CN116393879A - 一种高处管道自动化焊接设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高处管道自动化焊接设备及方法，涉及自动化焊接领域。该设备包括机座、固定装置、连接组件以及自动化焊臂；机座设有起始轨道；固定装置设有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；连接组件设有连接轨道，连接轨道为长度可调的柔性轨道，用于衔接起始轨道和焊接轨道；自动化焊臂能够沿起始轨道、连接轨道抵达焊接轨道，并沿焊接轨道对待焊接管道进行自动化焊接。使用该设备，连接轨道的长度可调，所以能够满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处安装固定装置，其他操作可在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。

Description

一种高处管道自动化焊接设备及方法

技术领域

本发明涉及自动化焊接的技术领域，具体而言，涉及一种高处管道自动化焊接设备及方法。

背景技术

电站的压力管道由于长期处于高温、高压的环境下，所以会发生一定程度的硬度乃至性能的恶化而需要更换。长期以来，电站的压力管道的更换频繁，且是一项工期短、焊接质量要求高的工程作业。人工焊接虽然能够完成此项工程作业，但是成本高、工期长、工序繁琐且焊接质量不稳定，容易导致安全生产事故，影响电站的运行稳定性和工作人员的生命安全。自动化焊接具有成本低、工期短、工序简单、焊接质量高且稳定的优点，大大降低了安全生产事故发生的可能性。

现有技术中，针对管道的自动化焊接通常在焊接平台进行，需要将管道拆卸下来，待焊接好后再安装回去。但是，很多情况下，管道不便拆装，只能在现场进行更换，而且，管道可能布置于高处。使用焊接机器人进行焊接，可以免于拆装管道，焊接机器人包括焊接导轨和焊枪组件，焊枪组件沿焊接导轨上的焊接轨道对管道进行自动化焊接。但是，如果在低处将焊枪组件装配于焊接导轨后，再至高处进行整体安装，操作人员的负重会比较大；而如果在高处先安装焊接导轨，再将焊枪组件装配至焊接导轨，不仅存在操作人员负重大的问题，操作空间还有可能有限，导致装配难度大甚至无法装配。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种高处管道自动化焊接设备，以解决现有技术中存在的焊接高处管道时，操作人员的劳动强度高、操作难度大的技术问题。

本发明提供的高处管道自动化焊接设备，包括机座、固定装置、连接组件以及自动化焊臂；

所述机座设置有起始轨道；

所述固定装置设置有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；

所述连接组件设置有连接轨道，所述连接轨道为长度可调的柔性轨道，用于衔接所述起始轨道和所述焊接轨道；

所述自动化焊臂能够沿所述起始轨道、所述连接轨道抵达所述焊接轨道，并沿所述焊接轨道对所述待焊接管道进行自动化焊接。

进一步地，所述固定装置包括焊接导轨，所述焊接导轨能够套设于所述待焊接管道外，所述焊接导轨的内侧设置有弧形轨道；

所述焊接导轨的内侧还设置有换向件，所述换向件设置有换向轨道，所述换向轨道具有与所述连接轨道连接的第一位置，以及与所述弧形轨道连接的第二位置，当所述换向轨道与所述弧形轨道连接时，所述换向轨道与所述弧形轨道共同形成所述焊接轨道。

进一步地，所述换向件为转盘，所述转盘转动连接于所述焊接导轨；

所述焊接导轨还设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述转盘转动以使所述换向轨道在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

可选地，所述换向件固定设置于所述焊接导轨，所述换向轨道呈弯曲状，且一端与所述连接轨道连接，另一端与所述弧形轨道连接。

进一步地，所述连接组件包括皮带以及轴线相互平行的滚筒、第一导向轮和第二导向轮，所述滚筒和所述第一导向轮均设置于所述机座且所述第一导向轮位于所述起始轨道的顶部上方，所述第二导向轮设置于所述固定装置；所述皮带卷绕于所述滚筒，且第一端固定于所述滚筒，第二端绕过所述第一导向轮和所述第二导向轮且固定于所述机座；

