專利名稱：智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于等離子涂鍍裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于閥門密封副表面涂鍍的智能型
排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
等離子涂鍍的工作原理是借助水冷噴嘴對電弧的拘束作用，獲得高能量密度的等離子弧進行涂鍍，等離子涂鍍由于等離子弧受到機械壓縮、熱收縮及磁收縮，從而導(dǎo)致電弧的橫截面小，電流密度大，電弧溫度高的性能，再利用鎢極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲或不加填充焊絲，從而形成焊縫的涂鍍原理，該種涂鍍設(shè)備由于涂鍍的時候電
弧穩(wěn)定，故其適應(yīng)能力強，它幾乎可焊所有金屬材料，常用于不銹鋼，高溫合金，鋁、鎂及其合金，難熔活潑金屬包括鉻、袒、鉬等，以及異種金屬的涂鍍。 在高溫、高壓、耐腐蝕特殊工況條件下使用的閥門，其閥板材料采用鑄鋼或不銹鋼遠遠不能滿足上述工況的要求，則要求在閥板表面采用等離子涂鍍設(shè)備涂鍍鈷基合金的耐磨材料。采用等離子涂鍍設(shè)備在涂鍍過程中，由于大型工件降溫較快，尤其是大型工件由于安放在工作臺上找正很費時，使工件預(yù)熱溫度下降，導(dǎo)致涂覆材料與工件母體連接不牢固；由于等離子涂鍍設(shè)備屬于通用設(shè)備，其工作臺裝卡閥板不能滿足其形狀的要求，且送焊絲速度依靠人工傳送，致使涂鍍厚度不均勻；同時每次更換工件時工作臺的夾具找正很困難，由于設(shè)備是依靠帶有排絲焊嘴的擺動器左右往復(fù)擺動利用鎢極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲，故不能保證涂鍍層的位置達到設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，能實現(xiàn)大尺寸閥板工件表面的等離子自動涂鍍工藝，在涂鍍過程中，保證穩(wěn)定的工件溫度，可以保證涂覆材料與工件母體牢固連接；保持閥板工件焊口處于固定位置，使涂鍍層的位置達到設(shè)計要求。 本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，包括冷卻水箱、控制操作柜、防灼傷遮光板、固定在移動立柱上的等離子涂鍍機構(gòu)、等離子涂鍍機構(gòu)包括與步進電機連接的上下位移調(diào)節(jié)絲杠及與絲母固定的擺動器、與擺動器連接的排絲焊嘴及安放工件的工作臺，其特征是所述工作臺主要由夾緊機構(gòu)、加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)構(gòu)成，所述夾緊機構(gòu)主要由夾具、工件位置自動檢測機構(gòu)和自動對中機構(gòu)構(gòu)成，所述自動對中機構(gòu)由絲杠螺母機構(gòu)分別與步進電機連接，步進電機與控制系統(tǒng)中樞連接，所述移動立柱上設(shè)有自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)，所述自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)及工件位置自動檢測機構(gòu)與控制系統(tǒng)中樞連接。 所述控制系統(tǒng)中樞主要控制芯片DSP、電源、晶振、EEPROM、開關(guān)量輸入檢測電路及開關(guān)量輸出電路、多路P麗輸出控制芯片和觸摸屏構(gòu)成。 所述閥板位置自動檢測機構(gòu)為遠紅外傳感器，置于工件外緣的工作臺上并與控制
3系統(tǒng)中樞的開關(guān)量輸入檢測電路連接。 所述安裝有工作臺的機架上置有工作臺電機分別與軸向和徑向進給的絲杠螺母機構(gòu)連接，所述絲杠螺母機構(gòu)與工作臺連接，所述步進電機與控制系統(tǒng)中樞DSP的P麗輸出口連接。 所述工件加熱機構(gòu)由帶有氣嘴的加熱槍及通過氣管連接的液化氣罐構(gòu)成。 所述加熱機構(gòu)位置設(shè)于對應(yīng)排絲焊嘴頭部下方的工件圓周下部及與焊嘴焊點位
置成120°角的另外兩點處。 所述工件下方對應(yīng)排絲焊嘴附近位置設(shè)有冷卻機構(gòu)。 所述防灼傷遮光板外部置有自動送絲機構(gòu)，所述自動送絲機構(gòu)由步進電機、支承
導(dǎo)架、機架和送絲滾輪副構(gòu)成，所述步進電機的輸出軸聯(lián)接主送絲滾輪，所述機架滾動支承
有從動送絲滾輪，所述步進電機與控制系統(tǒng)中樞DSP的P麗輸出口連接。 有益效果在涂鍍過程中，保證穩(wěn)定的工件溫度，使涂覆材料與工件母體牢固連
接，有效解決了大尺寸閥板工件表面等離子自動涂鍍的質(zhì)量問題。系統(tǒng)工作過程中，保持閥
