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：
本實(shí)用新型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(duì)電弧的拘束作用，獲得高能量密度的等 離子弧進(jìn)行涂鍍，等離子涂鍍由于等離子弧受到機(jī)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?cè)恚摲N涂鍍?cè)O(shè)備由于涂鍍的時(shí)候電 弧穩(wěn)定，故其適應(yīng)能力強(qiáng)，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(yuǎn)遠(yuǎn)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?cè)O(shè)備涂鍍鈷基合金的耐 磨材料。采用等離子涂鍍?cè)O(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(tái)上找正很費(fèi)時(shí)，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?cè)O(shè)備屬于通用設(shè)備，其工作臺(tái)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(shí)每次更換工件時(shí)工作臺(tái)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(dòng)器左右往復(fù)擺動(dòng)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服現(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(shí)現(xiàn)大尺寸閥板工件表面的等離子自動(dòng)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)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(dòng)立柱上的等離子涂 鍍機(jī)構(gòu)、等離子涂鍍機(jī)構(gòu)包括與步進(jìn)電機(jī)連接的上下位移調(diào)節(jié)絲杠及與絲母固定的擺動(dòng) 器、與擺動(dòng)器連接的排絲焊嘴及安放工件的工作臺(tái)，其特征是所述工作臺(tái)主要由夾緊機(jī) 構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和冷卻機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述夾緊機(jī)構(gòu)主要由夾具、工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)對(duì) 中機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)由絲杠螺母機(jī)構(gòu)分別與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)與控制系 統(tǒng)中樞連接，所述移動(dòng)立柱上設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件 焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)及工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)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、EEPR0M、開關(guān)量輸入檢測(cè)電路及 開關(guān)量輸出電路、多路PWM輸出控制芯片和觸摸屏構(gòu)成。所述閥板位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)為遠(yuǎn)紅外傳感器，置于工件外緣的工作臺(tái)上并與控制系統(tǒng)中樞的開關(guān)量輸入檢測(cè)電路連接。所述安裝有工作臺(tái)的機(jī)架上置有工作臺(tái)電機(jī)分別與軸向和徑向進(jìn)給的絲杠螺母 機(jī)構(gòu)連接，所述絲杠螺母機(jī)構(gòu)與工作臺(tái)連接，所述步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞DSP的PWM輸出 口連接。所述工件加熱機(jī)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(jī)構(gòu)位置設(shè)于對(duì)應(yīng)排絲焊嘴頭部下方的工件圓周下部及與焊嘴焊點(diǎn)位 置成120°角的另外兩點(diǎn)處。所述工件下方對(duì)應(yīng)排絲焊嘴附近位置設(shè)有冷卻機(jī)構(gòu)。所述防灼傷遮光板外部置有自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)、支承 導(dǎo)架、機(jī)架和送絲滾輪副構(gòu)成，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接主送絲滾輪，所述機(jī)架滾動(dòng)支承 有從動(dòng)送絲滾輪，所述步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞DSP的PWM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(dòng)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(jī)構(gòu)使保持工件預(yù)熱溫度以提高生產(chǎn)率。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是控制系統(tǒng)中樞功能連接框圖；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(jī)構(gòu)，5、絲杠絲母機(jī)構(gòu) 6、擺動(dòng)器，7、焊嘴，8、工作臺(tái)，9、加熱機(jī)構(gòu)，9-1、氣嘴，9-2、加熱槍，10、工件，11、防灼傷遮光 板，12、夾緊機(jī)構(gòu)，12-1夾具、12-2、工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，12-3、自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)，13、步進(jìn)電 機(jī)，14、冷卻機(jī)構(gòu)，15、工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，16、機(jī)架，17、自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)，17-1、支承導(dǎo) 架17-2、機(jī)架，17-3、送絲滾輪副，18、觸摸屏。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)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(dòng)立柱3上的等離子涂鍍機(jī)構(gòu)4、等離子涂鍍機(jī)構(gòu)包括與步進(jìn)電機(jī)13連接的 上下位移調(diào)節(jié)絲杠絲母機(jī)構(gòu)5及與絲母固定的擺動(dòng)器6、與擺動(dòng)器連接的排絲焊嘴7及安 放工件10的工作臺(tái)8，所述工作臺(tái)主要由夾緊機(jī)構(gòu)12、加熱機(jī)構(gòu)9和冷卻機(jī)構(gòu)14構(gòu)成，所 述夾緊機(jī)構(gòu)主要由夾具12-1、工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)12-2和自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)12-3構(gòu)成，所 述自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)由絲杠螺母機(jī)構(gòu)5分別與步進(jìn)電機(jī)13連接，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞連 接。所述移動(dòng)立柱上設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)15，配合等離子涂鍍頭的擺動(dòng)， 自動(dòng)適應(yīng)工件焊接寬度；所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)及工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu) 與控制系統(tǒng)中樞連接。