一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法及系统与流程

1.本发明涉及铝铸件焊接技术领域，尤其涉及一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法及系统。


背景技术：

2.铝铸件在铸造过程中产生如缩松、气孔等铸造缺陷时，通常需要焊接修复，由于一些大型或复杂铸件结构上的限制，或者由于铸造过程中误操作，将导致铸件基体整体或局部气体(氢气)含量较高。该类铸件补焊时，沿原基体坡口弧面处常产生密集线性气孔，导致该类铸件补焊报废率极高，尤其是吸气倾向大的铝硅合金铸件。
3.为解决以上问题，现有公开专利(cn101497146a)公开了一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，采用了特种钨极氩弧焊剂的钨极氩弧焊，工艺参数为：焊接电流：110－380a，预热温度：60－160℃，焊接速度：7－25m/h，钨极直径：φ3.2－8.0mm，焊丝直径：1.6－6.0mm，氩气流量：14－110l/min；开设坡口，将焊区清洗干净，进行预热；将焊丝洗刷干净；将焊剂涂覆于坡口表面，或用焊丝一端煨热后沾取适量干焊剂立即实施焊接；焊后立即用热水将焊区表面熔剂残渣清洗干净。采用上述方法的优点：采用钨极氩弧，采用该焊剂，配合所述的成套钨极氩弧焊工艺，既消除了所述的气孔缺陷，解决了铝铸件补焊的一大难题。该补焊工艺技术可消除或者有效减少补焊区气孔缺陷。
4.但采用现有的消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，在对铝铸件进行补焊过程中，需要工作人员手动将糊状焊剂均匀的涂覆在铝铸件的坡口表面，操作较为麻烦。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法及系统，解决现有技术中采用现有的消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，在对铝铸件进行补焊过程中，需要工作人员手动将糊状焊剂均匀的涂覆在铝铸件的坡口表面，操作较为麻烦的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统，包括工作台、底座、两个夹持组件、焊接机器人和自动涂覆机构，所述工作台的上表面设置有所述底座，所述底座的两侧均设置有所述夹持组件，两个所述夹持组件的输出端构成夹持区，所述夹持区位于所述底座的上方，所述工作台的上表面还设置有所述焊接机器人，所述焊接机器人的输出端位于所述底座的上方；
7.所述自动涂覆机构包括推动组件、滑轨、滑动座、储料罐、输送管路、安装臂、横臂、电动推杆、安装座、喷头和涂覆组件，所述工作台的上表面还设置有所述滑轨，所述滑轨位于所述底座的一侧，所述滑轨上滑动设置有所述滑动座，所述工作台的上表面还设置有所述推动组件，所述推动组件用于推动所述滑动座在所述滑轨上滑动，所述滑动座的上表面还设置有所述安装臂，所述安装臂远离所述滑动座的一端设置有所述横臂，所述横臂与所述安装臂相垂直，所述横臂远离所述安装臂的一端设置有所述电动推杆，所述电动推杆的输出端设置有所述安装座，所述安装座的底部设置有所述喷头和所述涂覆组件，所述横臂
的上表面还设置有所述储料罐和所述输送管路，所述输送管路的输入端与所述储料罐的输出端相对应，所述输送管路的输出端与所述喷头的输入端相对应。
8.其中，所述涂覆组件包括安装架、驱动电机、转动轴和涂覆滚筒，所述安装架与所述安装座拆卸连接，并位于所述安装座远离所述底座的一侧，所述安装架上活动设置有所述转动轴，所述转动轴的外部套设有所述涂覆滚筒，所述安装架的外侧设置有安装板，所述安装板上设置有所述驱动电机，所述驱动电机的输出端通过联轴器与所述转动轴机械传动。
9.其中，所述输送管路包括泵体、输入管和输出管，所述泵体的输入端设置有所述输入管，所述泵体的输出端设置有所述输出管，所述输入管远离所述泵体的一端与所述储料罐的输出端相对应，所述输出管远离所述泵体的一端与所述喷头相连。
10.其中，所述推动组件包括伺服电机、丝杆和丝杆套，所述伺服电机安装在所述工作台的上表面，所述伺服电机的输出端设置有所述丝杆，所述丝杆上设置有所述丝杆套，所述丝杆套与所述滑动座拆卸连接。
11.其中，所述消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统还包括支撑件，所述支撑件安装在所述丝杆远离所述伺服电机的一端，所述支撑件的一端与所述工作台拆卸连接，所述支撑件的另一端套设在所述丝杆的外部。
