龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法
【专利摘要】本发明提供一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机，包括龙门导轨、工作平台，所述工作平台的纵向移动装置上设置有可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件。本发明还提供了一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制系统及控制方法。本发明通过单工位或双工位焊枪的配置，可以自动堆焊凹槽三维空间壁或狭小空间三维壁或自动堆焊凹槽三维空间壁、狭小空间三维壁和堆焊平面同时进行；对于夹层长度为2m，对于夹层槽帮斜面高度为70-100mm的狭窄空间能实现自动堆焊，大大提高了劳动效率，减小了工人的劳动强度，使一些难以完成的复杂空间可以自如的完成。
【专利说明】龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种等离子堆焊机，特别涉及一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]输煤刮板运输机是煤矿运输设备中使用最广、容易严重磨损的设备之一，中部槽是输煤刮板运输机的机身构件，由于货载(煤和矸石)、刮板和链条在中部槽中滑行，故中部槽上工作阻力大，磨损十分严重，刮板运输机的使用效能主要取决于中部槽的耐磨性，采用堆焊方法是提高中部槽耐磨性的有效措施，根据中部槽磨损工况，常采用耐低应力磨料磨损性能优异的高铬铸铁合金堆焊。
[0003]然而，传统的堆焊机多为悬臂式结构，悬臂式结构堆焊机的堆焊范围较小，每加工槽面时，只能加工一面，加工另外一面时，需要翻转工件，才能进行另外一面的加工，这样反复翻转，才能加工槽的三面，这样就不能满足大范围三维空间堆焊的需求，比较狭窄的夹层槽帮，夹层槽帮的距离为70-100mm，国内外均不能实现等离子自动堆焊，若要同时加工大型平面时，又需要进行翻转堆焊，工作中劳动强度大，中部槽和平面的堆焊效率较低。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，有必要提供一种凹槽三维空间自动堆焊或凹槽三维空间自动堆焊和平面自动堆焊的龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法。
[0005]一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机，包括龙门导轨、工作平台，所述工作平台的纵向移动装置上设置有可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件。
[0006]一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制系统，所述控制系统包括:
控制双梁平台纵向移动的第三电机、控制直线滑轨竖柱横向移动的第二电机、控制直线滑轨竖柱竖向移动的第一电机、控制可旋转的深槽、狭窄空间等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件转动的第四电机及第五电机、控制送粉的送粉电机、人机交互装置、电源箱、电控箱、供气系统以及供水系统，所述电控箱内设置有可编程控制器，所述可编程控制器与各电机以及电源箱、供气系统、供水系统连接，所述可编程控制器还连接有工控机及人机交互装置。
[0007]—种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制方法，所述控制方法包括以下步骤:
51:由操作人员采用手动绘图或直接调用图库图形的方式输入加工件的图形，堆焊软件自动生成加工轨迹参数；
52:操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，也可调用系统储存的参数。堆焊参数主要包括:堆焊电流(A)，堆焊粉速(g/min)，堆焊速度(mm/min)，设定弧压(V)，电流衰减速率(A/S)，摆动幅度(mm)，摆动频率(C/min)；
53:操作人员通过键盘，鼠标或控制开关启动自动堆焊系统，在堆焊程序的控制下，各系统便开始自动工作，直至自动堆焊完成；