板工件焊口處于固定位置，保證送絲速度恒定，供給量適當(dāng)。通過冷卻避免工件過熱造成變
形，加熱機構(gòu)使保持工件預(yù)熱溫度以提高生產(chǎn)率。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是控制系統(tǒng)中樞功能連接框 圖3是焊接工作流程圖。 圖中1、冷卻水箱，2、控制操作柜，3、立柱4、等離子涂鍍機構(gòu)，5、絲杠絲母機構(gòu)6、擺動器，7、焊嘴，8、工作臺，9、加熱機構(gòu)，9-l、氣嘴，9-2、加熱槍，10、工件，ll、防灼傷遮光板，12、夾緊機構(gòu)，12-1夾具、12-2、工件位置自動檢測機構(gòu)，12-3、自動對中機構(gòu)，13、步進電機，14、冷卻機構(gòu)，15、工件焊接寬度的檢測機構(gòu)，16、機架，17、自動送絲機構(gòu)，17-1、支承導(dǎo)架17-2、機架，17-3、送絲滾輪副，18觸摸屏。
具體實施例方式
以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提供的具體實施方式
詳述如下詳見附圖，一種智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，包括冷卻水箱1、控制操作柜2、防灼傷遮光板11、固定在移動立柱3上的等離子涂鍍機構(gòu)4、等離子涂鍍機構(gòu)包括與步進電機13連接的上下位移調(diào)節(jié)絲杠絲母機構(gòu)5及與絲母固定的擺動器6、與擺動器連接的排絲焊嘴7及安放工件10的工作臺8，所述工作臺主要由夾緊機構(gòu)12、加熱機構(gòu)9和冷卻機構(gòu)14構(gòu)成，所述夾緊機構(gòu)主要由夾具12-1、工件位置自動檢測機構(gòu)12-2和自動對中機構(gòu)12-3構(gòu)成，所述自動對中機構(gòu)由絲杠螺母機構(gòu)5分別與步進電機13連接，步進電機與控制系統(tǒng)中樞連接。所述移動立柱上設(shè)有自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)15，配合等離子涂鍍頭的擺動，自動適應(yīng)工件焊接寬度；所述自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)及工件位置自動檢測機構(gòu)與控制系統(tǒng)中樞連接。工件位置自動檢測機構(gòu)12-2自動檢測放置在工作臺上的閥門工件，由自動對中機構(gòu)實現(xiàn)閥板工件的自動對中；所述控制系統(tǒng)中樞主要控制芯片DSP、電源、晶振、EEPROM、開關(guān)量輸入檢測電路及開關(guān)量輸出電路、多路P麗輸出控制芯片和觸摸屏18構(gòu)成。DSP MC56F8346作為系統(tǒng)的控制核心，系統(tǒng)運行、停止、參數(shù)檢測、控制等均由該芯片進行控制；系統(tǒng)配置的EEPROM掉電非易失性存儲器，存儲數(shù)據(jù)表及控制參數(shù)；觸摸屏提供參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)狀態(tài)及故障顯示；晶振提供系統(tǒng)工作時鐘源；多路P麗輸出控制步進電機的轉(zhuǎn)動及停止；系統(tǒng)由電源提供系統(tǒng)供電。所述閥板位置自動檢測機構(gòu)為遠紅外傳感器，置于工件外緣的工作臺上并與控制系統(tǒng)中樞的開關(guān)量輸入檢測電路連接。所述安裝有工作臺的機架16上置有工作臺步進電機13分別與軸向和徑向進給的絲杠螺母機構(gòu)5連接，所述絲杠螺母機構(gòu)與工作臺連接，所述步進電機與控制系統(tǒng)中樞的P麗輸出控制芯片連接。所述工件加熱機構(gòu)由帶有氣嘴9-1的加熱槍9-2及通過氣管(圖中未示)連接的液化氣罐(圖中未示)構(gòu)成。所述加熱機構(gòu)9位置設(shè)于對應(yīng)排絲焊嘴頭部下方的工件圓周下部及與焊嘴焊點位置成120°角的另外兩點處。所述工件下方對應(yīng)排絲焊嘴附近位置設(shè)有冷卻機構(gòu)14，冷卻機構(gòu)為循環(huán)冷卻水裝置，實現(xiàn)等離子涂鍍時的閥板工件的自動冷卻，防止閥板工件熱過度變形。所述防灼傷遮光板外部置有自動送絲機構(gòu)17，所述自動送絲機構(gòu)由步進電機13、支承導(dǎo)架17-1、機架17-2和送絲滾輪副17-3構(gòu)成，所述步進電機的輸出軸聯(lián)接主送絲滾輪，所述機架滾動支承有從動送絲滾輪，所述步進電機與控制系統(tǒng)中樞DSP的P麗輸出口連接，焊接時送絲速度根據(jù)閥板工件的不同尺寸大小通過觸摸屏設(shè)定，保證送絲速度恒定，供給量適當(dāng)。