全自動堆焊機

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（24），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（20）的機座導(dǎo)軌（21）上，在機座（20）上安裝有機座驅(qū)動螺桿（22），機座驅(qū)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(guān)系，機座驅(qū)動螺桿（22）與移動框架驅(qū)動電機（23）相連接；移動框架（1）的一側(cè)安裝有垂直導(dǎo)軌（4）和垂直驅(qū)動螺桿（3），垂直驅(qū)動螺桿（3）與垂直驅(qū)動電機（2）相連接，水平支架（7）套裝在移動框架（1）的垂直導(dǎo)軌（4）上，水平支架（7）上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅(qū)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(guān)系；水平支架（7）上設(shè)置有水平導(dǎo)軌（8）和水平驅(qū)動螺桿（6），水平滑動支架（9）套裝在水平導(dǎo)軌（8）上，水平滑動支架（9）上固定安裝有水平螺孔套，水平驅(qū)動螺桿（6）穿過水平螺孔套形成活動配合關(guān)系，水平驅(qū)動螺桿（6）與水平驅(qū)動電機（5）相連接；水平滑動支架（9）上設(shè)置有焊槍支架（10），焊槍支架（10）的外端設(shè)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(yīng)位置設(shè)置有變位機（17），變位機（17）上的變位機轉(zhuǎn)盤（16）位置可以調(diào)動；垂直驅(qū)動電機（2）、水平驅(qū)動電機（5）、移動框架驅(qū)動電機（23）和變位機（17）分別與電氣控制柜（24）相連接；在變位機（17）的變位機轉(zhuǎn)盤（16）上設(shè)置與工件相配合的工件夾持裝置（15）。
2.根據(jù)權(quán)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(cè)設(shè)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(yīng)，加熱裝置（18）與電氣控制柜（24）相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜（25）相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動堆焊機，其特征是：所述垂直驅(qū)動電機（2）、水平驅(qū)動電機（5）和移動框架驅(qū)動電機（23）采用伺服電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動堆焊機，其特征是：所述電氣控制柜（24）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。

全自動堆焊機\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及一種焊接裝置，特別涉及一種全自動堆焊機。\n背景技術(shù)\n[0002] 現(xiàn)在工程上所采用的在小直徑管內(nèi)壁自動堆焊一層硬質(zhì)合金材料的焊接設(shè)備，主要是由等離子噴焊槍、送粉系統(tǒng)、氣體精密調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、等離子焊接電源及自動控制系統(tǒng)構(gòu)成，利用氬氣把鈷鉻鎢硬質(zhì)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(nèi)孔壁表面。由于鈷鉻鎢硬質(zhì)合金材料的硬脆特性，無法使鈷鉻鎢硬質(zhì)合金焊條送入管孔內(nèi)進行堆焊，則首先需要把鈷鉻鎢硬質(zhì)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(shè)備結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。此外，由于粉狀鈷鉻鎢硬質(zhì)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(zhì)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(yīng)，才能達(dá)到理想的金相組織和力學(xué)強度，但現(xiàn)有的堆焊機用簡單開關(guān)控制，都存在著工藝參數(shù)無法準(zhǔn)確設(shè)定且不能一次性完成多個面的焊接等問題。\n[0003] 如上海市寶山區(qū)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?zhí)枺篊N200620047093.4，公開(公告)號：\nCN200963723，公開(公告)日：2007年10月24日)。它公開了一種用于強化或修復(fù)輥軸類金屬零件表面的堆焊機，包括機架、機頭、翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、行走機構(gòu)、控制設(shè)備，所述控制設(shè)備通過機頭控制卡與機頭相連接，同時通過控制電路板、驅(qū)動器與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機構(gòu)相連接，以實現(xiàn)行走機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的協(xié)同精確轉(zhuǎn)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(gòu)的兩條導(dǎo)軌上；所述控制設(shè)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(shè)在同一焊機上，實現(xiàn)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(zhuǎn)機構(gòu)的協(xié)同精確轉(zhuǎn)動和移動，實現(xiàn)絲極擺動弧、環(huán)焊、橫焊、帶極環(huán)焊、橫焊。