CN116060815B - 一种异形管件的智能焊接设备及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形管件的智能焊接设备及焊接方法，涉及焊接技术领域，包括：小组件焊接工位和大组件焊接工位，小组件焊接工位包括小组件环缝机床，大组件焊接工位包括大组件环缝机床；机器人焊枪，设置在小组件环缝机床和大组件环缝机床之间；管焊钳焊接工位，管焊钳焊接工位包括柔性焊接平台和全位置焊机，全位置焊机能够将柔性焊接平台上的工件进行焊接；第一控制***，与机器人焊枪连接；第二控制***，与全位置焊机控制连接；能够提高焊接操作的生产效率，提高焊接质量，减轻人工劳动强度。

Description

一种异形管件的智能焊接设备及焊接方法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，更具体地，涉及一种异形管件的智能焊接设备及焊接方法。

背景技术

当被焊接的对象是一种异形的导管结构件，其结构件是由几段不同形状的导管组件拼焊而成，人工焊接，劳动强度大，焊接效率低，焊接质量难以保证，而且对操作者技术水平要求比较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种异形管件的智能焊接设备及焊接方法，能够提高焊接操作的生产效率，提高焊接质量，减轻人工劳动强度。

为了实现上述目的，本发明提供了一种异形管件的智能焊接设备，包括：

小组件焊接工位和大组件焊接工位，所述小组件焊接工位包括小组件环缝机床，所述大组件焊接工位包括大组件环缝机床；

机器人焊枪，设置在所述小组件环缝机床和所述大组件环缝机床之间；

管焊钳焊接工位，所述管焊钳焊接工位包括柔性焊接平台和全位置焊机，所述全位置焊机能够将所述柔性焊接平台上的工件进行焊接；

第一控制***，与所述机器人焊枪连接；

第二控制***，与所述全位置焊机控制连接。

可选地，所述小组件环缝机床包括：

桌面平台；

小组件头座部件，设置在所述桌面平台的一端，所述小组件头座部件包括卡爪，所述卡爪能够对小组件管状工件的一端采用内胀夹紧的方式进行固定；

从动尾座部件，滑动设置在所述桌面平台的另一端，所述从动尾座部件与所述小组件管状工件的另一端相抵靠。

可选地，所述小组件头座部件包括：

头座支撑箱体，设置在所述桌面平台上；

回转箱体，活动设置在所述头座支撑箱体上，所述回转箱体上活动设置有花盘，所述花盘上设置有所述卡爪；

翻转电机，设置在所述头座支撑箱体上，所述翻转电机能够带动所述回转箱体进行翻转运动；

回转电机，设置在所述回转箱体上，所述回转电机能够带动所述花盘进行转动；

按钮盒，设置在所述头座支撑箱体上，所述按钮盒与所述翻转电机和所述回转电机连接。

可选地，所述从动尾座部件包括：

尾座支撑箱体，滑动设置在所述桌面平台上；

中空固定座，设置在所述尾座支撑箱体上，所述中空固定座的两端分别设置有尾座花盘和顶紧气缸，所述顶紧气缸的输出端贯穿于所述中空固定座的内部并与所述尾座花盘的一侧连接，所述尾座花盘的另一侧设置有顶尖；