所述皮带的外侧设置有多个导滑块，所述导滑块设置有导滑槽，位于所述第一导向轮和所述第二导向轮之间的全部所述导滑槽共同形成所述连接轨道。

进一步地，所述自动化焊臂包括基座，所述基座设置有安装板和攀爬机构，所述安装板用于安装自动化焊枪；所述攀爬机构能够沿所述起始轨道、所述连接轨道和所述焊接轨道行走。

进一步地，所述基座设置有驱动腔，所述攀爬机构包括均设置于所述驱动腔内的驱动电机、驱动齿轮、传动齿轮和同步齿轮，所述驱动齿轮同轴连接于所述驱动电机的输出轴，所述传动齿轮传动连接于所述驱动齿轮和所述同步齿轮之间；

所述驱动齿轮和所述同步齿轮两者的转轴均伸出至所述驱动腔外，且均固定设置有驱动轮，所述驱动轮能够沿所述起始轨道、所述连接轨道和所述焊接轨道行走。

进一步地，所述攀爬机构还包括导滑杆，所述导滑杆固定设置于所述基座，且与所述转轴平行；

所述机座还设置有起始导槽、所述连接组件还设置有连接导槽，所述固定装置还设置有焊接导槽，所述起始导槽与所述起始轨道并行设置，所述连接导槽与所述连接轨道并行设置，所述焊接导槽与所述焊接轨道并行设置，所述导滑杆远离所述基座的端部能够沿所述起始导槽、所述连接导槽和所述焊接导槽滑行。

进一步地，所述基座还设置有第一伸缩杆，用于调节所述自动化焊枪沿所述待焊接管道轴向的位置；所述第一伸缩杆设置有第二伸缩杆，用于调节所述自动化焊枪沿所述待焊接管道径向的位置；所述安装板安装于所述第二伸缩杆。

本发明提供的高处管道自动化焊接设备，能够产生以下有益效果：

本发明提供的高处管道自动化焊接设备，使用时，可以先将固定装置固定至待焊接管道，将自动化焊枪安装至自动化焊臂，将自动化焊臂安装至起始轨道，然后调节连接轨道的长度和位置，使连接轨道的两端分别与起始轨道和焊接轨道顺畅连接，自动化焊臂便可沿起始轨道和连接轨道攀爬至焊接轨道，并在沿焊接轨道行走的同时完成对待焊接管道的焊接。

使用本发明提供的高处管道自动化焊接设备，连接轨道的长度可调，所以能够满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处将固定装置安装至待焊接管道，将自动化焊臂安装至起始轨道以及调节连接轨道均可以在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。

本发明的第二个目的在于提供一种高处管道自动化焊接方法，以解决现有技术中存在的焊接高处管道时，操作人员的劳动强度高、操作难度大的技术问题。

本发明提供的高处管道自动化焊接方法，使用上述的高处管道自动化焊接设备对待焊接管道进行焊接，包括如下步骤：

S100，将所述固定装置固定至所述待焊接管道；

S200，安装自动化焊枪至所述自动化焊臂，安装所述自动化焊臂至所述起始轨道，然后调节所述连接轨道的长度和位置，使所述连接轨道的两端分别与所述起始轨道和所述焊接轨道顺畅连接；

S300，驱动所述自动化焊臂沿所述起始轨道和所述连接轨道攀爬至所述焊接轨道，控制所述自动化焊臂沿所述焊接轨道行走且所述自动化焊枪对所述待焊接管道进行焊接。

本发明提供的高处管道自动化焊接方法，通过调节连接轨道的长度和位置满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处将固定装置安装至待焊接管道，而将自动化焊臂安装至起始轨道以及调节连接轨道均可以在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的管道自动化焊接设备的剖视结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为图1中B处的放大示意图；

图4为图3中CC向视图；

图5为图1中DD向视图；

图6为图1中EE向视图；

图7为图6中F处的放大示意图；

图8为本发明提供的管道自动化焊接设备的固定装置的结构示意图；

图9为本发明提供的管道自动化焊接设备的连接组件的局部结构示意图之一；

图10为本发明提供的管道自动化焊接设备的连接组件的局部结构示意图之二；

图11为本发明提供的管道自动化焊接设备的自动化焊臂的结构示意图之一；

图12为本发明提供的管道自动化焊接设备的自动化焊臂的结构示意图之二；

图13为本发明提供的管道自动化焊接方法的流程框图。

附图标记说明：

100-机座；110-隔板；121-上储存室；122-下储存室；130-平移腔；

200-固定装置；210-圆弧板；211-弧形轨道；212-弧形导槽；221-安装块；222-容纳腔；229-连接块；230-换向电机；240-蜗杆；250-蜗轮；260-转盘；261-换向轨道；262-换向导槽；270-连接杆；280-夹紧环；

