專利名稱：全自動堆焊機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接裝置，特別涉及一種全自動堆焊機。
背景技術：
現在工程上所采用的在小直徑管內壁自動堆焊一層硬質合金材料的焊接設備，主要是由等離子噴焊槍、送粉系統、氣體精密調節系統、冷卻系統、等離子焊接電源及自動控制系統構成，利用氬氣把鈷鉻鎢硬質合金粉輸送至等離子噴焊槍的焊炬電弧處，熔化后堆焊到小直徑管內孔壁表面。由于鈷鉻鎢硬質合金材料的硬脆特性，無法使鈷鉻鎢硬質合金焊條送入管孔內進行堆焊，則首先需要把鈷鉻鎢硬質合金制成粉狀，并用氬氣輸送至焊炬電弧處，與之相配套的設備結構非常復雜。此外，由于粉狀鈷鉻鎢硬質合金在短時間熔化和冷卻后形成的焊縫組織疏松，不如焊條直接熔化的焊縫質量好。而對于不同的堆焊材料 (焊絲、焊帶、焊劑)要求不同的工藝才能相適應，才能達到理想的金相組織和力學強度，但現有的堆焊機用簡單開關控制，都存在著工藝參數無法準確設定且不能一次性完成多個面的焊接等問題。如上海市寶山區富錦路果園的寶山鋼鐵股份有限公司于2006年10月25日申請實用新型專利的“堆焊機”(專利申請號CN200620047093. 4，公開(公告)號 CN200963723，公開(公告)日2007年10月M日)。它公開了一種用于強化或修復輥軸類金屬零件表面的堆焊機，包括機架、機頭、翻轉機構、行走機構、控制設備，所述控制設備通過機頭控制卡與機頭相連接，同時通過控制電路板、驅動器與翻轉機構和行走機構相連接， 以實現行走機構和翻轉機構的協同精確轉動和移動，機頭為兩個，一個是絲極機頭，一個是帶極機頭，分別安裝在行走機構的兩條導軌上；所述控制設備采用工控機，機架為橫梁式門形機架；它通過將絲極、帶極兩種機頭設在同一焊機上，實現多功能一體化。并可通過采用計算機精確編程計算和控制，絲極機頭和帶極機頭與翻轉機構的協同精確轉動和移動，實現絲極擺動弧、環焊、橫焊、帶極環焊、橫焊。但它還是不能對環體結構的三個面在同一工件夾持裝置上一次性完成整體焊接的工藝。
發明內容
為解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種能夠連續完成工件多個面的焊接、可有效提高技術性能和生產效率的全自動堆焊機。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是它包括移動框架1、水平支架7、移動框架底座19、機座20和電氣控制柜M，移動框架1固定安裝在移動框架底座19上，移動框架底座19安裝在機座20的機座導軌21上，在機座20上安裝有機座驅動螺桿22，機座驅動螺桿22穿過移動框架底座19下部安裝的螺孔套形成活動配合關系，機座驅動螺桿22與移動框架驅動電機23相連接；移動框架1的一側安裝有垂直導軌4和垂直驅動螺桿3，垂直驅動螺桿3與垂直驅動電機2相連接，水平支架7套裝在移動框架1的垂直導軌4上，水平支架7上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅動螺桿3穿過水平支架7上的垂直螺孔套形成活動配合關系；水平支架7上設置有水平導軌8和水平驅動螺桿6，水平滑動支架9套裝在水平導軌8上，水平滑動支架9上固定安裝有水平螺孔套，水平驅動螺桿6穿過水平螺孔套形成活動配合關系，水平驅動螺桿6與水平驅動電機5相連接；水平滑動支架9上設置有焊槍支架10，焊槍支架10的外端設置有焊槍夾持裝置11，與焊機13相連接的焊槍12套裝在焊槍夾持裝置11上；在焊槍12的對應位置設置有變位機17 ；垂直驅動電機2、水平驅動電機5、移動框架驅動電機23和變位機17分別與電氣控制柜M相連接。本發明也可在變位機17的變位機轉盤16上設置與工件相配合的工件夾持裝置 15。本發明還可在水平支架7的一側設置有與工件相配合的用于加熱工件的加熱裝置18，加熱裝置18與變位機17的垂直位置相對應，加熱裝置18與電氣控制柜對相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜25相連接。所述垂直驅動電機2、水平驅動電機5和移動框架驅動電機23采用伺服電機。本發明所述電氣控制柜M既可以是普通電氣控制柜，也可以采用工控機；也可在工控機上連接鍵盤或操作觸摸屏，或同時連接鍵盤和操作觸摸屏。本發明的有益效果是本發明通過設置可控制三個方向運動的支架與變位機相配合形成一個控制行走機構，并由電氣控制柜統一控制可實現精確轉動和移動，實現焊機的精確定位焊接，它能夠連續一次性完成工件多個面的焊接，大大地提高了生產效率，因可連續一次性完成多個面的焊接，從而可有效提高產品技術性能。它結構簡單，焊接工藝性能穩定，堆焊層組織致密，堆焊層的耐磨性有較大提高。由于采用小直徑內孔堆焊，并將硬質合金藥芯焊絲送入焊炬電弧之中，使管子小直徑內孔焊接工藝變得簡單，大大節省能源，提高功效，提高焊縫質量。它可廣泛應用于需要對工件多個面進行焊接的各種焊接工藝中。