所述自动堆焊的具体步骤如下:
①系统接收到非弧启动指令后，冷却水循环自动启动，制冷|吴式为自动；
②焊枪XYZ轴自动定位到堆焊起点位置，并自动下降至起弧高度；
③离子气电磁阀自动开启，延时数秒后开启非转移弧电源并打开高频引弧装置，非转弧成功引燃后自动关闭高频引弧装置；
④系统接收到转弧启动指令后，保护气和送粉气电磁阀自动开启，延时数秒后开启转弧电源，同时送粉电机开始运转，送粉器224开始向等离子焊枪供粉；
⑤转弧检测电路检测到转弧电流正常，此时启动数控运动系统和自动弧压调高器，焊枪开始按照输入的堆焊图形轨迹运动，自动控制系统按照设定的工艺参数实时控制整个堆焊过程；
⑥堆焊轨迹完成后发出停止信号，控制系统检测到停止信号，转弧电流开始衰减，送粉开始衰减，摆动开始衰减，自动弧压关闭；衰减完成后关闭送粉，转弧，摆动，保护气，送粉气；延时数秒后焊枪自动回到原点，等待下次堆焊。
[0008]本发明提供的龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及堆焊控制方法的优点是通过单工位或双工位焊枪的配置，可以自动堆焊凹槽三维空间壁或狭小空间三维壁或自动堆焊凹槽三维空间壁、狭小空间三维壁和堆焊平面同时进行；对于夹层长度为2m，对于夹层槽帮斜面高度为70-100mm的狭窄空间能实现自动堆焊，焊枪大大提高了劳动效率，减小了工人的劳动强度，使一些难以完成的复杂空间可以自如的完成。
[0009]
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊机的结构示意图；
图2a是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊机中深槽、狭窄空间的示意图；
图2b是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊机中深槽、狭窄空间的示意图；
图3是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊控制系统的结构图；
图4是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊控制方法的流程图.其中，1-龙门导轨，2—工作平台，3—可旋转的深槽、狭窄空间等离子堆焊组件，
4—平面等离子堆焊组件，5—高架承墙，6—滚轮，7—安防玻璃，21—双梁平台，22—纵向移动组件，23—横向移动组件，24—电控箱，25—电源箱，26—人机交互装置，221—第一电机，222—传动装置，223—直线滑轨竖柱，224—送粉器，231—第二电机，232—传动装置，233—横向导轨，31一第一焊枪,32一第四电机,33一传动皮带，34一长臂杆，41一第二焊枪，42一第五电机,43一传动装置,44一横向导轨。
[0011 ] 如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0012]如图1、图2a、图2b所示，本发明实施方式提供的一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机，包括龙门导轨1、工作平台2，工作平台2的纵向移动组件22上设置有可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3或平面等离子堆焊组件4和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3。
[0013]具体的，本实施例中:深槽、狭窄空间包括深槽、狭窄空间、夹层槽帮及类似的结构；深槽的深度为75-100mm，宽度为1-1.5m ;狭窄空间的深度为75-100mm，宽度为1-1.5m ；夹层槽帮的深度为75-100mm，夹层槽帮的宽度为75_100mm。
[0014]进一步地，包括龙门导轨1、工作平台2及人机交互装置26，龙门导轨I与工作平台2通过工作平台2上的滚轮6和龙门导轨I上的导轨相接触，工作平台2上的传动齿轮和龙门轨道上的齿条相啮合；人机交互装置26通过支架与龙门轨道I相连。
