專利名稱：全自動(dòng)堆焊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焊接裝置，特別涉及一種全自動(dòng)堆焊機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在工程上所采用的在小直徑管內(nèi)壁自動(dòng)堆焊一層硬質(zhì)合金材料的焊接設(shè)備，主要是由等離子噴焊槍、送粉系統(tǒng)、氣體精密調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、等離子焊接電源及自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成，利用氬氣把鈷鉻鎢硬質(zhì)合金粉輸送至等離子噴焊槍的焊炬電弧處，熔化后堆焊到小直徑管內(nèi)孔壁表面。由于鈷鉻鎢硬質(zhì)合金材料的硬脆特性，無(wú)法使鈷鉻鎢硬質(zhì)合金焊條送入管孔內(nèi)進(jìn)行堆焊，則首先需要把鈷鉻鎢硬質(zhì)合金制成粉狀，并用氬氣輸送至焊炬電弧處，與之相配套的設(shè)備結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。此外，由于粉狀鈷鉻鎢硬質(zhì)合金在短時(shí)間熔化和冷卻后形成的焊縫組織疏松，不如焊條直接熔化的焊縫質(zhì)量好。而對(duì)于不同的堆焊材料 (焊絲、焊帶、焊劑)要求不同的工藝才能相適應(yīng)，才能達(dá)到理想的金相組織和力學(xué)強(qiáng)度，但現(xiàn)有的堆焊機(jī)用簡(jiǎn)單開(kāi)關(guān)控制，都存在著工藝參數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確設(shè)定且不能一次性完成多個(gè)面的焊接等問(wèn)題。如上海市寶山區(qū)富錦路果園的寶山鋼鐵股份有限公司于2006年10月25日申請(qǐng)實(shí)用新型專利的“堆焊機(jī)”(專利申請(qǐng)?zhí)朇N200620047093. 4，公開(kāi)(公告)號(hào) CN200963723，公開(kāi)(公告)日2007年10月M日)。它公開(kāi)了一種用于強(qiáng)化或修復(fù)輥軸類金屬零件表面的堆焊機(jī)，包括機(jī)架、機(jī)頭、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備，所述控制設(shè)備通過(guò)機(jī)頭控制卡與機(jī)頭相連接，同時(shí)通過(guò)控制電路板、驅(qū)動(dòng)器與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)相連接， 以實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的協(xié)同精確轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，機(jī)頭為兩個(gè)，一個(gè)是絲極機(jī)頭，一個(gè)是帶極機(jī)頭，分別安裝在行走機(jī)構(gòu)的兩條導(dǎo)軌上；所述控制設(shè)備采用工控機(jī)，機(jī)架為橫梁式門形機(jī)架；它通過(guò)將絲極、帶極兩種機(jī)頭設(shè)在同一焊機(jī)上，實(shí)現(xiàn)多功能一體化。并可通過(guò)采用計(jì)算機(jī)精確編程計(jì)算和控制，絲極機(jī)頭和帶極機(jī)頭與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的協(xié)同精確轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)絲極擺動(dòng)弧、環(huán)焊、橫焊、帶極環(huán)焊、橫焊。但它還是不能對(duì)環(huán)體結(jié)構(gòu)的三個(gè)面在同一工件夾持裝置上一次性完成整體焊接的工藝。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠連續(xù)完成工件多個(gè)面的焊接、可有效提高技術(shù)性能和生產(chǎn)效率的全自動(dòng)堆焊機(jī)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括移動(dòng)框架1、水平支架 7、移動(dòng)框架底座19、機(jī)座20和電氣控制柜M，移動(dòng)框架1固定安裝在移動(dòng)框架底座19上， 移動(dòng)框架底座19安裝在機(jī)座20的機(jī)座導(dǎo)軌21上，在機(jī)座20上安裝有機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿22， 機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿22穿過(guò)移動(dòng)框架底座19下部安裝的螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿22與移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)23相連接；移動(dòng)框架1的一側(cè)安裝有垂直導(dǎo)軌4和垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3，垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3與垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相連接，水平支架7套裝在移動(dòng)框架1的垂直導(dǎo)軌 4上，水平支架7上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3穿過(guò)水平支架7上的垂直螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系；水平支架7上設(shè)置有水平導(dǎo)軌8和水平驅(qū)動(dòng)螺桿6，水平滑動(dòng)支架9 套裝在水平導(dǎo)軌8上，水平滑動(dòng)支架9上固定安裝有水平螺孔套，水平驅(qū)動(dòng)螺桿6穿過(guò)水平螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，水平驅(qū)動(dòng)螺桿6與水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)5相連接；水平滑動(dòng)支架9上設(shè)置有焊槍支架10，焊槍支架10的外端設(shè)置有焊槍夾持裝置11，與焊機(jī)13相連接的焊槍12 套裝在焊槍夾持裝置11上；在焊槍12的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有變位機(jī)17 ；垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)23和變位機(jī)17分別與電氣控制柜M相連接。