CN113210921A - 一种大型管道环缝焊接作业装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型管道环缝焊接作业装置及焊接方法，涉及焊接设备技术领域，解决了焊接作业装置移动需铺设轨道、费事费力，不能任意移动的技术问题。该大型管道环缝焊接作业装置包括移动定位基座、安装在移动定位基座上的环缝焊接作业面无耦合调整装置和安装在环缝焊接作业面无耦合调整装置上的焊枪；移动定位基座上设置有滚轮和定位控制模块，定位控制模块与滚轮信号连接，以控制滚轮的前进后退和转向；焊接方法包括装置以直线方式移动到管道内、装置定位固定、焊接伸缩机械臂调整到焊缝位置、焊接、装置前行下一次焊接。本发明用于大型管道环缝焊接，具有移动方便、工作精度高、自动化程度高和适用范围广的特点。

Description

一种大型管道环缝焊接作业装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，尤其是涉及一种大型管道环缝焊接作业装置及焊接方法。

背景技术

随着制造业的高速发展，很多焊接的工作环境不适合人工操作，由此对于焊接机器人的需求日益增长，传统的焊接机器人大多体型庞大，其重量、体积和操作复杂度难以满足焊接工作需要，所以对于操作简单和自动化程度高等要求越来越迫切。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现阶段的管道焊接机器人大多需要安装固定轨道，不能满足方便移动的要求。现有的轨道式移动型焊接机器人并没有考虑轻量化、便携性的设计，且面对大型管道需要焊接时，铺设轨道会消耗很多时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型管道环缝焊接作业装置及焊接方法，以解决现有技术中存在的焊接作业装置移动需铺设轨道、费事费力，不能任意移动的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种大型管道环缝焊接作业装置，包括移动定位基座、安装在所述移动定位基座上的环缝焊接作业面无耦合调整装置和安装在所述环缝焊接作业面无耦合调整装置上的焊枪；所述移动定位基座上设置有滚轮和定位控制模块，所述定位控制模块与所述滚轮信号连接，以控制所述滚轮的前进后退和转向。

作为本发明的进一步改进，所述环缝焊接作业面无耦合调整装置包括固定在所述移动定位基座前部的中心调整模块和与所述中心调整模块连接的环缝焊接伸缩机械臂，通过所述中心调整模块能够带动所述环缝焊接伸缩机械臂进行多维度运动。此处的多维度是指三个自由度，其中包括水平、竖直和圆周方向。

作为本发明的进一步改进，所述环缝焊接伸缩机械臂包括机械外臂、焊接内臂和伸缩机构，所述机械外臂固定在所述中心调整模块上，所述焊接内臂通过所述伸缩机构活动设置在所述机械外臂内，能相对于所述机械外壁伸缩。

作为本发明的进一步改进，所述环缝焊接伸缩机械臂的数量为四个，沿所述中心调整模块周向设置，且每个所述环缝焊接伸缩机械臂均为独立控制模式。

作为本发明的进一步改进，所述中心调整模块包括水平旋转模块、垂直旋转模块、周向旋转模块、承载机架、外圈和转动控制模块，所述垂直旋转模块通过固定组件与所述移动定位基座连接，所述转动控制模块与所述垂直旋转模块的输出端连接，所述水平旋转模块固定在所述转动控制模块上，且所述水平旋转模块的输出端与所述承载机架连接，所述承载机架与所述外圈转动连接，所述周向旋转模块一端固定在所述承载机架上，输出端与所述外圈连接；所述环缝焊接伸缩机械臂固定在所述外圈上。

作为本发明的进一步改进，所述水平旋转模块和所述垂直旋转模块均包括驱动电机、主齿轮和从动齿轮。

作为本发明的进一步改进，所述周向旋转模块包括周向旋转电机、周向主齿轮和设置在所述外圈内径上的内齿牙。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩机构包括伸缩电机、伸缩主齿轮、齿条、滑块和滑道，所述伸缩电机和所述滑块均固定在所述焊接内臂上，所述伸缩主齿轮固定在所述伸缩电机输出轴上，所述齿条和所述滑道均固定在所述机械外臂上。