滚动轴承，设置在所述顶紧气缸的输出端的外部与所述中空固定座的内部之间；

控制阀，设置在所述尾座支撑箱体上，所述控制阀与所述顶紧气缸连接；

锁紧手柄，设置在所述尾座支撑箱体与所述桌面平台之间。

可选地，所述大组件环缝机床包括：

底座部件；

大组件头座部件，设置在所述底座部件的中部，所述大组件头座部件包括至少两个夹持部，所述夹持部能够对大组件管状工件的一端的外表面进行夹持；

滚轮托架部件和柔性滚轮托架部件，滑动设置所述底座部件上，所述滚轮托架部件和所述柔性滚轮托架部件分别设置在所述大组件头座部件的两侧；

所述滚轮托架部件包括支撑滚轮，所述支撑滚轮与所述大组件管状工件的外表面滚动贴合；

所述柔性滚轮托架部件包括支撑座，所述支撑座与所述大组件管状工件的另一端相连接。

可选地，所述大组件头座部件包括：

主体结构，设置在所述底座部件上；

U型花盘，转动设置在所述底座部件上，多个所述夹持部均匀的设置在所述U型花盘上；

驱动电机，设置在所述主体结构上，所述驱动电机与所述夹持部连接；

升降气缸，设置在所述主体结构上，所述升降气缸与所述U型花盘连接。

可选地，所述滚轮托架部件包括：

第一底座，通过第一行走轮与所述底座部件滑动连接，所述第一底座上设置有第一锁紧手轮；

螺旋升降机，设置在所述第一底座上，所述螺旋升降机的一侧设置有升降手轮，所述螺旋升降机的顶部与所述支撑滚轮连接；

标尺，设置在所述第一底座上，所述标尺用于测量所述螺旋升降机的移动距离。

可选地，所述柔性滚轮托架部件包括：

第二底座，通过第二行走轮与所述底座部件滑动连接；

回转电机，设置在所述第二底座上；

回转臂，一端与所述回转电机的输出端连接，所述回转臂的另一端设置与所述支撑座连接。

可选地，所述管焊钳焊接工位还包括多个定位夹持组件，所述定位夹持组件与所述柔性焊接平台可拆卸连接，所述定位夹持组件能够对所述工件进行固定。

本发明还提供了一种异形管件的焊接方法，利用根据上述的异形管件的智能焊接设备，该焊接方法包括：

将法兰套、弯头、铰链波纹管、三通、补偿器放置在小组件焊接工位上进行焊接；

将小组件焊接工位焊接后的工件放置在大组件焊接工位进行焊接；

将小组件焊接工位和大组件焊接工位无法焊接的工件放置在管焊钳焊接工位进行焊接。

本发明提供了一种异形管件的智能焊接设备及焊接方法，其有益效果在于：该智能焊接设备在小组件环缝机床进行焊接时，操作者还可以对大组件环缝机床和管焊钳焊接工位进行上下料，提高生产效率。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种异形管件的智能焊接设备的示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的小组件环缝机床的结构示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的小组件头座部件的结构示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的从动尾座部件的结构示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的大组件焊接工位的示意图。

图6示出了根据本发明的一个实施例的大组件环缝机床的结构示意图。

图7示出了根据本发明的一个实施例的大组件头座部件的结构示意图。

图8示出了根据本发明的一个实施例的滚轮托架部件的结构示意图。

图9示出了根据本发明的一个实施例的柔性滚轮托架部件的结构示意图。

图10示出了根据本发明的一个实施例的小组件环缝机床固定管状工件时的状态示意图。

图11示出了根据本发明的一个实施例的大组件环缝机床固定管状工件时的状态示意图。

图12示出了根据本发明的一个实施例的柔性焊接平台固定管状工件时的状态示意图。

图13示出了图12的俯视图。

附图标记说明：

1、小组件环缝机床；2、大组件环缝机床；3、机器人焊枪；4、柔性焊接平台；5、定位夹持组件；6、第一控制***；7、第二控制***；8、桌面平台；9、小组件头座部件；10、从动尾座部件；11、头座支撑箱体；12、回转箱体；13、花盘；14、翻转电机；15、回转电机；16、按钮盒；17、导电连接件；18、尾座花盘；19、顶紧气缸；20、顶尖；21、滚动轴承；22、控制阀；23、锁紧手柄；24、底座部件；25、大组件头座部件；26、夹持部；27、滚轮托架部件；28、柔性滚轮托架部件；29、支撑滚轮；30、支撑座；31、主体结构；32、U型花盘；33、驱动电机；34、升降气缸；35、第一底座；36、第一行走轮；37、第一锁紧手轮；38、螺旋升降机；39、升降手轮；40、标尺；41、第二底座；42、第二行走轮；43、回转电机；44、回转臂；45、工件a；46、工件b；47、工件c；48、工件d。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供了一种异形管件的智能焊接设备，包括：

小组件焊接工位和大组件焊接工位，小组件焊接工位包括小组件环缝机床，大组件焊接工位包括大组件环缝机床；

机器人焊枪，设置在小组件环缝机床和大组件环缝机床之间；

管焊钳焊接工位，管焊钳焊接工位包括柔性焊接平台和全位置焊机，全位置焊机能够将柔性焊接平台上的工件进行焊接；

第一控制***，与机器人焊枪连接；

第二控制***，与全位置焊机控制连接。

具体的，该焊接设备包括小组件焊接工位、大组件焊接工位和管焊钳焊接工位，其中小组件焊接工位是焊接回转半径小的工件，大组件焊接工位是焊接回转半径大的工件，管焊钳焊接工位是焊接异性且长度比较长的工件，这样该焊接设备能够满足异形管件整个的生产过程；另外小组件焊接工位和大组件焊接工位共同使用一个机器人焊枪，通过第一控制***对机器人焊枪的操作，大、小组件焊接工位可以交替进行焊接作业，更好的提高生产效率。

