本實用新型涉及管道加工裝置技術領域，是一種管道開孔切割及對接焊縫焊接工作站。

背景技術：

目前，管道開孔切割及對接焊縫焊接工作站的管件安裝，普遍采用人工手動測量來調節管件水平度、垂直度、及管件和變位機的同心度，在切割和焊接過程中手工調節焊槍高度，來適應長管件在旋轉過程中產生的擾動和跳動。人工手動測量來調節管件水平度、垂直度和同心度，存在如下問題：一方面，效率低，調整時間長，導致焊接切割準備工作時間遠大于切割焊接加工時間；另一方面，在焊接過程中，通過人工目測跟蹤調整槍嘴和工件的位置，容易出現滯后和誤差，穩定性差；再一方面，長管件在旋轉過程中產生的擾動和跳動影響切割、焊接質量，成型效果不可控。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種管道開孔切割及對接焊縫焊接工作站，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有管道加工裝置存在的費時費力、施工效率較低、穩定性差、成型效果不可控的問題。

本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現的：一種管道開孔切割及對接焊縫焊接工作站，包括工作臺、可移動操作機、用于夾持管道的變位機、用于支撐管道的支撐架、位移傳感器、控制器、顯示器，變位機固定安裝在工作臺的右部，支撐架固定安裝在工作臺的左部，可移動操作機固定安裝在變位機與支撐架之間的工作臺上，可移動操作機包括機頭、橫臂、立柱、底座、驅動橫臂前后滑動的第一驅動機構、驅動橫臂上下滑動的第二驅動機構、驅動橫臂左右運動的第三驅動機構，機頭安裝在橫臂的前端，橫臂前后滑動地安裝在滑架上，滑架上下滑動地安裝在立柱上，立柱滑動地安裝在底座上，底座固定安裝在工作臺上；第一驅動機構包括第一電機和第一傳動機構，第一電機的動力輸出端與第一傳動機構的動力輸入端連接，第二驅動機構包括第二電機和第二傳動機構，第二電機的動力輸出端與第二傳動機構的動力輸入端連接，第三驅動機構包括第三電機和第三傳動機構，第三電機的動力輸出端與第三傳動機構的動力輸入端連接；位移傳感器固定安裝在機頭上，位移傳感器的信號輸出端與控制器的信號輸入端電連接，控制器的第一指令輸出端與第一電機的輸入端連接，控制器的第二指令輸出端與第二電機的輸入端連接，控制器的第三指令輸出端與第三電機的輸入端連接，控制器的第四指令輸出端與顯示器的輸入端連接。

下面是對上述實用新型技術方案的進一步優化或/和改進：

上述第一傳動機構為齒輪齒條機構，第二傳動機構為齒輪齒條機構，第三傳動機構為齒輪齒條機構。

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型襯墊上設有與管道外壁滾動接觸的滾珠。

上述變位機包括水平安裝座、豎直支架、夾持器、驅動夾持器上下滑動的第四驅動機構，水平安裝座固定安裝在工作臺上，豎直支架固定安裝在水平安裝座上，水平安裝座上設有滑軌，夾持器安裝在滑軌上，第四驅動機構包括液壓泵、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。

本實用新型結構合理而緊湊，使用方便，其通過控制器發送指令，機頭攜帶位移傳感器與管道變換不同的相對位置，位移傳感器將測量到的數據傳入控制器進行計算，得出管道各項參數，并在顯示器上進行顯示。根據顯示器上顯示的參數，可以手動或自動調節管道的位置，具體包括調整管道的水平度、調整管道的同心度、調整管道與可移動操作機的平行度；在切割、焊接過程中，實時同步測量，矯正機頭與管道的相對位置，消除長管道在旋轉過程中的擾動和跳動對切割焊接質量、成型效果的影響，具有安全、省力、簡便、高效的特點。

附圖說明

附圖1為本實用新型最佳實施例的立體結構示意圖。

附圖2為附圖1中變位機的立體結構示意圖。

附圖3為附圖1中可移動操作機的立體結構示意圖。

附圖4為附圖1中支撐架的立體結構示意圖。

附圖5為本實用新型最佳實施例的電路原理圖。

附圖中的編碼分別為：1為工作臺，2為可移動操作機，3為變位機，4為支撐架，5為機頭，6為橫臂，7為立柱，8為底座，9為第一電機，10為第一傳動機構，11為第二傳動機構，12為第三傳動機構，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，23為第三電機，24為電磁換向閥，25為管道，26為滑架。