工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)12-2自動(dòng)檢測(cè)放置在工作臺(tái)上的閥門工件， 由自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閥板工件的自動(dòng)對(duì)中；所述控制系統(tǒng)中樞主要控制芯片DSP、電源、晶 振、EEPR0M、開關(guān)量輸入檢測(cè)電路及開關(guān)量輸出電路、多路PWM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(yùn)行、停止、參數(shù)檢測(cè)、控制等均由該芯片進(jìn) 行控制；系統(tǒng)配置的EEPROM掉電非易失性存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)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(shí)鐘源；多路PWM輸出控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn) 動(dòng)及停止；系統(tǒng)由電源提供系統(tǒng)供電。所述閥板位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)為遠(yuǎn)紅外傳感器，置于 工件外緣的工作臺(tái)上并與控制系統(tǒng)中樞的開關(guān)量輸入檢測(cè)電路連接。所述安裝有工作臺(tái)的 機(jī)架16上置有工作臺(tái)步進(jìn)電機(jī)13分別與軸向和徑向進(jìn)給的絲杠螺母機(jī)構(gòu)5連接，所述絲 杠螺母機(jī)構(gòu)與工作臺(tái)連接，所述步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞的PWM輸出控制芯片連接。所述 工件加熱機(jī)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(jī)構(gòu)9位置設(shè)于對(duì)應(yīng)排絲焊嘴頭部下方的工件圓周下部及與焊 嘴焊點(diǎn)位置成120°角的另外兩點(diǎn)處。所述工件下方對(duì)應(yīng)排絲焊嘴附近位置設(shè)有冷卻機(jī)構(gòu) 14，冷卻機(jī)構(gòu)為循環(huán)冷卻水裝置，實(shí)現(xiàn)等離子涂鍍時(shí)的閥板工件的自動(dòng)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(dòng)送絲機(jī)構(gòu)17，所述自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī) 13、支承導(dǎo)架17-1、機(jī)架17-2和送絲滾輪副17-3構(gòu)成，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接主送絲 滾輪，所述機(jī)架滾動(dòng)支承有從動(dòng)送絲滾輪，所述步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞DSP的PWM輸出口 連接，焊接時(shí)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(jìn)電機(jī)由控制系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)、工件自動(dòng)對(duì)中和工作 臺(tái)上下移動(dòng)以保證工件在相對(duì)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(dòng)，同時(shí)開啟工件加熱機(jī)構(gòu)，使工件保持較穩(wěn)定的溫度。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作任何 形式上的限制。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同 變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型的技術(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(dòng)立柱上的等離子涂鍍機(jī)構(gòu)、等離子涂鍍機(jī)構(gòu)包括與步進(jìn)電機(jī)連接的上下位移調(diào)節(jié)絲杠及與絲母固定的擺動(dòng)器、與擺動(dòng)器連接的排絲焊嘴及安放工件的工作臺(tái)，其特征是所述工作臺(tái)主要由夾緊機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和冷卻機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述夾緊機(jī)構(gòu)主要由夾具、工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)由絲杠螺母機(jī)構(gòu)分別與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞連接，所述移動(dòng)立柱上設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)及工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)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、EEPR0M、開關(guān)量輸入檢測(cè)電路及開關(guān)量輸出電路、多 路PWM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(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)為遠(yuǎn)紅外傳感器，置于工件外緣的工作臺(tái)上并與控制系統(tǒng)中樞的開關(guān)量輸 入檢測(cè)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(tái)的機(jī)架上置有工作臺(tái)電機(jī)分別與軸向和徑向進(jìn)給的絲杠螺母機(jī)構(gòu)連接，所述絲杠螺 母機(jī)構(gòu)與工作臺(tái)連接，所述步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞DSP的PWM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(jī)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(jī) 構(gòu)位置設(shè)于對(duì)應(yīng)排絲焊嘴頭部下方的工件圓周下部及與焊嘴焊點(diǎn)位置成120°角的另外兩 點(diǎn)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(duì)應(yīng)排絲焊嘴附近位置設(shè)有冷卻機(jī)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(dòng)送絲機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)、支承導(dǎo)架、機(jī)架和送絲滾輪 副構(gòu)成，所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸聯(lián)接主送絲滾輪，所述機(jī)架滾動(dòng)支承有從動(dòng)送絲滾輪，所述 步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞DSP的PWM輸出口連接。
專利摘要本實(shí)用新型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(tái)，其特征是所述工作臺(tái)主要由夾緊機(jī)構(gòu)、加熱機(jī)構(gòu)和冷卻機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述夾緊機(jī)構(gòu)主要由夾具、工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述自動(dòng)對(duì)中機(jī)構(gòu)由絲杠螺母機(jī)構(gòu)分別與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)中樞連接，所述移動(dòng)立柱上設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)監(jiān)測(cè)工件焊接寬度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)及工件位置自動(dòng)檢測(cè)機(jī)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(dòng)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(hào)C23C4/12GK201665702SQ20092025162
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)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(qǐng)人:天津悅?cè)A工貿(mào)有限公司