管焊钳焊接工位还包括焊接电源、冷却水箱，整个管焊钳焊接工位通过第二控制***实现独立控制。

可选地，小组件环缝机床包括：

桌面平台；

小组件头座部件，设置在桌面平台的一端，小组件头座部件包括卡爪，卡爪能够对小组件管状工件的一端采用内胀夹紧的方式进行固定；

从动尾座部件，滑动设置在桌面平台的另一端，从动尾座部件与小组件管状工件的另一端相抵靠。

具体的，在小组件焊接工位进行焊接作业时，将管状工件放置在小组件环缝机床上，管状工件的一端通过卡爪固定在小组件头座部件上，小组件头座部件采用内胀工装将管状工件进行胀紧支撑；当管状工件为直管时，管状工件的另一端通过从动尾座部件进行顶紧，这样能够保证对焊工件同轴度，满足错变量的要求；当焊接小弯管时，就不采用从动尾座部件进行顶紧了，并且小组件环缝机床不宜焊接过长或旋转半径过大的小弯管，防止焊接过长中造成同轴偏差。

在一个实施例中，在卡爪对法兰工件进行内胀固定时，在卡爪的位置上增设定位铜板，这样能够使工件法兰要求平面度及轴线与断面的垂直度，铜板与工件法兰固定，防止焊接时的高热量引起的法兰变形；在卡爪对波纹管及补偿器进行固定时，由于工件的刚性较弱，焊接此类工件时需要将波纹管整体套入卡爪上，使用配套的定位块能够使波纹管焊缝处于成型槽中心位置，然后套入另一节被焊工件胀紧点焊。

适合小组件焊接工位的管件包括直短管、法兰管、弯头、铰链波纹管、网套波纹管、三通、补偿器、小弯头工件等。

可选地，小组件头座部件包括：

头座支撑箱体，设置在桌面平台上；

回转箱体，活动设置在头座支撑箱体上，回转箱体上活动设置有花盘，花盘上设置有卡爪；

翻转电机，设置在头座支撑箱体上，翻转电机能够带动回转箱体进行翻转运动；

回转电机，设置在回转箱体上，回转电机能够带动花盘进行转动；

按钮盒，设置在头座支撑箱体上，按钮盒与翻转电机和回转电机连接。

具体的，在将管状工件放在小组件头座部件进行固定时，将管状工件套在卡爪上，回转电机能够带动花盘进行转动，这样在焊机不动的情况下，只要实现管状工件的转动就能完成环缝焊接；而头座支撑箱体上还设置有翻转电机，当对小弯管进行焊接时，为了保证焊接质量，通过翻转电机来调整管状工件的焊缝角度，这样使机器人焊枪焊接更加方便；在头座支撑箱体上还设置有按钮盒和翻转限位开关，保证在焊接过程中，管状工件能够实现稳定方向的转动。

可选地，从动尾座部件包括：

尾座支撑箱体，滑动设置在桌面平台上；

中空固定座，设置在尾座支撑箱体上，中空固定座的两端分别设置有尾座花盘和顶紧气缸，顶紧气缸的输出端贯穿于中空固定座的内部并与尾座花盘的一侧连接，尾座花盘的另一侧设置有顶尖；

滚动轴承，设置在顶紧气缸的输出端的外部与中空固定座的内部之间；

控制阀，设置在尾座支撑箱体上，控制阀与顶紧气缸连接；

锁紧手柄，设置在尾座支撑箱体与桌面平台之间。

具体的，从动尾座部件主要考虑满足工件顶紧同轴、气缸顶紧结构、行走稳定性及锁紧等要求，根据管状工件的长度将从动尾座部件在桌面平台上的位置调整到位后，通过手控阀可以控制尾座花盘的顶出或收回，顶尖的顶紧力通过调压阀进行调整，压力值能够在压力表上进行显示；在顶紧气缸与中空固定座之间设置滚动轴承，另外从动尾座部件不具备主动旋转的功能，配合小组件头座部件将管状工件夹持顶紧在小组件环缝机床上，并随小组件头座部件转动；尾座花盘上的顶尖为可拆卸的结构，根据管状工件的径向尺寸来选择适合的顶尖。

