精密堆焊熔敷机的制作方法
【专利摘要】本发明的精密堆焊熔敷机，它由一台恒定功率控制的焊接熔敷电源，一套精密的数控机械和一套能对精密堆焊熔敷过程的全部参数进行集成控制的计算机控制系统所组成。
【专利说明】精密堆焊熔敷机
[0001]我们堆焊用的是焊接电源，无论是埋弧焊气保焊，基本上都是依照教课书上说的，要么使用平特性控制，要么使用降特性控制。这两种控制无法正确地表达焊接真实的熔融特征。这种情况在等离子溶敷中也存在。
[0002]为了实现表面精密堆焊与融敷，我们发明了精密堆焊熔敷机，这台机器有我们发明的恒定功率控制的焊接熔敷电源，与它相适应的机械结构，以及相应的由计算机控制完成的的集成参数控制工艺。
[0003]图1，表示堆焊及融敷的三种典型的机械运动。I表示是送丝送粉的焊接融敷机头，2表示是工作台或工件。
[0004]图2，表示了焊接融敷的电源控制的原理图
[0005]我们的专利是这样实施的:
[0006]我们设计制造了适合精密堆焊与融敷的三种多轴连动的精密运动控制机械，焊接融敷机头完成机械运动的驱动电机为数控型的步进电机与伺服电机。
[0007]一种是XYZ直角坐标堆焊机械，一种是ΦXYZ圆柱面堆焊机械，一种是Φ ΨΧΥΖ是空间曲面堆焊机械。在XYZ三个轴向各有一组平行的直线导轨，数控电机与减速器组合通过齿轮齿条或丝杠螺母来驱动送丝送粉的焊接融敷机头完成轴向运动。在ΦΨ座标，数控电机与减速器组合通过齿轮啮合完成旋转驱动。
[0008]我们的焊接融敷电源这样工作的，首先稳定控制焊接融敷电流A。其次稳定控制两个电极之间的电压U。最后根据焊接电流与焊接电压实时计算出瞬时动率N。根据功率相应地控制送丝速度或送粉速度V及送丝送粉机头的运动控制速度VS，使这二个速度尽可能稳
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[0009]我们的集成参数与控制，是计算机(或指挥下位机)对焊接融敷电源的电流A与电压U实施恒定控制，实时计算出瞬时功率N，并且同时根据实时功率对送丝送粉速度V进行控制，以及同时(或指挥下位机)对机械系的各个数控电机实行恒定的合成线速度VS控制，SP各电机在规定的时间AT，每一个轴的运动量ΔΧΔΥΔΖΔ Φ Δ Ψ，它们的合成矢量Δ VS的值必须恒定，做到勾速控制。
[0010]因为焊接融敷电流恒定，该电流与工作表面相接触而产生的由焦耳伦次定律表征的表面热源是稳定的，所以表面热源引起的融池深度也是稳定的。由于焊接融敷电流电压稳定，相应的输出功率也是稳定的，因而焊丝或焊粉的融化率也是稳定的。计算机控制下焊接融敷机头的运动速度VS是稳定的。因此我们很容易获得均匀的堆焊融敷层厚，稳定的表面硬度，极高的堆焊融敷融敷表面质量。
【主权项】
1.我们发明的精密堆焊熔敷机其特征是由一台恒定功率控制的焊接熔敷电源，一套精密的数控机械和一套能对精密堆焊熔敷过程的全部参数进行集成控制的计算机控制系统所组成。2.根据权利要求一，这台恒定功率控制的焊接熔敷电源其特征是首先稳定控制焊接融敷电流A，其次稳定控制两个电极之间的电压U，最后根据焊接电流与焊接电压实时计算出瞬时动率N，根据功率相应地控制送丝速度或送粉速度V。3.根据权利要求一，这套精密的数控机械其特征是在XYZ三个轴向必定各有一组平行的直线导轨，数控电机与减速器组合通过齿轮齿条或丝杠螺母来驱动焊接融敷机头完成轴向运动，在Φ Ψ座标，数控电机与减速器组合必定通过齿轮嗤合完成旋转驱动。4.根据权利要求一，这套计算机控制系统所实施的参数集成控制其特征是计算机对焊接融敷电源的电流A与电压U实施恒定控制，实时计算出瞬时功率N，并且同时根据实时功率对送丝送粉速度V进行控制，以及同时对机械系的各个数控电机实行恒定的合成线速度VS控制，即各电机在规定的时间Δ T，每一个轴的运动量ΔΧΔΥΔΖΔΦΔΨ，它们的合成矢量Δ VS的值必须恒定，做到勾速控制。
【文档编号】B23K9/04GK106077890SQ201610128902
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年2月27日 公开号201610128902.2, CN 106077890 A, CN 106077890A, CN 201610128902, CN-A-106077890, CN106077890 A, CN106077890A, CN201610128902, CN201610128902.2
【发明人】俄家齐
【申请人】俄家齐