圖1是本發明的結構示意圖。附圖標注說明1-移動框架，2-垂直驅動電機，3-垂直驅動螺桿，4-垂直導軌， 5-水平驅動電機，6-水平驅動螺桿，7-水平支架，8-水平導軌，9-水平滑動支架，10-焊槍支架，11-焊槍夾持裝置，12-焊槍，13-焊機，14-工件，15-工件夾持裝置，16-變位機轉盤， 17-變位機，18-加熱裝置，19-移動框架底座，20-機座，21-機座導軌，22-機座驅動螺桿， 23-移動框架驅動電機，24-電氣控制柜，25-加熱裝置電氣控制柜。
具體實施例方式實施例1，如圖1所示，本發明包括移動框架1、水平支架7、移動框架底座19、機座20和電氣控制柜M，移動框架1固定安裝在移動框架底座19上，移動框架底座19安裝在機座20的機座導軌21上，在機座20上安裝有機座驅動螺桿22，機座驅動螺桿22穿過移動框架底座19下部安裝的螺孔套形成活動配合關系，機座驅動螺桿22與移動框架驅動電機23相連接，可通過由與電氣控制柜M相連的移動框架驅動電機23驅動機座驅動螺桿 22可精準地控制移動框架1需要水平移動距離；移動框架1的一側安裝有垂直導軌4和垂直驅動螺桿3，垂直驅動螺桿3與垂直驅動電機2相連接，水平支架7套裝在移動框架1的垂直導軌4上，水平支架7上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅動螺桿3穿過水平支架7上的垂直螺孔套形成活動配合關系，可通過由與電氣控制柜M相連的垂直驅動電機2驅動垂直驅動螺桿3可精準地控制水平支架7沿移動框架1垂直移動所需移動距離；水平支架7上設置有水平導軌8和水平驅動螺桿6，水平滑動支架9套裝在水平導軌8上，水平滑動支架 9上固定安裝有水平螺孔套，水平驅動螺桿6穿過水平螺孔套形成活動配合關系，水平驅動螺桿6與水平驅動電機5相連接，可通過由與電氣控制柜M相連的水平驅動電機5驅動水平驅動螺桿6可精準地控制水平滑動支架9沿水平支架7水平移動所需移動距離；水平滑動支架9上設置有焊槍支架10，焊槍支架10的外端設置有焊槍夾持裝置11，與焊機13相連接的焊槍12套裝在焊槍夾持裝置11上；在焊槍12的對應位置設置有變位機17，變位機 17與電氣控制柜M相連接。所述垂直驅動電機2、水平驅動電機5和移動框架驅動電機23 最好采用伺服電機，以實現精準的控制。本發明通過設置可控制三個方向運動的支架從而可方便控制焊槍12的焊接位置，可三維運動的活動支架與變位機17相配合形成一個控制行走機構，當需要對工件14的上部進行焊接時，將變位機轉盤16位于變位機17上部水平位置，將工件14平放在變位機 17的變位機轉盤16上，焊槍12由水平滑動支架9驅動水平來回焊接，同時由變位機17驅動變位機轉盤16轉動，通過電氣控制柜M可實現兩者的同步，從而可對圓形工件上部進行連續焊接，從而連續完成圓筒狀工件表面的焊接。當需要對圓筒狀工件內壁或外壁進行焊接時，將變位機轉盤16轉動至變位機17的一側垂直位置，從而使工件14的圓筒軸線成水平位置，調整焊槍12的位置，控制焊槍12由水平滑動支架9驅動水平來回焊接，同時由變位機17驅動變位機轉盤16轉動，通過電氣控制柜M可實現兩者的同步，從而可對圓筒狀工件內壁或外壁進行連續焊接，從而連續完成對圓筒狀工件內壁或外壁進行焊接。焊接過程既可以先焊接上表面再焊接內壁和外壁，也可以先焊接內壁、再焊接上表面最后焊接外壁，還以先焊接外壁、再焊接內壁最后焊接上表面。總之，本發明可以在同一工件夾持裝置上連續完成各個工作面的焊接工作。綜上所述，本發明通過由電氣控制柜統一控制可實現精確轉動和移動，實現焊機的精確定位焊接，它能夠連續一次性完成工件多個面的焊接，大大地提高了生產效率，因可連續一次性完成多個面的焊接，從而可有效提高產品技術性能。參閱圖1。實施例2，本發明也可在變位機17的變位機轉盤16上設置一個與工件相配合的工件夾持裝置15，所述夾持裝置15既可以是機械控制、也可采用氣動方式或液壓方式將工件 14夾持牢固。參閱圖1，其余同實施例1。