作为本发明的进一步改进，所述移动定位基座包括定位小车、剪式升降机、伸缩支撑臂、定位控制模块和滚轮，所述滚轮设置在所述定位小车底部，所述剪式升降机固定在所述定位小车顶部，所述伸缩支撑臂固定在所述剪式升降机顶部，所述定位控制模块安装在所述定位小车内且与所述滚轮、所述剪式升降机、所述伸缩支撑臂均电性连接；所述环缝焊接作业面无耦合调整装置安装在所述剪式升降机边部，且位于所述定位小车前侧。

作为本发明的进一步改进，所述环缝焊接伸缩机械臂的焊接范围是4m-8m。

本发明提供的一种使用所述大型管道环缝焊接作业装置进行焊接的焊接方法，包括如下步骤：

步骤A、大型管道环缝焊接作业装置移动到大型管道内；

步骤B、移动定位基座中定位小车上安装的激光传感器开始检测小车距离两边管道距离并进行比较，缓慢前行并调整至两侧距离相等；

步骤C、移动定位基座中定位小车前行并利用距离传感器移动到焊缝所在位置，移动定位基座中剪式升降机开始工作，上升至工作中心到管道轴线所在高度，移动定位基座中伸缩支撑臂开始工作，顶到管道壁上，与滚轮形成四个点的牢固性支撑状态；

步骤D、环缝焊接作业面无耦合调整装置开始工作，将焊接工作面调整至与焊缝所在平面重合；

步骤E、准备工作就绪，焊枪开始焊接作业，环缝焊接作业面无耦合调整装置中的环缝焊接伸缩机械臂开始做旋转运动，带动焊枪进行环缝焊接；

步骤F、焊接工作完成后，环缝焊接伸缩机械臂收回，伸缩支撑臂收回，大型管道环缝焊接作业装置继续前进重复上述步骤B-F。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置，是一种适用于大型管道的变径式旋转环缝移动式焊接机器人，适用于大型管道现场焊接施工和移动作业，无需像传统轨道式焊接机器人一样提前铺设轨道的准备工作，完成一个作业面的作业后可自行前往下一个作业面，免去传统管道焊接机器人对应不同直径则选取不同焊接机器人的繁琐和不便，本装置适用于直径4m^～8m范围内的所有大型管道；本发明的大型管道变径式旋转环缝焊接作业装置对于管道焊缝所在圆面要求不高，四个环缝焊接伸缩机械臂均为独立作业，各自伸缩的长度均可独立控制，且环缝焊接伸缩机械臂所在平面可以随焊缝所在平面及时调整，可适应各种非垂直非标准圆的焊缝作业；本发明的大型管道变径式旋转环缝焊接作业装置大大提高了焊接作业效率，四个焊接头同时工作，是传统用一个焊接头进行圆周焊接的机器人工作效率的四倍。

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有适用范围广的特点，对于直径在4m^～8m的大型管道均可完成焊接工作，且对所需要进行焊接的平面没有特殊要求，可适应各个角度和各个尺寸直径的焊接。

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有自动化程度高的特点，作业的各个阶段均为自动完成，无需过多的人工干预；

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有移动方便的特点，装置从工作前的准备到工作完成后前往下一个作业面的过程中都不需要额外安排工人进行拆卸、搬运、安装，由本身自带的移动小车，装置本身可自行前往；

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有工作精度高的特点，在进行环缝焊接时，焊接头可单独自行进行三个自由度上的调整，严格按焊缝位置进行焊接。

如图3所示。环缝伸缩机械臂由螺栓固定在中心装置外圈，外圈和承载机架之间由两个大直径轴承支撑，并且外圈配有内齿，内齿在机械臂旋转模块的电机的驱动下带动整个机械臂做圆周旋转运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明大型管道环缝焊接作业装置的立体结构示意图；