310-皮带；320-导滑块；321-连接轨道；322-连接导槽；330-滚筒；340-第一导向轮；350-第二导向轮；360-支撑杆；370-固定杆；380-卷放电机；

400-自动化焊臂；410-基座；411-驱动腔；412-导滑杆；420-驱动电机；431-驱动齿轮；432-传动齿轮；433-同步齿轮；440-转轴；450-驱动轮；460-调位电机；470-第一伸缩杆；480-第二伸缩杆；490-安装板；492-坡口角度及间隙识别器；

510-移动平台；520-导滑轨；521-起始轨道；522-起始导槽；530-平移电机；540-丝杠；

910-控制系统；920-焊机电源；930-供料装置。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种高处管道自动化焊接设备，如图1和图5所示，该设备包括机座100、固定装置200、连接组件以及自动化焊臂400；机座100设置有起始轨道521；固定装置200设置有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；连接组件设置有连接轨道321，连接轨道321为长度可调的柔性轨道，用于衔接起始轨道521和焊接轨道；自动化焊臂400能够沿起始轨道521、连接轨道321抵达焊接轨道，并沿焊接轨道对待焊接管道进行自动化焊接。

本实施例提供的高处管道自动化焊接设备，使用时，可以先将固定装置200固定至待焊接管道，将自动化焊枪安装至自动化焊臂400，将自动化焊臂400安装至起始轨道521，然后调节连接轨道321的长度和位置，使连接轨道321的两端分别与起始轨道521和焊接轨道顺畅连接，自动化焊臂400便可沿起始轨道521和连接轨道321攀爬至焊接轨道，并在沿焊接轨道行走的同时完成对待焊接管道的焊接。

使用本实施例提供的高处管道自动化焊接设备，连接轨道321的长度可调，所以能够满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处将固定装置200安装至待焊接管道，将自动化焊臂400安装至起始轨道521以及调节连接轨道321均可以在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。

具体地，本实施例中，如图1和图5所示，机座100为上方敞口的箱体，且箱体内水平设置有隔板110，隔板110将箱体内的储存空间分隔为上、下两部分，分别为上储存室121和下储存室122；整个设备的控制系统910、焊机电源920以及为自动化焊臂400提供焊接材料的供料装置930可以均设置于下储存室122，而固定装置200则可以放置于隔板110上，以方便取放。

具体地，本实施例中，如图8所示，固定装置200包括焊接导轨，焊接导轨能够套设于待焊接管道外，焊接导轨的内侧设置有弧形轨道211；焊接导轨的内侧还设置有换向件，换向件设置有换向轨道261，换向轨道261具有与连接轨道321连接的第一位置，以及与弧形轨道211连接的第二位置，当换向轨道261与弧形轨道211连接时，换向轨道261与弧形轨道211共同形成焊接轨道。此种设置形式下，当自动化焊臂400行走至连接轨道321的终点前，使换向轨道261位于第一位置，则自动化焊臂400便能够顺利地由连接轨道321进入换向轨道261，而待自动化焊臂400进入换向轨道261后，换向轨道261便可以载着自动化焊臂400一起运动直至抵达第二位置，从而，自动化焊臂400能够顺利地由换向轨道261进入弧形轨道211。换向件在连接轨道321和弧形轨道211之间起到衔接作用，且巧妙地改变了自动化焊臂400的行走路线。

具体地，本实施例中，如图2、图5至图8所示，换向件为转盘260，转盘260转动连接于焊接导轨；焊接导轨还设置有驱动组件，驱动组件用于驱动转盘260转动以使换向轨道261在第一位置和第二位置之间切换。此种设置形式下，驱动组件驱动转盘260转动，以使换向轨道261在第一位置和第二位置之间切换，自动化程度高，且控制简单，能够保证工作稳定性。此外，通过转动实现换向轨道261的方向的改变，使得换向轨道261的长度可以设置得比较短，从而能够减小换向件的体积和占用空间，便于换向件的布置以及减轻固定装置200整体的质量。

更具体地，本实施例中，如图3和图7所示，驱动组件包括换向电机230、蜗杆240、蜗轮250，蜗杆240与换向电机230的输出轴同轴连接，蜗轮250与转盘260同轴连接，蜗杆240与蜗轮250啮合连接。此种设置形式下，换向电机230驱动蜗杆240带动蜗轮250转动，从而带动转盘260转动。