本實(shí)用新型也可在變位機(jī)17的變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16上設(shè)置與工件相配合的工件夾持裝置15。本實(shí)用新型還可在水平支架7的一側(cè)設(shè)置有與工件相配合的用于加熱工件的加熱裝置18，加熱裝置18與變位機(jī)17的垂直位置相對(duì)應(yīng)，加熱裝置18與電氣控制柜M相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜25相連接。所述垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)5和移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)23采用伺服電機(jī)。本實(shí)用新型所述電氣控制柜M既可以是普通電氣控制柜，也可以采用工控機(jī)；也可在工控機(jī)上連接鍵盤或操作觸摸屏，或同時(shí)連接鍵盤和操作觸摸屏。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置可控制三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的支架與變位機(jī)相配合形成一個(gè)控制行走機(jī)構(gòu)，并由電氣控制柜統(tǒng)一控制可實(shí)現(xiàn)精確轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊機(jī)的精確定位焊接，它能夠連續(xù)一次性完成工件多個(gè)面的焊接，大大地提高了生產(chǎn)效率，因可連續(xù)一次性完成多個(gè)面的焊接，從而可有效提高產(chǎn)品技術(shù)性能。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，焊接工藝性能穩(wěn)定，堆焊層組織致密，堆焊層的耐磨性有較大提高。由于采用小直徑內(nèi)孔堆焊， 并將硬質(zhì)合金藥芯焊絲送入焊炬電弧之中，使管子小直徑內(nèi)孔焊接工藝變得簡(jiǎn)單，大大節(jié)省能源，提高功效，提高焊縫質(zhì)量。它可廣泛應(yīng)用于需要對(duì)工件多個(gè)面進(jìn)行焊接的各種焊接工藝中。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)注說(shuō)明1-移動(dòng)框架，2-垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)，3-垂直驅(qū)動(dòng)螺桿，4-垂直導(dǎo)軌， 5-水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)，6-水平驅(qū)動(dòng)螺桿，7-水平支架，8-水平導(dǎo)軌，9-水平滑動(dòng)支架，10-焊槍支架，11-焊槍夾持裝置，12-焊槍，13-焊機(jī)，14-工件，15-工件夾持裝置，16-變位機(jī)轉(zhuǎn)盤， 17-變位機(jī)，18-加熱裝置，19-移動(dòng)框架底座，20-機(jī)座，21-機(jī)座導(dǎo)軌，22-機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿， 23-移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)，24-電氣控制柜，25-加熱裝置電氣控制柜。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，如圖1所示，本實(shí)用新型包括移動(dòng)框架1、水平支架7、移動(dòng)框架底座19、 機(jī)座20和電氣控制柜M，移動(dòng)框架1固定安裝在移動(dòng)框架底座19上，移動(dòng)框架底座19安裝在機(jī)座20的機(jī)座導(dǎo)軌21上，在機(jī)座20上安裝有機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿22，機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿22穿過(guò)移動(dòng)框架底座19下部安裝的螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿22與移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)23相連接，可通過(guò)由與電氣控制柜M相連的移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)23驅(qū)動(dòng)機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿 22可精準(zhǔn)地控制移動(dòng)框架1需要水平移動(dòng)距離；移動(dòng)框架1的一側(cè)安裝有垂直導(dǎo)軌4和垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3，垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3與垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2相連接，水平支架7套裝在移動(dòng)框架1的垂直導(dǎo)軌4上，水平支架7上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3穿過(guò)水平支架7上的垂直螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，可通過(guò)由與電氣控制柜M相連的垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3可精準(zhǔn)地控制水平支架7沿移動(dòng)框架1垂直移動(dòng)所需移動(dòng)距離；水平支架7上設(shè)置有水平導(dǎo)軌8和水平驅(qū)動(dòng)螺桿6，水平滑動(dòng)支架9套裝在水平導(dǎo)軌8上，水平滑動(dòng)支架 