图2是本发明大型管道环缝焊接作业装置的侧视图；

图3是本发明大型管道环缝焊接作业装置的主视图；

图4是本发明大型管道环缝焊接作业装置中环缝焊接作业面无耦合调整装置的结构示意图；

图5是本发明大型管道环缝焊接作业装置中环缝焊接作业面无耦合调整装置中环缝焊接伸缩机械臂的爆炸图；

图6是本发明大型管道环缝焊接作业装置中环缝焊接作业面无耦合调整装置中中心调整模块从一侧看过去的结构示意图；

图7是本发明大型管道环缝焊接作业装置中环缝焊接作业面无耦合调整装置中中心调整模块从另一侧看过去的结构示意图；

图8是本发明大型管道环缝焊接作业装置中环缝焊接作业面无耦合调整装置中中心调整模块的爆炸结构示意图；

图9是本发明大型管道环缝焊接作业装置中环缝焊接作业面无耦合调整装置中中心调整模块中去掉外圈和轴承后的结构示意图。

图中1、移动定位基座；11、滚轮；12、定位小车；13、剪式升降机；14、伸缩支撑臂；2、环缝焊接作业面无耦合调整装置；21、中心调整模块；211、水平旋转模块；212、垂直旋转模块；213、周向旋转模块；214、承载机架；215、外圈；216、转动控制模块；217、固定组件；22、环缝焊接伸缩机械臂；221、机械外臂；222、焊接内臂；223、伸缩机构；2231、伸缩电机；2232、齿条；2233、滑块；2234、滑道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1：

如图1-图3所示，本发明提供了一种大型管道环缝焊接作业装置，包括移动定位基座1、安装在移动定位基座1上的环缝焊接作业面无耦合调整装置2和安装在环缝焊接作业面无耦合调整装置2上的焊枪；移动定位基座1上设置有滚轮11和定位控制模块，定位控制模块与滚轮11信号连接，以控制滚轮11的前进后退和转向。

具体的，上述提到的无耦合是指调整装置中各个部件的运动是独立的，互相不影响，例如，中心调整模块中水平转动模块、垂直转动模块以及周向转动模块动作时，互相不影响，为独立运行，还有环缝焊接伸缩机械臂有多个，每个机械臂的动作都是独立的，互不影响的。

通过将大型管道环缝焊接作业装置设置成滚轮式行走方式，且通过定位控制模块能够控制滚轮11的运动，能够实现大型管道环缝焊接作业装置的自动行走和自动对正，无需提前铺设轨道，无需沿轨道行走，提高设备适用性和自动化水平。

实施例2：

如图1-图3所示，本发明提供了一种大型管道环缝焊接作业装置，包括移动定位基座1、安装在移动定位基座1上的环缝焊接作业面无耦合调整装置2和安装在环缝焊接作业面无耦合调整装置2上的焊枪；移动定位基座1上设置有滚轮11和定位控制模块，定位控制模块与滚轮11信号连接，以控制滚轮11的前进后退和转向。

具体的，上述提到的无耦合是指调整装置中各个部件的运动是独立的，互相不影响，例如，中心调整模块中水平转动模块、垂直转动模块以及周向转动模块动作时，互相不影响，为独立运行，还有环缝焊接伸缩机械臂有多个，每个机械臂的动作都是独立的，互不影响的。

通过将大型管道环缝焊接作业装置设置成滚轮式行走方式，且通过定位控制模块能够控制滚轮11的运动，能够实现大型管道环缝焊接作业装置的自动行走和自动对正，无需提前铺设轨道，无需沿轨道行走，提高设备适用性和自动化水平。

如图4所示，具体的，环缝焊接作业面无耦合调整装置2包括固定在移动定位基座1前部的中心调整模块21和与中心调整模块21连接的环缝焊接伸缩机械臂22，通过中心调整模块21能够带动环缝焊接伸缩机械臂22进行多维度运动。此处的多维度是指三个自由度，其中包括水平、竖直和圆周方向。

在此需要说明的是，中心调整模块21能够调整环缝焊接伸缩机械臂22的整体水平方向的转动、竖直方向的转动以及沿着中心调整模块21圆周方向进行的周向转动，其中，环缝焊接伸缩机械臂22自身也是可进行伸缩的，以对不同管径管道进行环缝焊接。

