[发明专利]管道和管段的导轨焊接

权利要求书

1.一种用于将管道或管段导轨焊接到一起的设备，包括：

焊接扫描仪单元；

控制单元；和

至少一个焊接单元，

其中，所述焊接扫描仪单元构造成扫描所述管道/管段的接口表面之间的接缝的轮廓和形貌，测量所述接口表面的纹理和几何特性，扫描并检测所述接缝中的异常，在焊前扫描中优化管道位置和/或取向和在焊后扫描和检测中警告异常，

其中，所述控制单元构造成基于来自所述焊接扫描仪单元的扫描数据分析接缝形貌并命令所述焊接单元以优化所述接缝的焊接。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括移动单元，其用于支承和移动所述焊接单元、控制单元和焊接扫描仪单元。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述控制单元控制和操作所述移动单元。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述纹理和几何参数包括：锈蚀、表面粗糙度、表面形貌、接缝宽度和深度和所述管道/管段相对于彼此的对准、定位和调平失配。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述对准、定位和调平失配包括所述管道/管段相对于彼此的垂直错位和水平移位。

6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述焊接单元包括：

线性臂，其与所述管道/管段的轴线平行；

移动滑块，其附接至所述线性臂；

马达，其沿所述线性臂移动所述移动滑块；

可调机构，其构造成用于焊接装置与所述扫描仪之间的距离的精细调整；

焊接装置，其包括焊嘴，其中，所述焊嘴构造成沿着所述接缝的开口移动，并插入所述接缝内用于从底部到顶部的气密密封；和

高度调整和控制装置，其用于将所述焊接装置配合至所述接缝。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述焊接单元还包括屏蔽装置，其用于保护所述焊嘴和来自气体的屏蔽。

8.根据权利要求2所述的设备，其中，所述移动单元还包括机器人，其用于支承所述焊接扫描仪单元、控制单元和焊接单元并沿着所述管道/管段的表面移动。

9.根据权利要求2所述的设备，其中，所述焊接单元还包括移动单元和轨道或轨条，用于支承所述焊接扫描仪单元、控制单元和焊接单元，并沿着所述管道/管段的表面移动。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述焊接单元构造成用于在选自GMAW、MAG、MIG、MIG脉冲、RMD和FCAW的方法中焊接。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元包括控制器和数据处理单元，其中，所述数据处理单元构造成接收有关所述接缝、所述管道/管段的接口表面和所述管道/管段的相对定位、调平和对准的数据，并产生焊接计划，其中，所述控制器控制所述焊接扫描仪单元和焊接单元扫描所述接缝和表面并执行所述焊接计划。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制单元包括控制器和数据处理单元，其中，所述数据处理单元构造成接收扫描数据，分析所述数据，确定局部焊接是否已达到最佳结果，识别焊接材料不足或多余的局部区域、部位或点，和实时导航所述焊接单元和焊接扫描仪单元以进一步通过所述区域、部位或点，以通过添加或刮掉所述焊接材料来完成焊接。

13.根据权利要求11或12所述的设备，其中，所述焊接扫描仪单元构造成预先扫描所述接缝，并将从预先扫描获得的数据传送至所述数据处理单元，其中，所述数据处理单元在焊接启动之前产生所述接缝的表面的映射和焊接计划。