9上固定安裝有水平螺孔套，水平驅(qū)動(dòng)螺桿6穿過(guò)水平螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，水平驅(qū)動(dòng)螺桿6與水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)5相連接，可通過(guò)由與電氣控制柜M相連的水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)水平驅(qū)動(dòng)螺桿6可精準(zhǔn)地控制水平滑動(dòng)支架9沿水平支架7水平移動(dòng)所需移動(dòng)距離；水平滑動(dòng)支架9上設(shè)置有焊槍支架10，焊槍支架10的外端設(shè)置有焊槍夾持裝置11，與焊機(jī)13相連接的焊槍12套裝在焊槍夾持裝置11上；在焊槍12的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有變位機(jī)17，變位機(jī) 17與電氣控制柜M相連接。所述垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)5和移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)23 最好采用伺服電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的控制。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置可控制三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的支架從而可方便控制焊槍12的焊接位置，可三維運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)支架與變位機(jī)17相配合形成一個(gè)控制行走機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要對(duì)工件14 的上部進(jìn)行焊接時(shí)，將變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16位于變位機(jī)17上部水平位置，將工件14平放在變位機(jī)17的變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16上，焊槍12由水平滑動(dòng)支架9驅(qū)動(dòng)水平來(lái)回焊接，同時(shí)由變位機(jī)17 驅(qū)動(dòng)變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電氣控制柜M可實(shí)現(xiàn)兩者的同步，從而可對(duì)圓形工件上部進(jìn)行連續(xù)焊接，從而連續(xù)完成圓筒狀工件表面的焊接。當(dāng)需要對(duì)圓筒狀工件內(nèi)壁或外壁進(jìn)行焊接時(shí)，將變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動(dòng)至變位機(jī)17的一側(cè)垂直位置，從而使工件14的圓筒軸線成水平位置，調(diào)整焊槍12的位置，控制焊槍12由水平滑動(dòng)支架9驅(qū)動(dòng)水平來(lái)回焊接，同時(shí)由變位機(jī)17驅(qū)動(dòng)變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)電氣控制柜M可實(shí)現(xiàn)兩者的同步，從而可對(duì)圓筒狀工件內(nèi)壁或外壁進(jìn)行連續(xù)焊接，從而連續(xù)完成對(duì)圓筒狀工件內(nèi)壁或外壁進(jìn)行焊接。焊接過(guò)程既可以先焊接上表面再焊接內(nèi)壁和外壁，也可以先焊接內(nèi)壁、再焊接上表面最后焊接外壁，還以先焊接外壁、再焊接內(nèi)壁最后焊接上表面。總之，本實(shí)用新型可以在同一工件夾持裝置上連續(xù)完成各個(gè)工作面的焊接工作。綜上所述，本實(shí)用新型通過(guò)由電氣控制柜統(tǒng)一控制可實(shí)現(xiàn)精確轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊機(jī)的精確定位焊接，它能夠連續(xù)一次性完成工件多個(gè)面的焊接，大大地提高了生產(chǎn)效率， 因可連續(xù)一次性完成多個(gè)面的焊接，從而可有效提高產(chǎn)品技術(shù)性能。參閱圖1。實(shí)施例2，本實(shí)用新型也可在變位機(jī)17的變位機(jī)轉(zhuǎn)盤16上設(shè)置一個(gè)與工件相配合的工件夾持裝置15，所述夾持裝置15既可以是機(jī)械控制、也可采用氣動(dòng)方式或液壓方式將工件14夾持牢固。參閱圖1，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例3，因?yàn)楦鶕?jù)工藝要求可能需要在對(duì)工件進(jìn)行焊接前對(duì)工件14進(jìn)行預(yù)加熱，本實(shí)用新型還可在水平支架7的一側(cè)設(shè)置有與工件相配合的用于加熱工件的加熱裝置 18，加熱裝置18與變位機(jī)17的垂直位置相對(duì)應(yīng)，加熱裝置18與電氣控制柜M相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜25相連接。當(dāng)需要對(duì)工件14進(jìn)行預(yù)加熱時(shí)，可通過(guò)由與電氣控制柜M相連的垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)垂直驅(qū)動(dòng)螺桿3可精準(zhǔn)地控制水平支架7沿移動(dòng)框架1垂直移動(dòng)，使加熱裝置18剛好套裝在工件14進(jìn)行預(yù)熱加熱。當(dāng)達(dá)到預(yù)熱要求后，可提升水平支架7接著進(jìn)行如實(shí)施例1或2所述的焊接工作。參閱圖1，其余同上述實(shí)施例1或 2。實(shí)施例4，本實(shí)用新型所述電氣控制柜M既可以是普通電氣控制柜，也可以采用工控機(jī)；也可在工控機(jī)上連接鍵盤或操作觸摸屏，或同時(shí)連接鍵盤和操作觸摸屏。