如图5所示，在本实施例中，环缝焊接伸缩机械臂22包括机械外臂221、焊接内臂222和伸缩机构223，机械外臂221为方形中空钢架结构固定在中心调整模块21上，焊接内臂222通过伸缩机构223活动设置在机械外臂221内，能相对于机械外壁221伸缩。焊接内臂222也为方形中空钢架结构，采用这种结构是为了减轻重量。

进一步的，环缝焊接伸缩机械臂22的数量为四个，沿中心调整模块21周向设置，且每个环缝焊接伸缩机械臂22均为独立控制模式。此处所指的每个环缝焊接伸缩机械臂22的独立控制模式是指每个环缝焊接伸缩机械臂22都能独立进行伸缩，中心控制模块21带动的水平、竖直和周向旋转是带动四个环缝焊接伸缩机械臂22一起跟随运动。

如图6和图7所示，具体的，中心调整模块21包括水平旋转模块211、垂直旋转模块212、周向旋转模块213、承载机架214、外圈215和转动控制模块216，垂直旋转模块212通过固定组件217与移动定位基座1连接，转动控制模块216与垂直旋转模块212的输出端连接，水平旋转模块211固定在转动控制模块216上，且水平旋转模块211的输出端与承载机架214连接，承载机架214与外圈215转动连接，周向旋转模块213一端固定在承载机架214上，输出端与外圈215连接，环缝焊接伸缩机械臂22固定在外圈215上。

在此需要说明的是，转动控制模块216包括壳体和设置在壳体内用以控制各个动部件运行的控制芯片；

如图8和图9所示，在本实施例中，承载机架214为圆弧形结构，外圈215通过轴承转动设置在承载机架214外侧，固定组件217包括一方形支撑架，方形支撑架一端通过螺栓固定在移动定位基座1上，另一端延伸悬设在定位基座1前侧，垂直旋转模块212的驱动电机安装在固定组件217上，其输出端连接一主动齿轮，垂直旋转模块212的从动齿轮、转动控制模块216同轴结构，且该轴转动设置在固定组件217上，当垂直旋转模块212中的驱动电机运转时，其主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮旋转动转动控制模块216跟随一起旋转，由于水平旋转模块211安装在转动控制模块216，由此水平旋转模块211跟随一起旋转，而水平旋转模块211与承载机架214传动连接，由此带动承载机架214跟随转动，承载机架214通过轴承与外圈215连接，当承载机架214旋转时会带动外圈215跟随竖直转动，外圈215进行竖直转动，则环缝焊接伸缩机械臂22也跟随一起竖直转动。当需要进行水平方向调节时，水平旋转模块211中的驱动电机运转时，会带动主动齿轮和从动齿轮啮合转动，从动齿轮旋转时，由于该从动齿轮通过轴固定连接承载机架214的顶部和底部内壁，从动齿轮旋转时，会带动承载机架214进行水平转动，承载机架214水平转动会带动外圈215以及环缝焊接伸缩机械臂22也跟随一起水平转动。当需要进行周向转动焊接时，周向旋转模块213中的驱动电机转动，其主齿轮跟随转动，外圈215内壁上的内齿牙与主齿轮啮合，从而外圈215跟随进行周向转动，与外圈215连接的环缝焊接伸缩机械臂22跟随一起转动。

更进一步的，如图8所示，承载机架214上设置有凹槽，凹槽上开有一开口，供周向旋转模块213中的主齿轮伸出，外圈215为环形结构，套设在凹槽内，且主齿轮与外圈215的内齿牙啮合连接，在外圈215两侧分别设置轴承，轴承外圆与外圈215固定连接，内圆与承载机架214固定连接；外圈215和轴承外侧套设有一个固定环，固定环与机械外臂的弧形部连接，在固定环端面上还设置有端环。

具体的在本发明中，水平旋转模块211和垂直旋转模块212均包括驱动电机、主齿轮和从动齿轮。根据需要旋转的方式，布置齿轮的朝向。

具体的在本发明中，周向旋转模块213包括周向旋转电机、周向主齿轮和设置在外圈215内径上的内齿牙。

进一步的，伸缩机构223包括伸缩电机2231、伸缩主齿轮、齿条2232、滑块2233和滑道2234，伸缩电机2231和滑块2233均固定在焊接内臂222上，伸缩主齿轮固定在伸缩电机2231输出轴上，齿条2232和滑道2234均固定在机械外臂221上。

