本實(shí)用新型涉及管道加工裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種管道開孔切割及對(duì)接焊縫焊接工作站。

背景技術(shù)：

目前，管道開孔切割及對(duì)接焊縫焊接工作站的管件安裝，普遍采用人工手動(dòng)測(cè)量來調(diào)節(jié)管件水平度、垂直度、及管件和變位機(jī)的同心度，在切割和焊接過程中手工調(diào)節(jié)焊槍高度，來適應(yīng)長(zhǎng)管件在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的擾動(dòng)和跳動(dòng)。人工手動(dòng)測(cè)量來調(diào)節(jié)管件水平度、垂直度和同心度，存在如下問題：一方面，效率低，調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致焊接切割準(zhǔn)備工作時(shí)間遠(yuǎn)大于切割焊接加工時(shí)間；另一方面，在焊接過程中，通過人工目測(cè)跟蹤調(diào)整槍嘴和工件的位置，容易出現(xiàn)滯后和誤差，穩(wěn)定性差；再一方面，長(zhǎng)管件在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的擾動(dòng)和跳動(dòng)影響切割、焊接質(zhì)量，成型效果不可控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種管道開孔切割及對(duì)接焊縫焊接工作站，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有管道加工裝置存在的費(fèi)時(shí)費(fèi)力、施工效率較低、穩(wěn)定性差、成型效果不可控的問題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種管道開孔切割及對(duì)接焊縫焊接工作站，包括工作臺(tái)、可移動(dòng)操作機(jī)、用于夾持管道的變位機(jī)、用于支撐管道的支撐架、位移傳感器、控制器、顯示器，變位機(jī)固定安裝在工作臺(tái)的右部，支撐架固定安裝在工作臺(tái)的左部，可移動(dòng)操作機(jī)固定安裝在變位機(jī)與支撐架之間的工作臺(tái)上，可移動(dòng)操作機(jī)包括機(jī)頭、橫臂、立柱、底座、驅(qū)動(dòng)橫臂前后滑動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)橫臂上下滑動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)橫臂左右運(yùn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)頭安裝在橫臂的前端，橫臂前后滑動(dòng)地安裝在滑架上，滑架上下滑動(dòng)地安裝在立柱上，立柱滑動(dòng)地安裝在底座上，底座固定安裝在工作臺(tái)上；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)和第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸入端連接，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第二電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸入端連接，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)和第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第三電機(jī)的動(dòng)力輸出端與第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸入端連接；位移傳感器固定安裝在機(jī)頭上，位移傳感器的信號(hào)輸出端與控制器的信號(hào)輸入端電連接，控制器的第一指令輸出端與第一電機(jī)的輸入端連接，控制器的第二指令輸出端與第二電機(jī)的輸入端連接，控制器的第三指令輸出端與第三電機(jī)的輸入端連接，控制器的第四指令輸出端與顯示器的輸入端連接。