[0015]具体的，本实施例中工作平台2的两侧设置有滚轮6与龙门导轨I匹配安装，便于工作平台2及平台上的工作组件、电源电控设备沿龙门导轨I移动，也即沿图1所示的X轴方向移动；具体地，为实现工作平台2及平台上各工作组件沿龙门导轨I方向的自动化电控移动，本实施例中工作平台2的两侧设置有多个直滚轮和侧滚轮与龙门导轨I匹配安装；传动齿轮在高架承墙5上的齿条上移动，在电控箱24的控制下，第三电机可以带动传动齿轮运转，最终实现堆焊机主体沿X轴移动。人机交互装置26包括可视化的触摸屏以及用于操作的控制按钮，触摸屏和控制按钮分别和可编程控制器PLC电连接。
[0016]进一步地，工作平台2包括双梁平台21、双梁平台移动传动组件、纵向移动组件22、横向移动组件23、电控箱24及电源箱25 ；
纵向移动组件22包括第一电机221、与第一电机221相连的传动装置222、与传动装置222上的滑块相连的直线滑轨竖柱223、送粉器224，送粉器224、可旋转的深槽、狭窄空间等离子堆焊组件3或平面等离子堆焊组件4和可旋转的深槽、狭窄空间等离子堆焊组件3安装在直线滑轨竖柱223上；
横向移动组件23包括第二电机231、与第二电机231连接的传动装置232、与传动装置上的滑块相连的横向导轨233，横向导轨233固定在双梁平台21上；
双梁平台移动传动组件包括第三电机、和第三电机相连的轴、轴两端安装有齿轮；齿轮与传动齿轮为齿轮传动连接，可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3或平面等离子堆焊组件4和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3设置在纵向移动组件22上，纵向移动组件22可水平移动的固定在横向移动组件23上；双梁平台21上设置有电控箱24、电源箱25，移动传动组件固定在双梁平台21底部，横向移动组件23固定在双梁平台21上，电控箱24、电源箱25与人机交互装置26连接。
[0017]具体的，齿轮在高架承墙5上的齿条上移动，在电控箱24的控制下，第三电机可以带动齿轮运转，最终实现堆焊机主体沿X轴移动。
[0018]具体的，横向移动组件23安装在工作平台2上，且横向移动组件23上的导轨水平设置并垂直于龙门导轨1，用于带动纵向移动组件22、可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3或平面等离子堆焊组件4和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3横向移动，也即图1所示的y轴方向移动；可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3或平面等离子堆焊组件4和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3安装在纵向移动组件22上，在纵向移动组件22的相关装置带动下可以竖向移动，也即图1所示的z轴方向移动，因此本实施例提供的堆焊机使得等离子堆焊组件能够进行三维空间内的大范围堆焊，提高了中部槽的堆焊效率。
[0019]具体地，在电控箱24的控制下，第一电机221可以带动传动装置222运转，进而带动直线滑轨竖柱223上的等离子堆焊组件竖向移动，也即带动等离子堆焊组件沿着z轴方向移动；在电控箱24的控制下，第二电机231可以带动传动装置232运转，进而带动第一横向导轨233上的纵向移动组件22横向移动，也即带动等离子堆焊机组件沿着y轴移动。
[0020]进一步的，龙门导轨I包括高架承墙5，龙门导轨I匹配安装在高架承墙5的上端，高架承墙5的侧壁上开设有多个安防玻璃7。
[0021]具体的，高架承墙5用于承载工作平台2以及平台上的电控箱24以及电源箱25等设备，相对于传统的悬臂式结构的堆焊机，本实施例的堆焊机可以节省大量电线，避免了由于电线过长而导致的电子信号长距离传输中所受到的外界干扰；平行设置的两个高架承墙5上均设置有多个宽幅的安防玻璃7，安防玻璃7用作观察窗，是一种可以减少辐射外泄的遮弧光防护装置。
[0022]进一步地，可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件3包括第一焊枪31、第四电机32及传动皮带33 ;第四电机32的轴通过传动皮带33与第一焊枪31连接，第一焊枪31可随传动皮带33同步转动。