12.其中，所述支撑件包括底板、支撑板和支撑环，所述支撑板的一端与所述底板固定连接，所述支撑板的另一端与所述支撑环固定连接，所述底板与所述工作台拆卸连接，所述支撑环套设在所述丝杆的外部。
13.其中，每个所述夹持组件均包括安装件、转动环、电动机、输出齿轮、螺纹杆、限位杆和夹持板，所述安装件与所述底座拆卸连接，并位于所述底座的一侧，所述安装件上转动连接有所述转动环，所述转动环的内部螺纹连接有所述螺纹杆，所述螺纹杆靠近所述底座的上表面的一端通过轴承转动连接在所述夹持板上，所述夹持板靠近所述安装件的一面设置有所述限位杆，所述限位杆贯穿所述安装件，所述安装件行还设置有所述电动机，所述电动机的输出端设置有所述输出齿轮，所述转动环的外部设置有传动齿轮，所述输出齿轮与所述传动齿轮机械传动。
14.本发明还提供一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，应用于如上述所述的消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，步骤如下：
15.根据铸件原始缺陷合理开设坡口，保证四壁光亮，无毛刺、油污、污垢，焊前采用丙酮将焊区清洗干净，并根据铸件形状、壁厚等条件进行预热；
16.将预热后的铸件放置在所述底座上，利用两个所述夹持组件，将铸件牢固的夹持在所述夹持区内；
17.启动所述推动组件，带动所述滑动座在所述滑轨上滑动，使得所述喷头位于铸件缺陷处的上方，利用所述输送管路，将所述储料罐内的糊状焊剂输送至所述喷头处，配合所述电动推杆，在铸件的缺陷处喷涂糊状焊剂；
18.启动所述涂覆组件，将铸件的缺陷处的糊状焊剂均匀的涂覆在铸件的缺陷处后，启动所述焊接机器人，将焊丝焊接在铸件的缺陷处，从而完成铝铸件的缺陷处的补焊。
19.本发明的一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法及系统，包括工作台、底座、两个夹持组件、焊接机器人和自动涂覆机构，所述自动涂覆机构包括推动组件、滑轨、滑动座、储料
罐、输送管路、安装臂、横臂、电动推杆、安装座、喷头和涂覆组件，将预热后的铸件放置在所述底座上，利用两个所述夹持组件，将铸件牢固的夹持在所述夹持区内，启动所述推动组件，带动所述滑动座在所述滑轨上滑动，使得所述喷头位于铸件缺陷处的上方，利用所述输送管路，将所述储料罐内的糊状焊剂输送至所述喷头处，配合所述电动推杆，在铸件的缺陷处喷涂糊状焊剂，启动所述涂覆组件，将铸件的缺陷处的糊状焊剂均匀的涂覆在铸件的缺陷处，采用上述结构，通过所述自动涂覆机构将糊状焊剂均匀的涂覆在铝铸件的缺陷处，自动化程度更高，操作更加方便。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本发明第一实施例的消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统的正视图。
22.图2是本发明第一实施例的消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统的结构示意图。
23.图3是本发明提供的图2的a处的局部结构放大图。
24.图4是本发明提供的图2的b处的局部结构放大图。
25.图5是本发明第二实施例的消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统的结构示意图。
26.图6是本发明提供的图5的c处的局部结构放大图。
27.图7是本发明第三实施例中储料罐的内部结构示意图。
28.图8是本发明提供的消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法的步骤流程图。
29.101-工作台、102-底座、103-夹持组件、104-焊接机器人、105-推动组件、106-滑轨、107-滑动座、108-储料罐、109-输送管路、110-安装臂、111-横臂、112-电动推杆、113-安装座、114-喷头、115-涂覆组件、116-安装架、117-驱动电机、118-转动轴、119-涂覆滚筒、120-泵体、121-输入管、122-输出管、123-伺服电机、124-丝杆、125-丝杆套、126-安装件、127-转动环、128-电动机、129-输出齿轮、130-螺纹杆、131-限位杆、132-夹持板、133-夹持区、134-安装板、135-传动齿轮、201-支撑件、202-底板、203-支撑板、204-支撑环、301-搅拌电机、302-搅拌轴、303-轮毂、304-搅拌叶片、305-放置架。
