技术领域

本发明属于焊接设备技术领域， 具体涉及一种等离子弧平面堆焊机。

背景技术

《焊接》 杂志 1999年第 2期第 5至 8页刊登的 "优质高耐磨性堆焊技术" 一文中指出， 复合材料利用等离子弧堆焊技术获得具有高耐 磨性的复合堆焊层， 是等离子弧堆焊应用技术的重要发展。 采用等离子弧堆焊技术获得的复合堆焊 层质量稳定可靠， 在磨损严重的工况条件下， 复合堆焊层的耐磨性表现尤为突 出， 由于堆悍层与被保护工件表面是冶金结合， 因此具有较高的结合强度， 并 且能满足一定的抗冲击要求。

近年来， 国内外对复合材料的等离子弧堆焊技术开展了 深入的研究， 并且 取得了显著的进展。 但是在复合材料等离子弧堆焊的工艺设备的某 些方面发展 相对滞后， 例如用于大面积平面形状的堆悍产品的焊接设 备方面， 目前尚未见 有成熟可靠的等离子弧平面堆焊机用于生产， 平面堆焊产品仍然以手工生产为 主， 不但焊接质量难以保证， 而且生产效率低， 操作工人劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种等离子弧平面堆焊机 ， 用于平面形状的复合材料 产品采用等离子弧堆焊的工艺方法实现高效自 动化生产。

本发明是通过以下技术方案实现的： 等离子弧平面堆焊机， 包括立柱和横 梁为主体组成的龙门架结构的机架和设置于机 架对应位置的焊接平台， 在纵向 行走电机的驱动下， 机架与焊接平台可以相对纵向平行移动； 在机架的横梁侧 面设置有由横向移动电机驱动可横向移动或摆 动的的横向滑板， 在横向滑板的 外侧面设置有可升降的焊枪支架， 在焊枪支架上安装有指向焊接平台的等离子 焊枪， 在升降电机驱动下等离子焊枪的高度位置可调 ， 等离子焊枪还配备有直 流焊接电源、 工作气体和冷却水源； 连接各电机的导线通向控制箱并通过电气 自控装置实现自动控制。

所述的焊接平台为固定水平设置， 在机架的两个支柱的下部分别装有行走 滚轮， 行走滚轮座落在两个水平敷设的导轨上， 两个纵向行走电机通过减速器 连接齿轮齿条传动付， 齿条固定在导轨外侧， 所述纵向行走电机是变频电机或 伺服电机。

所述的横向滑板由横梁外侧面的两条直线导轨 支承， 在横向滑板的外侧面 安装有横向移动电机和减速器， 减速器的输出齿轮向后伸出， 与安装在横梁外 侧面的水平方向的齿条形成齿轮齿条传动付， 横向移动电机采用伺服电机。

所述的悍枪支架包括有升降滑板， 升降滑板通过横向滑板外侧面上的上下 方向的直线滑轨支承在横向滑板上， 等离子悍枪安装在升降滑板正面的下部， 升降滑板的上部安装有升降电机和减速器， 减速器的输出齿轮向后伸出， 与安 装在横向滑板上的上下方向的齿条形成齿轮齿 条传动付， 所述升降电机采用伺 服电机。

所述安装在横向滑板外侧面的焊枪支架及安装 在焊枪支架上的等离子焊枪 的数量可以是 2个或 3个或 4个， 并且平行分隔分别安装在横向滑板外侧面。

所述的电气自控装置置于控制箱内， 包括电子触摸屏、 可编程逻辑控制器、 变频控制器、 自动弧压控制装置和输入输出设备， 经电气连接构成。

所述直流悍接电源是大功率 IGBT逆变电源。

本发明的优点及有益效果：

本发明的机械部分如机架、 悍接平台、 横向滑板、 焊枪支架等结构设计合 理， 机架的纵向行走、 横向滑板的横向移动或摆动、 等离子焊枪的升降都是采 用电机、 减速器、 齿轮齿条传动付的驱动方式， 技术成熟可靠。

. 本发明的电气控制部分包括电子触摸屏、 可编程逻辑控制器、 变频控制器、 自动弧压控制装置和输入输出设备， 可以实现对各个运动部件的控制和悍接工 艺参数的控制， 满足悍接作业过程中的各项操作要求。

本发明中采用等离子焊枪并配备大功率直流焊 接电源， 可满足平面形状复 合材料产品的等离子弧堆焊焊接要求， 设置数个等离子悍枪， 针对不同的被加 工工件， 每个等离子悍枪可以单独使用也可以数个等离 子焊枪一起使用， 能够 实现高效率生产。

