專利名稱：等離子弧平面堆焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種等離子弧平面堆焊機(jī)。
背景技術(shù)：
《焊接》雜志1999年第2期第5至8頁刊登的“優(yōu)質(zhì)高耐磨性堆焊技術(shù)”一文中指 出，復(fù)合材料利用等離子弧堆焊技術(shù)獲得具有高耐磨性的復(fù)合堆焊層，是等離子弧堆焊應(yīng) 用技術(shù)的重要發(fā)展。采用等離子弧堆焊技術(shù)獲得的復(fù)合堆焊層質(zhì)量穩(wěn)定可靠，在磨損嚴(yán)重 的工況條件下，復(fù)合堆焊層的耐磨性表現(xiàn)尤為突出，由于堆焊層與被保護(hù)工件表面是冶金 結(jié)合，因此具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，并且能滿足一定的抗沖擊要求。近年來，國內(nèi)外對復(fù)合材料的等離子弧堆焊技術(shù)開展了深入的研究，并且取得了 顯著的進(jìn)展。但是在復(fù)合材料等離子弧堆焊的工藝設(shè)備的某些方面發(fā)展相對滯后，例如用 于大面積平面形狀的堆焊產(chǎn)品的焊接設(shè)備方面，目前尚未見有成熟可靠的等離子弧平面堆 焊機(jī)用于生產(chǎn)，平面堆焊產(chǎn)品仍然以手工生產(chǎn)為主，不但焊接質(zhì)量難以保證，而且生產(chǎn)效率 低，操作工人勞動強(qiáng)度大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種等離子弧平面堆焊機(jī)，用于平面形狀的復(fù)合材料產(chǎn) 品采用等離子弧堆焊的工藝方法實(shí)現(xiàn)高效自動化生產(chǎn)。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的等離子弧平面堆焊機(jī)，包括立柱和橫梁 為主體組成的龍門架結(jié)構(gòu)的機(jī)架和設(shè)置于機(jī)架對應(yīng)位置的焊接平臺，在縱向行走電機(jī)的驅(qū) 動下，機(jī)架與焊接平臺可以相對縱向平行移動；在機(jī)架的橫梁側(cè)面設(shè)置有由橫向移動電機(jī) 驅(qū)動可橫向移動或擺動的的橫向滑板，在橫向滑板的外側(cè)面設(shè)置有可升降的焊槍支架，在 焊槍支架上安裝有指向焊接平臺的等離子焊槍，在升降電機(jī)驅(qū)動下等離子焊槍的高度位置 可調(diào)，等離子焊槍還配備有直流焊接電源、工作氣體和冷卻水源；連接各電機(jī)的導(dǎo)線通向控 制箱并通過電氣自控裝置實(shí)現(xiàn)自動控制。所述的焊接平臺為固定水平設(shè)置，在機(jī)架的兩個支柱的下部分別裝有行走滾輪， 行走滾輪座落在兩個水平敷設(shè)的導(dǎo)軌上，兩個縱向行走電機(jī)通過減速器連接齒輪齒條傳動 付，齒條固定在導(dǎo)軌外側(cè)，所述縱向行走電機(jī)是變頻電機(jī)或伺服電機(jī)。所述的橫向滑板由橫梁外側(cè)面的兩條直線導(dǎo)軌支承，在橫向滑板的外側(cè)面安裝有 橫向移動電機(jī)和減速器，減速器的輸出齒輪向后伸出，與安裝在橫梁外側(cè)面的水平方向的 齒條形成齒輪齒條傳動付，橫向移動電機(jī)采用伺服電機(jī)。所述的焊槍支架包括有升降滑板，升降滑板通過橫向滑板外側(cè)面上的上下方向的 直線滑軌支承在橫向滑板上，等離子焊槍安裝在升降滑板正面的下部，升降滑板的上部安 裝有升降電機(jī)和減速器，減速器的輸出齒輪向后伸出，與安裝在橫向滑板上的上下方向的 齒條形成齒輪齒條傳動付，所述升降電機(jī)采用伺服電機(jī)。所述安裝在橫向滑板外側(cè)面的焊槍支架及安裝在焊槍支架上的等離子焊槍的數(shù)量可以是2個或3個或4個，并且平行分隔分別安裝在橫向滑板外側(cè)面。所述的電氣自控裝置置于控制箱內(nèi)，包括電子觸摸屏、可編程邏輯控制器、變頻控 制器、自動弧壓控制裝置和輸入輸出設(shè)備，經(jīng)電氣連接構(gòu)成。所述直流焊接電源是大功率IGBT逆變電源。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型的機(jī)械部分如機(jī)架、焊接平臺、橫向滑板、焊槍支架等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理， 機(jī)架的縱向行走、橫向滑板的橫向移動或擺動、等離子焊槍的升降都是采用電機(jī)、減速器、 齒輪齒條傳動付的驅(qū)動方式，技術(shù)成熟可靠。本實(shí)用新型的電氣控制部分包括電子觸摸屏、可編程邏輯控制器、變頻控制器、自 動弧壓控制裝置和輸入輸出設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)對各個運(yùn)動部件的控制和焊接工藝參數(shù)的控 制，滿足焊接作業(yè)過程中的各項(xiàng)操作要求。