具体实施方式
30.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
31.第一实施例：
32.请参阅图1至图4，其中图1是第一实施例的消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统的正视图，图2是第一实施例的消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统的结构示意图，图3是图2的a处的局部结构放大图，图4是图2的b处的局部结构放大图。
33.本发明提供一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统，包括工作台101、底座102、两个夹持组件103、焊接机器人104和自动涂覆机构，所述自动涂覆机构包括推动组件105、滑轨
106、滑动座107、储料罐108、输送管路109、安装臂110、横臂111、电动推杆112、安装座113、喷头114和涂覆组件115，所述涂覆组件115包括安装架116、驱动电机117、转动轴118和涂覆滚筒119，所述输送管路109包括泵体120、输入管121和输出管122，所述推动组件105包括伺服电机123、丝杆124和丝杆套125，每个所述夹持组件103均包括安装件126、转动环127、电动机128、输出齿轮129、螺纹杆130、限位杆131和夹持板132。
34.针对本具体实施方式，所述工作台101的上表面设置有所述底座102，所述底座102的两侧均设置有所述夹持组件103，两个所述夹持组件103的输出端构成夹持区133，所述夹持区133位于所述底座102的上方，所述工作台101的上表面还设置有所述焊接机器人104，所述焊接机器人104的输出端位于所述底座102的上方，所述工作台101的上表面还设置有所述滑轨106，所述滑轨106位于所述底座102的一侧，所述滑轨106上滑动设置有所述滑动座107，所述工作台101的上表面还设置有所述推动组件105，所述推动组件105用于推动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动，所述滑动座107的上表面还设置有所述安装臂110，所述安装臂110远离所述滑动座107的一端设置有所述横臂111，所述横臂111与所述安装臂110相垂直，所述横臂111远离所述安装臂110的一端设置有所述电动推杆112，所述电动推杆112的输出端设置有所述安装座113，所述安装座113的底部设置有所述喷头114和所述涂覆组件115，所述横臂111的上表面还设置有所述储料罐108和所述输送管路109，所述输送管路109的输入端与所述储料罐108的输出端相对应，所述输送管路109的输出端与所述喷头114的输入端相对应，将预热后的铸件放置在所述底座102上，利用两个所述夹持组件103，将铸件牢固的夹持在所述夹持区133内，启动所述推动组件105，带动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动，使得所述喷头114位于铸件缺陷处的上方，利用所述输送管路109，将所述储料罐108内的糊状焊剂输送至所述喷头114处，配合所述电动推杆112，在铸件的缺陷处喷涂糊状焊剂，启动所述涂覆组件115，将铸件的缺陷处的糊状焊剂均匀的涂覆在铸件的缺陷处，采用上述结构，通过所述自动涂覆机构将糊状焊剂均匀的涂覆在铝铸件的缺陷处，自动化程度更高，操作更加方便。
35.其中，所述安装架116与所述安装座113拆卸连接，并位于所述安装座113远离所述底座102的一侧，所述安装架116上活动设置有所述转动轴118，所述转动轴118的外部套设有所述涂覆滚筒119，所述安装架116的外侧设置有安装板134，所述安装板134上设置有所述驱动电机117，所述驱动电机117的输出端通过联轴器与所述转动轴118机械传动，当利用喷头114将糊状焊剂喷涂在铝铸件的缺陷处后，启动所述驱动电机117，通过联轴器带动所述转动轴118转动，从而带动所述涂覆滚筒119转动，在所述涂覆滚筒119转动的过程中，配合所述推动组件105，带动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动，从而利用所述涂覆滚筒119将糊状焊接均匀的涂覆在铸件的缺陷处。
