[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子堆焊机，特别涉及一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法。

背景技术

输煤刮板运输机是煤矿运输设备中使用最广、容易严重磨损的设备之一，中部槽是输煤刮板运输机的机身构件，由于货载(煤和矸石)、刮板和链条在中部槽中滑行，故中部槽上工作阻力大，磨损十分严重，刮板运输机的使用效能主要取决于中部槽的耐磨性，采用堆焊方法是提高中部槽耐磨性的有效措施，根据中部槽磨损工况，常采用耐低应力磨料磨损性能优异的高铬铸铁合金堆焊。

然而，传统的堆焊机多为悬臂式结构，悬臂式结构堆焊机的堆焊范围较小，每加工槽面时，只能加工一面，加工另外一面时，需要翻转工件，才能进行另外一面的加工，这样反复翻转，才能加工槽的三面，这样就不能满足大范围三维空间堆焊的需求，比较狭窄的夹层槽帮，夹层槽帮的距离为70-100mm，国内外均不能实现等离子自动堆焊，若要同时加工大型平面时，又需要进行翻转堆焊，工作中劳动强度大，中部槽和平面的堆焊效率较低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种凹槽三维空间自动堆焊或凹槽三维空间自动堆焊和平面自动堆焊的龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及控制方法。

一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊机，包括龙门导轨、工作平台，所述工作平台的纵向移动装置上设置有可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件或平面等离子堆焊组件和可旋转的深槽、狭窄空间长臂杆等离子堆焊组件。

一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制系统，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。

一种龙门式中部槽粉末等离子堆焊控制方法，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，也可调用系统储存的参数。堆焊参数主要包括：堆焊电流（A),堆焊粉速（g/min),堆焊速度（mm/min),设定弧压（V),电流衰减速率（A/S)，摆动幅度（mm），摆动频率（C/min)；

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224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。

本发明提供的龙门式中部槽粉末等离子堆焊机、控制系统及堆焊控制方法的优点是通过单工位或双工位焊枪的配置，可以自动堆焊凹槽三维空间壁或狭小空间三维壁或自动堆焊凹槽三维空间壁、狭小空间三维壁和堆焊平面同时进行；对于夹层长度为2m，对于夹层槽帮斜面高度为70-100mm的狭窄空间能实现自动堆焊，焊枪大大提高了劳动效率，减小了工人的劳动强度，使一些难以完成的复杂空间可以自如的完成。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊机的结构示意图；

图2a是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊机中深槽、狭窄空间的示意图;

图2b是本发明实施方式提供的龙门式粉末中部槽等离子堆焊机中深槽、狭窄空间的示意图;