[0023]具体地，本实施例中第一焊枪31为焊夹层内送粉粉末等离子堆焊枪，在第四电机32的驱动及传动皮带33的作用下可以旋转一定角度，实现立焊，不仅可以焊面层、夹层，还可以堆焊中部槽的侧面槽帮部位。
[0024]进一步地，第一焊枪包括焊头、和焊头连接的长臂杆34 ;长臂杆34的长度为
2-2.5m,焊头的高度小于50mm。
[0025]进一步地，平面等离子堆焊组件4包括第二焊枪41、第五电机42、与第五电机42连接的传动装置43、与传动装置43上的滑块连接的横向导轨44，横向导轨44固定在直线滑轨竖柱223上。
[0026]具体的，本实施例中第二焊枪41为大功率内送粉外平面粉末等离子堆焊枪，在第五电机14的驱动下，焊枪41可以水平摆动，实现单焊道的宽幅度焊接。
[0027]进一步地，传动装置为丝杆传动、齿条齿轮传动、同步带传动中的一种。
[0028]如图3所示，本发明实施例还提供一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制系统，该控制系统包括:控制双梁平台21纵向移动的第三电机、控制直线滑轨竖柱223横向移动的第二电机221、控制直线滑轨竖柱223竖向移动的第一电机221、控制可旋转的深槽、狭窄空间等离子堆焊组件3或平面等离子堆焊组件4转动的第四电机32及第五电机42、控制送粉的送粉电机、人机交互装置26、电源箱25、电控箱24、供气系统以及供水系统，电控箱24内设置有可编程控制器，可编程控制器与各电机以及电源箱25、供气系统、供水系统连接，可编程控制器还连接有工控机及人机交互装置26。
[0029]具体地，本实施例提供的堆焊控制系统采用工控机PC数控系统和可编程控制器PLC相结合的方式进行控制，工控机通过接口电路与可编程控制器PLC电连接，人机交互装置26包括可视化的触摸屏以及用于操作的控制按钮，触摸屏和控制按钮分别和可编程控制器PLC电连接。
[0030]工控机全称为工业控制计算机，是基于PC总线结构，主要的组成部份为工业机箱、无源底板及可插入其上的各种板卡组成如CPU卡、I / O卡等，本系统中的工控机控制堆焊机沿X轴、Y轴运行，实现平面二维运动。工控机采取全钢机壳、机卡压条过滤网，双正压风扇等设计及EMC技术以解决工业现场的电磁干扰、震动、灰尘、高/低温等问题，具有可靠性、实时性、扩充性、软硬件兼容性、系统监测和自复位的特点。
[0031]可编程控制器，简称PLC，是以微处理器为基础，综合了计算机与自动化技术而开发的工业控制装置。PLC内部储存预先编写的相应的程序，待输入输出连接完成后，运行相应程序便可自动完成预定的操作，属于一种程序记忆型的电子控制装置。本系统中的PLC主要用于控制堆焊的电流，弧压，送粉等相关工艺参数，实现了堆焊参数的数字化控制。触摸屏与PLC采用RS485通讯，运用触摸屏丰富形象的画面实现堆焊的可视化操作，为监控整个堆焊过程带来了极大地方便。
[0032]如图4所示，本发明实施例还提供一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制方法，该控制方法包括:
S1:由操作人员采用手动绘图或直接调用图库图形的方式输入加工件的图形，堆焊软件自动生成加工轨迹参数。
[0033]S2:操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，也可调用系统储存的参数。堆焊参数主要包括:堆焊电流(A)，堆焊粉速(g/min)，堆焊速度(mm/min)，设定弧压(V)，电流衰减速率(A/S)，摆动幅度(mm)，摆动频率(HZ)。
[0034]具体的，本实施例中:堆焊电流为150-350A，堆焊粉速为20_80g/min，堆焊速度为250-450mm/min,设定弧压为35-45V，电流衰减速率为10-100A/S，摆动幅度为0-40mm，摆动频率为0-50HZ。
[0035]S3:操作人员通过键盘，鼠标或控制开关启动自动堆焊系统，在堆焊程序的控制下，各系统便开始自动工作，直至自动堆焊完成。
[0036]自动堆焊的具体过程如下:
①系统接收到非弧启动指令后，冷却水循环自动启动，制冷1吴式为自动。
[0037]②焊枪XYZ轴自动定位到堆焊起点位置，并自动下降至起弧高度。
[0038]具体的，对于平面、深槽、夹层，焊枪可根据实际情况自动调整高低位置进行堆焊。
[0039]③离子气电磁阀自动开启，延时数秒后开启非转移弧电源并打开高频引弧装置，非转弧成功引燃后自动关闭高频引弧装置。
