一種堆焊設(shè)備及其自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種堆焊設(shè)備及其自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大型輥軸在使用過(guò)程中會(huì)因?yàn)榫植繌?qiáng)度變化大而造成乳輥出現(xiàn)磨損、崩坑、乳輥表面出現(xiàn)裂紋、乳輥斷裂、乳輥硬度不均勻等損壞現(xiàn)象，從而導(dǎo)致乳輥報(bào)廢，特別是在冷乳鋼廠和連鑄鋼廠中經(jīng)常出現(xiàn)此類現(xiàn)象。由于輥軸均采用特種鋼材，而特種鋼材都是經(jīng)過(guò)鍛造和復(fù)雜的熱處理過(guò)程制造而成，價(jià)格較高，每年鋼廠中的輥軸損耗量巨大，之后又因不能修復(fù)或者修復(fù)后達(dá)不到原有性能而報(bào)廢，這給我國(guó)冶金行業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)有堆焊設(shè)備中，價(jià)格較低的設(shè)備由于技術(shù)要求達(dá)不到要求而應(yīng)用困難，而能達(dá)到技術(shù)要求的堆焊設(shè)備又會(huì)由于價(jià)格太高使人望而卻步。況且現(xiàn)有施焊大多通過(guò)人工操作，容易出現(xiàn)控制失誤導(dǎo)致處理不善的情況，而且通過(guò)人工判斷和控制該磨損輥軸的堆焊，對(duì)操作人員的技術(shù)要求高，效率低，且精確度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種堆焊設(shè)備及其自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有低成本的堆焊設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，克服了現(xiàn)有設(shè)備的不足，使得最終修復(fù)后的輥軸完全能滿足新輥軸的性能，甚至超過(guò)新輥軸性能的1~2倍。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:一種堆焊設(shè)備，包括主體設(shè)備，滑動(dòng)導(dǎo)軌，機(jī)械臂，支架，其特征在于，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌上連接有滑塊，所述機(jī)械臂包括滑塊、連桿、和旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)，所述滑塊下端固定有連桿，所述機(jī)械臂上的連桿共有3段，上端一段固定連接滑塊，下端連接有旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)，連桿與連桿連接部分可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)與下端連桿連接部分可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)上固定安裝有焊槍、超聲波探傷儀探頭和氧-乙炔槍頭，所述焊槍上連接有送絲機(jī)構(gòu)、送焊劑機(jī)構(gòu)、冷卻水系統(tǒng)和控制線，主體設(shè)備通過(guò)控制線控制焊槍工作。
[0005]進(jìn)一步，所述超聲波探傷儀探頭為電聲換能器，電聲換能器將返回來(lái)的聲波轉(zhuǎn)換為電脈沖，然后通過(guò)電聲轉(zhuǎn)換器上的電路傳輸給主體設(shè)備的顯示器上，所述氧-乙炔槍頭上接有氧氣輸送管、乙炔輸送管和控制線路，主體設(shè)備通過(guò)控制線控制氧-乙炔槍頭工作。
[0006]進(jìn)一步，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌7的豎直方向上還設(shè)有滑塊，滑塊上固定連接有連桿，連桿有四段，上端的連桿和滑塊固定連接，下端的連桿和T形桿連接，各連桿之間連接的部分可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述τ形桿與連桿連接的部分可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，T形桿上端固定連接打磨輪，下端固定連接錘頭，打磨輪和錘頭可通過(guò)T形桿和連桿之間連接的部分旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)位置上下互換。
[0007]進(jìn)一步，所述支架為一對(duì)，且固定安裝在機(jī)座的左右兩邊上，每邊支架上連接有可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪的內(nèi)孔固定輥軸的軸端，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輥軸也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0008]進(jìn)一步，本實(shí)用新型還包括一種堆焊設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括滑移模塊、伸縮模塊、打磨模塊、齒輪模塊、堆焊模塊、探傷模塊、加熱模塊、輸入模塊和PLC;
[0009]分別在所述輸入模塊輸入第一施焊點(diǎn)在輥軸上的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并轉(zhuǎn)化為第一起點(diǎn)數(shù)字信號(hào)0011和第一終點(diǎn)數(shù)字信號(hào)0012傳遞至PLC;輸入第二施焊點(diǎn)在輥軸上的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并轉(zhuǎn)化為第二起點(diǎn)數(shù)字信號(hào)0021和第二終點(diǎn)數(shù)字信號(hào)0022傳遞至PLC;……；輸入第N施焊點(diǎn)在輥軸上的起點(diǎn)和終點(diǎn)，并轉(zhuǎn)化為第二起點(diǎn)數(shù)字信號(hào)00N1和第二終點(diǎn)數(shù)字信號(hào)00N2傳遞至PLC;
[0010]所述PLC分別與滑移模塊、伸縮模塊、打磨模塊、齒輪模塊、堆焊模塊、探傷模塊、加熱模塊和輸入模塊相連；用于接收各起點(diǎn)數(shù)字信號(hào)和終點(diǎn)數(shù)字信號(hào)；接收數(shù)字信號(hào)301和302;計(jì)算兩相鄰施焊點(diǎn)的圓周距，進(jìn)而計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)角度;計(jì)算滑塊的滑移距離，連桿的伸縮長(zhǎng)度，旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)的旋轉(zhuǎn)角度，T形桿上下轉(zhuǎn)動(dòng)的角度;并向齒輪模塊、滑移模塊、伸縮模塊、打磨模塊、加熱模塊、堆焊模塊和探傷模塊分別傳遞執(zhí)行信號(hào)101、102、1031/1032、1041/1042、105、106和107;