进一步的，移动定位基座1包括定位小车12、剪式升降机13、伸缩支撑臂14、定位控制模块和滚轮11，滚轮11设置在定位小车12底部，剪式升降机13固定在定位小车12顶部，伸缩支撑臂14固定在剪式升降机13顶部，定位控制模块安装在定位小车12内且与滚轮11、剪式升降机13、伸缩支撑臂14均电性连接；环缝焊接作业面无耦合调整装置2安装在剪式升降机13边部，且位于定位小车12前侧。

移动定位基座1主要包括四组可以单独控制转向和移动的滚轮11以及定位小车12，定位小车12四周固定有四个激光传感器，剪式升降机13为一个用电动推杆驱动的剪式升降机，剪式升降机13的两侧各有一个激光传感器，伸缩支撑臂14由伸缩臂和支撑吸盘和电动推杆组成；

在此需要说明的是，定位控制模块包括激光传感器和距离传感器。该部分结构可采用现有技术中的产品实现。

环缝焊接伸缩机械臂22的焊接范围是4m-8m。

本发明提供的一种使用大型管道环缝焊接作业装置进行焊接的焊接方法，包括如下步骤：

步骤A、大型管道环缝焊接作业装置移动到大型管道内；

步骤B、移动定位基座中定位小车上安装的激光传感器开始检测小车距离两边管道距离并进行比较，缓慢前行并调整至两侧距离相等；

步骤C、移动定位基座中定位小车前行并利用距离传感器移动到焊缝所在位置，移动定位基座中剪式升降机开始工作，上升至工作中心到管道轴线所在高度，移动定位基座中伸缩支撑臂开始工作，顶到管道壁上，与滚轮形成四个点的牢固性支撑状态；

步骤D、环缝焊接作业面无耦合调整装置开始工作，将焊接工作面调整至与焊缝所在平面重合；

步骤E、准备工作就绪，焊枪开始焊接作业，环缝焊接作业面无耦合调整装置中的环缝焊接伸缩机械臂开始做旋转运动，带动焊枪进行环缝焊接；

步骤F、焊接工作完成后，环缝焊接伸缩机械臂收回，伸缩支撑臂收回，大型管道环缝焊接作业装置继续前进重复上述步骤B-F。

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置，是一种适用于大型管道的变径式旋转环缝移动式焊接机器人，适用于大型管道现场焊接施工和移动作业，无需像传统轨道式焊接机器人一样提前铺设轨道的准备工作，完成一个作业面的作业后可自行前往下一个作业面，免去传统管道焊接机器人对应不同直径则选取不同焊接机器人的繁琐和不便，本装置适用于直径4m^～8m范围内的所有大型管道；本发明的大型管道变径式旋转环缝焊接作业装置对于管道焊缝所在圆面要求不高，四个环缝焊接伸缩机械臂均为独立作业，各自伸缩的长度均可独立控制，且环缝焊接伸缩机械臂所在平面可以随焊缝所在平面及时调整，可适应各种非垂直非标准圆的焊缝作业；本发明的大型管道变径式旋转环缝焊接作业装置大大提高了焊接作业效率，四个焊接头同时工作，是传统用一个焊接头进行圆周焊接的机器人工作效率的四倍。

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有适用范围广的特点，对于直径在4m^～8m的大型管道均可完成焊接工作，且对所需要进行焊接的平面没有特殊要求，可适应各个角度和各个尺寸直径的焊接。

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有自动化程度高的特点，作业的各个阶段均为自动完成，无需过多的人工干预；

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有移动方便的特点，装置从工作前的准备到工作完成后前往下一个作业面的过程中都不需要额外安排工人进行拆卸、搬运、安装，由本身自带的移动小车，装置本身可自行前往；