需要说明的是，在本申请的其他实施例中，换向件不限于上述设置形式，例如，换向件固定设置于焊接导轨，换向轨道261呈弯曲状，且一端与连接轨道321连接，另一端与弧形轨道211连接。此种设置形式下，自动化焊臂400可以直接由连接轨道321进入换向轨道261，并由换向轨道261进入弧形轨道211，换向件的结构更加简单，且无需控制。

具体地，本实施例中，如图8所示，固定装置200还包括夹紧件，夹紧件固定设置于焊接导轨，夹紧件设置有两个夹紧环280，分别用于夹紧待焊接部位两侧的管道。使用时，将焊接导轨套设于待焊接管道外，使两个夹紧环280分别夹紧待焊接部位两侧的管道。当需要将损坏的管道段切割下来，然后再将良好的管道段焊接上去时，两个夹紧环280可以分别夹紧既有管道和替换管道。所以，本实施例提供的设备，不仅适用于非切割管道，而且非常适用于进行切割更换的管道，使用范围广。

具体地，本实施例中，继续如图8所示，夹紧件包括两个连接杆270，两个连接杆270相对固定设置于焊接导轨的外侧，连接杆270的两端均设置有弧形的夹紧瓣，两个连接杆270对应端部的夹紧瓣形成夹紧环280。此种设置形式下，使用时，可以先将一个连接杆270固定安装于焊接导轨，待该连接杆270两端的夹紧瓣分别卡于待焊接部位两侧的管道后，再固定另一个连接杆270，操作方便；且焊接切割更换管道时，同一个连接杆270既与既有管道卡接，又与替换管道卡接，有利于提高既有管道和替换管道的同轴度，从而有利于提高焊接精度、保证焊接质量。

具体地，本实施例中，两个连接杆270均可拆卸地固定设置于焊接导轨。此种设置形式下，更换具有不同夹紧瓣的连接杆270，可以使固定装置200适用于不同管径的管道，从而能够进一步提高固定装置200的适用性。

具体地，本实施例中，夹紧瓣呈半圆形。此种设置形式下，夹紧瓣与待焊接管道匹配，接触面积大，从而对待焊接管道的夹紧作用更牢固。

具体地，本实施例中，如图8所示，焊接导轨包括两个相对设置且固定连接的圆弧板210，圆弧板210的内侧设置有弧形轨道211，弧形轨道211与夹紧环280同轴。两个圆弧板210拼接，拆装快捷方便。

具体地，本实施例中，继续如图8所示，焊接导轨还包括安装块221，安装块221固定连接于两个圆弧板210对应的端部之间，换向件设置于安装块221，且安装块221设置有容纳腔222，驱动组件设置于容纳腔222内。此种设置形式下，安装块221为换向件及其驱动组件的设置提供了载体，生产装配时，相对于直接将换向件及其驱动组件设置于圆弧板210，先将换向件及其驱动组件安装至安装块221，再将整体与圆弧板210装配，更加便捷。

更具体地，本实施例中，如图6和图8所示，焊接导轨还包括连接块229，连接块229和安装块221分别连接于圆弧板210的两端，连接块229设置有弧形槽，弧形槽与圆弧板210上的弧形轨道211连接。

优选地，连接块229与安装块221的弧度一致，从而，圆弧板210本身可以设置为对称结构，进而，两个圆弧板210结构相同，生产时仅需开一套模具，安装时也无需考虑结构的不同，更加简单快捷。

具体地，本实施例中，如图2、图3和图5所示，连接组件包括皮带310以及轴线相互平行的滚筒330、第一导向轮340和第二导向轮350，滚筒330和第一导向轮340均设置于机座100且第一导向轮340位于起始轨道521的顶部上方，第二导向轮350设置于固定装置200；皮带310卷绕于滚筒330，且第一端固定于滚筒330，第二端绕过第一导向轮340和第二导向轮350且固定于机座100；皮带310的外侧设置有多个导滑块320，导滑块320设置有导滑槽，位于第一导向轮340和第二导向轮350之间的全部导滑槽共同形成连接轨道321。此种设置形式下，沿不同方向转动滚筒330即可调节皮带310的长度，操作方便，而皮带310为柔性件，则使其能够在一定角度范围内连接起始轨道521和换向轨道261；且当不进行焊接时，可以将皮带310卷绕于滚筒330，从而减小空间占用。