下面是對(duì)上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)。

上述位移傳感器為激光位移傳感器。

上述支撐架的上端面上安裝有V型襯墊，V型襯墊上設(shè)有與管道外壁滾動(dòng)接觸的滾珠。

上述變位機(jī)包括水平安裝座、豎直支架、夾持器、驅(qū)動(dòng)夾持器上下滑動(dòng)的第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，水平安裝座固定安裝在工作臺(tái)上，豎直支架固定安裝在水平安裝座上，水平安裝座上設(shè)有滑軌，夾持器安裝在滑軌上，第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓泵、電磁換向閥和液壓油缸，液壓泵通過電磁換向閥與液壓油缸連接，液壓油缸的上端與夾持器的下部連接，液壓油缸的下端與水平安裝座連接，控制器的第五指令輸出端與電磁換向閥的控制端連接。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其通過控制器發(fā)送指令，機(jī)頭攜帶位移傳感器與管道變換不同的相對(duì)位置，位移傳感器將測(cè)量到的數(shù)據(jù)傳入控制器進(jìn)行計(jì)算，得出管道各項(xiàng)參數(shù)，并在顯示器上進(jìn)行顯示。根據(jù)顯示器上顯示的參數(shù)，可以手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)管道的位置，具體包括調(diào)整管道的水平度、調(diào)整管道的同心度、調(diào)整管道與可移動(dòng)操作機(jī)的平行度；在切割、焊接過程中，實(shí)時(shí)同步測(cè)量，矯正機(jī)頭與管道的相對(duì)位置，消除長(zhǎng)管道在旋轉(zhuǎn)過程中的擾動(dòng)和跳動(dòng)對(duì)切割焊接質(zhì)量、成型效果的影響，具有安全、省力、簡(jiǎn)便、高效的特點(diǎn)。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為附圖1中變位機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3為附圖1中可移動(dòng)操作機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4為附圖1中支撐架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖5為本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的電路原理圖。

附圖中的編碼分別為：1為工作臺(tái)，2為可移動(dòng)操作機(jī)，3為變位機(jī)，4為支撐架，5為機(jī)頭，6為橫臂，7為立柱，8為底座，9為第一電機(jī)，10為第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，11為第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，12為第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，13為V型襯墊，14為滾珠，15為水平安裝座，16為豎直支架，17為夾持器，18為液壓油缸，19為位移傳感器，20為控制器，21為顯示器，22為第二電機(jī)，23為第三電機(jī)，24為電磁換向閥，25為管道，26為滑架。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。

在本實(shí)用新型中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：

如附圖1、2、3、4、5所示，該管道開孔切割及對(duì)接焊縫焊接工作站包括工作臺(tái)1、可移動(dòng)操作機(jī)2、用于夾持管道25的變位機(jī)3、用于支撐管道25的支撐架4、位移傳感器19、控制器20、顯示器21，變位機(jī)3固定安裝在工作臺(tái)1的右部，支撐架4固定安裝在工作臺(tái)1的左部，可移動(dòng)操作機(jī)2固定安裝在變位機(jī)3與支撐架4之間的工作臺(tái)1上，可移動(dòng)操作機(jī)2包括機(jī)頭5、橫臂6、立柱7、底座8、驅(qū)動(dòng)橫臂6前后滑動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)橫臂6上下滑動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)橫臂6左右運(yùn)動(dòng)的第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，機(jī)頭5安裝在橫臂6的前端，橫臂6前后滑動(dòng)地安裝在滑架26上，滑架26上下滑動(dòng)地安裝在立柱7上，立柱7滑動(dòng)地安裝在底座8上，底座8固定安裝在工作臺(tái)1上；第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一電機(jī)9和第