[0040]④系统接收到转弧启动指令后，保护气和送粉气电磁阀自动开启，延时数秒后开启转弧电源，同时送粉电机开始运转，送粉器224开始向等离子焊枪供粉。
[0041]⑤转弧检测电路检测到转弧电流正常，此时启动数控运动系统和自动弧压调高器，焊枪开始按照输入的堆焊图形轨迹运动，自动控制系统按照设定的工艺参数实时控制整个堆焊过程。
[0042]⑥堆焊轨迹完成后发出停止信号，控制系统检测到停止信号，转弧电流开始衰减，送粉开始衰减，摆动开始衰减，自动弧压关闭。衰减完成后关闭送粉，转弧，摆动，保护气，送粉气。延时数秒后焊枪自动回到原点，等待下次堆焊。
[0043]实施例1
S1:由操作人员采用手动绘图或直接调用图库图形的方式输入加工件的图形，堆焊软件自动生成加工轨迹参数。
[0044]S2:操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，也可调用系统储存的参数。堆焊参数主要包括:堆焊电流(A)，堆焊粉速(g/min)，堆焊速度(mm/min)，设定弧压(V)，电流衰减速率(A/S)，摆动幅度(mm)，摆动频率(HZ)。
[0045]具体的，本实施例中:堆焊参数设定为:堆焊电流为150A，堆焊粉速为20g/min，堆焊速度为250mm/min，设定弧压为35V，电流衰减速率为10A/S，摆动幅度为20mm，摆动频率为10HZ。
[0046]S3:操作人员通过键盘，鼠标或控制开关启动自动堆焊系统，在堆焊程序的控制下，各系统便开始自动工作，直至自动堆焊完成。
[0047]自动堆焊的具体过程如下:
①系统接收到非弧启动指令后，冷却水循环自动启动，制冷1吴式为自动。
[0048]②焊枪XYZ轴自动定位到堆焊起点位置，并自动下降至起弧高度。
[0049]具体的，对于平面、深槽、夹层，焊枪可根据实际情况自动调整高低位置进行堆焊。
[0050]③离子气电磁阀自动开启，延时数秒后开启非转移弧电源并打开高频引弧装置，非转弧成功引燃后自动关闭高频引弧装置。
[0051]④系统接收到转弧启动指令后，保护气和送粉气电磁阀自动开启，延时数秒后开启转弧电源，同时送粉电机开始运转，送粉器224开始向等离子焊枪供粉。
[0052]⑤转弧检测电路检测到转弧电流正常，此时启动数控运动系统和自动弧压调高器，焊枪开始按照输入的堆焊图形轨迹运动，自动控制系统按照设定的工艺参数实时控制整个堆焊过程。
[0053]⑥堆焊轨迹完成后发出停止信号，控制系统检测到停止信号，转弧电流开始衰减，送粉开始衰减，摆动开始衰减，自动弧压关闭。衰减完成后关闭送粉，转弧，摆动，保护气，送粉气。延时数秒后焊枪自动回到原点，等待下次堆焊。
[0054]实施例2
S1:由操作人员采用手动绘图或直接调用图库图形的方式输入加工件的图形，堆焊软件自动生成加工轨迹参数。
[0055]S2:操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，也可调用系统储存的参数。堆焊参数主要包括:堆焊电流(A)，堆焊粉速(g/min)，堆焊速度(mm/min)，设定弧压(V)，电流衰减速率(A/S)，摆动幅度(mm)，摆动频率(HZ)。
[0056]具体的，本实施例中:堆焊参数设定为:堆焊电流为200A，堆焊粉速为40g/min，堆焊速度为300mm/min，设定弧压为40V，电流衰减速率为30A/S，摆动幅度为30mm，摆动频率为30HZ。
[0057]S3:操作人员通过键盘，鼠标或控制开关启动自动堆焊系统，在堆焊程序的控制下，各系统便开始自动工作，直至自动堆焊完成。
[0058]自动堆焊的具体过程如下:
①系统接收到非弧启动指令后，冷却水循环自动启动，制冷1吴式为自动。
[0059]②焊枪XYZ轴自动定位到堆焊起点位置，并自动下降至起弧高度。
[0060]具体的，对于平面、深槽、夹层，焊枪可根据实际情况自动调整高低位置进行堆焊。
[0061]③离子气电磁阀自动开启，延时数秒后开启非转移弧电源并打开高频引弧装置，非转弧成功引燃后自动关闭高频引弧装置。
[0062]④系统接收到转弧启动指令后，保护气和送粉气电磁阀自动开启，延时数秒后开启转弧电源，同时送粉电机开始运转，送粉器224开始向等离子焊枪供粉。