36.其次，所述泵体120的输入端设置有所述输入管121，所述泵体120的输出端设置有所述输出管122，所述输入管121远离所述泵体120的一端与所述储料罐108的输出端相对应，所述输出管122远离所述泵体120的一端与所述喷头114相连，启动所述泵体120，利用所述输入管121和所述输出管122，将所述储料罐108内的糊状焊接，输送至所述喷头114处。
37.同时，所述伺服电机123安装在所述工作台101的上表面，所述伺服电机123的输出端设置有所述丝杆124，所述丝杆124上设置有所述丝杆套125，所述丝杆套125与所述滑动座107拆卸连接，启动所述伺服电机123，带动所述丝杆124转动，由于所述丝杆套125与所述
滑动座107拆卸连接，从而带动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动。
38.另外，所述安装件126与所述底座102拆卸连接，并位于所述底座102的一侧，所述安装件126上转动连接有所述转动环127，所述转动环127的内部螺纹连接有所述螺纹杆130，所述螺纹杆130靠近所述底座102的上表面的一端通过轴承转动连接在所述夹持板132上，所述夹持板132靠近所述安装件126的一面设置有所述限位杆131，所述限位杆131贯穿所述安装件126，所述安装件126行还设置有所述电动机128，所述电动机128的输出端设置有所述输出齿轮129，所述转动环127的外部设置有传动齿轮135，所述输出齿轮129与所述传动齿轮135机械传动，将铝铸件放置在所述底座102的上方后，启动所述电动机128，带动所述输出齿轮129转动，由于所述输出齿轮129与所述传动齿轮135相啮合，从而带动所述转动环127在所述安装件126上转动，由于所述转动环127的内部螺纹连接有所述螺纹杆130，使得所述转动环127在转动时，配合所述限位杆131，使得所述螺纹杆130向所述底座102的方向螺纹旋进，从而带动所述夹持板132向所述底座102的方向移动，利用两个所述夹持板132将铸件牢固的夹持在所述底座102的上表面。
39.使用本实施例的一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统时，将铝铸件放置在所述底座102的上方后，启动所述电动机128，带动所述输出齿轮129转动，由于所述输出齿轮129与所述传动齿轮135相啮合，从而带动所述转动环127在所述安装件126上转动，由于所述转动环127的内部螺纹连接有所述螺纹杆130，使得所述转动环127在转动时，配合所述限位杆131，使得所述螺纹杆130向所述底座102的方向螺纹旋进，从而带动所述夹持板132向所述底座102的方向移动，利用两个所述夹持板132将铸件牢固的夹持在所述底座102的上表面，启动所述推动组件105，带动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动，使得所述喷头114位于铸件缺陷处的上方，利用所述输送管路109，将所述储料罐108内的糊状焊剂输送至所述喷头114处，配合所述电动推杆112，在铸件的缺陷处喷涂糊状焊剂，启动所述涂覆组件115，将铸件的缺陷处的糊状焊剂均匀的涂覆在铸件的缺陷处，采用上述结构，通过所述自动涂覆机构将糊状焊剂均匀的涂覆在铝铸件的缺陷处，自动化程度更高，操作更加方便。
40.第二实施例：
41.在第一实施例的基础上，请参阅图5和图6，图5为第二实施例的消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统的结构示意图，图6为图5的c处的局部结构放大图。
42.本发明提供一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统还包括支撑件201，所述支撑件201包括底板202、支撑板203和支撑环204。
43.针对本具体实施方式，所述支撑件201安装在所述丝杆124远离所述伺服电机123的一端，所述支撑件201的一端与所述工作台101拆卸连接，所述支撑件201的另一端套设在所述丝杆124的外部，在所述丝杆124远离所述伺服电机123的一端设置所述支撑件201，利用所述支撑件201对所述丝杆124进行支撑，使得所述丝杆124在转动时，结构更加稳定。
