道校直输送器和所述第二管道校直输送器分别设置在所述焊接设备的两侧；所述第一管道校直输送器的管道输出端和所述第二管道校直输送器的管道输出端相对；所述焊接设备设置在所述防护罩中；所述控制箱的信号输出端与所述行走机构、所述吊臂、所述第一管道校直输送器、所述第二管道校直输送器、所述焊接设备的信号输入端通信连接；所述焊接设备包括：第一夹持机构、第二夹持机构、全位置焊接环轨机构及全位置焊接小车；所述第一夹持机构、所述第二夹持机构及所述全位置焊接环轨机构均设置在所述车板上，且均位于所述防护罩内；所述第一夹持机构位于所述全位置焊接环轨机构的第一侧与所述第一管道校直输送器的管道输出端之间；所述第二夹持机构位于所述全位置焊接环轨机构的第二侧与所述第二管道校直输送器的管道输出端之间；所述全位置焊接小车设置在所述全位置焊接环轨机构的环轨上；所述控制箱的信号输出端与所述第一夹持机构、所述第二夹持机构、所述全位置焊接环轨机构及所述全位置焊接小车的信号输入端通信连接；所述全位置焊接环轨机构包括：环轨电机、丝杆、第一连接支架、第二连接支架、第一环轨机架、第二环轨机架、第一外齿环轨、第二外齿环轨、导轨、第一导块及第二导块；所述环轨电机的动力输出端与所述丝杆连接；在所述第一连接支架上有第一螺纹通孔；在所述第二连接支架上有第二螺纹通孔；所述丝杆穿过所述第一螺纹通孔和所述第二螺纹通孔；所述丝杆上与所述第一螺纹通孔接触的螺纹的螺旋方向与所述丝杆上与所述第二螺纹通孔接触的螺纹的螺旋方向反向；第一连接支架与所述第一环轨机架连接；所述第二连接支架与所述第二环轨机架连接；所述导轨设置在所述车板上；所述第一导块和所述第二导块设置在所述导轨上；所述第一环轨机架设置在所述第一导块上；所述第二环轨机架设置在所述第二导块上；所述第一外齿环轨设置在所述第一环轨机架中；所述第二外齿环轨设置在所述第二环轨机架中；所述控制箱的信号输出端与所述环轨电机的信号输入端通信连接。

2.如权利要求1所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述行走机构包括：转盘、履带及驱动桥；所述履带套设在所述驱动桥的外部；所述转盘与所述驱动桥连接；所述转盘设置在所述车板的下部；所述控制箱的信号输出端与所述驱动桥的信号输入端通信连接。

3.如权利要求1所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述第一管道校直输送器包括：第一支架、第一输送辊、驱动电机、第一动力缸、第一连接杆、第一夹持辊、第一固定辊、第一校直辊、第二动力缸及第一框架；所述第一支架设置在所述车板上；所述第一输送辊设置在所述驱动电机的动力输出端；所述第一输送辊还设置在所述第一支架上；所述第一动力缸的尾端与所述第一支架铰接，所述第一动力缸的伸缩端与所述第一连接杆的第一端铰接；所述第一连接杆的第二端与所述第一夹持辊连接；所述第一连接杆还与所述第一支架铰接；所述第一输送辊位于所述第一夹持辊的下方；所述第一固定辊也设置在所述第一支架上；所述第一框架也设置在所述第一支架上；所述第二动力缸设置在所述第一框架上；所述第一校直辊设置在所述第二动力缸的伸缩端；所述第一固定辊位于所述第一校直辊的正下方；所述控制箱的信号输出端与所述第一动力缸、所述第二动力缸的信号输入端通信连接。

4.如权利要求1所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述第一夹持机构包括：第一夹持机构框架、第一夹持动力缸、第二夹持动力缸、第一夹爪、第二夹爪及第一固定夹爪；所述第一夹持机构框架设置在所述车板上；所述第一夹持动力缸的尾端与所述第一夹持机构框架的第一侧铰接，所述第一夹持动力缸的伸缩端与所述第一夹爪铰接；所述第一夹爪还与所述第一夹持机构框架的第一侧铰接；所述第二夹持动力缸的尾端与所述第一夹持机构框架的第二侧铰接，所述第二夹持动力缸的伸缩端与所述第二夹爪铰接；所述第二夹爪还与所述第一夹持机构框架的第二侧铰接；所述第一固定夹爪设置在所述第一夹持机构框架中，且位于所述第一夹爪和所述第二夹爪的中间下方；所述控制箱的信号输出端与所述第一夹持动力缸、所述第二夹持动力缸的信号输入端通信连接。

5.如权利要求4所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述第一夹持机构还包括：第一锁紧杆及第一锁紧动力缸；所述第一锁紧杆设置在所述第一锁紧动力缸的伸缩杆上；所述第一锁紧动力缸设置在所述第一夹爪上；在所述第二夹爪上有与所述第一锁紧杆相对应的限位凹口；所述控制箱的信号输出端与所述第一锁紧动力缸的信号输入端通信连接。

6.如权利要求4所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述第一夹持机构还包括：滑块、滑轨及调节动力缸；所述滑轨设置在所述车板上；所述滑块设置在所述滑轨上；所述第一夹持机构框架设置在所述滑块上；所述调节动力缸的伸缩杆与所述第一夹持机构框架连接；所述调节动力缸的伸缩杆的给进方向对向所述全位置焊接环轨机构；所述控制箱的信号输出端与所述调节动力缸的信号输入端通信连接。

7.如权利要求1所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述全位置焊接小车包括：行走电机、齿轮、基板、导向轮组、十字滑块、滑块支架及焊接部件；所述齿轮设置在所述行走电机的动力输出端；所述行走电机的动力输出端穿过所述基板；所述导向轮组设置在所述基板上，且与所述齿轮同侧；所述滑块支架也设置在所述基板上；所述十字滑块设置在所述滑块支架上；所述焊接部件设置在所述十字滑块上；所述齿轮能够在所述全位置焊接环轨机构的环轨上运动；所述控制箱的信号输出端与所述行走电机、所述十字滑块、所述焊接部件的信号输入端通信连接。

8.如权利要求1所述的激光焊接作业车，其特征在于，所述防护罩包括：护罩底座、第一开合动力缸、第二开合动力缸、第一护罩及第二护罩；所述护罩底座设置在所述车板上；所述第一护罩与所述护罩底座铰接；所述第二护罩也与所述护罩底座铰接；所述第一开合动力缸的尾端与所述护罩底座连接，所述第一开合动力缸的伸缩端与所述第一护罩连接；所述第二开合动力缸的尾端也与所述护罩底座连接，所述第二开合动力缸的伸缩端与所述第二护罩连接；

所述焊接设备设置在由所述第一护罩和所述第二护罩闭合围成的区域中；在所述第一护罩和/或所述第二护罩上有观察窗；所述控制箱的信号输出端与所述第一开合动力缸、所述第二开合动力缸的信号输入端通信连接。

Images