但它還是不能對環(huán)體結(jié)構(gòu)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。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0004] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠連續(xù)完成工件多個面的焊接、可有效提高技術(shù)性能和生產(chǎn)效率的全自動堆焊機。\n[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)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24，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(dǎo)軌21上，在機座20上安裝有機座驅(qū)動螺桿22，機座驅(qū)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(guān)系，機座驅(qū)動螺桿22與移動框架驅(qū)動電機23相連接；移動框架1的一側(cè)安裝有垂直導(dǎo)軌4和垂直驅(qū)動螺桿3，垂直驅(qū)動螺桿3與垂直驅(qū)動電機2相連接，水平支架7套裝在移動框架1的垂直導(dǎo)軌4上，水平支架7上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅(qū)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(guān)系；水平支架7上設(shè)置有水平導(dǎo)軌8和水平驅(qū)動螺桿6，水平滑動支架9套裝在水平導(dǎo)軌8上，水平滑動支架9上固定安裝有水平螺孔套，水平驅(qū)動螺桿6穿過水平螺孔套形成活動配合關(guān)系，水平驅(qū)動螺桿6與水平驅(qū)動電機5相連接；水平滑動支架9上設(shè)置有焊槍支架10，焊槍支架10的外端設(shè)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(yīng)位置設(shè)置有變位機17；垂直驅(qū)動電機2、水平驅(qū)動電機5、移動框架驅(qū)動電機23和變位機17分別與電氣控制柜24相連接。\n[0006] 本發(fā)明也可在變位機17的變位機轉(zhuǎn)盤16上設(shè)置與工件相配合的工件夾持裝置\n15。\n[0007] 本發(fā)明還可在水平支架7的一側(cè)設(shè)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(yīng)，加熱裝置18與電氣控制柜24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(qū)動電機2、水平驅(qū)動電機5和移動框架驅(qū)動電機23采用伺服電機。\n[0008] 本發(fā)明所述電氣控制柜24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。\n[0009] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過設(shè)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(gòu)，并由電氣控制柜統(tǒng)一控制可實現(xiàn)精確轉(zhuǎn)動和移動，實現(xiàn)焊機的精確定位焊接，它能夠連續(xù)一次性完成工件多個面的焊接，大大地提高了生產(chǎn)效率，因可連續(xù)一次性完成多個面的焊接，從而可有效提高產(chǎn)品技術(shù)性能。它結(jié)構(gòu)簡單，焊接工藝性能穩(wěn)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(nèi)孔堆焊，并將硬質(zhì)合金藥芯焊絲送入焊炬電弧之中，使管子小直徑內(nèi)孔焊接工藝變得簡單，大大節(jié)省能源，提高功效，提高焊縫質(zhì)量。它可廣泛應(yīng)用于需要對工件多個面進行焊接的各種焊接工藝中。\n附圖說明\n[0010] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。\n[0011] 附圖標(biāo)注說明：1-移動框架，2-垂直驅(qū)動電機，3-垂直驅(qū)動螺桿，4-垂直導(dǎo)軌，\n5-水平驅(qū)動電機，6-水平驅(qū)動螺桿，7-水平支架，8-水平導(dǎo)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(zhuǎn)盤，\n17-變位機，18-加熱裝置，19-移動框架底座，20-機座，21-機座導(dǎo)軌，22-機座驅(qū)動螺桿，\n23-移動框架驅(qū)動電機，24-電氣控制柜，25-加熱裝置電氣控制柜。