每只步進電機由控制系統(tǒng)控制，實現(xiàn)工作臺的自動旋轉(zhuǎn)、工件自動對中和工作臺上下移動以保證工件在相對固定的水平位置，保證等離子涂鍍圓形閥板工件密封面的質(zhì)量。在涂鍍過程中，工件勻速轉(zhuǎn)動，同時開啟工件加熱機構(gòu)，使工件保持較穩(wěn)定的溫度。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，包括冷卻水箱、控制操作柜、防灼傷遮光板、固定在移動立柱上的等離子涂鍍機構(gòu)、等離子涂鍍機構(gòu)包括與步進電機連接的上下位移調(diào)節(jié)絲杠及與絲母固定的擺動器、與擺動器連接的排絲焊嘴及安放工件的工作臺，其特征是所述工作臺主要由夾緊機構(gòu)、加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)構(gòu)成，所述夾緊機構(gòu)主要由夾具、工件位置自動檢測機構(gòu)和自動對中機構(gòu)構(gòu)成，所述自動對中機構(gòu)由絲杠螺母機構(gòu)分別與步進電機連接，步進電機與控制系統(tǒng)中樞連接，所述移動立柱上設(shè)有自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)，所述自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)及工件位置自動檢測機構(gòu)與控制系統(tǒng)中樞連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述控制系統(tǒng)中樞主要控制芯片DSP、電源、晶振、EEPROM、開關(guān)量輸入檢測電路及開關(guān)量輸出電路、多路P麗輸出控制芯片和觸摸屏構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述閥板位置自動檢測機構(gòu)為遠紅外傳感器，置于工件外緣的工作臺上并與控制系統(tǒng)中樞的開關(guān)量輸入檢測電路連接。
4 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述安裝有工作臺的機架上置有工作臺電機分別與軸向和徑向進給的絲杠螺母機構(gòu)連接，所述絲杠螺母機構(gòu)與工作臺連接，所述步進電機與控制系統(tǒng)中樞DSP的P麗輸出口連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述工件加熱機構(gòu)由帶有氣嘴的加熱槍及通過氣管連接的液化氣罐構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述加熱機構(gòu)位置設(shè)于對應(yīng)排絲焊嘴頭部下方的工件圓周下部及與焊嘴焊點位置成120°角的另外兩點處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述工件下方對應(yīng)排絲焊嘴附近位置設(shè)有冷卻機構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，其特征是所述防灼傷遮光板外部置有自動送絲機構(gòu)，所述自動送絲機構(gòu)由步進電機、支承導(dǎo)架、機架和送絲滾輪副構(gòu)成，所述步進電機的輸出軸聯(lián)接主送絲滾輪，所述機架滾動支承有從動送絲滾輪，所述步進電機與控制系統(tǒng)中樞DSP的P麗輸出口連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能型排絲焊等離子涂鍍專用設(shè)備，包括工作臺，其特征是所述工作臺主要由夾緊機構(gòu)、加熱機構(gòu)和冷卻機構(gòu)構(gòu)成，所述夾緊機構(gòu)主要由夾具、工件位置自動檢測機構(gòu)和自動對中機構(gòu)構(gòu)成，所述自動對中機構(gòu)由絲杠螺母機構(gòu)分別與步進電機連接，步進電機與控制系統(tǒng)中樞連接，所述移動立柱上設(shè)有自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)，所述自動監(jiān)測工件焊接寬度的檢測機構(gòu)及工件位置自動檢測機構(gòu)與控制系統(tǒng)中樞連接。有益效果在涂鍍過程中，保證穩(wěn)定的工件溫度，使涂覆材料與工件母體牢固連接，有效解決了大尺寸閥板工件表面等離子自動涂鍍的質(zhì)量問題。系統(tǒng)工作過程中，保持閥板工件焊口處于固定位置，保證送絲速度恒定，供給量適當(dāng)。
文檔編號C23C26/02GK101768739SQ20091022911
公開日2010年7月7日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者于煥星 申請人:天津悅?cè)A工貿(mào)有限公司