[发明专利]龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机，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；

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、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和可旋转的深槽、狭窄空间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。

2.如权利要求1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。

3.如权利要求2所述的堆焊机，其特征在于：所述可旋转的深槽、狭窄空间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。

4.如权利要求3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。

5.如权利要求4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。

6.一种根据权利要求1所述龙门式中部槽粉末等离子堆焊机的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。

7.一种根据权利要求1所述龙门式中部槽粉末等离子堆焊机的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：

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；

S2：操作人员通过人机界面向堆焊系统输入堆焊工艺参数，或调用系统储存的参数，堆焊参数主要包括：堆焊电流，堆焊粉速，堆焊速度，设定弧压，电流衰减速率，摆动幅度，摆动频率；

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；

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，制冷模式为自动；

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。