本发明提供的大型管道环缝焊接作业装置还具有工作精度高的特点，在进行环缝焊接时，焊接头可单独自行进行三个自由度上的调整，严格按焊缝位置进行焊接。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，包括移动定位基座、安装在所述移动定位基座上的环缝焊接作业面无耦合调整装置和安装在所述环缝焊接作业面无耦合调整装置上的焊枪；所述移动定位基座上设置有滚轮和定位控制模块，所述定位控制模块与所述滚轮信号连接，以控制所述滚轮的前进后退和转向。

2.根据权利要求1所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述环缝焊接作业面无耦合调整装置包括固定在所述移动定位基座前部的中心调整模块和与所述中心调整模块连接的环缝焊接伸缩机械臂，通过所述中心调整模块能够带动所述环缝焊接伸缩机械臂进行多维度运动。

3.根据权利要求2所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述环缝焊接伸缩机械臂包括机械外臂、焊接内臂和伸缩机构，所述机械外臂固定在所述中心调整模块上，所述焊接内臂通过所述伸缩机构活动设置在所述机械外臂内，能相对于所述机械外壁伸缩。

4.根据权利要求2所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述环缝焊接伸缩机械臂的数量为四个，沿所述中心调整模块周向设置，且每个所述环缝焊接伸缩机械臂均为独立控制模式。

5.根据权利要求2所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述中心调整模块包括水平旋转模块、垂直旋转模块、周向旋转模块、承载机架、外圈和转动控制模块，所述垂直旋转模块通过固定组件与所述移动定位基座连接，所述转动控制模块与所述垂直旋转模块的输出端连接，所述水平旋转模块固定在所述转动控制模块上，且所述水平旋转模块的输出端与所述承载机架连接，所述承载机架与所述外圈转动连接，所述周向旋转模块一端固定在所述承载机架上，输出端与所述外圈连接；所述环缝焊接伸缩机械臂固定在所述外圈上。

6.根据权利要求5所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述水平旋转模块和所述垂直旋转模块均包括驱动电机、主齿轮和从动齿轮。

7.根据权利要求5所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述周向旋转模块包括周向旋转电机、周向主齿轮和设置在所述外圈内径上的内齿牙。

8.根据权利要求3所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述伸缩机构包括伸缩电机、伸缩主齿轮、齿条、滑块和滑道，所述伸缩电机和所述滑块均固定在所述焊接内臂上，所述伸缩主齿轮固定在所述伸缩电机输出轴上，所述齿条和所述滑道均固定在所述机械外臂上。

9.根据权利要求1所述的大型管道环缝焊接作业装置，其特征在于，所述移动定位基座包括定位小车、剪式升降机、伸缩支撑臂、定位控制模块和滚轮，所述滚轮设置在所述定位小车底部，所述剪式升降机固定在所述定位小车顶部，所述伸缩支撑臂固定在所述剪式升降机顶部，所述定位控制模块安装在所述定位小车内且与所述滚轮、所述剪式升降机、所述伸缩支撑臂均电性连接；所述环缝焊接作业面无耦合调整装置安装在所述剪式升降机边部，且位于所述定位小车前侧。

10.一种使用如权利要求1-9中任一所述的大型管道环缝焊接作业装置进行焊接的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、大型管道环缝焊接作业装置移动到大型管道内；

步骤B、移动定位基座中定位小车上安装的激光传感器开始检测小车距离两边管道距离并进行比较，缓慢前行并调整至两侧距离相等；

步骤C、移动定位基座中定位小车前行并利用距离传感器移动到焊缝所在位置，移动定位基座中剪式升降机开始工作，上升至工作中心到管道轴线所在高度，移动定位基座中伸缩支撑臂开始工作，顶到管道壁上，与滚轮形成四个点的牢固性支撑状态；

步骤D、环缝焊接作业面无耦合调整装置开始工作，将焊接工作面调整至与焊缝所在平面重合；

步骤E、准备工作就绪，焊枪开始焊接作业，环缝焊接作业面无耦合调整装置中的环缝焊接伸缩机械臂开始做旋转运动，带动焊枪进行环缝焊接；

步骤F、焊接工作完成后，环缝焊接伸缩机械臂收回，伸缩支撑臂收回，大型管道环缝焊接作业装置继续前进重复上述步骤B-F。

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