具体地，本实施例中，如图10所示，连接组件还包括两根支撑杆360，滚筒330垂直设置于两根支撑杆360之间；支撑杆360上均固定设置有一根固定杆370，第一导向轮340设置于两根固定杆370之间。

继续如图10所示，连接组件还包括卷放电机380，卷放电机380设置于支撑杆360上设置的安装台上，且输出轴与滚筒330同轴，卷放电机380用于驱动滚筒330转动，以将皮带310卷绕于滚筒330从而缩短连接轨道321的长度，或者释放皮带310以增长连接轨道321的长度。

具体地，本实施例中，为了保证皮带310能够与第一导向轮340和第二导向轮350更好地贴合，导滑块320的背面并非全部与皮带310连接；而为了导滑块320上的导滑槽能够与起始轨道521和换向轨道261顺畅连接，可以通过转动滚筒330拉紧皮带310的方式对导滑块320的位置进行微调。

具体地，本实施例中，起始轨道521的末端、各导滑槽的两端以及换向轨道261与连接轨道321和弧形轨道211连接的端部均可以设置有过渡段，以使起始轨道521与连接轨道321之间具有夹角时、连接轨道321与换向轨道261之间具有夹角时，自动化焊臂400仍然能够顺利通过。当然，为保证自动化焊臂400在轨道上的行走，上述夹角均不宜过大。

具体地，本实施例中，如图4所示，自动化焊臂400包括基座410，基座410设置有安装板490和攀爬机构，安装板490用于安装自动化焊枪；攀爬机构能够沿起始轨道521、连接轨道321和焊接轨道行走。

具体地，本实施例中，如图4、图11和图12所示，安装板490上还可以安装激光传感器等坡口角度及间隙识别器492，以对焊缝的坡口角度、组对间隙大小等进行扫描识别，然后控制系统910根据反馈规划焊接路径，并控制自动化焊臂400进行自动化焊接。

具体地，本实施例中，继续如图4、图11和图12所示，基座410还设置有第一伸缩杆470，用于调节自动化焊枪沿待焊接管道轴向的位置；第一伸缩杆470设置有第二伸缩杆480，用于调节自动化焊枪沿待焊接管道径向的位置；安装板490安装于第二伸缩杆480。

更具体地，本实施例中，如图4所示，基座410还设置有调位电机460，第一伸缩杆470与调位电机460的输出轴连接，由调位电机460驱动，第二伸缩杆480也可以由电机（图中未示出）驱动。

具体地，本实施例中，如图3所示，基座410设置有驱动腔411，攀爬机构包括均设置于驱动腔411内的驱动电机420、驱动齿轮431、传动齿轮432和同步齿轮433，驱动齿轮431同轴连接于驱动电机420的输出轴，传动齿轮432传动连接于驱动齿轮431和同步齿轮433之间；驱动齿轮431和同步齿轮433两者的转轴440均伸出至驱动腔411外，且均固定设置有驱动轮450，驱动轮450能够沿起始轨道521、连接轨道321和焊接轨道行走。

具体地，本实施例中，继续如图3所示，攀爬机构还包括导滑杆412，导滑杆412固定设置于基座410，且与转轴440平行；机座100还设置有起始导槽522、连接组件还设置有连接导槽322，固定装置200还设置有焊接导槽，起始导槽522与起始轨道521并行设置，连接导槽322与连接轨道321并行设置，焊接导槽与焊接轨道并行设置，导滑杆412远离基座410的端部能够沿起始导槽522、连接导槽322和焊接导槽滑行。此种设置形式下，导滑杆412对自动化焊臂400起到支撑作用，并在自动化焊臂400的行走过程中起到引导作用，使得自动化焊臂400的运行更加平稳可靠。