\n具體實施方式\n[0012] 實施例1，如圖1所示，本發(fā)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24，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(dǎo)軌21上，在機座20上安裝有機座驅(qū)動螺桿22，機座驅(qū)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(guān)系，機座驅(qū)動螺桿22與移動框架驅(qū)動電機23相連接，可通過由與電氣控制柜24相連的移動框架驅(qū)動電機23驅(qū)動機座驅(qū)動螺桿\n22可精準(zhǔn)地控制移動框架1需要水平移動距離；移動框架1的一側(cè)安裝有垂直導(dǎo)軌4和垂直驅(qū)動螺桿3，垂直驅(qū)動螺桿3與垂直驅(qū)動電機2相連接，水平支架7套裝在移動框架1的垂直導(dǎo)軌4上，水平支架7上固定安裝有垂直螺孔套，垂直驅(qū)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(guān)系，可通過由與電氣控制柜24相連的垂直驅(qū)動電機2驅(qū)動垂直驅(qū)動螺桿3可精準(zhǔn)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(shè)置有水平導(dǎo)軌8和水平驅(qū)動螺桿6，水平滑動支架9套裝在水平導(dǎo)軌8上，水平滑動支架\n9上固定安裝有水平螺孔套，水平驅(qū)動螺桿6穿過水平螺孔套形成活動配合關(guān)系，水平驅(qū)動螺桿6與水平驅(qū)動電機5相連接，可通過由與電氣控制柜24相連的水平驅(qū)動電機5驅(qū)動水平驅(qū)動螺桿6可精準(zhǔn)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(shè)置有焊槍支架10，焊槍支架10的外端設(shè)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(yīng)位置設(shè)置有變位機17，變位機\n17與電氣控制柜24相連接。所述垂直驅(qū)動電機2、水平驅(qū)動電機5和移動框架驅(qū)動電機23最好采用伺服電機，以實現(xiàn)精準(zhǔn)的控制。\n[0013] 本發(fā)明通過設(shè)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(gòu)，當(dāng)需要對工件14的上部進行焊接時，將變位機轉(zhuǎn)盤16位于變位機17上部水平位置，將工件14平放在變位機\n17的變位機轉(zhuǎn)盤16上，焊槍12由水平滑動支架9驅(qū)動水平來回焊接，同時由變位機17驅(qū)動變位機轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動，通過電氣控制柜24可實現(xiàn)兩者的同步，從而可對圓形工件上部進行連續(xù)焊接，從而連續(xù)完成圓筒狀工件表面的焊接。當(dāng)需要對圓筒狀工件內(nèi)壁或外壁進行焊接時，將變位機轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動至變位機17的一側(cè)垂直位置，從而使工件14的圓筒軸線成水平位置，調(diào)整焊槍12的位置，控制焊槍12由水平滑動支架9驅(qū)動水平來回焊接，同時由變位機17驅(qū)動變位機轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動，通過電氣控制柜24可實現(xiàn)兩者的同步，從而可對圓筒狀工件內(nèi)壁或外壁進行連續(xù)焊接，從而連續(xù)完成對圓筒狀工件內(nèi)壁或外壁進行焊接。\n[0014] 焊接過程既可以先焊接上表面再焊接內(nèi)壁和外壁，也可以先焊接內(nèi)壁、再焊接上表面最后焊接外壁，還以先焊接外壁、再焊接內(nèi)壁最后焊接上表面?？傊?，本發(fā)明可以在同一工件夾持裝置上連續(xù)完成各個工作面的焊接工作。\n[0015] 綜上所述，本發(fā)明通過由電氣控制柜統(tǒng)一控制可實現(xiàn)精確轉(zhuǎn)動和移動，實現(xiàn)焊機的精確定位焊接，它能夠連續(xù)一次性完成工件多個面的焊接，大大地提高了生產(chǎn)效率，因可連續(xù)一次性完成多個面的焊接，從而可有效提高產(chǎn)品技術(shù)性能。參閱圖1。\n[0016] 實施例2，本發(fā)明也可在變位機17的變位機轉(zhuǎn)盤16上設(shè)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\n14夾持牢固。參閱圖1，其余同實施例1。\n[0017] 實施例3，因為根據(jù)工藝要求可能需要在對工件進行焊接前對工件14進行預(yù)加熱，本發(fā)明還可在水平支架7的一側(cè)設(shè)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(yīng)，加熱裝置18與電氣控制柜24相連接或與專用的加熱裝置電氣控制柜25相連接。當(dāng)需要對工件14進行預(yù)加熱時，可通過由與電氣控制柜24相連的垂直驅(qū)動電機2驅(qū)動垂直驅(qū)動螺桿3可精準(zhǔn)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(yù)熱加熱。當(dāng)達(dá)到預(yù)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。\n[0018] 實施例4，本發(fā)明所述電氣控制柜24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(dāng)本發(fā)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(shù)輸入工控機，經(jīng)過工控機精確編程計算，編碼伺服電機精確定位，控制執(zhí)行機構(gòu)和焊接機構(gòu)工作。焊接的各種工藝參數(shù)，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(shè)定的各種焊接工藝規(guī)范，并可重現(xiàn)其焊接工藝過程。參閱圖1，其余同上述實施例1、2或3。