可选地，大组件环缝机床包括：

底座部件；

大组件头座部件，设置在底座部件的中部，大组件头座部件包括至少两个夹持部，夹持部能够对大组件管状工件的一端的外表面进行夹持；

滚轮托架部件和柔性滚轮托架部件，滑动设置底座部件上，滚轮托架部件和柔性滚轮托架部件分别设置在大组件头座部件的两侧；

滚轮托架部件包括支撑滚轮，支撑滚轮与大组件管状工件的外表面滚动贴合；

柔性滚轮托架部件包括支撑座，支撑座与大组件管状工件的另一端相连接。

具体的，在大组件焊接工位进行焊接作业时，将管状工件放置在大组件环缝机床上，管状工件通过多个夹持部对其外表面进行夹持固定；而当被焊管件为直管时，管状工件的另一部分通过滚轮托架部件的支撑滚轮进行托举，并且支撑滚轮为自由滚动的，在大组件头座部件的带动下，保证机器人焊枪不动的条件下，对管状工件的环缝进行焊接；而当被焊管件为弯管时，管状工件的另一部分通过柔性滚轮托架部件的支撑座进行固定，通过柔性滚轮托架部件来调整支撑座的角度，使焊缝与大组件头座部件保持同轴关系，满足错变量的要求。

适合大组件焊接工位的管件包括长直管、弯管及与小组件焊接工位焊接后的部件组焊。

底座部件为整体刚性结构，由优质型材焊接而成；在经过退火处理后，直接加工出所需的定位面及安装面；底座部件作为大组件环缝机床的基础部分，承载大组件头座部件、滚轮托架部件和柔性滚轮托架部件，底座部件上面安装有锁紧槽、限位块等。

可选地，大组件头座部件包括：

主体结构，设置在底座部件上；

U型花盘，转动设置在底座部件上，多个夹持部均匀的设置在U型花盘上；

驱动电机，设置在主体结构上，驱动电机与夹持部连接；

升降气缸，设置在主体结构上，升降气缸与U型花盘连接。

具体的，该大组件头座部件具备主动旋转的功能，在主体结构上转动设置U型花盘，U型花盘具备回转、夹紧和预定位的功能，驱动电机能够使夹持部进行伸缩运动。U型花盘采用开放式夹持设计，方便异形导管上下料，焊接时通过焊接控制***调用、执行焊接程序，力矩电机驱动大组件头座部件夹持工件旋转。气缸磁性开关反馈夹持部的伸出状态，驱动电机启动实现夹紧工件或松开工件。升降气缸可以保证U型花盘连续旋转时，不会与驱动电机发生干涉，程序互锁，保证设备安全。

可选地，滚轮托架部件包括：

第一底座，通过第一行走轮与底座部件滑动连接，第一底座上设置有第一锁紧手轮；

螺旋升降机，设置在第一底座上，螺旋升降机的一侧设置有升降手轮，螺旋升降机的顶部与支撑滚轮连接；

标尺，设置在第一底座上，标尺用于测量螺旋升降机的移动距离。

具体的，滚轮托架部件通过第一行走轮在底座部件上自由滑动，当对直管进行焊接时，通过第一行走轮对第一底座的位置进行调整，然后再通过第一锁紧手轮来固定位置，接下来对螺旋升降机进行调整，将支撑滚轮调整至合适的高度，使支撑滚轮与直管的外表面滚动贴合。

螺旋升降机能够使支撑滚轮上下运动，从而满足不同直径工件的支撑。

可选地，柔性滚轮托架部件包括：

第二底座，通过第二行走轮与底座部件滑动连接；

回转电机，设置在第二底座上；

回转臂，一端与回转电机的输出端连接，回转臂的另一端设置与支撑座连接。

具体的，柔性滚轮托架通过第二行走轮在底座部件上自由滑动，当对弯管进行焊接时，通过第二行走轮对第二底座的位置进行调整，然后通过回转电机来调整回转臂的位置，使回转臂上的支撑座与弯管进行稳定连接；回转臂的自由转动，能够使支撑座以U型花盘的圆心位置为基准进行圆周运动，保证机器人焊枪能够准确对弯管进行环缝焊接。