具体地，本实施例中，如图5所示，固定装置200的数量可以为两个，分别能够固定至待焊接管道的两个不同的待焊接部位；连接组件的数量为两组，分别用于连接起始轨道521和两个固定装置200的焊接轨道。使用时，可以先将一个固定装置200安装至待焊接管道，且使其靠近一处待焊接部位，将自动化焊枪安装至自动化焊臂400，将自动化焊臂400安装至起始轨道521，然后调节其中一组连接组件的连接轨道321的长度，使起始轨道521与已固定的固定装置200的焊接轨道连通，如此，自动化焊臂400便可沿起始轨道521和连接轨道321攀爬至已固定的焊接轨道，并在沿焊接轨道行走的同时完成对一处待焊接部位的焊接。而当自动化焊臂400沿轨道行走或焊接的同时，操作人员可以将另一个固定装置200安装至另一处待焊接部位。待自动化焊臂400完成上一处待焊接部位的焊接并返回至起始轨道521后，调节另一组连接组件的连接轨道321的长度，使起始轨道521与后固定的固定装置200的焊接轨道连通，自动化焊臂400即可攀爬至后固定的焊接轨道对另一处待焊接部位进行焊接。此种设置形式下，自动化焊臂400行走或焊接上一处待焊接部位的同时，操作人员可以进行后续焊接的准备工作，从而能够节省时间、提高焊接效率；并且，仅需一个自动化焊臂400即可快速完成两处待焊接部位的焊接，成本比较低。

具体地，本实施例中，如图5所示，机座100还设置有平移装置，平移装置包括移动平台510，起始轨道521设置于移动平台510；自动化焊臂400位于起始轨道521时，移动平台510能够带动起始轨道521运动至目标位置，以使自动化焊臂400能够在起始轨道521、连接轨道321和待焊接部位的固定装置200的焊接轨道行走。此种设置形式下，自动化焊臂400焊接完成一处待焊接部位并返回起始轨道521后，可以通过平移装置将其移至下一处待焊接部位对应的连接组件处，劳动强度进一步降低。

具体地，本实施例中，继续如图5所示，平移装置还包括平移电机530和丝杠540，丝杠540与平移电机530的输出轴同轴连接，移动平台510螺接于丝杠540。移动平台510与丝杠540之间机械连接，连接可靠，所以故障率低。当然，需要说明的是，在本申请的其他实施例中，平移装置不限于通过平移电机530和丝杠540带动移动平台510移动，还可以采用其他能够实现直线往复运动的装置，例如：伸缩液压缸、伸缩气缸或者电动伸缩杆等。

更具体地，本实施例中，机座100的底壁上可以设置有平移腔130，平移电机530和丝杠540等均可以设置于平移腔130内。

更具体地，本实施例中，移动平台510设置有导滑轨520，起始轨道521设置于导滑轨520。

本实施例还提供一种高处管道自动化焊接方法，使用上述的高处管道自动化焊接设备对待焊接管道进行焊接，如图13所示，该方法包括如下步骤：

S100，将固定装置200固定至待焊接管道；

S200，安装自动化焊枪至自动化焊臂400，安装自动化焊臂400至起始轨道521，然后调节连接轨道321的长度和位置，使连接轨道321的两端分别与起始轨道521和焊接轨道顺畅连接；

S300，驱动自动化焊臂400沿起始轨道521和连接轨道321攀爬至焊接轨道，控制自动化焊臂400沿焊接轨道行走且自动化焊枪对待焊接管道进行焊接。

本实施例提供的高处管道自动化焊接方法，通过调节连接轨道321的长度和位置满足不同高度管道的自动化焊接需求，尤其是对于高处管道的焊接，操作人员只需至高处将固定装置200安装至待焊接管道，而将自动化焊臂400安装至起始轨道521以及调节连接轨道321均可以在低处完成，安全系数高、劳动强度低、操作难度小，且在低处操作时不受待焊接管道及其周围布置的影响，操作空间充足。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高处管道自动化焊接设备，其特征在于，包括

机座（100），所述机座（100）设置有起始轨道（521）；

固定装置（200），所述固定装置（200）设置有焊接轨道且能够固定至待焊接管道；

连接组件，所述连接组件设置有连接轨道（321），所述连接轨道（321）为长度可调的柔性轨道，用于衔接所述起始轨道（521）和所述焊接轨道；以及，

自动化焊臂（400），所述自动化焊臂（400）能够沿所述起始轨道（521）、所述连接轨道（321）抵达所述焊接轨道，并沿所述焊接轨道对所述待焊接管道进行自动化焊接。

2.根据权利要求1所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述固定装置（200）包括焊接导轨，所述焊接导轨能够套设于所述待焊接管道外，所述焊接导轨的内侧设置有弧形轨道（211）；