总之， 具有上述诸多优点的等离子弧平面堆焊机， 可实现高效自动化生产， 降低工人劳动强度， 改善作业条件， 保证产品质量， 提高劳动生产率。

附图说明

' 图 1是本发明的主体结构示意图。

图 2是本发明中焊枪支架的正面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细 描述。

如图 1所示的等离子弧平面堆焊机， 包括立柱 1、 11和横梁 2为主体组成 的龙门架结构的机架和设置于机架对应位置的 焊接平台 3， 在纵向行走电机（置 于立柱内， 图中未画出） 的驱动下， 机架与焊接平台 3可以相对纵向平行移动， 即前进或后退； 在机架的横梁 2侧面设置有由横向移动电机 15驱动可横向移动 或摆动的的横向滑板 9， 在横向滑板 9的外侧面设置有可升降的焊枪支架 6， 在 焊枪支架 6上安装有指向焊接平台 3的等离子悍枪 10， 在升降电机 7的驱动下 等离子焊枪 10的高度位置可调， 等离子焊枪 10还配备有直流悍接电源、 工作 气体和冷却水源， 用柔性护套.5保护并引进或引出； 连接各电机的导线 .向控 _t . 制箱并通过电气自控装置实现自动控制。 图 1中的焊接平台 3为固定水平设置， 平台上面加工有 T形槽，在机架的两个支柱 1和 11的下部分别装有行走滚轮 16 和 14， 行走滚轮 16和 14分别座落在两个水平敷设的导轨 17和 13上， 两个纵 向行走电机通过减速器连接齿轮齿条传动付， 齿条 18和 12分别固定在导轨 17 和 13外侧。 纵向行走电机是变频电机或伺服电机。

横向滑板 9由横梁 2外侧面的两条直线导轨 4支承， 在横向滑板 9的外侧 面安装有横向移动电机 15 和减速器 （未在图中画出）， 减速器的输出齿轮向后 伸出， 与安装在横梁外侧面的水平方向的齿条 （被横向滑板 9遮盖， 图中未画 出） 形成齿轮齿条传动付， 横向移动电机 15采用伺服电机。

如图 2所示， 悍枪支架 6包括有升降滑板 24， 升降滑板 24通过横向滑板 9 外侧面上的上下方向的直线滑轨 （被升降滑板 24遮盖， 图中未画出） 支承在横 向滑板 9上， 等离子焊枪. 10经定位紧固后被安装在升降滑板 24正面的下部， 升降滑板 24的上部安装有升降电机 7和减速器 8， 减速器 8的输出齿轮向后伸 出， 与安装在横向滑板 9上的上下方向的齿条 （被升降滑板 24遮盖， 图中未画 出） 形成齿轮齿条传动付。 升降电机 7采用伺服电机。 限位开关 19和 20用于 限制升降滑板 24的起点和终点位置， 同时也是焊枪支架 6的最高位置和最低位 置。 等离子悍枪 10还配有进水管 26和 27， 出水管 21和 22以及送气管 23， 工 作气体可采用氩气。 另外还有接线端子排 25， 用于升降电机 7、 限位开关 19和 20的导线汇集和对控制箱的连接。

在本实施例中，安装在横向滑板 9外侧面的焊枪支架 6及安装在焊枪支架 6 上的等离子悍枪 10的数量是 4个， 平行分隔分别安装在横向滑板 9的外侧面。 根据不同的需求， 也可以是 1个、 2个或 3个。

电气自控装置置于控制箱内， 包括电子触摸屏、 可编程逻辑控制器、 变频 控制器、 自动弧压控制装置和输入输出设备， 经电气连接构成。 直流焊接电源 是大功率 IGBT逆变电源。 如采用 4台 22KW的直流悍接电源， 分别供给 4个等 离子焊枪， 额定焊接电流是 300A X 4, 堆焊厚度 5毫米。

本发明的等离子弧平面堆焊机， 在操作使用时先将被焊工件的基板和耐磨 粉块布设在悍接平台上， 接着调整好等离子悍枪与被悍工件的相对位置 ， 并在 控制箱的触摸屏上设好需要的悍接参数， 如焊接的尺寸、 机架的行走速度、 等 离子焊枪的摆动速度、 焊道的宽度、 焊道叠加的宽度等， 按下控制箱上的启动 按钮， 即可按照设定的程序进行焊接作业， 作业结束后等离子焊枪自动回到起 始工作点。

显然， 本发明不限于上述实施例的具体结构， 例如为了实现机架与悍接平 台的相对纵向平行移动， 也可以采用机架固定设置而焊接平台由纵向行 走电机 驱动行走的方式； 电气自控装置还可以采用数控技术。 总之， 凡是未脱离本发 明技术方案内容的任何简单修改、 等同变换及修饰， 仍属于本发明的保护范围。