本實(shí)用新型中采用等離子焊槍并配備大功率直流焊接電源，可滿足平面形狀復(fù)合 材料產(chǎn)品的等離子弧堆焊焊接要求，設(shè)置數(shù)個等離子焊槍，針對不同的被加工工件，每個等 離子焊槍可以單獨(dú)使用也可以數(shù)個等離子焊槍一起使用，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率生產(chǎn)。總之，具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)的等離子弧平面堆焊機(jī)，可實(shí)現(xiàn)高效自動化生產(chǎn)，降低工 人勞動強(qiáng)度，改善作業(yè)條件，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率。

圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型中焊槍支架的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示的等離子弧平面堆焊機(jī)，包括立柱1、11和橫梁2為主體組成的龍門架 結(jié)構(gòu)的機(jī)架和設(shè)置于機(jī)架對應(yīng)位置的焊接平臺3，在縱向行走電機(jī)(置于立柱內(nèi)，圖中未畫 出)的驅(qū)動下，機(jī)架與焊接平臺3可以相對縱向平行移動，即前進(jìn)或后退；在機(jī)架的橫梁2 側(cè)面設(shè)置有由橫向移動電機(jī)15驅(qū)動可橫向移動或擺動的的橫向滑板9，在橫向滑板9的外 側(cè)面設(shè)置有可升降的焊槍支架6，在焊槍支架6上安裝有指向焊接平臺3的等離子焊槍10， 在升降電機(jī)7的驅(qū)動下等離子焊槍10的高度位置可調(diào)，等離子焊槍10還配備有直流焊接 電源、工作氣體和冷卻水源，用柔性護(hù)套5保護(hù)并引進(jìn)或引出；連接各電機(jī)的導(dǎo)線通向控制 箱并通過電氣自控裝置實(shí)現(xiàn)自動控制。圖1中的焊接平臺3為固定水平設(shè)置，平臺上面加 工有T形槽，在機(jī)架的兩個支柱1和11的下部分別裝有行走滾輪16和14，行走滾輪16和 14分別座落在兩個水平敷設(shè)的導(dǎo)軌17和13上，兩個縱向行走電機(jī)通過減速器連接齒輪齒 條傳動付，齒條18和12分別固定在導(dǎo)軌17和13外側(cè)。縱向行走電機(jī)是變頻電機(jī)或伺服 電機(jī)。橫向滑板9由橫梁2外側(cè)面的兩條直線導(dǎo)軌4支承，在橫向滑板9的外側(cè)面安裝 有橫向移動電機(jī)15和減速器(未在圖中畫出)，減速器的輸出齒輪向后伸出，與安裝在橫梁 外側(cè)面的水平方向的齒條(被橫向滑板9遮蓋，圖中未畫出)形成齒輪齒條傳動付，橫向移 動電機(jī)15采用伺服電機(jī)。[0022]如圖2所示，焊槍支架6包括有升降滑板24，升降滑板24通過橫向滑板9外側(cè)面 上的上下方向的直線滑軌(被升降滑板24遮蓋，圖中未畫出)支承在橫向滑板9上，等離 子焊槍10經(jīng)定位緊固后被安裝在升降滑板24正面的下部，升降滑板24的上部安裝有升降 電機(jī)7和減速器8，減速器8的輸出齒輪向后伸出，與安裝在橫向滑板9上的上下方向的齒 條(被升降滑板24遮蓋，圖中未畫出)形成齒輪齒條傳動付。升降電機(jī)7采用伺服電機(jī)。 限位開關(guān)19和20用于限制升降滑板24的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，同時(shí)也是焊槍支架6的最高位 置和最低位置。等離子焊槍10還配有進(jìn)水管26和27，出水管21和22以及送氣管23，工 作氣體可采用氬氣。另外還有接線端子排25，用于升降電機(jī)7、限位開關(guān)19和20的導(dǎo)線匯 集和對控制箱的連接。在本實(shí)施例中，安裝在橫向滑板9外側(cè)面的焊槍支架6及安裝在焊槍支架6上的 等離子焊槍10的數(shù)量是4個，平行分隔分別安裝在橫向滑板9的外側(cè)面。根據(jù)不同的需求， 也可以是1個、2個或3個。電氣自控裝置置于控制箱內(nèi)，包括電子觸摸屏、可編程邏輯控制器、變頻控制器、 自動弧壓控制裝置和輸入輸出設(shè)備，經(jīng)電氣連接構(gòu)成。直流焊接電源是大功率IGBT逆變電 源。如采用4臺22KW的直流焊接電源，分別供給4個等離子焊槍，額定焊接電流是300AX 4， 堆焊厚度5毫米。本實(shí)用新型的等離子弧平面堆焊機(jī)，在操作使用時(shí)先將被焊工件的基板和耐磨粉 塊布設(shè)在焊接平臺上，接著調(diào)整好等離子焊槍與被焊工件的相對位置，并在控制箱的觸摸 屏上設(shè)好需要的焊接參數(shù)，如焊接的尺寸、機(jī)架的行走速度、等離子焊槍的擺動速度、焊道 的寬度、焊道疊加的寬度等，按下控制箱上的啟動按鈕，即可按照設(shè)定的程序進(jìn)行焊接作 業(yè)，作業(yè)結(jié)束后等離子焊槍自動回到起始工作點(diǎn)。