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10，第一電機(jī)9的動(dòng)力輸出端與第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的動(dòng)力輸入端連接，第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二電機(jī)22和第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11，第二電機(jī)22的動(dòng)力輸出端與第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11的動(dòng)力輸入端連接，第三驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第三電機(jī)23和第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12，第三電機(jī)23的動(dòng)力輸出端與第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12的動(dòng)力輸入端連接；位移傳感器19固定安裝在機(jī)頭5上，位移傳感器19的信號(hào)輸出端與控制器20的信號(hào)輸入端電連接，控制器20的第一指令輸出端與第一電機(jī)9的輸入端連接，控制器20的第二指令輸出端與第二電機(jī)22的輸入端連接，控制器20的第三指令輸出端與第三電機(jī)23的輸入端連接，控制器20的第四指令輸出端與顯示器21的輸入端連接。在作業(yè)前，將管道25的右端夾持在變位機(jī)3上，管道25的左端放置在支撐架4上，通過控制器20發(fā)送指令，機(jī)頭5攜帶位移傳感器19與管道25變換不同的相對(duì)位置，位移傳感器19將測(cè)量到的數(shù)據(jù)傳入控制器20進(jìn)行計(jì)算，得出管道25各項(xiàng)參數(shù)，并在顯示器21上進(jìn)行顯示。根據(jù)顯示器21上顯示的參數(shù)，可以手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)管道25的位置，具體包括調(diào)整管道25的水平度、調(diào)整管道25的同心度、調(diào)整管道25與可移動(dòng)操作機(jī)2的平行度。在切割、焊接過程中，實(shí)時(shí)同步測(cè)量，矯正機(jī)頭5與管道25的相對(duì)位置，消除長(zhǎng)管道25在旋轉(zhuǎn)過程中的擾動(dòng)和跳動(dòng)對(duì)切割焊接質(zhì)量、成型效果的影響。具體地，在作業(yè)前測(cè)量管道25的管徑時(shí)，首先將機(jī)頭5上的焊槍調(diào)整至垂直朝下，控制器20控制第一電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，第一電機(jī)9通過第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10帶動(dòng)機(jī)頭5前后滑動(dòng)，第一電機(jī)9帶動(dòng)可移動(dòng)操作機(jī)2的橫臂6沿前后方向來回運(yùn)動(dòng)1至2個(gè)周期，在運(yùn)動(dòng)中，機(jī)頭5上安裝的位移傳感器19進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，即可通過掃描回來的數(shù)據(jù)計(jì)算出管道25的管徑；測(cè)量管道25的水平度時(shí)，首先將機(jī)頭5上的焊槍調(diào)整至垂直朝下，焊槍所在位置為管道25的管徑法線方向上，控制器20控制第三電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)，第三電機(jī)23通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)機(jī)頭5左右運(yùn)動(dòng)，第三電機(jī)23帶動(dòng)可移動(dòng)操作機(jī)2的橫臂6左右運(yùn)動(dòng)（水平運(yùn)動(dòng)），采集至少三個(gè)點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，獲取管道25的水平度；焊接過程中控制的主要是焊槍高度的隨動(dòng)，安裝在機(jī)頭5上的位移傳感器19實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至控制器20，控制器20計(jì)算后發(fā)送控制指令給第二電機(jī)22，第二電機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)，第二電機(jī)22通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)可移動(dòng)操作機(jī)2的橫臂6上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行焊槍高度的實(shí)時(shí)隨動(dòng)。