當(dāng)本實(shí)用新型提供的堆焊機(jī)工作時(shí)，可通過(guò)工控機(jī)鍵盤和操作觸摸屏將所要實(shí)施的焊接工藝參數(shù)輸入工控機(jī)，經(jīng)過(guò)工控機(jī)精確編程計(jì)算，編碼伺服電機(jī)精確定位，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和焊接機(jī)構(gòu)工作。焊接的各種工藝參數(shù)，如焊縫寬度、起弧電流、起弧電壓、焊接電流、焊接電壓、輥直徑大小、焊接線速度、焊接總行程、自動(dòng)報(bào)警等都能夠自動(dòng)記錄，并可按照記錄或設(shè)定的各種焊接工藝規(guī)范，并可重現(xiàn)其焊接工藝過(guò)程。參閱圖1，其余同上述實(shí)施例1、2或3。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)堆焊機(jī)，它包括移動(dòng)框架(1)、水平支架(7)、移動(dòng)框架底座(19)、機(jī)座 (20)和電氣控制柜(M)，其特征是移動(dòng)框架(1)固定安裝在移動(dòng)框架底座(19)上，移動(dòng)框架底座(19)安裝在機(jī)座00)的機(jī)座導(dǎo)軌上，在機(jī)座OO)上安裝有機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿 (22)，機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿0 穿過(guò)移動(dòng)框架底座(19)下部安裝的螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，機(jī)座驅(qū)動(dòng)螺桿0 與移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；移動(dòng)框架(1)的一側(cè)安裝有垂直導(dǎo)軌 (4)和垂直驅(qū)動(dòng)螺桿(3)，垂直驅(qū)動(dòng)螺桿C3)與垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)( 相連接，水平支架(7)套裝在移動(dòng)框架(1)的垂直導(dǎo)軌(4)上，水平支架(7)上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅(qū)動(dòng)螺桿(3)穿過(guò)水平支架(7)上的垂直螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系；水平支架(7)上設(shè)置有水平導(dǎo)軌(8)和水平驅(qū)動(dòng)螺桿(6)，水平滑動(dòng)支架(9)套裝在水平導(dǎo)軌(8)上，水平滑動(dòng)支架 (9)上固定安裝有水平螺孔套，水平驅(qū)動(dòng)螺桿(6)穿過(guò)水平螺孔套形成活動(dòng)配合關(guān)系，水平驅(qū)動(dòng)螺桿(6)與水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)相連接；水平滑動(dòng)支架(9)上設(shè)置有焊槍支架(10)，焊槍支架(10)的外端設(shè)置有焊槍夾持裝置(11)，與焊機(jī)(1 相連接的焊槍(1 套裝在焊槍夾持裝置(11)上；在焊槍(12)的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有變位機(jī)(17)；垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)O)、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)、移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變位機(jī)(17)分別與電氣控制柜04)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)堆焊機(jī)，其特征是在變位機(jī)(17)的變位機(jī)轉(zhuǎn)盤(16) 上設(shè)置與工件相配合的工件夾持裝置(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)堆焊機(jī)，其特征是在水平支架(7)的一側(cè)設(shè)置有與工件相配合的用于加熱工件的加熱裝置(18)，加熱裝置(18)與變位機(jī)(17)的垂直位置相對(duì)應(yīng)，加熱裝置(18)與電氣控制柜04)相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜0 相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)堆焊機(jī)，其特征是所述垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)O)、水平驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)和移動(dòng)框架驅(qū)動(dòng)電機(jī)03)采用伺服電機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)堆焊機(jī)，其特征是所述電氣控制柜04)采用工控機(jī)，在工控機(jī)上連接鍵盤或操作觸摸屏，或同時(shí)連接鍵盤和操作觸摸屏。
專利摘要一種全自動(dòng)堆焊機(jī)。它主要是解決現(xiàn)有堆焊機(jī)不能對(duì)環(huán)體結(jié)構(gòu)的三個(gè)面在同一工件夾持裝置上進(jìn)行一次性完成整體焊接工藝等技術(shù)問(wèn)題。其技術(shù)方案要點(diǎn)是它包括可縱向水平移動(dòng)的移動(dòng)框架(1)、可垂直移動(dòng)的水平支架(7)和可沿水平支架(7)橫向水平移動(dòng)的水平滑動(dòng)支架(9)構(gòu)成可三個(gè)方向活動(dòng)支架；在水平滑動(dòng)支架(9)上設(shè)置有焊槍支架(10)，與焊機(jī)(13)相連接的焊槍(12)套裝在焊槍夾持裝置(11)上；在焊槍(12)的對(duì)應(yīng)位置設(shè)置有變位機(jī)(17)。它能夠連續(xù)一次性完成工件多個(gè)面的焊接，大大地提高了生產(chǎn)效率，并可有效提高產(chǎn)品技術(shù)性能。它可廣泛應(yīng)用于需要對(duì)工件多個(gè)面進(jìn)行焊接的各種焊接工藝中。
文檔編號(hào)B23K9/04GK202185665SQ20112030584
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者劉鐵強(qiáng), 周才武, 張清輝 申請(qǐng)人:湘潭大唐焊接材料有限公司