具體實施方式

本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。

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

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述：

如附圖1、2、3、4、5所示，該管道開孔切割及對接焊縫焊接工作站包括工作臺1、可移動操作機2、用于夾持管道25的變位機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3固定安裝在工作臺1的右部，支撐架4固定安裝在工作臺1的左部，可移動操作機2固定安裝在變位機3與支撐架4之間的工作臺1上，可移動操作機2包括機頭5、橫臂6、立柱7、底座8、驅動橫臂6前后滑動的第一驅動機構、驅動橫臂6上下滑動的第二驅動機構、驅動橫臂6左右運動的第三驅動機構，機頭5安裝在橫臂6的前端，橫臂6前后滑動地安裝在滑架26上，滑架26上下滑動地安裝在立柱7上，立柱7滑動地安裝在底座8上，底座8固定安裝在工作臺1上；第一驅動機構包括第一電機9和第一傳動機構10，第一電機9的動力輸出端與第一傳動機構10的動力輸入端連接，第二驅動機構包括第二電機22和第二傳動機構11，第二電機22的動力輸出端與第二傳動機構11的動力輸入端連接，第三驅動機構包括第三電機23和第三傳動機構12，第三電機23的動力輸出端與第三傳動機構12的動力輸入端連接；位移傳感器19固定安裝在機頭5上，位移傳感器19的信號輸出端與控制器20的信號輸入端電連接，控制器20的第一指令輸出端與第一電機9的輸入端連接，控制器20的第二指令輸出端與第二電機22的輸入端連接，控制器20的第三指令輸出端與第三電機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。在作業前，將管道25的右端夾持在變位機3上，管道25的左端放置在支撐架4上，通過控制器20發送指令，機頭5攜帶位移傳感器19與管道25變換不同的相對位置，位移傳感器19將測量到的數據傳入控制器20進行計算，得出管道25各項參數，并在顯示器21上進行顯示。根據顯示器21上顯示的參數，可以手動或自動調節管道25的位置，具體包括調整管道25的水平度、調整管道25的同心度、調整管道25與可移動操作機2的平行度。在切割、焊接過程中，實時同步測量，矯正機頭5與管道25的相對位置，消除長管道25在旋轉過程中的擾動和跳動對切割焊接質量、成型效果的影響。具體地，在作業前測量管道25的管徑時，首先將機頭5上的焊槍調整至垂直朝下，控制器20控制第一電機9轉動，第一電機9通過第一傳動機構10帶動機頭5前后滑動，第一電機9帶動可移動操作機2的橫臂6沿前后方向來回運動1至2個周期，在運動中，機頭5上安裝的位移傳感器19進行實時測量，即可通過掃描回來的數據計算出管道25的管徑；測量管道25的水平度時，首先將機頭5上的焊槍調整至垂直朝下，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23轉動，第三電機23通過第三傳動機構12帶動機頭5左右運動，第三電機23帶動可移動操作機2的橫臂6左右運動（水平運動），采集至少三個點的位置數據，進行計算，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，安裝在機頭5上的位移傳感器19實時采集數據，并將數據傳送至控制器20，控制器20計算后發送控制指令給第二電機22，第二電機22轉動，第二電機22通過第二傳動機構11帶動可移動操作機2的橫臂6上下運動，進行焊槍高度的實時隨動。

可根據實際需要，對上述管道開孔切割及對接焊縫焊接工作站作進一步優化或/和改進：

如附圖1、2、3、4所示，上述第一傳動機構10為齒輪齒條機構，第二傳動機構11為齒輪齒條機構，第三傳動機構12為齒輪齒條機構。齒輪齒條機構具備傳動精確、結構穩定可靠的優點。

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管道25的水平度、同心度、平行度也均為公知公用的技術手段。

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上設有與管道25外壁滾動接觸的滾珠14。V型襯墊13上對稱地設置有至少兩個滾珠14，使得滾珠14與管道25外壁滾動接觸，減小摩擦力，同時V型襯墊13能夠更好地對管道25外壁進行支撐。

如附圖1、2、3、4、5所示，上述變位機3包括水平安裝座15、豎直支架16、夾持器17、驅動夾持器17上下滑動的第四驅動機構，水平安裝座15固定安裝在工作臺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上設有滑軌，夾持器17安裝在滑軌上，第四驅動機構包括液壓泵、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，當位移傳感器19檢測到管道25的水平度、同心度或平行度需要調整時，控制器20發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，液壓油缸18帶動夾持器17沿豎直支架16上下移動，從而調整管道25的水平度、同心度或平行度。

本實用新型最佳實施例的使用過程：

在測量前，測量管道25的管徑時，將機頭5上的焊槍調整至垂直朝下，控制器20控制第一電機9轉動，第一電機9通過第一傳動機構10帶動機頭5前后滑動，第一電機9帶動可移動操作機2的橫臂6沿前后方向來回運動1至2個周期，在運動中，機頭5上安裝的位移傳感器19進行實時測量，即可通過掃描回來的數據計算出管道25的管徑。

測量管道25的水平度時，將機頭5上的焊槍調整至垂直朝下，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23轉動，第三電機23通過第三傳動機構12帶動機頭5左右運動，第三電機23帶動可移動操作機2的橫臂6左右運動（水平運動），采集至少三個點的位置數據，進行計算，獲取管道25的水平度。

位移傳感器19將測量到的數據傳入控制器20進行計算，得出管道25各項參數，并在顯示器21上進行顯示。根據顯示器21上顯示的參數，人工判斷是否具備進行下道工序的條件，如果測量的參數在可施工范圍內，點擊控制器20上的用戶界面，進行下道工序的工作；如果不具備進行下道工序的條件，則手動或者電動調節管道25安裝的位置，可以手動或自動調節管道25的安裝位置，具體包括調整管道25的水平度、調整管道25的同心度、調整管道25與可移動操作機2的平行度測量。電動調節時，控制器20發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，液壓油缸18帶動夾持器17沿豎直支架16上下移動，從而調整管道25的水平度、同心度或平行度。

在切割、焊接過程中，實時同步測量，矯正機頭5與管道25的相對位置，消除長管道25在旋轉過程中的擾動和跳動對切割焊接質量、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，安裝在機頭5上的位移傳感器19實時采集數據，并將數據傳送至控制器20，控制器20計算后發送控制指令給第二電機22，第二電機22轉動，第二電機22通過第二傳動機構11帶動可移動操作機2的橫臂6上下運動，進行焊槍高度的實時隨動。

以上技術特征構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。