可根據(jù)實(shí)際需要，對(duì)上述管道開孔切割及對(duì)接焊縫焊接工作站作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

如附圖1、2、3、4所示，上述第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11為齒輪齒條機(jī)構(gòu)，第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12為齒輪齒條機(jī)構(gòu)。齒輪齒條機(jī)構(gòu)具備傳動(dòng)精確、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。

如附圖1、2、3、4、5所示，上述位移傳感器19為激光位移傳感器。本實(shí)用新型采用的位移傳感器19為公知公用的激光位移傳感器，用激光位移傳感器檢測(cè)管道25的水平度、同心度、平行度也均為公知公用的技術(shù)手段。

如附圖1、2、3、4所示，上述支撐架4的上端面上安裝有V型襯墊13，V型襯墊13上設(shè)有與管道25外壁滾動(dòng)接觸的滾珠14。V型襯墊13上對(duì)稱地設(shè)置有至少兩個(gè)滾珠14，使得滾珠14與管道25外壁滾動(dòng)接觸，減小摩擦力，同時(shí)V型襯墊13能夠更好地對(duì)管道25外壁進(jìn)行支撐。

如附圖1、2、3、4、5所示，上述變位機(jī)3包括水平安裝座15、豎直支架16、夾持器17、驅(qū)動(dòng)夾持器17上下滑動(dòng)的第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，水平安裝座15固定安裝在工作臺(tái)1上，豎直支架16固定安裝在水平安裝座15上，水平安裝座15上設(shè)有滑軌，夾持器17安裝在滑軌上，第四驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓泵、電磁換向閥24和液壓油缸18，液壓泵通過電磁換向閥24與液壓油缸18連接，液壓油缸18的上端與夾持器17的下部連接，液壓油缸18的下端與水平安裝座15連接，控制器20的第五指令輸出端與電磁換向閥24的控制端連接。這樣，當(dāng)位移傳感器19檢測(cè)到管道25的水平度、同心度或平行度需要調(diào)整時(shí)，控制器20發(fā)送指令給電磁換向閥24，電磁換向閥24開啟，液壓泵將壓力油通過電磁換向閥24泵送至液壓油缸18內(nèi)，液壓油缸18帶動(dòng)夾持器17沿豎直支架16上下移動(dòng)，從而調(diào)整管道25的水平度、同心度或平行度。

本實(shí)用新型最佳實(shí)施例的使用過程：

在測(cè)量前，測(cè)量管道25的管徑時(shí)，將機(jī)頭5上的焊槍調(diào)整至垂直朝下，控制器20控制第一電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)，第一電機(jī)9通過第一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10帶動(dòng)機(jī)頭5前后滑動(dòng)，第一電機(jī)9帶動(dòng)可移動(dòng)操作機(jī)2的橫臂6沿前后方向來回運(yùn)動(dòng)1至2個(gè)周期，在運(yùn)動(dòng)中，機(jī)頭5上安裝的位移傳感器19進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，即可通過掃描回來的數(shù)據(jù)計(jì)算出管道25的管徑。

測(cè)量管道25的水平度時(shí)，將機(jī)頭5上的焊槍調(diào)整至垂直朝下，焊槍所在位置為管道25的管徑法線方向上，控制器20控制第三電機(jī)23轉(zhuǎn)動(dòng)，第三電機(jī)23通過第三傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12帶動(dòng)機(jī)頭5左右運(yùn)動(dòng)，第三電機(jī)23帶動(dòng)可移動(dòng)操作機(jī)2的橫臂6左右運(yùn)動(dòng)（水平運(yùn)動(dòng)），采集至少三個(gè)點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，獲取管道25的水平度。

位移傳感器19將測(cè)量到的數(shù)據(jù)傳入控制器20進(jìn)行計(jì)算，得出管道25各項(xiàng)參數(shù)，并在顯示器21上進(jìn)行顯示。根據(jù)顯示器21上顯示的參數(shù)，人工判斷是否具備進(jìn)行下道工序的條件，如果測(cè)量的參數(shù)在可施工范圍內(nèi)，點(diǎn)擊控制器20上的用戶界面，進(jìn)行下道工序的工作；如果不具備進(jìn)行下道工序的條件，則手動(dòng)或者電動(dòng)調(diào)節(jié)管道25安裝的位置，可以手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)管道25的安裝位置，具體包括調(diào)整管道25的水平度、調(diào)整管道25的同心度、調(diào)整管道25與可移動(dòng)操作機(jī)2的平行度測(cè)量。電動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，控制器20發(fā)送指令給電磁換向閥24，電磁換向閥24開啟，液壓泵將壓力油通過電磁換向閥24泵送至液壓油缸18內(nèi)，液壓油缸18帶動(dòng)夾持器17沿豎直支架16上下移動(dòng)，從而調(diào)整管道25的水平度、同心度或平行度。

在切割、焊接過程中，實(shí)時(shí)同步測(cè)量，矯正機(jī)頭5與管道25的相對(duì)位置，消除長(zhǎng)管道25在旋轉(zhuǎn)過程中的擾動(dòng)和跳動(dòng)對(duì)切割焊接質(zhì)量、成型效果的影響。焊接過程中控制的主要是焊槍高度的隨動(dòng)，安裝在機(jī)頭5上的位移傳感器19實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至控制器20，控制器20計(jì)算后發(fā)送控制指令給第二電機(jī)22，第二電機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)，第二電機(jī)22通過第二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11帶動(dòng)可移動(dòng)操作機(jī)2的橫臂6上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行焊槍高度的實(shí)時(shí)隨動(dòng)。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。