可选地，管焊钳焊接工位还包括多个定位夹持组件，定位夹持组件与柔性焊接平台可拆卸连接，定位夹持组件能够对工件进行固定。

具体的，针对无法通过小组件焊接工位和大组件焊接工位进行焊接的工件，可以采用全位置焊机进行焊接；全位置焊机共配备两个焊接机头，能够满足ɸ30mm-ɸ114mm外径管管对接焊；全位置焊机具备AVC电弧电压跟踪、机械摆动、精密送丝功能。采用独特的整体夹紧***，更换管径时能够进行迅速的调整。焊接机头在管道上夹紧后自动对中。可以进行多段化编程，各段设置不同的参数，以满足全位置焊接的需要。

为方便全位置管道的焊接及手工焊接的需要，***配置柔性焊接平台和定位夹持组件，定位夹持组件能够在柔性焊接平台上自由的调整安装位置和固定方向，用于全位置焊接时管子的夹持，平台配置标准的夹持组件，也可以作为手工焊接平台。

定位夹持组件，用于支撑工件，调整工件放置高度，便于管焊钳焊接。

本发明还提供了一种异形管件的焊接方法，利用根据上述的异形管件的智能焊接设备，该焊接方法包括：

将法兰套、弯头、铰链波纹管、三通、补偿器放置在小组件焊接工位上进行焊接；

将小组件焊接工位焊接后的工件放置在大组件焊接工位进行焊接；

将小组件焊接工位和大组件焊接工位无法焊接的工件放置在管焊钳焊接工位进行焊接。

实施例

如图1至图13所示，本发明提供了一种异形管件的智能焊接设备，包括：

小组件焊接工位和大组件焊接工位，小组件焊接工位包括小组件环缝机床1，大组件焊接工位包括大组件环缝机床2；

机器人焊枪3，设置在小组件环缝机床1和大组件环缝机床2之间；

管焊钳焊接工位，管焊钳焊接工位包括柔性焊接平台4和全位置焊机，全位置焊机5能够将柔性焊接平台4上的工件进行焊接；

第一控制***6，与机器人焊枪3连接；

第二控制***7，与全位置焊机控制连接。

在本实施例中，小组件环缝机1床包括：

桌面平台8；

小组件头座部件9，设置在桌面平台8的一端，小组件头座部件9包括卡爪，卡爪能够对小组件管状工件的一端采用内胀夹紧的方式进行固定；

从动尾座部件10，滑动设置在桌面平台8的另一端，从动尾座部件10与小组件管状工件的另一端相抵靠。

在本实施例中，小组件头座部件9包括：

头座支撑箱体11，设置在桌面平台8上；

回转箱体12，活动设置在头座支撑箱体11上，回转箱体12上活动设置有花盘13，花盘13上设置有卡爪；

翻转电机14，设置在头座支撑箱体11上，翻转电机14能够带动回转箱体12进行翻转运动；

回转电机15，设置在回转箱体12上，回转电机15能够带动花盘13进行转动；

按钮盒16，设置在头座支撑箱体11上，按钮盒16与翻转电机14和回转电机15连接。

在本实施例中，从动尾座部件10包括：

尾座支撑箱体，滑动设置在桌面平台8上；

中空固定座，设置在尾座支撑箱体上，中空固定座的两端分别设置有尾座花盘18和顶紧气缸19，顶紧气缸19的输出端贯穿于中空固定座的内部并与尾座花盘18的一侧连接，尾座花盘18的另一侧设置有顶尖20；