[0063]⑤转弧检测电路检测到转弧电流正常，此时启动数控运动系统和自动弧压调高器，焊枪开始按照输入的堆焊图形轨迹运动，自动控制系统按照设定的工艺参数实时控制整个堆焊过程。
[0064]⑥堆焊轨迹完成后发出停止信号，控制系统检测到停止信号，转弧电流开始衰减，送粉开始衰减，摆动开始衰减，自动弧压关闭。衰减完成后关闭送粉，转弧，摆动，保护气，送粉气。延时数秒后焊枪自动回到原点，等待下次堆焊。
[0065]实施例3
S1:由操作人员采用手动绘图或直接调用图库图形的方式输入加工件的图形，堆焊软件自动生成加工轨迹参数。
[0066]S2:操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，也可调用系统储存的参数。堆焊参数主要包括:堆焊电流(A)，堆焊粉速(g/min)，堆焊速度(mm/min)，设定弧压(V)，电流衰减速率(A/S)，摆动幅度(mm)，摆动频率(HZ)。
[0067]具体的，本实施例中:堆焊参数设定为:堆焊电流为350A，堆焊粉速为80g/min，堆焊速度为450mm/min，设定弧压为45V，电流衰减速率为100A/S，摆动幅度为40mm，摆动频率为50HZ。
[0068]S3:操作人员通过键盘，鼠标或控制开关启动自动堆焊系统，在堆焊程序的控制下，各系统便开始自动工作，直至自动堆焊完成。
[0069]自动堆焊的具体过程如下:
①系统接收到非弧启动指令后，冷却水循环自动启动，制冷1吴式为自动。
[0070]②焊枪XYZ轴自动定位到堆焊起点位置，并自动下降至起弧高度。
[0071]具体的，对于平面、深槽、夹层，焊枪可根据实际情况自动调整高低位置进行堆焊。
[0072]③离子气电磁阀自动开启，延时数秒后开启非转移弧电源并打开高频引弧装置，非转弧成功引燃后自动关闭高频引弧装置。
[0073]④系统接收到转弧启动指令后，保护气和送粉气电磁阀自动开启，延时数秒后开启转弧电源，同时送粉电机开始运转，送粉器224开始向等离子焊枪供粉。
[0074]⑤转弧检测电路检测到转弧电流正常，此时启动数控运动系统和自动弧压调高器，焊枪开始按照输入的堆焊图形轨迹运动，自动控制系统按照设定的工艺参数实时控制整个堆焊过程。
[0075]⑥堆焊轨迹完成后发出停止信号，控制系统检测到停止信号，转弧电流开始衰减，送粉开始衰减，摆动开始衰减，自动弧压关闭。衰减完成后关闭送粉，转弧，摆动，保护气，送粉气。延时数秒后焊枪自动回到原点，等待下次堆焊。
[0076]本发明提供的龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、堆焊控制系统及堆焊控制方法的优点是通过单工位或双工位焊枪的配置，可以自动堆焊凹槽三维空间壁或狭小空间三维壁或自动堆焊凹槽三维空间壁、狭小空间三维壁和堆焊平面同时进行；对于夹层长度为2m，对于夹层槽帮斜面高度为70-100mm的狭窄空间能实现自动堆焊，大大提高了劳动效率，减小了工人的劳动强度，使一些难以完成的复杂空间可以自如的完成。
[0077]可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范
L L
O frrl
【权利要求】
1.一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机，包括龙门导轨、工作平台，其特征在于:所述工作平台的纵向移动装置上设置有可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件。
2.如权利要求1所述的堆焊机，其特征在于:包括龙门导轨、工作平台、人机交互装置；所述龙门导轨与所述工作平台通过工作平台上的滚轮和龙门导轨上的导轨相接触，所述工作平台上的传动齿轮和所述龙门轨道上的齿条相啮合；所述人机交互装置通过支架与龙门导轨相连。