實施例3，因為根據工藝要求可能需要在對工件進行焊接前對工件14進行預加熱，本發明還可在水平支架7的一側設置有與工件相配合的用于加熱工件的加熱裝置18， 加熱裝置18與變位機17的垂直位置相對應，加熱裝置18與電氣控制柜M相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜25相連接。當需要對工件14進行預加熱時，可通過由與電氣控制柜M相連的垂直驅動電機2驅動垂直驅動螺桿3可精準地控制水平支架7沿移動框架1 垂直移動，使加熱裝置18剛好套裝在工件14進行預熱加熱。當達到預熱要求后，可提升水平支架7接著進行如實施例1或2所述的焊接工作。參閱圖1，其余同上述實施例1或2。實施例4，本發明所述電氣控制柜M既可以是普通電氣控制柜，也可以采用工控機；也可在工控機上連接鍵盤或操作觸摸屏，或同時連接鍵盤和操作觸摸屏。當本發明提供的堆焊機工作時，可通過工控機鍵盤和操作觸摸屏將所要實施的焊接工藝參數輸入工控機，經過工控機精確編程計算，編碼伺服電機精確定位，控制執行機構和焊接機構工作。焊接的各種工藝參數，如焊縫寬度、起弧電流、起弧電壓、焊接電流、焊接電壓、輥直徑大小、焊接線速度、焊接總行程、自動報警等都能夠自動記錄，并可按照記錄或設定的各種焊接工藝規范，并可重現其焊接工藝過程。參閱圖1，其余同上述實施例1、2或3。
權利要求
1.一種全自動堆焊機，它包括移動框架(1)、水平支架(7)、移動框架底座(19)、機座 (20)和電氣控制柜(M)，其特征是移動框架(1)固定安裝在移動框架底座(19)上，移動框架底座(19)安裝在機座00)的機座導軌上，在機座OO)上安裝有機座驅動螺桿 (22)，機座驅動螺桿0 穿過移動框架底座(19)下部安裝的螺孔套形成活動配合關系，機座驅動螺桿0 與移動框架驅動電機相連接；移動框架(1)的一側安裝有垂直導軌 (4)和垂直驅動螺桿(3)，垂直驅動螺桿C3)與垂直驅動電機( 相連接，水平支架(7)套裝在移動框架(1)的垂直導軌(4)上，水平支架(7)上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅動螺桿(3)穿過水平支架(7)上的垂直螺孔套形成活動配合關系；水平支架(7)上設置有水平導軌(8)和水平驅動螺桿(6)，水平滑動支架(9)套裝在水平導軌(8)上，水平滑動支架 (9)上固定安裝有水平螺孔套，水平驅動螺桿(6)穿過水平螺孔套形成活動配合關系，水平驅動螺桿(6)與水平驅動電機(5)相連接；水平滑動支架(9)上設置有焊槍支架(10)，焊槍支架(10)的外端設置有焊槍夾持裝置(11)，與焊機(1 相連接的焊槍(1 套裝在焊槍夾持裝置(11)上；在焊槍(12)的對應位置設置有變位機(17)；垂直驅動電機O)、水平驅動電機(5)、移動框架驅動電機和變位機(17)分別與電氣控制柜04)相連接。
2.根據權利要求1所述的全自動堆焊機，其特征是在變位機(17)的變位機轉盤(16) 上設置與工件相配合的工件夾持裝置(15)。
3.根據權利要求1所述的全自動堆焊機，其特征是在水平支架(7)的一側設置有與工件相配合的用于加熱工件的加熱裝置(18)，加熱裝置(18)與變位機(17)的垂直位置相對應，加熱裝置(18)與電氣控制柜04)相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜0 相連接。
4.根據權利要求1所述的全自動堆焊機，其特征是所述垂直驅動電機O)、水平驅動電機(5)和移動框架驅動電機03)采用伺服電機。
5.根據權利要求1所述的全自動堆焊機，其特征是所述電氣控制柜04)采用工控機，在工控機上連接鍵盤或操作觸摸屏，或同時連接鍵盤和操作觸摸屏。
全文摘要
一種全自動堆焊機。它主要是解決現有堆焊機不能對環體結構的三個面在同一工件夾持裝置上進行一次性完成整體焊接工藝等技術問題。其技術方案要點是它包括可縱向水平移動的移動框架(1)、可垂直移動的水平支架(7)和可沿水平支架(7)橫向水平移動的水平滑動支架(9)構成可三個方向活動支架；在水平滑動支架(9)上設置有焊槍支架(10)，與焊機(13)相連接的焊槍(12)套裝在焊槍夾持裝置(11)上；在焊槍(12)的對應位置設置有變位機(17)。它能夠連續一次性完成工件多個面的焊接，大大地提高了生產效率，并可有效提高產品技術性能。它可廣泛應用于需要對工件多個面進行焊接的各種焊接工藝中。
文檔編號B23K9/04GK102350565SQ20111024144
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者劉鐵強, 周才武, 張清輝 申請人:湘潭大唐焊接材料有限公司