滚动轴承21，设置在顶紧气缸19的输出端的外部与中空固定座的内部之间；

控制阀22，设置在尾座支撑箱体上，控制阀22与顶紧气缸19连接；

锁紧手柄23，设置在尾座支撑箱体与桌面平台8之间。

在本实施例中，大组件环缝机床2包括：

底座部件24；

大组件头座部件25，设置在底座部件24的中部，大组件头座部件25包括至少两个夹持部26，夹持部26能够对大组件管状工件的一端的外表面进行夹持；

滚轮托架部件27和柔性滚轮托架部件28，滑动设置底座部件24上，滚轮托架部件27和柔性滚轮托架部件28分别设置在大组件头座部件25的两侧；

滚轮托架部件27包括支撑滚轮29，支撑滚轮29与大组件管状工件的外表面滚动贴合；

柔性滚轮托架部件28包括支撑座30，支撑座30与大组件管状工件的另一端相连接。

在本实施例中，大组件头座部件25包括：

主体结构31，设置在底座部件24上；

U型花盘32，转动设置在底座部件24上，多个夹持部26均匀的设置在U型花盘32上；

驱动电机33，设置在主体结构31上，驱动电机33与夹持部26连接；

升降气缸34，设置在主体结构31上，升降气缸34与U型花盘32连接。

在本实施例中，滚轮托架部件27包括：

第一底座35，通过第一行走轮36与底座部件24滑动连接，第一底座35上设置有第一锁紧手轮37；

螺旋升降机38，设置在第一底座35上，螺旋升降机38的一侧设置有升降手轮39，螺旋升降机38的顶部与支撑滚轮29连接；

标尺40，设置在第一底座35上，标尺40用于测量螺旋升降机38的移动距离。

在本实施例中，柔性滚轮托架部件28包括：

第二底座41，通过第二行走轮42与底座部件24滑动连接；

回转电机43，设置在第二底座41上；

回转臂44，一端与回转电机43的输出端连接，回转臂44的另一端设置与支撑座30连接。

在本实施例中，管焊钳焊接工位还包括多个定位夹持组件5，定位夹持组件5与柔性焊接平台4可拆卸连接，定位夹持组件5能够对工件进行固定。

本发明还提供了一种异形管件的焊接方法，利用根据上述的异形管件的智能焊接设备，该焊接方法包括：

将法兰套、弯头、铰链波纹管、三通、补偿器放置在小组件焊接工位上进行焊接；

将小组件焊接工位焊接后的工件放置在大组件焊接工位进行焊接；

将小组件焊接工位和大组件焊接工位无法焊接的工件放置在管焊钳焊接工位进行焊接。

综上，该智能焊接设备在焊接过程中，小组件环缝机床1对管状工件进行焊接时，小组件头座部件9的花盘13需要保证垂直，与顶尖20处于同轴，移动机器人焊枪3中的焊枪到12点钟位置，调整钨极高度，焊接时花盘13带动管状工件进行旋转，焊枪不动，花盘13旋转速度受回转电机15的控制，与机器人焊枪3联动；另外，在将弯管固定在小组件环缝机床1时，就不需要通过从动尾座部件10进行顶紧夹持；大组件环缝机床2对弯管进行焊接时，首先通过呈V型的夹持部对弯管的外表面进行夹持，而另一部分通过柔性滚轮托架部件28的支撑座30进行固定，当U型花盘32带动弯管进行转动时，回转电机43会带动支撑座30调整角度，从而使弯管的焊缝与U型花盘32的圆心位置处于同轴，满足错变量的要求；在管焊钳焊接工位对小组件焊接工位和大组件焊接工位旋转无法进行焊接的工件，采用全位置焊机进行焊接，工件不动，焊枪旋转，以满足全位置焊接的需要，并且人工能够在柔性焊接平台4上对异形导管进行组装和夹持。通过第二控制***7来调整好全位置焊机中管焊钳机头的位置，保证焊接质量。

如图11所示，在小组件环缝机床1上将工件a45和b46进行对接焊时，先将小组件头座部件9的气路接通，使卡爪向外胀开来固定工件a，保证焊缝处于成型槽中心位置，然后套入工件b46，旋转张紧轴，使工件胀紧，最后调整机器人焊枪3中焊枪到合适位置，转动工件进行环缝焊接，最终生产出工件c47。

如图12所示，在大组件环缝机床2对工件d48进行夹紧固定，然后通过柔性滚轮托架部件28的支撑座30对工件c47进行固定，使工件c47和工件d48保证轴线一致，最后旋转U型花盘32实现工件旋转，进行自动焊接。

如图13所示，在柔性焊接平台4上对小组件环缝机床1和大组件环缝机床2无法焊接的工件进行焊接，将各个部件通过定位夹持组件5固定在柔性焊接平台4上，然后通过第二控制***7对全位置焊机的焊钳进行控制，在工件不动的情况下进行焊接。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种异形管件的智能焊接设备，其特征在于，包括：