顯然，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，例如為了實(shí)現(xiàn)機(jī)架與焊接平臺 的相對縱向平行移動，也可以采用機(jī)架固定設(shè)置而焊接平臺由縱向行走電機(jī)驅(qū)動行走的方 式；電氣自控裝置還可以采用數(shù)控技術(shù)?？傊?，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容的任何 簡單修改、等同變換及修飾，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于包括立柱和橫梁為主體組成的龍門架結(jié)構(gòu)的機(jī)架和設(shè)置于機(jī)架對應(yīng)位置的焊接平臺，在縱向行走電機(jī)的驅(qū)動下，機(jī)架與焊接平臺可以相對縱向平行移動；在機(jī)架的橫梁側(cè)面設(shè)置有由橫向移動電機(jī)驅(qū)動可橫向移動或擺動的的橫向滑板，在橫向滑板的外側(cè)面設(shè)置有可升降的焊槍支架，在焊槍支架上安裝有指向焊接平臺的等離子焊槍，在升降電機(jī)驅(qū)動下等離子焊槍的高度位置可調(diào)，等離子焊槍還配備有直流焊接電源、工作氣體和冷卻水源；連接各電機(jī)的導(dǎo)線通向控制箱并通過電氣自控裝置實(shí)現(xiàn)自動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于所述焊接平臺為固定水 平設(shè)置，在機(jī)架的兩個支柱的下部分別裝有行走滾輪，行走滾輪座落在兩個水平敷設(shè)的導(dǎo) 軌上，兩個縱向行走電機(jī)通過減速器連接齒輪齒條傳動付，齒條固定在導(dǎo)軌外側(cè)，所述縱向 行走電機(jī)是變頻電機(jī)或伺服電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于所述橫向滑板由橫梁外 側(cè)面的兩條直線導(dǎo)軌支承，在橫向滑板的外側(cè)面安裝有橫向移動電機(jī)和減速器，減速器的 輸出齒輪向后伸出，與安裝在橫梁外側(cè)面的水平方向的齒條形成齒輪齒條傳動付，橫向移 動電機(jī)采用伺服電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于所述焊槍支架包括有升 降滑板，升降滑板通過橫向滑板外側(cè)面上的上下方向的直線滑軌支承在橫向滑板上，等離 子焊槍安裝在升降滑板正面的下部，升降滑板的上部安裝有升降電機(jī)和減速器，減速器的 輸出齒輪向后伸出，與安裝在橫向滑板上的上下方向的齒條形成齒輪齒條傳動付，所述升 降電機(jī)采用伺服電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于所述安裝在橫向滑 板外側(cè)面的焊槍支架及安裝在焊槍支架上的等離子焊槍的數(shù)量可以是2個或3個或4個， 并且平行分隔分別安裝在橫向滑板外側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于所述的電氣自控裝置置 于控制箱內(nèi)，包括電子觸摸屏、可編程邏輯控制器、變頻控制器、自動弧壓控制裝置和輸入 輸出設(shè)備，經(jīng)電氣連接構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子弧平面堆焊機(jī)，其特征在于所述直流焊接電源是大 功率IGBT逆變電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種等離子弧平面堆焊機(jī)，旨在為平面形狀的復(fù)合材料堆焊產(chǎn)品提供等離子弧平面堆焊設(shè)備。它包括龍門架結(jié)構(gòu)的機(jī)架和對應(yīng)設(shè)置的焊接平臺，在縱向行走電機(jī)的驅(qū)動下，機(jī)架與焊接平臺可以相對縱向平行移動；在機(jī)架的橫梁側(cè)面設(shè)置有由橫向移動電機(jī)驅(qū)動可橫向移動或擺動的的橫向滑板，在橫向滑板的外側(cè)面設(shè)置有可升降的焊槍支架，在焊槍支架上安裝有指向焊接平臺的等離子焊槍，在升降電機(jī)驅(qū)動下等離子焊槍的高度位置可調(diào)，等離子焊槍還配備有直流焊接電源、工作氣體和冷卻水源；連接各電機(jī)的導(dǎo)線通向控制箱并通過電氣自控裝置實(shí)現(xiàn)自動控制。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，技術(shù)成熟可靠，滿足焊接作業(yè)的各項(xiàng)操作要求，實(shí)現(xiàn)高效自動化生產(chǎn)。
文檔編號B23K37/04GK201559021SQ20092028040
公開日2010年8月25日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者陳春明 申請人:濟(jì)南杰瑞復(fù)盛機(jī)電設(shè)備有限公司