[0011]所述齒輪模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)101，控制轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)至指定位置；
[0012]所述滑移模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)102，先將置于清潔機(jī)構(gòu)中的滑塊滑移至預(yù)定位置201，待到清潔機(jī)構(gòu)復(fù)位后，再按要求滑移置于機(jī)械臂中的滑塊；
[0013]T形桿、打磨輪、錘頭及與T形桿相連的連桿，與該連桿相連的滑塊組成清潔機(jī)構(gòu)；所述連桿與T形桿連接處設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，所述轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕用于在YZ平面360度旋轉(zhuǎn)T形桿;所述伸縮模塊接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)1031，將清潔機(jī)構(gòu)連桿按要求伸縮，待到清潔機(jī)構(gòu)復(fù)位后，再將置于機(jī)械臂中的連桿伸縮至預(yù)定位置202;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)1032，將連桿收縮復(fù)位；
[0014]所述打磨模塊，接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)1041，將打磨輪旋轉(zhuǎn)至T形桿的下方，配合伸縮模塊和齒輪模塊對(duì)輥軸進(jìn)行打磨;執(zhí)行完畢后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)301;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)1042，將錘頭旋轉(zhuǎn)至T形桿的下方，控制T形桿上下轉(zhuǎn)動(dòng)，用于對(duì)輥軸去除焊渣;執(zhí)行完畢后向PLC傳遞數(shù)字信號(hào)302;
[0015]所述加熱模塊包括設(shè)于旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)下方的氧-乙炔槍頭及其點(diǎn)火器;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)105，控制旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)至預(yù)定位置206，打開(kāi)點(diǎn)火器，與齒輪模塊和伸縮模塊配合，對(duì)輥軸進(jìn)行加熱；
[0016]所述堆焊模塊包括設(shè)于旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)下方的焊槍;接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)106，控制旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)至預(yù)定位置207，與齒輪模塊和伸縮模塊配合，對(duì)輥軸施焊；
[0017]所述探傷模塊包括設(shè)于旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)下方的超聲波探傷儀探頭；用于接收?qǐng)?zhí)行信號(hào)107，控制旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)至預(yù)定位置208，與齒輪模塊和伸縮模塊配合，對(duì)輥軸進(jìn)行探傷。
[0018]進(jìn)一步，所述T形桿設(shè)有位移傳感器1，用于感應(yīng)T形桿與旋轉(zhuǎn)凸臺(tái)距離是否小于或等于預(yù)定距離值，若小于或等于預(yù)定距離值，則向PLC傳遞預(yù)警數(shù)字信號(hào)，所述PLC控制滑移模塊將滑塊上移，所述支架上端設(shè)有位移傳感器2，用于當(dāng)打磨輪將一施焊點(diǎn)打磨4mm時(shí)，向PLC傳遞完成信號(hào);所述PLC控制齒輪模塊轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，直到輥軸到達(dá)下一施焊位點(diǎn)。
[0019]進(jìn)一步，T形桿上下轉(zhuǎn)動(dòng)5次，S卩:所述錘頭對(duì)一施焊位點(diǎn)敲打5次，則向PLC傳遞完成信號(hào);所述PLC控制齒輪模塊轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，直到輥軸到達(dá)下一施焊位點(diǎn)。
[0020]進(jìn)一步，所述探傷模塊探測(cè)到輥軸有缺陷，則向PLC傳遞缺陷數(shù)字信號(hào);所述PLC向主控設(shè)備中的顯示屏傳遞缺陷信號(hào)進(jìn)行顯示;同時(shí)控制堆焊模塊，對(duì)缺陷位點(diǎn)進(jìn)行重焊。
[0021]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0022]1、堆焊過(guò)程易于掌握、操控，節(jié)省成本，經(jīng)濟(jì)性好。
[0023]由于堆焊過(guò)程是通過(guò)焊接的方法增加和恢復(fù)輥軸的尺寸，并使輥軸表面獲得與輥軸性能相當(dāng)?shù)亩押笇?，?duì)于能熟練掌握焊接技術(shù)的人員來(lái)說(shuō)，操作難度不大，堆焊過(guò)程易于掌控，可操作性強(qiáng);堆焊過(guò)程中，是先堆焊輥軸兩端，后堆焊輥軸中間部分，進(jìn)一步確保堆焊效果，最終達(dá)到節(jié)省成本，延長(zhǎng)輥軸使用壽命的目的，同時(shí)還能減輕手工焊操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，防止弧光輻射對(duì)焊工的傷害，減少金屬的飛濺，有害氣體也少，從而改善了勞動(dòng)條件，經(jīng)濟(jì)性好。
[0024]2、機(jī)械化程度高，功能多樣化，工作效率高。
[0025]本實(shí)用新型的堆焊設(shè)備，是基于現(xiàn)有堆焊設(shè)備的基礎(chǔ)上，為了提高機(jī)械化程度，實(shí)現(xiàn)功能多樣化，把原本單獨(dú)使用的打磨機(jī)、超聲波探傷儀、錘頭和氧-乙炔加熱槍設(shè)置于堆焊設(shè)備上，通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行操控，達(dá)到了一機(jī)多用，效率提高的效果，擴(kuò)展了堆焊設(shè)備的功能，機(jī)械化程度提高，經(jīng)濟(jì)性明顯，市場(chǎng)潛力大。
[0026]3、采用自動(dòng)化控制不容易出現(xiàn)控制失誤。
[0027]通過(guò)自動(dòng)控制滑塊的滑移、連桿的伸縮和T形桿的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)磨損輥軸的自動(dòng)打磨和清潔;使得清潔過(guò)程更加縝密，不容易出現(xiàn)遺漏對(duì)磨損