小组件焊接工位和大组件焊接工位，所述小组件焊接工位包括小组件环缝机床，所述大组件焊接工位包括大组件环缝机床；

机器人焊枪，设置在所述小组件环缝机床和所述大组件环缝机床之间；

管焊钳焊接工位，所述管焊钳焊接工位包括柔性焊接平台和全位置焊机，所述全位置焊机能够将所述柔性焊接平台上的工件进行焊接；

第一控制***，与所述机器人焊枪连接；

第二控制***，与所述全位置焊机控制连接；

所述小组件环缝机床包括：

桌面平台；

小组件头座部件，设置在所述桌面平台的一端，所述小组件头座部件包括卡爪，所述卡爪能够对小组件管状工件的一端采用内胀夹紧的方式进行固定；

从动尾座部件，滑动设置在所述桌面平台的另一端，所述从动尾座部件与所述小组件管状工件的另一端相抵靠；

所述小组件头座部件包括：

头座支撑箱体，设置在所述桌面平台上；

回转箱体，活动设置在所述头座支撑箱体上，所述回转箱体上活动设置有花盘，所述花盘上设置有所述卡爪；

翻转电机，设置在所述头座支撑箱体上，所述翻转电机能够带动所述回转箱体进行翻转运动；

回转电机，设置在所述回转箱体上，所述回转电机能够带动所述花盘进行转动；

按钮盒，设置在所述头座支撑箱体上，所述按钮盒与所述翻转电机和所述回转电机连接。

2.根据权利要求1所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，所述从动尾座部件包括：

尾座支撑箱体，滑动设置在所述桌面平台上；

中空固定座，设置在所述尾座支撑箱体上，所述中空固定座的两端分别设置有尾座花盘和顶紧气缸，所述顶紧气缸的输出端贯穿于所述中空固定座的内部并与所述尾座花盘的一侧连接，所述尾座花盘的另一侧设置有顶尖；

滚动轴承，设置在所述顶紧气缸的输出端的外部与所述中空固定座的内部之间；

控制阀，设置在所述尾座支撑箱体上，所述控制阀与所述顶紧气缸连接；

锁紧手柄，设置在所述尾座支撑箱体与所述桌面平台之间。

3.根据权利要求1所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，所述大组件环缝机床包括：

底座部件；

大组件头座部件，设置在所述底座部件的中部，所述大组件头座部件包括至少两个夹持部，所述夹持部能够对大组件管状工件的一端的外表面进行夹持；

滚轮托架部件和柔性滚轮托架部件，滑动设置所述底座部件上，所述滚轮托架部件和所述柔性滚轮托架部件分别设置在所述大组件头座部件的两侧；

所述滚轮托架部件包括支撑滚轮，所述支撑滚轮与所述大组件管状工件的外表面滚动贴合；

所述柔性滚轮托架部件包括支撑座，所述支撑座与所述大组件管状工件的另一端相连接。

4.根据权利要求3所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，所述大组件头座部件包括：

主体结构，设置在所述底座部件上；

U型花盘，转动设置在所述底座部件上，多个所述夹持部均匀的设置在所述U型花盘上；

驱动电机，设置在所述主体结构上，所述驱动电机与所述夹持部连接；

升降气缸，设置在所述主体结构上，所述升降气缸与所述U型花盘连接。

5.根据权利要求3所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，所述滚轮托架部件包括：

第一底座，通过第一行走轮与所述底座部件滑动连接，所述第一底座上设置有第一锁紧手轮；

螺旋升降机，设置在所述第一底座上，所述螺旋升降机的一侧设置有升降手轮，所述螺旋升降机的顶部与所述支撑滚轮连接；

标尺，设置在所述第一底座上，所述标尺用于测量所述螺旋升降机的移动距离。

6.根据权利要求3所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，所述柔性滚轮托架部件包括：

第二底座，通过第二行走轮与所述底座部件滑动连接；

回转电机，设置在所述第二底座上；

回转臂，一端与所述回转电机的输出端连接，所述回转臂的另一端设置与所述支撑座连接。

7.根据权利要求1所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，所述管焊钳焊接工位还包括多个定位夹持组件，所述定位夹持组件与所述柔性焊接平台可拆卸连接，所述定位夹持组件能够对所述工件进行固定。

8.一种异形管件的焊接方法，利用根据权利要求1-7任一项所述的异形管件的智能焊接设备，其特征在于，该焊接方法包括：

将法兰套、弯头、铰链波纹管、三通、补偿器放置在小组件焊接工位上进行焊接；

将小组件焊接工位焊接后的工件放置在大组件焊接工位进行焊接；

将小组件焊接工位和大组件焊接工位无法焊接的工件放置在管焊钳焊接工位进行焊接。

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