所述焊接导轨的内侧还设置有换向件，所述换向件设置有换向轨道（261），所述换向轨道（261）具有与所述连接轨道（321）连接的第一位置，以及与所述弧形轨道（211）连接的第二位置，当所述换向轨道（261）与所述弧形轨道（211）连接时，所述换向轨道（261）与所述弧形轨道（211）共同形成所述焊接轨道。

3.根据权利要求2所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述换向件为转盘（260），所述转盘（260）转动连接于所述焊接导轨；

所述焊接导轨还设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述转盘（260）转动以使所述换向轨道（261）在所述第一位置和所述第二位置之间切换。

4.根据权利要求2所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述换向件固定设置于所述焊接导轨，所述换向轨道（261）呈弯曲状，且一端与所述连接轨道（321）连接，另一端与所述弧形轨道（211）连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述连接组件包括皮带（310）以及轴线相互平行的滚筒（330）、第一导向轮（340）和第二导向轮（350），所述滚筒（330）和所述第一导向轮（340）均设置于所述机座（100）且所述第一导向轮（340）位于所述起始轨道（521）的顶部上方，所述第二导向轮（350）设置于所述固定装置（200）；所述皮带（310）卷绕于所述滚筒（330），且第一端固定于所述滚筒（330），第二端绕过所述第一导向轮（340）和所述第二导向轮（350）且固定于所述机座（100）；

所述皮带（310）的外侧设置有多个导滑块（320），所述导滑块（320）设置有导滑槽，位于所述第一导向轮（340）和所述第二导向轮（350）之间的全部所述导滑槽共同形成所述连接轨道（321）。

6.根据权利要求1-4任一项所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述自动化焊臂（400）包括基座（410），所述基座（410）设置有安装板（490）和攀爬机构，所述安装板（490）用于安装自动化焊枪；所述攀爬机构能够沿所述起始轨道（521）、所述连接轨道（321）和所述焊接轨道行走。

7.根据权利要求6所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述基座（410）设置有驱动腔（411），所述攀爬机构包括均设置于所述驱动腔（411）内的驱动电机（420）、驱动齿轮（431）、传动齿轮（432）和同步齿轮（433），所述驱动齿轮（431）同轴连接于所述驱动电机（420）的输出轴，所述传动齿轮（432）传动连接于所述驱动齿轮（431）和所述同步齿轮（433）之间；

所述驱动齿轮（431）和所述同步齿轮（433）两者的转轴（440）均伸出至所述驱动腔（411）外，且均固定设置有驱动轮（450），所述驱动轮（450）能够沿所述起始轨道（521）、所述连接轨道（321）和所述焊接轨道行走。

8.根据权利要求7所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述攀爬机构还包括导滑杆（412），所述导滑杆（412）固定设置于所述基座（410），且与所述转轴（440）平行；

所述机座（100）还设置有起始导槽（522）、所述连接组件还设置有连接导槽（322），所述固定装置（200）还设置有焊接导槽，所述起始导槽（522）与所述起始轨道（521）并行设置，所述连接导槽（322）与所述连接轨道（321）并行设置，所述焊接导槽与所述焊接轨道并行设置，所述导滑杆（412）远离所述基座（410）的端部能够沿所述起始导槽（522）、所述连接导槽（322）和所述焊接导槽滑行。

9.根据权利要求6所述的高处管道自动化焊接设备，其特征在于，所述基座（410）还设置有第一伸缩杆（470），用于调节所述自动化焊枪沿所述待焊接管道轴向的位置；所述第一伸缩杆（470）设置有第二伸缩杆（480），用于调节所述自动化焊枪沿所述待焊接管道径向的位置；所述安装板（490）安装于所述第二伸缩杆（480）。

10.一种高处管道自动化焊接方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的高处管道自动化焊接设备对待焊接管道进行焊接，包括如下步骤：

S100，将所述固定装置（200）固定至所述待焊接管道；

S200，安装自动化焊枪至所述自动化焊臂（400），安装所述自动化焊臂（400）至所述起始轨道（521），然后调节所述连接轨道（321）的长度和位置，使所述连接轨道（321）的两端分别与所述起始轨道（521）和所述焊接轨道顺畅连接；

S300，驱动所述自动化焊臂（400）沿所述起始轨道（521）和所述连接轨道（321）攀爬至所述焊接轨道，控制所述自动化焊臂（400）沿所述焊接轨道行走且所述自动化焊枪对所述待焊接管道进行焊接。

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