44.其中，所述支撑板203的一端与所述底板202固定连接，所述支撑板203的另一端与所述支撑环204固定连接，所述底板202与所述工作台101拆卸连接，所述支撑环204套设在所述丝杆124的外部，将所述支撑环204套设在所述丝杆124的外部后，利用螺钉将所述底板202固定在所述工作台101的上表面，从而完成所述支撑件201的安装。
45.使用本实施例的一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统时，将所述支撑环204套设在所述丝杆124的外部后，利用螺钉将所述底板202固定在所述工作台101的上表面，从而完
成所述支撑件201的安装，通过在所述丝杆124远离所述伺服电机123的一端设置所述支撑件201，利用所述支撑件201对所述丝杆124进行支撑，使得所述丝杆124在转动时，结构更加稳定。
46.第三实施例：
47.在第一实施例的基础上，请参阅图7，图7为第三实施例中储料罐的内部结构示意图。
48.本发明提供一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的系统还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌电机301、搅拌轴302、多个轮毂303和多个搅拌叶片304。
49.针对本具体实施方式，所述储料罐108的上表面还包括放置架305，所述放置架305上设置有所述搅拌机构，所述搅拌机构的输出端位于所述储料罐108的内部，启动所述搅拌机构，对所述储料罐108内的糊状焊剂进行搅拌，避免糊状焊剂在所述储料罐108的内部凝结。
50.其中，所述搅拌电机301与所述放置架305拆卸连接，所述搅拌电机301的输出端设置有所述搅拌轴302，所述搅拌轴302贯穿所述储料罐108的顶部，所述搅拌轴302位于所述储料罐108的内部的一端设置有多个所述轮毂303，每个所述轮毂303的外部均设置有所述搅拌叶片304，启动所述搅拌电机301，带动所述搅拌轴302转动，从而使得多个所述轮毂303上的所述搅拌叶片304在所述储料罐108的内部转动，对所述储料罐108内的糊状焊剂进行搅拌。
51.使用本实施例的一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的统时，启动所述搅拌电机301，带动所述搅拌轴302转动，从而使得多个所述轮毂303上的所述搅拌叶片304在所述储料罐108的内部转动，对所述储料罐108内的糊状焊剂进行搅拌，避免糊状焊剂在所述储料罐108的内部凝结。
52.请参阅图8，本发明还提供一种消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，应用于如上述所述的消除铝铸件补焊气孔缺陷的方法，步骤如下：
53.s1：根据铸件原始缺陷合理开设坡口，保证四壁光亮，无毛刺、油污、污垢，焊前采用丙酮将焊区清洗干净，并根据铸件形状、壁厚等条件进行预热；
54.s2：将预热后的铸件放置在所述底座102上，利用两个所述夹持组件103，将铸件牢固的夹持在所述夹持区133内；
55.s3：启动所述推动组件105，带动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动，使得所述喷头114位于铸件缺陷处的上方，利用所述输送管路109，将所述储料罐108内的糊状焊剂输送至所述喷头114处，配合所述电动推杆112，在铸件的缺陷处喷涂糊状焊剂；
56.s4：启动所述涂覆组件115，将铸件的缺陷处的糊状焊剂均匀的涂覆在铸件的缺陷处后，启动所述焊接机器人104，将焊丝焊接在铸件的缺陷处，从而完成铝铸件的缺陷处的补焊。
57.在本实施方式中，根据铸件原始缺陷合理开设坡口，保证四壁光亮，无毛刺、油污、污垢，焊前采用丙酮将焊区清洗干净，并根据铸件形状、壁厚等条件进行预热，将预热后的铸件放置在所述底座102上，利用两个所述夹持组件103，将铸件牢固的夹持在所述夹持区133内，启动所述推动组件105，带动所述滑动座107在所述滑轨106上滑动，使得所述喷头114位于铸件缺陷处的上方，利用所述输送管路109，将所述储料罐108内的糊状焊剂输送至
所述喷头114处，配合所述电动推杆112，在铸件的缺陷处喷涂糊状焊剂，启动所述涂覆组件115，将铸件的缺陷处的糊状焊剂均匀的涂覆在铸件的缺陷处后，启动所述焊接机器人104，将焊丝焊接在铸件的缺陷处，从而完成铝铸件的缺陷处的补焊。
58.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。