3.如权利要求2所述的堆焊机，其特征在于:所述工作平台包括双梁平台、双梁平台移动传动组件、纵向移动组件、横向移动组件、电控箱及电源箱； 所述纵向移动组件包括第一电机、与第一电机相连的传动装置、与传动装置上的滑块相连的直线滑轨竖柱、送粉器，所述送粉器、所述可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件安装在所述直线滑轨竖柱上； 所述横向移动组件包括第二电机、与第二电机连接的传动装置、与传动装置上的滑块相连的横向导轨，所述横向导轨固定在所述双梁平台上； 所述双梁平台移动传动组件包括第三电机、和第三电机相连的轴、轴两端安装有齿轮； 所述齿轮与所述传动齿轮为齿轮传动连接，所述可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件或所述平面等离子堆焊组件和所述可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件设置在所述纵向移动组件上，所述纵向移动组件可水平移动的固定在所述横向移动组件上；所述双梁平台上设置有电控箱、电源箱，所述移动传动组件固定在所述双梁平台底部，所述横向移动组件固定在所述双梁平台上，所述电控箱、所述电源箱与人机交互装置连接。
4.如权利要求2所述的堆焊机，其特征在于:所述的龙门导轨包括高架承墙，所述龙门导轨匹配安装在所述高架承墙的上端，所述高架承墙的侧壁上开设有多个安防玻璃。
5.如权利要求3所述的堆焊机，其特征在于:所述可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件包括第一焊枪、第四电机及传动皮带；所述第四电机的轴通过传动皮带与所述第一焊枪连接，所述第一焊枪可随传动皮带同步转动。
6.如权利要求5所述的堆焊机，其特征在于:所述的第一焊枪包括焊头、和焊头连接的长臂杆；长臂杆的长度为2-2.5m，焊头的高度小于50mm。
7.如权利要求6所述的堆焊机，其特征在于:所述平面等离子堆焊组件包括第二焊枪、第五电机、与第五电机连接的传动装置、与传动装置上的滑块连接的横向导轨，所述横向导轨固定在所述直线滑轨竖柱上。
8.一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制系统，其特征在于: 所述控制系统包括:控制双梁平台纵向移动的第三电机、控制直线滑轨竖柱横向移动的第二电机、控制直线滑轨竖柱竖向移动的第一电机、控制可旋转的深槽、狭窄空间等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件转动的第四电机及第五电机、控制送粉的送粉电机、人机交互装置、电源箱、电控箱、供气系统以及供水系统，所述电控箱内设置有可编程控制器，所述可编程控制器与各电机以及电源箱、供气系统、供水系统连接，所述可编程控制器还连接有工控机及人机交互装置。
9.一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制方法，其特征在于:所述控制方法包括以下步骤: 51:由操作人员采用手动绘图或直接调用图库图形的方式输入加工件的图形，堆焊软件自动生成加工轨迹参数； 52:操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，也可调用系统储存的参数，堆焊参数主要包括:堆焊电流(A)，堆焊粉速(g/min)，堆焊速度(mm/min)，设定弧压(V)，电流衰减速率(A/S)，摆动幅度(mm)，摆动频率(C/min)； 53:操作人员通过键盘，鼠标或控制开关启动自动堆焊系统，在堆焊程序的控制下，各系统便开始自动工作，直至自动堆焊完成； 所述自动堆焊的具体步骤如下: ①系统接收到非弧启动指令后，冷却水循环自动启动，制冷1吴式为自动； ②焊枪XYZ轴自动定位到堆焊起点位置，并自动下降至起弧高度； ③离子气电磁阀自动开启，延时数秒后开启非转移弧电源并打开高频引弧装置，非转弧成功引燃后自动关闭高频引弧装置； ④系统接收到转弧启动指令后，保护气和送粉气电磁阀自动开启，延时数秒后开启转弧电源，同时送粉电机开始运转，送粉器224开始向等离子焊枪供粉； ⑤转弧检测电路检测到转弧电流正常，此时启动数控运动系统和自动弧压调高器，焊枪开始按照输入的堆焊图形轨迹运动，自动控制系统按照设定的工艺参数实时控制整个堆焊过程； ⑥堆焊轨迹完成后发出停止信号，控制系统检测到停止信号，转弧电流开始衰减，送粉开始衰减，摆动开始衰减，自动弧压关闭；衰减完成后关闭送粉，转弧，摆动，保护气，送粉气；延时数秒后焊枪自动回到原点，等待下次堆焊。
【文档编号】B23K10/02GK104308348SQ201410544039
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】高捷, 高荣发, 胡思文 申请人:武汉高力热喷涂工程有限责任公司